Haltbarmachung

• die meisten LM sind schwach sauer, die meisten MO ebenso (sind angepasst an den Befall von LM, Neutrophile)

• Pilze/Hefen eher alkalisch, jedoch säuretolerant

• pH-Minimum liegt bei vielen Verderbniserregenden Bakterien beo pH 4,4 - 4,5 (viele Enterobacteriacea- + Bacillus-Arten)

Beispiele:

• alklisch, pH >7,0: Eiklar

• neutral, pH 7,0 - 6,5: Frischfleisch, Milch, Garnelen, Austern, Geflügel

• schwach sauer, pH 6,5 - 5,3: Fisch, Fleisch, Weißbrot, viele Gemüsesorten

• sauer, pH 4,5 - 3,7: Sauergemüse, Tomaten, Joghurt, Mayonnaise

• stark sauer, pH <3,7: Sauerkraut, Zitronen, Äpfel

Clostridium botulinum Typ E: 5,0 - 5,2

Clostridium perfringens: 5,0 - 8,3

Staphylococcus aureus: 4,0 - 9,8

Salmonellen: 4,0 - 9,6

—> Hemmung der MO’s durch Absenkung des pH-Wertes, aber auch durch undissoziierte Säure, die die Lipidmembran durchdringen kann

—> Ansäuerung des Zellinnneren + Hemmung von Stoffwechselwegen (z.B. dem Transport von Nährstoffen)

Beispiele:

• Aerobier: +500 - (+ 300) mV (fakultative Anaerobier: Enterobacteriacea, Milchsäurebakterien)

• Anaerobier: +100 - (-250) mV (Clostridien)

• Fleisch: + 250 mV

• Käse: -20 - (-150) mV

Abtötungsreihenfolge: gramnegative MO > grampositive MO > Hefen > Schimmelpilze

Niedererhitzung (=Dauererhitzung): ca. 65 °C, bis zu 30 Min (energieaufwändig + diskontinuierlich)

Kurzzeiterhitzung: 71 - 75 °C, 15 - 40 s (Milch) bzw. bis 10 Minuten

Hocherhitzung: (=Kurzzeithocherhitzung): 85 - 95 °C, z.B. Obstssaft nur 20 s

UHT-Erhitzung: 135 - 150 °C, 2 - 4 s (schnelle Abtötung, wenige unerwünschte Nebenprozesse durch Dampfinjektion)

• Hemmung, Absenkung Wasseraktivität, aber KEIN Abtöten der MO (keine Plasmolyse)

• nach der LM-Bestrahlungsverordnung vom 14.12.2000:

  in DE nur für getrocknete aromatische Kräuter und Gewürze zugelassen

  es darf keine chemische Behandlung in Kombination mit der ionisierenden Strahlung geben

• Radizitation

• Radurization

• sensorische Veränderungen (“Strahlengeschmack”)

• Texturveränderungen (z.B. Weichwerden von Früchten)

• Farbveränderungen

• Bildung von toxischen Substanzen

  —> Erhöhung von T führt zu beschleunigter Abtötungsgeschwindigkeit, aber auch zur erhöhten Reaktivität der freien Radikale, daher mehr Nebenprodukte (daher Bestrahlung im gefrorenen Zustand manchmal sinnvoll)

• gramnegative Bakterien:

  1) Enterobacteriaceae: < 0,5 - 1 kGy

  2) Shigella sp.: 1,5 - 3 kGy

  3) Enteritis erregende Salmonellen: 2 - 5 kGy

• grampositive Bakterien:

  1) Micrococcus sp.: 3 - 5 kGy

  2) Staphylococcus aureus: < 0,5 - 20 kGy

  3) Bacillus- und Clostridium-Sporen: 10 - 30 kGy

• Hefen:

  1) Saccharomyces sp.: 5 - 10 kGy

• Viren: < 30 kGy

= elektromagnetische Strahlung im optischen Frequenzbereich (Licht) mit kürzeren Wellenlängen als das für den menschen sichtbare Licht

—> für die UV-Behandlung ist die am keim wirkede Dosis entscheidend (J/m^2)

Resistenz gegen UV-Strahlung:

grampositive MO > gramnegative MO > bakterielle Sporenbildner > Hefen > Pilze

= chemische Zusatzstoffe zur Haltbarmachung

Beispiele:

• Sorbinsäure + Derivate

• Benzoesäure + Derivate

• pHB-Ester + Verbindungen

• Schwefeldioxid

• Biphenyl

• Thiabendazol

• Ameisensäure

• Nitrate und Nitrite (K, Na)

—> Senkung des pH-Wertes erhöht die hememnde Wirkung!

• Hürdenkonzept von Leister, 1978

• Hemmung durch Einzelverfahren nicht ausreichend, in Kombination aber schon

  • Beispiel: C. botulinum: pH < 4,5 oder aw < 0,95

  • wenn Kombination: pH = 5,3 und aw-Wert 0,98

• Großtechnische Herstellung durch Monsanto-Prozess (Carbonylierung von MeOH) oder Oxidation von Acetaldehyd

• Klassische Herstellung: Fermentation von Bier, Wein oder Malz durch Acetobacter aceti

  —> Oberflächen-/Fesselgärverfahren