Grundlagen der Hygiene and Mikrobiologie zur Umsetzung der Europäischen Verordnung (EG) Nr. 852/2004 über Lebensmittelhygiene

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1 Modul 1 Grundlagen der Hygiene and Mikrobiologie zur Umsetzung der Europäischen Verordnung (EG) Nr. 852/2004 über Lebensmittelhygiene Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung (Mitteilung) trägt allein der Verfasser; die Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben. 1

2 Inhalt Hygiene (1-26) Was bedeutet Lebensmittelhygiene? Was ist Mikrobiologie? Hygienekonzepte Lebensmittelhygiene Definition wichtiger Begriffe Biologie der Mikroorganismen Persönliche Hygiene Schutzkleidung Hygienemanagement Reinigung und Desinfektion Schädlingsbekämpfung Erreichen von Hygienezielen Überwachung der getroffenen Maßnahmen Mikrobiologie (27-52) Einleitung Abstammung von Mikroorganismen Existenzgrundlagen, Aussehen Bestimmung von Mikroorganismen Lebensbedingungen Endosporen Widerstandsfähigkeit von Sporen Indikatororganismen Krankheitserreger und Toxine Woher kommen die Keime? Lebensmittelvergiftung durch... Für die Gebäudereiniger bedeutet dies Krank durch Keime? 2

3 Was bedeutet Lebensmittelhygiene? Hygiene leitet sich von der griechischen Göttin für Gesundheit, der Göttin Hygieia ab Lebensmittelhygiene: Maßnahmen und Vorkehrungen, die die Eignung und Sicherheit von Lebensmitteln während der gesamten Lebensmittelverwertungskette gewährleisten. Hygiene ist keine Therapie-, sondern eine Vorbeugemaßnahme. Art oder der Umfang der durchzuführenden Maßnahmen sind nicht festgelegt, da die Zahl der Anschmutzungen und die unterschiedlichen Ansprüche an die Reinheit jeweils eigene Lösungen erfordern. 3

4 Was bedeutet Mikrobiologie? Unter der Mikrobiologie versteht man die Lehre der für das Auge nicht mehr sichtbare Organismen Definition Mikrobiologie: Mikrobiologie studiert Mikroorganismen, die als Einzeller oder Zellkolonien vorkommen. Mikroorganismen spielen bei der Entstehung von Krankheiten eine entscheidende Rolle. Kenntnisse zur Lebensweise von Mikroorganismen werden benötigt um deren Verbreitung einzudämmen bzw. um sie effektiv kontrollieren zu können. 4

5 Hygienekonzepte Aus Sicht eines Mikrobiologen zielt Hygiene darauf ab Die Anhäufung von Schmutz zu verhindern, da alle Schmutze potentiell auch Mikroorganismen enthalten Das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern Was zu tun ist hängt z.b. davon ab Schimmelpilzbefall Wie viele Mikroorganismen sich in der Luft, im Wasser, auf Gegenständen und auf und in der Rohware befinden Wie gut sie die Verarbeitung im Betrieb (Kochen, Tiefkühlen, Einmachen) und die Lagerung überleben Listeria spp. 5

6 Lebensmittelhygiene und -Recht Die Richtlinie 852/2004 beschreibt die allgemeinen Anforderungen an die Hygiene für sämtliche Betriebe, in denen Lebensmittel produziert, verarbeitet, zubereitet, gelagert oder verkauft werden. Firmenspezifische Hygiene-Management-Systeme definieren was genau unter allgemeinen Hygieneanforderungen zu verstehen ist HACCP als Teil der Richtlinie 825/2004 ist 1. ein Verfahren der Gefahrenanalyse 2. ein System zur Überwachung von kritischen, für die Lebensmittelsicherheit wichtigen Kontrollpunkten Als Gefahr gelten alle nicht vorgesehenen biologischen oder chemischen Stoffe, bzw. Fremdsubstanzen, die die Sicherheit des Lebensmittels beeinträchtigen Lebensmittelhygiene dient der Abwehr von Gesundheitsgefahren für die Bevölkerung 6

7 Definition wichtiger Begriffe Kontamination Jede unerwünschte Substanz einschließlich Produktresten, Keimen, Reinigungs- und Desinfektionsmittelrückständen Mikroorganismen Bakterien und Pilze sowie deren deren Sporen Keim Synonym für Mikroorganismus Pathogen Krankmachend Erreger Keime und Viren, die Übelkeit, Erbrechen oder Krankheit verursachen Infektion Ein Erreger dringt in den Körper ein und überwindet die Immunabwehr Verderber Keim, dessen Vermehrung zum Verderben von Lebensmitteln führt Toxinbildner Toxin = Gift: Mikroorganismen, die Stoffe produzieren, die schädlich für Menschen sind 7

8 Infektionskette Entstehung einer Infektionskette Erreger Bakterien, Pilze, Sporen oder Viren Kontamination Infektion Luft, Lebensmittel, Wasser Insekt Tier, Mensch, Träger, nicht erkrankt Ausscheidungen Keim oder Giftstoffe werden aufgenommen Keim vermehrt sich und produziert Giftstoffe Person wird krank durch Keim oder Giftstoffe, kann aber auch völlig symptomfrei bleiben 8

9 Was bedeutet also Hygiene? Auf Grund der Vermehrungsfähigkeit von Mikroorganismen in Lebensmitteln bedarf es Der Kontrolle der Keimbelastung von eingehenden Rohwaren Der Verringerung der Keimbelastung in Luft, Wasser und anderen Materialien, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Der Durchführung von Prozessschritten mit dem Ziel der Keimreduktion (z.b. Erhitzen, Ansäuern) Der regelmäßigen Durchführung von Händedesinfektionsmaßnahmen dass kranke Personen weder direkten noch indirekten Kontakt mit Lebensmitteln haben dürfen. Gut durchgeführte Hygienemaßnahmen ermöglichen den Schutz vor Krankheit, Produktreklamationen, Ärger und finanziellen Verlusten. 9

10 Wo soll man ansetzen? Die größte Gefahr geht von Menschen aus, da er Träger von Erregern ist, ohne selbst krank zu sein. Daher steht und fällt jedes Hygiene Management mit der Qualität der Durchführung von persönlichen Hygienemaßnahmen. Stirn: 100 Keime pro cm 2. Niesen: Keime werden mit 100 m/s heraus katapultiert. Spucke, Nasensekret: 100 Keime pro cm 3. Fingerspritze: Keime pro cm 2. Handfläche: ca. 100 Keime pro cm 2 Menschen stellen Überlebensnischen für Mikroorganismen dar 10

11 Schmuck Bietet Mikroorganismen eine Nische, in der sie sich ungestört vermehren können. Ringe am Finger getragen sind schwer zu desinfizieren, und stellen somit eine Gefahr für Lebensmittel dar. Bei kleinen Verletzungen besteht eine Infektionsgefahr durch Keime, die sich auf dem Schmuck befinden. Keime, die nach Bebrütung auf Petrischalen mit Nährböden sichtbar werden. Armband Ringe 11

12 Hände Wenn sie bei einer Person Keime nachweisen wollen, brauchen sie gar nicht lange zu suchen. Keimbelastung der Handfläche Keime, die nach Bebrütung auf Petrischalen mit Nährböden sichtbar werden. Keimbelastung einer ungewaschenen Hand Entsprechend große Mengen werden von unsauberen Händen übertragen. 12

13 Desinfektion der Hände Die hygienische Händedesinfektion ist eine wichtige Maßnahme des Hygieneplans eines jeden Betriebs. Nur gewaschene und getrocknete Hände können desinfiziert werden! Im Allgemeinen wird sie Zu Beginn der Arbeit und vor jedem Neubeginn, Vor und nach dem Gang in die Pause, Nach dem Besuch der Toilette, Nach dem Naseputzen, Bei Bedarf durchgeführt werden. Kleine saubere Wunden an den Händen sollten mit wasserdichtem Pflaster abgedeckt werden! 13

14 Händedesinfektionsplan Während der Hygieneplan beschreibt wann und wie oft eine Händedesinfektion durchzuführen ist, erklärt der Händedesinfektionsplan wie dies geschehen soll. Arbeitsschritt Grobreinigung Hände waschen Hände desinfizieren Handpflege Arbeitsmittel Seife/Waschlotion Bürste o.ä. Hilfsmittel verwenden. Waschlotion aus dem Wandspender. Hand-Desinfektionsmittel aus dem Wandspender. Hand-Pflegecreme Prozess Hände schrubben und abspülen. Hände sorgfältig waschen und unter fließendem Wasser abspülen, mit sauberem Handtuch abtrocknen. 3 ml Desinfektionsmittel auf die trockenen Hände geben und 30 Sekunden lang einreiben. Mehrmals täglich eincremen 14

15 Tragen von Schutzkleidung Auf Grund der Kontaminationsgefahr ist meist das Tragen von Arbeitsschutzkleidung vorgeschrieben. In Schlachträumen getragene Schutzkleidung wird sehr schnell mit Keimen kontaminiert. Beim Direktkontakt rohem Fleisch kann der Kittel mit Salmonellen oder Prionen kontaminiert werden. Nach wenigen Stunden des Tragens sind besonders Ärmel und der Bauchbereich massiv kontaminiert. Arbeitskleidung muss regelmäßig gewechselt werden um die Übertragung in andere Arbeitsbereiche zu verhindern. 15

16 Reinigung und Desinfektion Maßnahmen zur Verringerung der Keimbelastung in Lebensmitteln sind: Bedeutet Einsatz bei Beispiele Reinigung Entfernung unerwünschter Substanzen wie Lebensmittelreste, Schmutz und Mikroorganismen. Eine Verschleppung oder Übertragung von Mikroorganismen gilt als unwahrscheinlich bzw. ist für das Endprodukt ohne Bedeutung. Fußböden, Sanitärbereich. Ethanol Reinigung und Desinfektion Reduktion der Anzahl an Umweltkeimen auf ein Niveau, auf dem sie nicht mehr die Eignung oder die Sicherheit von Lebensmitteln gefährden können. Vorhandensein von Mikroorganismen nach Durchführung der Reinigung bzw. bei Gefahr, dass diese auf das Lebensmittel übertragen werden und sich dort unkontrolliert vermehren. Flächen, die mit Lebensmitteln in Kotakt kommen. Kontaminierte Körperregionen, Spülmaschinen. 16

17 Hygiene-Management Legt Hygienestandards fest für Prozesse wie Warenannahme Transport Lagerung Verarbeitung, Verpackung, Sterilisation Reinigungs- und Wartungsarbeiten Abfall Management Warenausgang Transport zum Kunden Sowie für Arbeitsbereiche wie Produktionsräume, Lagerräume Büros, Aufenthaltsräume, Umkleideräume Duschen und Toiletten Das Hygiene-Management umfasst sämtliche Prozesse und Räumlichkeiten 17

18 Schädlingsbekämpfung Schädlingsbekämpfung ist Teil des Hygiene-Managements, da Schädlinge Nahezu alles fressen Produkte verunreinigen Krankheiten hervorrufen Sich schnell vermehren Ekelerregend sind Aufgrund der HACCP- Gefahrenanalyse bekämpft werden müssen. Bild: U.S. National Park Service Periplaneta americana Bild: Joăo Estęvăo A. de Freitas 18

19 Reinigungsverfahren Trockenreinigung Erfolgt durch fegen, abbürsten oder absaugen. Kann als grobes Vorreinigungsverfahren vor einer Nassreinigung eingesetzt werden. Wird angewandt wenn Art und Menge der Verschmutzung, bzw. die Produktion es zulassen, siehe Reinigungs- und Desinfektionsplan. Nassreinigung Verfahren, in denen Wasser und/oder wässrige Verfahren eingesetzt werden. Reinigungsmittel werden ja nach Art des Verfahrens, Art der Verschmutzung gewählt. Es muss eine Nachspülung zur Entfernung der Reinigungsmittelreste erfolgen. Nur optisch saubere Flächen können anschließend desinfiziert werden. 19

20 Reinigungsverfahren Oft eingesetzte Verfahren siehe auch Modul 2 Abspritzen unter Verwendung von Hoch- oder Niederdruck Schaum, Sprüh- und Gelverfahren CIP=cleaning in place: Reinigung geschlossener Anlagen ohne Demontage der Anlage Zu Beachten ist, dass bei Hochdruckverfahren Hoher Druck zu unerwünschten Aerosolen führt und dadurch Schmutzpartikel und Mikroorganismen über weite Entfernungen getragen werden 20

21 Desinfektionsverfahren Viele Bereiche und Prozesse erfordern einen Desinfektionsschritt Dies bedeutet i.d.r., dass Informationen über die zu verwendenden Reiniger und Desinfektionsmittel aus dem QM und Hygiene QM System erhältlich sind. Bestimmte Desinfektionsmittel dürfen nicht mit bestimmten Reinigern kombiniert werden. Vorher Gefahrenanalyse durchführen und Handschuhe benutzen. Richtige Dosis verwenden, Über- oder Unterdosierung verändern die Wirksamkeit. Mit Wasser nachspülen (Trinkwasserqualität). 21

22 Reinigungs- und Desinfektionsplan Beispiel für einen Reinigungs- und Desinfektionsplan einer Fleischerei Was Wann Wie Womit Woraus Wer Stückung nach Schichtende Entfernen von Grobschmutz, Schäumen, Spülen, Desinfektion Spülen, Trocknung, einzuhaltende Einwirkzeiten Art des Reinigers, Art des Desinfektionsmittels, Spülwasser fest installierte oder mobile Systeme Gebäudereiniger 22

23 HACCP = Hazard Analysis and Critical Control Points 1) Verfahren der Gefahrenanalyse 2) Ein System zur Überwachung von kritischen, für die Lebensmittelsicherheit wichtigen Kontrollpunkten => HACCP-System Hygienemanagement-System Das Verfahren fußt auf 7 Schritten 1. Ermitteln der Gefahren für die Lebensmittelsicherheit durch Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten. 2. Identifizieren von kritischen Verfahrensschritten für das Lebensmittel = Einrichten kritischer Kontrollpunkte (CCP). 3. Festlegen von kritischen Werten - Alarmwerten - für jeden CCP. 4. Entwurf eines Maßnahmenkatalogs bei Überschreitung der Werte. 5. Schaffung eines Kontrollsystems zur Überwachung der CCP. 6. Regelmäßige Funktionsüberprüfung des Kontrollsystems. 7. Ausführliche Beschreibung des Systems und Dokumentation der bei der Überwachung ermittelten Daten. Es werden chemische, physikalische und biologische Gefahren erfasst! HACCP Gute Hygienepraxis CCP QM 23

24 Erreichen von Hygienezielen Hygieneziele können nur im Team erreicht werden Dies erfordert eine aktive Auseinandersetzung mit dem Thema Hygiene-Management durch: Einbeziehung aller beteiligten Personen. Ausbildung aller beteiligten Personen mittels einheitlicher Information. Regelmäßige Erinnerung an die kritischen Arbeitsmomente. Regelmäßige Auffrischung und Weiterbildung. Einführung zuverlässiger Kontrollsysteme. Belohnung von Mitarbeitern bei guter Arbeit des Teams. 24

25 HACCP-Erfolgskontrolle HACCP-Systeme werden einmal im Jahr von externen Kontrolleuren geprüft, in dem die Personalhygiene durch mikrobiologische Untersuchungen der Handinnenflächen bestätigt wird. die Abwesenheit von Krankheitserregern nach der Durchführung von Reinigung und Desinfektion bestätigt wird. Orte, die kontrolliert werden: sind z.b. Fleischsägen, Fließbänder, oder andere mit Lebensmitteln in Berührung kommenden Flächen. Materialien, die kontrolliert werden: Mindesthaltbarkeitsdatum und die Konzentration des eingesetzten Desinfektionsmittels. Mikrobiologische Untersuchung des Wassers. 25

26 Abwesenheit von Mikroorganismen Frisch- und Hackfleisch, Milchprodukte, Obstsäfte oder Milch können jeweils unterschiedliche, für den Menschen gefährliche Mikroorganismen enthalten. Lebensmittelproduzenten müssen den Nachweis der Abwesenheit führen können, z.b. die Abwesenheit pathogener E. coli, im Besonderen von verotoxischen E.coli für sämtliche Lebensmittel. Listeria monocytogenes in Milchprodukten. Koagulase positive Staphylococcen in Käse. Vibrio vulnificus und Vibrio parahemolyticus in Meeresfrüchten. coliforme Bakterien auf Fleisch. Salmonella spp, and Enterobacter sakazakii in Babynahrung. 26

27 Mikrobiologie - Einleitung Mikroorganismen sind zumeist Einzeller, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Sie können mit Hilfe von Mikroskopen sichtbar gemacht werden. werden jedoch nach massenhafter Vermehrung auf Lebensmitteln als Zellkolonie (Pünktchen) oder Rasen für das bloße Auge sichtbar. Schleim-, sowie Gift- und Geruchsstoffe, weisen ebenfalls auf den Befall mit Mikroorganismen hin. Gute und böse Mikroorganismen Mikroorganismen werden in für den Menschen gefährliche- (pathogene = krankmachende), bzw. ungefährliche- (nichtpathogene) Organismen eingeteilt. Nicht-pathogene Mikroorganismen produzieren beispielsweise Alkohol (Brauereien), oder Geschmacksstoffe in Joghurts und in Käse (Käse- und Molkereien). Echericha coli Stäbchenbakterien im Elektronenrastermikrosk op, ca. 0,6 µm im Durchmesser Biologischer Gefahrstoff 27

28 Einteilung von Mikroorganismen Zu den Mikroorganismen zählen biologisch gesehen sehr unterschiedliche Gruppen wie Bakterien Hefen Schimmelpilze Protozoen Algen Viren sind ein Sonderfall Modell einer Bakterienzelle Hefezellen nach Anfärbung im Lichtmikroskop Denn sie sind keine sich selbstständig reproduzierenden Organismen, und sind somit keine Mikroorganismen. Viren wie das Hepatitis Virus benötigen immer einen Wirt (Menschen) und können sich außerhalb des menschlichen Körpers nicht vermehren. Viele Autoren zählen Viren jedoch zu den Mikroorganismen (siehe Definition Mikroorganismus in der DIN Lebensmittel Reinigung und Desinfektion. Modell eines Virus 28

29 Voraussetzung für deren Existenz Jeder Organismus ist auf bestimmte Baustoffe und eine Energiequelle für die Herstellung seiner Zellbausteine angewiesen. Im Einzelnen wird benötigt: eine Energiequelle in Form energiereicher Kohlenstoffverbindungen wie Zucker, Proteinen und Fetten. eine Stickstoffquelle und Phosphorquelle aus organischen Verbindungen (Proteine und der DNA). Sauerstoff verschiedene Spurenelemente Wasser 29

30 Wie klein sind Mikroorganismen? Mikroorganismen sind wesentlich kleiner als die Zellen mehrzelliger Organismen. Kleinere Zellen haben ein besseres Oberflächen-Volumen Verhältnis und stellen eine Wettbewerbsvorteil dar. Menschliche Zelle. Zellkern einer Bakterienzelle menschlichen Zelle 1 µm Virus Der Durchmesser von Bakterien liegt im Durchschnitt bei 0,5 1 µm. 1 µm ist ein tausendstel mm. Bakterienzellen besitzen keinen Zellkern. 30

31 Fortbewegung durch Flagellen Fortbewegung mit Flagellen erlaubt eine rasche Besiedlung von Oberflächen Besiedlung neuer Bereiche monotrisch lophotrisch amphitrisch Flagelle Bestimmte Bakterienarten können an Hand der Position der Flagellen unterschieden werden (mono-, lophotisch, usw.) peritrisch Dabei sind sie erstaunlich schnell. Übertragen auf die Körperlänge des Menschen müsste ein Mensch 200 km/h rennen um eine vergleichbare Geschwindigkeit zu erreichen. 31

32 Kokkenförmige Bakterien Bakterien haben eine nur wenig ausgeprägte Formensprache (Morphologie). Sie leitet sich hauptsächlich von Kugeln oder Stäbchen ab. Coccus = Lateinisch für Kugel Mit Staphylococcus infizierte Darmwand Staphylococcus aureus ist einer der wichtigsten Verderber von Lebensmitteln. Dessen Toxine sind hitzebeständig und lösen nach wenigen Stunden Durchfall und Erbrechen aus. 32

33 Stäbchenförmige Bakterien Eine in Bezug auf die Lebensmittelhygiene wichtige Gruppe sind die stäbchenförmigen Bakterien (=coliforme Bakterien). Ihr bekanntester Vertreter ist E. coli. Coliforme Bakterien in Wasserproben deuten auf eine fäkale Kontamination hin. Escherichia coli Wasser, dass mit Lebensmitteln direkt oder indirekt in Berührung kommt muss frei von coliformen Bakterien sein. 33

34 Spiralförmige Bakterien Eine Reihe von Krankheitserregern sind spiralförmige Bakterien. Vibrio cholerae Vibrio cholerae Cholera Erreger Borrelia Lyme- Borreliose Erreger Leptospira Erreger des Zuckerrohrfiebers Borrelia Leptospira interrogans 34

35 Bestimmung von Mikroorganismen Anzahl Zuerst werden mit Hilfe von Tupfern oder Abklatschplatten Proben genommen, die nach Stunden Bebrütung bei konstanten Laborbedingungen ausgezählt werden. Die Lebendkeimzahl wird oft als Anzahl der koloniebildenden Einheiten (KBE) ausgedrückt. Artbestimmung Identifizierung durch Wachstum auf selektiven Nährböden, den Nachweis bestimmter Enzyme, Bestimmung durch Antikörper, DNA and RNA Analyse, sowie anderer Merkmale wie Farbe, Duft, Oberflächenstruktur, etc.. DNA Doppelstrang 35

36 Bestimmung von Mikroorganismen Viele Mikroorganismen können durch selektive Nährmedien und Farbreaktionen nachgewiesen werden. Dabei verändern Stoffe durch den Abbau von Mikroorganismen ihre Farbe. Pseudomonas aeruginosa Bacillus subtilis Aspergillus niger Staphylococcus aureus Salmonella spp. Listeria spp. Escherichia coli Candida albicans Enterococcus faecium Staphylococcus epidermidis 36

37 Wachstumsbedingungen I Für ihr Wachstum benötigen Mikroorganismen bestimmten Wachstumsbedingungen. Beispiel ph-wert: Die Mehrheit der Mikroorganismen hat ihr Optimum im neutralen Bereich (ph 7), so dass eine Senkung des ph-werts in den sauren Bereich zu einer Senkung der Stoffwechselaktivität führt. % max. Wachstumsrate sauer Zitronensaft Eiweiß Backpulver In stark sauren und stark basischen Bereichen sind nur Spezialisten überlebensfähig. basisch Magen Wein Tomaten Sauermilch Wasser Seife Ammoniak Spezialisten wie das Archaebakterium Picrophilus torridus wachsen bei ph 0.7! sauer basisch 37

38 Wachstumsbedingungen II Beispiel Temperatur. Es gibt Organismen, die in kalten, warmen, oder heißen Bereichen besonders gut wachsen. % max. Wachstumsrate Temperatur kryophil: Organismus mag kalte Temperaturen (-2 bis 15 C) mesophil: Organismus mag Körpertemperaturen (37 C) hyperthermophil: Organismus mag heiße Temperaturen (manche bis zu 110 C) 38

39 Sporenbildner Einige bakterielle Erreger können Ruheformen, sogenannte Endosporen zu produzieren. Die bekanntesten Sporenbildner sind Bacillus anthracis (Milzbrand- Erreger), und Clostridium tetani (Tetanus-Erreger). Die Sporen überleben extreme Hitze und werden mit normalen Desinfektionsverfahren nicht abgetötet. Endosporen im Lichtmikroskop Endosporen im Raster-Elektronenmikroskop 39

40 Widerstandsfähigkeit von Sporen Sporen werden mit normalen thermischen oder chemothermischen Desinfektionsverfahren nicht abgetötet. Temperaturen von über 100 C oder Trockenheit über Jahrzehnte werden überlebt. terminal zentral subterminal Endosporen von verschiedenen Bacillus Arten im Phasekontrast- Mikroskop mit unterschiedlicher Positionierung der Sporen. 40

41 Indikator-Organismen Mikroorganismen, die extreme Lebensbedingungen aushalten, werden als Indikator genutzt, um die Wirksamkeit von Reinigungs- und Desinfektionsverfahren zu prüfen. Mit ihnen werden Verfahren auf ihre Wirksamkeit überprüft Meist werden extrem hitze- und desinfektionsmittelresistente Keime eingesetzt. Indikatororganismen stehen dabei stellvertretend für eine Reihe anderer Organismen, die eine Gefahr für Lebensmittel darstellen 41

42 Giftstoffe Viele Krankheitserreger produzieren giftige Stoffwechselprodukte - Exotoxine Viele dieser Stoffe sind Enzyme, z.b. Lipasen, die andere Zellen abtöten. Unterschiedliche Wirkmechanismen sind bekannt: Auflösen der Zellmembran: Clostridium perfringens produziert eine Lipase (atoxin). Schädigen Hemmung der der Durchlöchern der Zellmembran: Poren bildenden Toxine zellulären Proteinsynthese Membranmatrix wie das a-toxin von Staphylococcus aureus rezeptorvermittelte und das Streptolysin o von Streptococcus pyogenes. Endocytosis Hemmung der Protein Biosynthese: Diphtheria toxin von Corynebacterium diphtheriae. via Gb3 Produktion von pharmakologischen Substanzen: Ribosom Enterotoxin von Vibrio cholerae. Produktion von Nervengiften - Tetanospasmin von Clostridium tetani, und BOTOX von Clostridium botulinum. Aktivieren alternativer Synthesewege Andocken Poren bildender Enzyme 42

43 Giftstoffe Andere Krankheitserreger bauen für den Menschen giftige Stoffe in ihre Bakterienhülle ein Toxische Lipo-Polysacharide (LPS) sind fester Bestandteil der Zellwände und verursachen eine Reihe von Reaktionen, z.b. Fieber Durchfall Schneller Abfall der Lymphocyten, Leucocyten, and Thrombocyten Viele dieser Toxine können durch Kochen nicht zerstört werden. Endotoxin Produzenten sind: Chemische Struktur eines E. coli LPS Salmonella, Escherichia, Shigella, E. coli 43

44 Viren Zell-Parasiten, die zu ihrer Vermehrung auf anderen Lebewesen angewiesen sind Enthalten zwar das Programm zu ihrer Vermehrung und Ausbreitung, besitzen aber keinen eigenen Stoffwechselapparat. Viren leben durch den Stoffwechsel ihrer Wirtszelle. Hepatitis und Norwalk Viren sind pathogene Viren, die durch Lebensmittel übertragen werden. Viren werden von Desinfektionsmitteln der Klasse A und B inaktiviert, bzw. getötet. Um die Einstufung nach Klasse A oder B zu erreichen, müssen Desinfektionsmittel gemäß den nationalen Richtlinien des Robert Koch Instituts getestet werden. Bitte Fragen sie ihren Lieferanten nach Informationen zur Einstufung der angebotenen Desinfektionsmittel. Farbiges 3-D Modell eines Hepatitis B Virus. Die DNS Erbmasse (rot) liegt in einer Kapsel aus Proteinen (blau), Glykoprotein (gelb). Die Glyokoproteinhülle besitz an der Außenseite Häkchen, mit denen das Virus an Leberzellen bindet. (Abbildung vom Scripps Research Institute) 44

45 Pilze Als Schimmelpilze werden die mit einem sichtbaren Vegetationskörper wachsenden Pilze bezeichnet. Pilze werden durch durch Absenkung des ph-wertes und der Temperatur im Wachstum weniger gehemmt als die meisten Bakterien. Wichtige Schimmelpilzarten Getreidepilze der Gattungen Fusarum und Alternaria sowie die austrocknungsresistente Gattungen Aspergillus stehen für den Großteil des Pilzbefalls auf Lebensmitteln. Produktion von Giftstoffen Schimmelpilze produzieren Toxine, z.b. Amanitine, Ergotamine, und Aflatoxine, die zu schweren Vergiftungserscheinungen führen. Viele Toxine stehen im Verdacht krebserregend zur sein. Aspergillus niger Aspergillus fumigatus 45

46 Pilze Edelschimmelpilze Pilze der Gattung Penicillium sind bis auf einige Ausnahmen apathogen. Das Einatmen von besonders hohen Dosen an Pilzsporen kann jedoch Allergien auslösen. Camembert und Salamiproduktion Penicillium roqueforti wird zur Herstellung von Blauschimmel eingesetzt. Penicillium camemberti bei der Herstellung von Brie und Camembert. Penicillium verrucosum bei der Herstellung von Salami. Industriell eingesetzte Schimmelpilze sind ausgewählte Zuchtstämme, die keine Giftstoffe produzieren. Penicillium camemberti Penicillium camemberti 46

47 Woher kommen die Keime? Mikroorganismen befinden sich auf Lebensmitteln, da sie dort natürlich vorkommen oder während der Verarbeitung dort gelandet sind wo Lebensmittel sind ist auch Leben Hefen z.b. sind Umweltkeime, die auf Weintrauben, Getreide und in Milch natürlich vorkommen. Keime aus der Nasenschleimhaut oder von Hautschuppen können auf Lebensmitteln weiterwachsen. Fäkalkeime gelangen bei der Schlachtung des Tieres oder durch mangelnde Hygiene nach dem Toilettengang auf das Lebensmittel. Für das HACCP-System des Kunden spielt es keine Rolle, ob die Keime von Mitarbeitern stammen sich auf Rohwaren oder in der Luft befinden => es handelt sich jeweils um Umweltkeime 47

48 Lebensmittelvergiftungen Von Mikroorganismen produzierte Giftstoffe führen zu Lebensmittelvergiftungen In den USA geht man von jährlich 4,1 Mio. durch Mikroorganismen verursachten Lebensmittelvergiftungen, bzw. Lebensmittelinfektionen aus. Die wichtigsten Erreger sind Campylobacter und Salmonella. Bakterien Campylobacter jejuni Salmonella Clostridium perfringens Staphylococcus aureus Fälle pro Jahr 1.9 Mio 1.34 Mio Lebensmittel Geflügel, Rohfleisch, zerkleinert Geflügel, Fleisch, Molkereiprodukte, Eier gekochtes, bzw. wieder erhitztes Fleisch oder Fleischprodukte Fleisch, Nachtische E. coli Yersinia enterocolitica Streptococcus Bacillus cereus Listeria monocytogenes andere Bakterien sämtliche Bakterien Fleisch, v.a. Hackfleisch Schweinefleisch, Milch Molkereiprodukte, Fleisch Reis und stärkehaltige Lebensmittel, gesüßte Lebensmittel, Milchpulver Fleisch, Molkereiprodukte

49 EU-weites Meldewesen Meldung von Lebensmittelkontaminationen In der EU informiert ein Schnellwarnsystem über solche Lebensmittel, die die Gesundheit der Verbraucher gefährden können. Das Schnellwarnsystem Rapid Alert System for Food and FEED RASFF basiert auf der Europäischen Verordnung (EG) Nr. 178/2003. Unter wird wöchentlich über die durch Kontaminationen in Lebensmitteln ausgehenden Gefahren berichtet. Dabei kann es ich um Chemikalien, Mikroorganismen, Glassplitter oder andere Kontaminationen handeln. 49

50 Krank durch Keime? Bei der Arbeit im Lebensmittelbetrieb müssen eine Vielzahl von Keimen oder Toxinen vom Menschen aufgenommen werden, um eine krankmachende Wirkung hervorzurufen. Jedoch reichen wenige Keime im Lebensmittel aus um den Verbraucher in eine gesundheitliche Gefahr zu bringen, da im Lebensmittel ein Vermehrungszyklus stattfindet. 50

51 Zusammenfassung Viele Mikroorganismen werden mit der Rohware mitgeliefert. Beispiele sind die Milchsäurebakterien in der Milch sowie Fäkalkeime, die beim Schlachten auf das Fleisch gelangen. Lebensmittel enthalten alle für die explosionsartige Vermehrung von Mikroorganismen notwendigen Stoffe. Ohne die Ergreifung von Hygienemaßnahmen würden die meisten Lebensmittel in kürzester Zeit durch Mikroorganismen verdorben sein. 51

52 Zusammenfassung Reinigung dient der Entfernung von Schmutz, Lebensmittelresten, Grobschmutz, Schmierstoffen oder anderen störenden Materialien Es werden sowohl die Keime (befinden sich im Schmutz) als auch die Voraussetzung für ihre Existenz (Nahrungsgrundlage) bekämpft Eine Desinfektion muss Anzahl der Umweltkeime auf ein Niveau reduzieren, auf dem sie nicht mehr die Eignung oder die Sicherheit von Lebensmitteln gefährden Zu beachten ist, dass saubere Flächen nicht bedeuten, dass keine Keime oder Krankheitserreger vorhanden sind. eine Desinfektion Inaktivierung und Abtötung bedeutet, jedoch keine komplette Abtötung garantiert. desinfizierte Systeme sind vor Re-Kontamination zu schützen. validierte Reinigungs- und Desinfektionsverfahren die besten Ergebnisse liefern. 52

53 Ende Die Module sowie weitere Informationen zu diesem Modul finden Sie unter Zwar weiß ich viel, doch möcht ich alles wissen." J. W. v. Goethe ( ) Weiter geht s mit Modul 2! 53