Verarbeitung pflanzlicher Produkte (Subject) / Verderb (Lesson)
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Neugart Mikroorganismen, Prozesse
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- Definition Verderb bei pflanzlichen LM Minderung der Qualität insbesondere Geschmack, Textur, Aussehen (Verfärbungen) bis hin zur Verzehrsunfähigkeit Zersetzungsprozesse: pflanzeneigene, aber häufig bakterielle Enzyme Physische Faktoren wie Licht oder Kälte fördern den Verderb à oder natürlich Verletzungen durch Fall bei z.B. Kartoffeln Chemische Reaktionen wie Oxidationen können zu Farbverlust oder Ranzigkeit führen (Bei Fetten)
- Schadstoff Nachweislich oder mit hoher Wahrscheinlichkeit das Potenzial einer gesundheitsschädlichen Wirkung
- Rückstände Reste von Stoffen, die gezielt zugesetzt wurden à Eintrag durch unvollständige Entfernung von zugesetzten Stoffen (Lösungsmittel, Pestizide)
- Kontamination Zufällige Einsetzung oder Schadstoffe die nicht bewusst eingesetzt wurden = Eintrag durch unsachgemäßere Lagerung oder Verarbeitung o Primärkontamination: Kontamination auf Feld (Mykotoxine: Schimmelpilzbelastung, Dioxine: Über Futtermitteln) o Sekundärkontamination: Kontamination bei der Verarbeitung oder Zubereitung (Acylamid bei der Stärkeproduktion: Bei starker Temperatureinwirkung, reagiert bei reduzierten Zuckern und einer Aminosäure, Verpackungsrückstände)
- EHEC · Mai bis Juli 2011: Gehäuftes Auftreten von hämolytisch-urämischen Syndrom · Symptome: Entzündungen in der Blase, Harnwegsinfektion, Nierenversagen à Nervenversagen durch Bakterienbelastungen in Lebensmittel · Ursache: Bockshornklee aus Ägypten · Erreger: Entero-hämorrhagische Escheria Coli (EHEC) des Serotypes O104-H4
- Lebensmittelbedingte Infektionen und Intoxikation · Lebensmittelbedingte Infektionen oft nach Verzehr tierischer Lebensmittel (Salmonellen bei Geflügelfleisch) · Lebensmittelbedingte Intoxikationen oft durch Toxine ausgelöst, die von den Bakterien oder Pilzen im Lebensmittel ausgelöst werden · Kontomainationen auf allen Stufen der LM Kette: Von der Erzeugung bis hin zum Verzehr (Primär- oder Sekundärinfektion oder Carry- over) · Vielfältiges Erregerspektrum: Yersinien, Shigellen, EHEC, Bacillus aureus, Salmonellen, Campylobacter, (Botox: Botulinum Toxin: Muskellähmung), Rotaviren (kleine Kinder, Übertragung über Mäuse) · Überprüfung erfolgt durch EFSA · Lebensmittelbedingte Infektionen und Intoxikation (Geflügel: Hohe Salmonellengefahr, Buffet: hohe Anzahl an Salmonellenerreger und Toxin bildende Bakterien à Alle 4h muss das Buffet abgeräumt werden)
- Schimmelpilze · Starke Säuretoleranz · Temperaturoptimum von 20 – 30°C · Sauerstoff erforderlich · Wachstum gehemmt bei niedrigeren Temperaturen · Sauerstoffsenkung als Hemmungsmöglichkeit
- Penicillium Fruchtfäule · Lagerfäule häufig als Sekundärerreger auf Wunden · Weiche, wässrige braune Flecken, später vom Zentrum ausgehend weiße, dann grünlich-blaue Pilzsporen · Erreger: Verschiedene Penincillum Arten, hauptsächlich P.expansum · Temperaturstabiles Toxin: Patulin · Symptome: Übelkeit, Reizung der Magenschleimhaut, hepatoxisch · TDI < 0,4 ug/ kg Körpergewicht
- Aflatoxin in Nüssen und Gewürzen · Bildung von Aspergillus flavus · 20 natürlich vorkommende Aflatoxine werden gebildet · Aflatoxin B1 à Leberschädigend · Termostabil à Hitze zwar Schimmelpilz Entfernung · Herkunft: Gewürze und Nüsse besonders stark betroffen aufgrund tropischer Ursprung
- Höchstmengen Aflatoxin o 2 ug/ kg Körpergewicht für Aflatoxin B1 o 4 ug/ kg Körpergewicht für die Summe der Aflatoxine B1, B2, G1, G2 in diversen LM
- Zulassungen Strahlen nach Strahlengesetz o Die Behandlung von getrockneten oder aromatischen Kräutern und Gewürzen ist Elektronen-, Gamma-, oder Röntgenstrahlung zugelassen o Behandlung durch indirekte Einwirkung mit UV Strahlen ist zugelassen zur Entkeimung von 1. Trinkwasser 2. Oberfläche von Obst und Gemüse o Bestrahlung muss gekennzeichnet werden: Hindernis für Verbraucher! o Im Ökobereich verboten
- Verbote Bestrahlungsgesetze nach LFGB Es ist verboten, bei LM eine nicht zugelassene Bestrahlung mit UV- oder ionisierenden Strahlungen anzuwenden
- Strahlung nach LMBestrV · UV: 440 nm · Strahlung und DNA Schäden (Indirekte Strahlenwirkung: Bei Röntgenstrahlung: Direkte Strahlenwirkung: Bei Korpuskularstrahlung) · Bestrahlungsdosen Gemma Strahlung (Mensch: 0,005 – 0,01 kGy: tödlich, Viren: 10 -20 kGy: tödlich)
- Versuche mit Strahlungen Erdbeeren mit Gammastrahlung o Vitamin C Gehalt + Ascorbinsäure abnehmend mit zunehmender Bestrahlung Erdbeeren mit UV C Behandlung o Signifikante Unterschiede zwischen Behandlung und Kontrolle o Höherer Ascorbinsäuregahlt bei UV-C o Verhinderung Ausbildung von B.cinerea Graufäule Mandarinen mit Gamma Strahlung o 0,2 kG o Carotinoide à photosensitiv o Verminderung der Qualität o Verminderung Gehalt der Ascorbinsäure
- UV Strahlung · Biosynthese kann getriggert werden bei sek. Pflanzenstoffen · UV B Lampen werden hauptsächlich bei versuchen verwendet · Sichtbares Licht bei PS à essentiell, braucht UV licht nicht unbedingt · Unterteilung in A, B, C
- Unterschiede UV A, B, C · UV C: Sehr kurzwellig und energiereich; Schädigung DNA (Doppelstrangbrüche), trotzdem keine tiefe Eindringung in die Haut/ Epidermis, Dekontamination von Oberflächen, Desinfektion in Krankenhäusern, Max. 253,7: Absorptionsmaximum der DNA · UV B: Kurze Wellen, energiereich, stark erythemen Effekt (Sonnenbrand), verzögerte Bildung von Melanin, Geeignet für Behandlung von Obst und Gemüse · UV A: Lange UV-Wellen, größere Eindringungstiefe bis zur Lederhaut, kurzfristige Bräune, Melanombildung durch Bildung freier Radikale
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- Bestrahlung von Lebensmitteln · Reifeverzögerung von Zwiebeln oder exotischen Früchten · Verhinderung von Verderb durch MO · Abtöten pathogener MO
- Vorteile Strahlen Bewertung o Kritische LM, die nicht hitzebehandelt werden können, können durch Strahlung sterilisiert werden, z.B. getrocknete Kräuter und Gewürze o Konservierung (reifeverzögernd, keimhemmend) o Bestrahlung als Alternative zu chemischen Insektenbekämpfung zur Sterilisation o Wertgebende Inhaltsstoffe bleiben weitgehend erhalten (Vitamine, SPS, VOC) o Lebensmittel können direkt in der Verpackung behandelt werden (keine Rekontamination) o Bestrahlung hinterlässt keine Rückstände und Produkt gibt keine Strahlung ab
- Nachteile Strahlen Bewertung o Teures Verfahren o Logistische Bottlenecks à Zeitandauernd, Einarbeitung in Prozess (Wasser besser als feste Produkte) o LM mit hohem Fettanteil bilden auch bei geringen Strahlungsdosen „off- Flavours“ o Eindringungstiefe ist beschränkt (Anpassung von Produktgröße, Verpackungsform) o Geringe Akzeptanz bei Verbrauchern o à Forschungsbedarf weiterhin notwendig!! o à Verbraucheraufklärung
- Alternativen für Gewürze · Konventionelle Herstellung durch Lufttrocknung · Herstellung von Pasten à Alternative zu Gewürzen · Insbesondere in feucht-warmen subtropischen und tropischen Regionen hohe Gefahr der Mykotoxinbildung