Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Qualitätssicherung und Analytik: Ausgabe 12/2014, 09.12.2014

Salat- und Fischvergiftung ade

Neue Monitoring- und Entkeimungsverfahren helfen dabei, die mikrobiologische Sicherheit von frisch zubereitetem Obst und Gemüse zu gewährleisten. Dazu müssen sie Krankheitserreger schneller aufspüren und reduzieren.

Autor: Janine van Ackeren, Wissenschaftsjournalistin

Obst, Gemüse oder Salat schmecken frisch zubereitet am besten. Doch das bedeutet, dass Verbraucher sich in die Küche stellen und diese Produkte auch frisch putzen, waschen und zerteilen müssen. Wer darauf keine Lust oder dafür keine Zeit hat, greift gerne auf vorbereitete Lebensmittel zurück – übrigens ein Trend, der sich immer weiter durchsetzt. Auch für den Nachtisch oder den gesunden Snack für zwischendurch stehen mundgerecht geschnittene Melonenstücke bereit. Damit der Verzehr solch vorgeschnittener Frischprodukte nicht mit Krankheiten endet, achten die Hersteller penibel auf Sauberkeit. «Generell sind die industriellen Verarbeitungsprozesse gut an die jeweiligen Produkte angepasst, und die Produzenten tun viel für die Hygiene», sagt Peter Muranyi, Geschäftsfeldmanager am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV. «Ein gewisses Risiko besteht dennoch.» Denn sind die Produkte geschnitten, vergrössert sich auch ihre Oberfläche – sie bieten den Mikroorganismen somit mehr Platz. Zudem tritt Zellsaft aus, es entwickelt sich ein feuchtes Milieu mit ausreichend Nährstoffen, in dem sich Kleinstlebewesen wohl fühlen und vermehren können.

Wie aber lassen sich Krankheitsausbrüche wie EHEC vermeiden?

Das Risiko der Übertragung von Krankheitserregern so gering wie möglich zu halten, daran arbeiten die Forscher am Fraunhofer IVV im Projekt SAFEFRESH gemeinsam mit den Firmen RIPAC-Labor, Jürgen Löhrke, Gartenfrisch Jung sowie den Kollegen von den Leibniz-Instituten INP und ATB. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF, fördert das Projekt im Rahmen des Programms «Forschung für die zivile Sicherheit». «Wir erforschen quasi das Worst-Case-Szenario», fügt Muranyi hinzu. Experten schneiden beispielsweise Salatköpfe zunächst manuell, die dann eine Waschstrasse säubert. Dabei spült das Wasser 50 bis 90 Prozent der Mikroorganismen von den Blättern. Die restlichen 10 bis 50 Prozent sind jedoch immer noch enorm: Auf jedem Gramm Salat können bis zu einer satten Million der kleinen Organismen verbleiben. Doch keine Panik: Meist handelt es sich um vollkommen unbedenkliche Mikro­organismen, die sich in vergleichbarer Zahl auf frischem Salat vom Markt befinden. «Bei frischen pflanzlichen Lebensmitteln handelt es sich um minimal verarbeitete Naturprodukte, die sich nicht vollkommen sterilisieren lassen, ohne ihren Frischecharakter zu verlieren», beruhigt der Forscher, der selbst einmal die Woche geschnittenen Salat aus Tüten verzehrt. «Problematisch wird es nur dann, wenn Erreger wie

Listeria monocytogenes

oder

EHEC

auf das Produkt gelangen, beispielsweise durch falsche Düngung oder Hochwasser auf dem Feld. In der weiteren Verarbeitung könnten dann Krankheitserreger von betroffenen Erzeugnissen auf nicht kontaminierte Produkte übertragen werden, sodass letztlich unter Umständen ganze Chargen betroffen sein könnten.»

Keime schneller aufspüren …

Bislang ist es für die Hersteller jedoch schwer, die Salate oder Melonen auf solche Erreger hin zu untersuchen: Die Analyse mittels kulturbasierter Verfahren kann zwischen zwei und drei Tagen dauern – zu lange also für frische pflanzliche Erzeugnisse. Im Projekt Safefresh entwickeln die Forscher daher ein Monitoringverfahren, das die Ergebnisse bereits nach vier bis fünf Stunden liefern soll. Dafür reichern Experten die Mikroorganismen mit einem angepassten Schnellverfahren an und analysieren mittels MALDI-TOF-Massenspektrometer. Die Ergebnisse werden automatisch mit einer Datenbank abgeglichen, die die Kollegen am Leibniz ATB und RIPAC-Labor momentan anlegen und die bereits die wichtigsten Erreger umfasst. Zeigt die Analyse, dass sich gesundheitsschädliche Mikroorganismen auf dem Salat befinden, können die Hersteller die entsprechenden Chargen ausschleusen.

… und effektiv entfernen.

Zudem forschen die Wissenschaftler an Methoden, um potenzielle Krankheitserreger auf Salaten, Sprossen oder Melonen zu reduzieren. Dazu nutzen sie unterschiedliche chemische und physikalische Verfahren. So behandeln sie die Lebensmittel beispielsweise mit einer Xenon-Blitzlampe: Sie beleuchtet Salate und Melonen für einen Sekundenbruchteil mit energiereichem Licht, das ein ähnliches Spektrum aufweist wie Sonnenlicht. Mit gutem Ergebnis: Das Blitzlicht tötet 99 Prozent der Mikroorganismen ab – statt einer Mil­lion sind also nach dieser Behandlung nur noch etwa zehntausend der Kleinstlebewesen auf den Produkten.

Auch Massnahmen zur Wasserdes­infektion in der Waschstrasse untersuchen die Forscher: zum Beispiel den Zusatz von Chlordioxid. Dieser enthält allerdings kein freies Chlor wie die im Ausland häufig eingesetzten Zusätze: Unerwünschte Reaktionsprodukte in den Lebensmitteln lassen sich somit reduzieren. «Über dieses Verfahren können wir die Keimzahl im Waschwasser sehr gering halten», verdeutlicht Muranyi. «Die Herausforderung liegt nun vor allem darin, die vielen unterschiedlichen Entkeimungsverfahren so miteinander zu kombinieren, dass sie die Mikroorganismen effektiv reduzieren – und die Qualität und Sicherheit der Produkte dabei erhalten bleibt.» Sprich: Die Forscher spielen alle potenziellen Varianten durch. Dazu haben ihre Kollegen bei der Partnerfirma Jürgen Löhrke eine Testanlage aufgebaut, in der sie alle Produktionsschritte nachstellen.

Fisch, Fleisch und Co. gefahrlos transportieren.

Vorsicht ist nicht nur bei der Produktion geboten, sondern auch beim Transport – sei es bei geschnittenem Salat oder bei Fleisch und Fisch. Nicht umsonst liegen zum Beispiel Meerestiere in sonnigen Urlaubsorten in Vitrinen stets auf Eis gebettet. Aus gutem Grund: Denn in der Sommerhitze reichen bereits kurze Unterbrechungen der Kühlkette aus, um das Lebensmittel verderben zu lassen – und den Restaurantbesuchern im schlimmsten Fall eine Fischvergiftung zu bescheren. Doch bislang können die Endverbraucher, in diesem Fall also die Restaurantmitarbeiter und ihre Kunden, nur blind darauf vertrauen, dass sich auch die Zulieferer streng an die Kühlvorschriften gehalten haben. Kontrollieren lässt sich das bisher jedoch nicht. Zwar sind in Kühlhäusern und Kühlwagen Temperatursensoren angebracht, die die Raumtemperatur ständig überwachen. Kritisch wird es allerdings beim Umladen. Läuft hier etwas schief und steht die Kiste mit dem Fisch eine Zeit lang in der Sonne, ist das später kaum noch nachzuvollziehen.

Abhilfe verspricht

ein Temperatursensor, den die Forscher am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg entwickelt haben. «Dieses Sensorsystem überwacht die Temperatur erstmalig lückenlos und macht den Transportweg für den Kunden transparent», erklärt Gerd vom Bögel, Geschäftsfeldleiter Wireless & Transponder Systems am IMS. Der Clou: Der Sensor ist in den Transportkisten angebracht, also direkt bei den Lebensmitteln. Einmal pro Minute «wacht» er auf und misst die Temperatur. Ist alles in Ordnung und liegt die Temperatur in einem vorher festgelegten Toleranzbereich, geht der Sensor bis zur nächsten Messung wieder in seinen Stand-by-Modus. Steht die Kiste allerdings in der Sonne und heizt sich auf, speichert der Sensor die gemessene Temperatur samt Uhrzeit auf einen Speicherchip, der ebenfalls im System integriert ist. Beim Endkunden angekommen, lässt sich der Speicher mit einem speziellen Lesegerät auslesen. Ist die Temperatur über- oder unterschritten, gibt das System einen Warnhinweis aus. So können sich Restaurantmitarbeiter wie Kunden sicher sein, frische Ware auf dem Teller zu haben.

Nehmen Endkunden grössere Warenmengen ab, brauchen sie dagegen nicht mit dem Handgerät zu jeder Transportkiste zu laufen und sie auszulesen. Hier läuft alles automatisch – die Temperaturspeicher lassen sich in einem Rutsch mit den RFID-Chips auslesen, die weitere Informationen zu den Lebensmitteln enthalten.


Weitere Informationen:
Fraunhofer-Gesellschaft




Am Teststand des Safefresh-Projekts können die Wissenschaftler verschiedene Methoden zur Keimreduktion auf ihre Praxistauglichkeit testen


Der Sensor misst Temperatur, Feuchte und Licht. Die Messwerte überträgt er per Funk. Das Gerät lässt sich mit verschiedenen Sensoren verknüpfen und in ein Netzwerk einbauen


Analyse des Besiedlungsverhaltens von Mikroorganismen bei Endiviensalat: floureszenzmikroskopische Aufnahmen, Färbung mit SYBR Green