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Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Konservierungsverfahren  Physikalische Verfahren  Thermische Verfahren.

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Präsentation zum Thema: "Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Konservierungsverfahren  Physikalische Verfahren  Thermische Verfahren."—  Präsentation transkript:

1 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Konservierungsverfahren  Physikalische Verfahren  Thermische Verfahren  Biologische Verfahren Ziele: Verhinderung oder Verzögerung des mikrobiologischen bzw. biochemischen Verderbs von Lebensmitteln

2 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Physikalische Konservierungsverfahren Entzug des freien, verfügbaren Wassers für das Mikroorganismenwachstum  Trocknen  Salzen  Zuckern  Tieffrieren  Kühlen  Vakuumieren

3 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Konservierung von Lebensmitteln Einteilung der Lebensmittel nach pH-Wert pH-WertProduktkategorie < 4,0stark sauer 4,0 bis 4,5sauer > 4,5schwach sauer bis neutral

4 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Thermische Konservierungsverfahren Kochen Garen, Inaktivieren der produkteigenen Enzyme Pasteurisieren Abtöten vegetativer Keime, kein Abtöten von Sporen Sterilisieren Abtöten von vegetativen Keimen und Sporen

5 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Resistenzstufen von medizinisch-relevanten Mikroorganismen

6 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Thermische Konservierungsverfahren - Sterilisation. Sterilisation Die Sterilisation ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem im Kern, d. h. im thermisch ungünstigsten Punkt des Produktes, Temperaturen über 100 °C erreicht werden. In der Regel liegen die Temperaturen bei 105 bis 130 °C. Zum Erreichen dieser Temperaturen muß Druck aufgebaut werden. Produkte, deren pH - Wert > 4,5 und / oder deren a w - Wert > 0,95 ist, werden sterilisiert, um die Haltbarkeit einer Voll- oder Tropenkonserve bei normaler Lagertemperatur zu erzielen. D - Wert Dezimale Reduktionszeit, Destruktionswert bzw. Kennwert für die Thermostabilität von vegetativen Formen und Sporen von Mikroorganismen. Der D - Wert gibt die notwendige Zeit in Minuten an, die bei einer bestimmten konstanten Temperatur benötigt wird, um 90 % der vegetativen Zellen oder Sporen einer bestimmten Keimart abzutöten. Mit dem D-Wert von —Richtkeimen wird der anzustrebende —F-Wert berechnet.

7 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Bestimmung des D-Wertes

8 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Thermische Konservierungsverfahren - Sterilisation Sterilisationswert: Maß für die Abtötung von Bakterien und Sporen z: t: T: RT: F: z-Wert [°C] Einwirkungszeit [min] Behandlungstemperatur [°C] Referenztemperatur [°C] Sterilisationswert [min] Z - WertDer z - Wert gibt die Temperaturgrade in °C an, um die eine bestimmte Temperatur erhöht bzw. erniedrigt werden muß, wenn die gleiche Keimabtötung oder chemische Veränderung (nämlich 90 %) in einem Zehntel bzw. dem Zehnfachen der ursprünglichen Zeit erreicht werden soll.

9 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Thermische Konservierungsverfahren - Sterilisation Bestimmung des F-Wertes nach dem 12-D- Konzept Clostridium botulinum F = 2,5 min Bacillus stearothermophilus F = 18 min Reduktion der Ausgangskeimzahl von Clostridium botulinum um 12 Zehner- potenzen. Das heisst, auf 1:1'000'000'000' Oder anders ausgedrückt: Von 1 Billarde Clostridium botulinum-Sporen darf nur maximal eine die Hitzebehandlung überleben. gilt für Tropenkonserven

10 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Thermische Konservierungsverfahren - Sterilisation

11 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Thermische Konservierungsverfahren - Pasteurisation Pasteurisationswert: Anwendung nur in Kombination mit anderen Verfahren: - Ansäuern - Kühlung - Salzen - Begasen z: t: T: RT: P: z-Wert [°C] Einwirkungszeit [min] Behandlungstemperatur [°C] Referenztemperatur [°C] Pasteurisationswert [min] PasteurisationDie Pasteurisation ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem im Kern Temperaturen von <100 °C erzielt werden. In der Regel liegen sie bei 80 bis 95 °C. Für HTST - Verfahren kann das Heizmedium durchaus eine Temperatur von mehr als 100 °C haben, doch die im Kern erreichten Temperaturen liegen unter 100 °C. Die Pasteurisation stellt eine Teilentkeimung dar, durch welche nur die vegetativen Formen der Mikroorganismen erfaßt werden. Um ein längerfristig haltbares Produkt (Vollkonserve) zu erhalten, muß entweder der pH - Wert < 4,5 bzw. der a w - Wert < 0,95 sein oder aber eine Kühlung bei Temperaturen < 5 °C stattfinden.

12 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Biokonservierung Biochemische Konservierung z. B. durch Enzyme (Lysozym, Lipase, Lactoperoxidase usw.) Mikrobiologische Konservierung Primäre Stoffwechselprodukte - Milchsäure - Propionsäure - Essigsäure Sekundäre Stoffwechselprodukte - Bakteriozine - Diazetyl Lacto-peroxidase Smallpeptides NisinPediocinOrganicacids Hydrogenperoxide Diacetyl

13 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Mikrobiologische Konservierungsverfahren Primäre Stoffwechselprodukte  Milchsäurebakterien - Milchprodukte - Sauerkraut Sekundäre Stoffwechselprodukte  Lactobacillus plantarum und Propionibacterium freudenreichii - Schutz vor Hefen und Schimmelpilzen in Milchprodukten  ACL01 - Schutz vor Listerien  Pediococcus sp. - Schutz vor Salmonellen  Lactococcus lactis ssp. - Schutz vor Clostridien

14 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Schutzkulturen  Schutzkulturen werden Lebens – oder Futtermittel mit dem Ziel zugesetzt, pathogene und/oder Lebensmittel-verderbende Mikroorganismen zu hemmen ▶ Minimierung des Hygienerisikos ▶ Verlängerung der Haltbarkeit durch eine gezielte Hemmung von Lebensmittel-verderbenden Mikroorganismen  Sollen die unerwünschten Mikroorganismen hemmen, ohne einen negativen Einfluss auf die Sensorik oder organoleptische Charakteristik des Lebensmittels auszuüben.

15 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Bakteriozine - Wirkspektren

16 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Bakteriozine - Wirkmechanismen

17 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Bakteriozine – Nisin als Beispiel Inhibierung der Spätsäuerung / Stop der Säuerung (Inhibierung von Streptococcus thermophilus) Inhibierung von Clostridium tyrobutyricum in Schnittkäse Bakteriozin-induzierte Lyse von Starterkulturen für verbesserte Aromabildung

18 Fachhochschule FlensburgInstitut für VerfahrenstechnikLebensmittelbiotechnologie Bakteriozine – Zusammenfassung Grenzen eines Einsatzes von Bakteriozin-bildenden Schutzkulturen in Lebensmitteln:  kein Schutz gegen gram-negative Bakterien  Stämme einer pathogenen, gram-positiven Bakterienart können unterschiedlich sensitiv gegenüber einem Bakteriozin sein  Bakteriozine können Fermentationsprozesse durch die Hemmung von Starterkulturen beeinflussen  geringe Diffusionsgeschwindigkeit der Bakteriozine im Lebensmittel  Bindung der Bakteriozine z.B. an Phospholipide in Fleisch  Inaktivierung im Lebensmittel durch Proteasen  Resistenzbildungen


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