Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Kontrolle psychrophiler Photobakterien beim Fleischverderb

Photobakterien sind potente Fleischverderber, die derzeit mit Methoden der Routinekontrolle nicht kultivierbar sind und deswegen völlig übersehen werden. Ziel dieses Projekts ist deswegen eine verbesserte Beherrschung des Fleischverderbs durch die Minimierung des Eintrags und Wachstums psychrophiler Photobacterium spp. in schutzgas- und vakuumverpacktem Frischfleisch und in Fleischwaren. Dies wird erreicht durch die Entwicklung eines praxisgerechten kulturellen und DNA-gestützten Nachweises dieser Bakterien, mit denen deren Verbreitung und Eintragsrouten ermittelt werden. Für repräsentative Isolate werden Parameter ermittelt, die das Wachstumsverhalten bestimmen (z. B. Nährstoffe, Temperatur, Druck, CO2-Gehalt, Redoxpotenzial, Sauerstoff), sowie Wechselwirkungen mit anderen Verderbsmikrobiota, die Anpassung an das umgebende Gas und psychrophiles Wachstum begründen. Anwendung finden hierbei sowohl kulturelle und kulturunabhängige Methoden (Transcriptomics, Proteomics) sowie Metabolitanalytik (HPLC-MS; IC; GC-MS) und Sensorik. Ergebnisse sind Nachweissysteme sowie ein Praxiskonzept mit Maßnahmen zur Kontrolle psychrophiler Bakterien beim Fleischverderb insbesondere durch Überwachung und Minimierung des Eintrags und Wachstums von Photobacterium spp.. Im Ergebnis können Photobakterien nachgewiesen und Eintragsrouten minimiert werden. KMU der gesamten Produktionskette auch regionaler Produkte von Frischfleisch profitieren, beginnend bei der Aufzucht und Mast der Tiere, der Fütterung, der Kontrolle von Schädlingen und Pathogenen (z. B. Milben, Nematoden), über die Gestaltung von Schlachtabläufen, bis hin zur Qualitätssicherung, Hygieneüberwachung, Gestaltung von Verpackungsmethoden und Lagerbedingungen. Eine Ressourceneinsparung wird durch die Optimierung der Verpackungs- und Lagerbedingungen, die verbesserte Vorhersage des Verderbsverlaufs und Haltbarkeitsdatums einer Produktionsscharge, und die Reduktion der Menge an weggeworfenem Fleisch und Fleischwaren erreicht.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Projektes wurde eine zuverlässige Methode zur Isolierung und Kultivierung von Photobakterien von Fleisch entwickelt. Der Nachweis von Photobakterien wurde außerdem durch Entwicklung einer Kultivierungs-unabhängigen Methode vereinfacht, die sich mit grundlegenden Methoden auch in der Industrie durchführen lässt. Damit ist eine Rückverfolgung und Überwachung von Kontaminationen in der Fleischindustrie möglich. Außerdem wurden Vorkommen und Verbreitung der Kontaminationen, Wirksamkeit von Schutzgasverpackung gegen das Wachstum von Kontaminationen und das Potential der Kontaminationen, durch metabolische Aktivität Fleischverderb zu verursachen, erfasst. Fleischverarbeitende Betriebe können auf Basis dieser Ergebnisse individuell bewerten, ob sie Photobakterien als für diesen Betrieb relevante Kontamination einschätzen. Die erzielten Ergebnisse bewerten Photobakterien vor diesem Hintergrund als weit verbreitete Kontamination, die an Wachstum und Interaktion innerhalb des Verderbsmikrobioms angepasst ist und durch Produktion biogener Amine und Antibiotikaresistenz auch ein Risiko für die Sicherheit des Produkts darstellen kann. Kontaminationsherde werden in den Lüftungsanlagen von Betrieben vermutet. Zur Bekämpfung von vorhandenen Kontaminationen wurden Stabilität und Resistenz der Bakterien gegenüber verschiedenen Umweltparametern untersucht. Erzielte Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit von gründlicher Reinigung mit Leitungswasser, Reduktion der Luftfeuchte und erhöhte Temperaturen auf. Im Rahmen gegebener Möglichkeiten, lassen sich diese Maßnahmen ohne größere Mittel in der Industrie anwenden.