Gegenwärtig erlangen marinierte, vorverpackte Schweinefleischzubereitungen als typisches Convenience-Produkt eine zunehmende Marktbedeutung. Dem stehen allerdings wenig repräsentative Daten zur mikrobiologischen Sicherheit und Haltbarkeit dieser Produkte gegenüber. Ziel dieser Arbeit war es daher, im Interesse eines hohen Verbraucherschutzniveaus fundierte Daten über das Vorkommen und die Überlebensfähigkeit pathogener und toxinogener Mikroorganismen in vorverpackten marinierten Schweinefleischzubereitungen zu gewinnen. Darauf basierend sollten Empfehlungen für produktspezifische mikrobiologische Kriterien und Mindesthaltbarkeitsfristen abgeleitet werden. Während der Grillsaison der Jahre 2008 und 2009 wurden hierfür zwei Marktstudien über marinierte, vorverpackte Schweinenackensteaks (jeweils n=150) aus dem lokalen SB-Handel durchgeführt. Dabei erfolgte aufgrund der großen Produktvielfalt eine Einteilung der Produkte in Nackensteaks mit Senf-/Biermarinaden, Paprikamarinaden und Kräutermarinaden. Bei der Untersuchung wurden der pH-Wert, der mikrobiologische Status und das Vorkommen von verschiedenen pathogenen Keimen jeweils zum Zeitpunkt des Erwerbs und am Ende des MHD erfasst. Zudem wurden je Produktgruppe 10 für die industrielle Herstellung dieser Fleischzubereitungen verwendeten Flüssigmarinaden (n=30) mikrobiologisch auf die gleichen Parameter untersucht sowie pH- und aW-Werte in den Marinaden bestimmt. Auf Grundlage der Ergebnisse der Marktstudien wurde darüber hinaus die Überlebensfähigkeit von Salmonella spp. und Listeria monocytogenes in artifiziell kontaminierten Flüssigmarinaden jeder Kategorie während einer Lagerung für 42 Tage bei 4 und 22 °C überprüft. Die Gesamtkeimzahlen in den marinierten Schweinfleischsteaks lagen in einem Bereich von 2,8 x 103 bis 9,7 x 108 KbE/g, die Anzahl der Milchsäurebakterien zwischen 10 und 9,5 x 108 KbE/g und die der Enterobacteriaceae zwischen < 10 und 3,6 x 108 KbE/g. Bis zum Ende des MHD fand ein Anstieg der Gesamtkeimzahl und der Milchsäurebakterien bei gleichzeitigem pH-Wert-Abfall statt. Vermehrungsfähige Salmonellen wurden in 6 von 300 Proben (2,0 %) und Shigatoxin bildende Escherichia coli in 7 von 300 Proben (2,3 %) nachgewiesen. In 5 Proben (1,7 %) wurde Listeria monocytogenes mit bis zu 95 KbE/g und in 25 Proben (8,3 %) Staphylococcus aureus mit Keimzahlen bis 340 KbE/g detektiert. Bacillus cereus wurde in 64 Handelsproben (21,3 %) mit Keimzahlen bis zu 450 KbE/g und sulfitreduzierende Clostridien in 73 marinierten Schweinenackensteaks (24,3 %) mit Werten bis 500 KbE/g gefunden. Die Untersuchung der Flüssigmarinaden der drei Kategorien (n=30) erbrachte Gesamtkeimzahlen von 1,3 x 102 bis 4,2 x 105. Enterobacteriaceae und Milchsäurebakterien wurden jeweils nur in zwei Marinadenproben mit bis zu 180 bzw. 750 KbE/g nachgewiesen. Keine der Marinaden enthielt Salmonellen, Shigatoxin bildende Escherichia coli, Listeria monocytogenes oder Staphylococcus aureus. Positive Befunde wurden nur für Bacillus cereus und sulfitreduzierende Clostridien erhoben: 16 Proben (53,3 %) enthielten Bacillus cereus mit Keimzahlen von bis zu 230 KbE/g und 14 Proben (46,7 %) sulfitreduzierende Clostridien mit maximalen Keimzahlen von 120 KbE/g. Die aW-Werte der Marinaden variierten zwischen 0,2 und 0,94, die pH-Werte zwischen 3,57 und 6,53. Bei den Tenazitätsstudien in Marinaden wurde eine kontinuierliche Keimreduktion für beide Pathogene festgestellt: Sowohl L. monocytogenes als auch Salmonella spp. zeigten in Senfmarinaden sowie bei 22 °C Lagerungstemperatur eine deutlichere Absterbekinetik als in Paprika- bzw. Kräutermarinaden und bei 4 °C Lagerungstemperatur. Basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit können vorverpackte, marinierte Schweinenackensteaks auch nach MHD-Fristen von 18 Tagen als lebensmittelhygienisch sicher beurteilt werden. Allerdings können Lebensmittelinfektionserreger in den Produkten vorkommen und zum Teil bis zum Ende des MHD überleben. Im Hinblick auf den vorbeugenden Verbraucherschutz können folgende Empfehlungen für mikrobiologische Richtwerte von marinierten Schweinenackensteaks abgeleitet werden: Salmonellen: nicht nachweisbar in 25 g STEC: nicht nachweisbar in 25 g L. monocytogenes: < 102 KbE/g St. aureus: 1,0 x 102 KbE/g B. cereus: 1,0 x 104 KbE/g Sulfitreduzierende Clostridien: 1,0 x 104 KbE/g Aufgrund von teils starken Zunahmen der Gesamtkeimzahl und der Keimzahlen von Milchsäurebakterien und Enterobacteriaceae sollte die MHD-Frist auf maximal 7-10 Tage beschränkt werden, um eine mikrobiologisch annehmbare Qualität für den Verbraucher garantieren zu können. Bei der Zubereitung sollte auf eine Vermeidung von Kreuzkontaminationen und vor dem Verzehr auf eine vollständige Durcherhitzung geachtet werden.

Weltweit zählt die Salmonellose zu den am häufigsten vorkommenden Zoonosen und auch in Deutschland kommt ihr zunehmend eine sozialökonomische Bedeutung zu. Dabei stellen die maßgeblichen Übertragungs- und Infektionsquellen kontaminiertes Wasser und kontaminierte Lebensmittel dar, bei denen schätzungsweise 20 % auf kontaminiertes Schweinefleisch zurückzuführen sind. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit einer Salmonellenbekämpfung. In den dafür geschaffenen gesetzlichen Grundlagen spielt vor allen Dingen der serologische Nachweis einer Salmonelleninfektion eine entscheidende Rolle. Dafür existieren derzeit in Deutschland vier nach § 17c des TSeuchG zugelassene ELISA-Testsysteme. Ziel der vorliegenden Arbeit war eine vergleichende Evaluierung dieser ELISA-Testsysteme zur serologischen Diagnostik von S. Infantis beim Schwein. Um die Tests zu evaluieren, wurden 19 Läuferschweine intragastral mit S. Infantis infiziert und über einen Untersuchungszeitraum von 123 Tagen serologisch mit allen vier ELISAs untersucht. Dabei erfolgte zeitgleich eine bakteriologische Untersuchung. Obwohl S. Infantis zu den schwach virulenten Erregern zählt, zeigten alle Probanden eine deutliche Klinik, die sich überwiegend in mittelgradiger Diarrhoe äußerte. Durch die bakteriologische Untersuchung wurde offenbar, dass alle Schweine bis zum Ende des Versuchszeitraumes eine intermittierende Ausscheidung von S. Infanits zeigten. Ebenso war bei allen Tiere eine Serokonversion nachweisbar, welche sich bei den angewandten Tests jedoch in deutlicher Diskrepanz der Testsensitivitäten äußerte. Zum Beispiel ergab die ermittelte Testsensitivität des Enterisol® Salmonellen-Diagnostikum™ am 53. Tag mittels vorgeschriebenen Cutoff-Wertes nach Schweine-Salmonellen-Verordnung eine Sensitivität von 20%, während diese bei dem isotypspezifischen Salmotype® Pig STM-WCE™ ELISA bei 93,3% lag. Während der Salmotype® PigScreen™ immerhin eine Sensitivität von 6,7% zeigte, erwies sich der HerdChek® Swine Salmonella™ an diesem Tag als nicht sensitiv. In der gesamten Untersuchung konnte nachgewiesen werden, dass sich der isotypspezifische Salmotype® Pig STM-WCE™ ELISA zur serologischen Diagnostik von S. Infantis am besten eignete, während die drei LPS-ELISA erst sehr spät positiv reagierten. Die Sensitivitätsverluste erwiesen sich als besonders stark, wenn die Auswertung der optischen Dichte durch den nach Schweine-Salmonellen-Verordnung angewandten Cutoff-Wert von 40 OD% erfolgte. Des Weiteren wurde deutlich, dass die Ergebnisse der Fleischsaftuntersuchung nicht immer mit denen des Endserums korrelierten. Insgesamt ist der Einsatz des Cutoff-Wertes von 40 OD% als kritisch zu betrachten und es stellt sich die Frage, ob es im Sinne des Verbraucherschutzes, nicht günstiger wäre, den Cutoff-Wert auf 20 oder 10 OD % herabzusetzen, wie dies inzwischen auch in Dänemark mit Erfolg durchgeführt wurde. Abschließend ist feststellbar, dass sich die Diagnostik von S. Infantis beim Schwein mit den vorgeschriebenen Testsystemen als schwierig erweist, da teilweise geringe Sensitivitäten vorlagen.

Zugl.: Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2008. / Includes bibliographical references.

Tierärztl. Hochsch., Diss., 2003--Hannover.

Gegenwärtig erlangen marinierte, vorverpackte Schweinefleischzubereitungen als typisches Convenience-Produkt eine zunehmende Marktbedeutung. Dem stehen allerdings wenig repräsentative Daten zur mikrobiologischen Sicherheit und Haltbarkeit dieser Produkte gegenüber. Ziel dieser Arbeit war es daher, im Interesse eines hohen Verbraucherschutzniveaus fundierte Daten über das Vorkommen und die Überlebensfähigkeit pathogener und toxinogener Mikroorganismen in vorverpackten marinierten Schweinefleischzubereitungen zu gewinnen. Darauf basierend sollten Empfehlungen für produktspezifische mikrobiologische Kriterien und Mindesthaltbarkeitsfristen abgeleitet werden. Während der Grillsaison der Jahre 2008 und 2009 wurden hierfür zwei Marktstudien über marinierte, vorverpackte Schweinenackensteaks (jeweils n=150) aus dem lokalen SB-Handel durchgeführt. Dabei erfolgte aufgrund der großen Produktvielfalt eine Einteilung der Produkte in Nackensteaks mit Senf-/Biermarinaden, Paprikamarinaden und Kräutermarinaden. Bei der Untersuchung wurden der pH-Wert, der mikrobiologische Status und das Vorkommen von verschiedenen pathogenen Keimen jeweils zum Zeitpunkt des Erwerbs und am Ende des MHD erfasst. Zudem wurden je Produktgruppe 10 für die industrielle Herstellung dieser Fleischzubereitungen verwendeten Flüssigmarinaden (n=30) mikrobiologisch auf die gleichen Parameter untersucht sowie pH- und aW-Werte in den Marinaden bestimmt. Auf Grundlage der Ergebnisse der Marktstudien wurde darüber hinaus die Überlebensfähigkeit von Salmonella spp. und Listeria monocytogenes in artifiziell kontaminierten Flüssigmarinaden jeder Kategorie während einer Lagerung für 42 Tage bei 4 und 22 °C überprüft. Die Gesamtkeimzahlen in den marinierten Schweinfleischsteaks lagen in einem Bereich von 2,8 x 103 bis 9,7 x 108 KbE/g, die Anzahl der Milchsäurebakterien zwischen 10 und 9,5 x 108 KbE/g und die der Enterobacteriaceae zwischen < 10 und 3,6 x 108 KbE/g. Bis zum Ende des MHD fand ein Anstieg der Gesamtkeimzahl und der Milchsäurebakterien bei gleichzeitigem pH-Wert-Abfall statt. Vermehrungsfähige Salmonellen wurden in 6 von 300 Proben (2,0 %) und Shigatoxin bildende Escherichia coli in 7 von 300 Proben (2,3 %) nachgewiesen. In 5 Proben (1,7 %) wurde Listeria monocytogenes mit bis zu 95 KbE/g und in 25 Proben (8,3 %) Staphylococcus aureus mit Keimzahlen bis 340 KbE/g detektiert. Bacillus cereus wurde in 64 Handelsproben (21,3 %) mit Keimzahlen bis zu 450 KbE/g und sulfitreduzierende Clostridien in 73 marinierten Schweinenackensteaks (24,3 %) mit Werten bis 500 KbE/g gefunden. Die Untersuchung der Flüssigmarinaden der drei Kategorien (n=30) erbrachte Gesamtkeimzahlen von 1,3 x 102 bis 4,2 x 105. Enterobacteriaceae und Milchsäurebakterien wurden jeweils nur in zwei Marinadenproben mit bis zu 180 bzw. 750 KbE/g nachgewiesen. Keine der Marinaden enthielt Salmonellen, Shigatoxin bildende Escherichia coli, Listeria monocytogenes oder Staphylococcus aureus. Positive Befunde wurden nur für Bacillus cereus und sulfitreduzierende Clostridien erhoben: 16 Proben (53,3 %) enthielten Bacillus cereus mit Keimzahlen von bis zu 230 KbE/g und 14 Proben (46,7 %) sulfitreduzierende Clostridien mit maximalen Keimzahlen von 120 KbE/g. Die aW-Werte der Marinaden variierten zwischen 0,2 und 0,94, die pH-Werte zwischen 3,57 und 6,53. Bei den Tenazitätsstudien in Marinaden wurde eine kontinuierliche Keimreduktion für beide Pathogene festgestellt: Sowohl L. monocytogenes als auch Salmonella spp. zeigten in Senfmarinaden sowie bei 22 °C Lagerungstemperatur eine deutlichere Absterbekinetik als in Paprika- bzw. Kräutermarinaden und bei 4 °C Lagerungstemperatur. Basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit können vorverpackte, marinierte Schweinenackensteaks auch nach MHD-Fristen von 18 Tagen als lebensmittelhygienisch sicher beurteilt werden. Allerdings können Lebensmittelinfektionserreger in den Produkten vorkommen und zum Teil bis zum Ende des MHD überleben. Im Hinblick auf den vorbeugenden Verbraucherschutz können folgende Empfehlungen für mikrobiologische Richtwerte von marinierten Schweinenackensteaks abgeleitet werden: Salmonellen: nicht nachweisbar in 25 g STEC: nicht nachweisbar in 25 g L. monocytogenes: < 102 KbE/g St. aureus: 1,0 x 102 KbE/g B. cereus: 1,0 x 104 KbE/g Sulfitreduzierende Clostridien: 1,0 x 104 KbE/g Aufgrund von teils starken Zunahmen der Gesamtkeimzahl und der Keimzahlen von Milchsäurebakterien und Enterobacteriaceae sollte die MHD-Frist auf maximal 7-10 Tage beschränkt werden, um eine mikrobiologisch annehmbare Qualität für den Verbraucher garantieren zu können. Bei der Zubereitung sollte auf eine Vermeidung von Kreuzkontaminationen und vor dem Verzehr auf eine vollständige Durcherhitzung geachtet werden.

Weltweit zählt die Salmonellose zu den am häufigsten vorkommenden Zoonosen und auch in Deutschland kommt ihr zunehmend eine sozialökonomische Bedeutung zu. Dabei stellen die maßgeblichen Übertragungs- und Infektionsquellen kontaminiertes Wasser und kontaminierte Lebensmittel dar, bei denen schätzungsweise 20 % auf kontaminiertes Schweinefleisch zurückzuführen sind. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit einer Salmonellenbekämpfung. In den dafür geschaffenen gesetzlichen Grundlagen spielt vor allen Dingen der serologische Nachweis einer Salmonelleninfektion eine entscheidende Rolle. Dafür existieren derzeit in Deutschland vier nach § 17c des TSeuchG zugelassene ELISA-Testsysteme. Ziel der vorliegenden Arbeit war eine vergleichende Evaluierung dieser ELISA-Testsysteme zur serologischen Diagnostik von S. Infantis beim Schwein. Um die Tests zu evaluieren, wurden 19 Läuferschweine intragastral mit S. Infantis infiziert und über einen Untersuchungszeitraum von 123 Tagen serologisch mit allen vier ELISAs untersucht. Dabei erfolgte zeitgleich eine bakteriologische Untersuchung. Obwohl S. Infantis zu den schwach virulenten Erregern zählt, zeigten alle Probanden eine deutliche Klinik, die sich überwiegend in mittelgradiger Diarrhoe äußerte. Durch die bakteriologische Untersuchung wurde offenbar, dass alle Schweine bis zum Ende des Versuchszeitraumes eine intermittierende Ausscheidung von S. Infanits zeigten. Ebenso war bei allen Tiere eine Serokonversion nachweisbar, welche sich bei den angewandten Tests jedoch in deutlicher Diskrepanz der Testsensitivitäten äußerte. Zum Beispiel ergab die ermittelte Testsensitivität des Enterisol® Salmonellen-Diagnostikum™ am 53. Tag mittels vorgeschriebenen Cutoff-Wertes nach Schweine-Salmonellen-Verordnung eine Sensitivität von 20%, während diese bei dem isotypspezifischen Salmotype® Pig STM-WCE™ ELISA bei 93,3% lag. Während der Salmotype® PigScreen™ immerhin eine Sensitivität von 6,7% zeigte, erwies sich der HerdChek® Swine Salmonella™ an diesem Tag als nicht sensitiv. In der gesamten Untersuchung konnte nachgewiesen werden, dass sich der isotypspezifische Salmotype® Pig STM-WCE™ ELISA zur serologischen Diagnostik von S. Infantis am besten eignete, während die drei LPS-ELISA erst sehr spät positiv reagierten. Die Sensitivitätsverluste erwiesen sich als besonders stark, wenn die Auswertung der optischen Dichte durch den nach Schweine-Salmonellen-Verordnung angewandten Cutoff-Wert von 40 OD% erfolgte. Des Weiteren wurde deutlich, dass die Ergebnisse der Fleischsaftuntersuchung nicht immer mit denen des Endserums korrelierten. Insgesamt ist der Einsatz des Cutoff-Wertes von 40 OD% als kritisch zu betrachten und es stellt sich die Frage, ob es im Sinne des Verbraucherschutzes, nicht günstiger wäre, den Cutoff-Wert auf 20 oder 10 OD % herabzusetzen, wie dies inzwischen auch in Dänemark mit Erfolg durchgeführt wurde. Abschließend ist feststellbar, dass sich die Diagnostik von S. Infantis beim Schwein mit den vorgeschriebenen Testsystemen als schwierig erweist, da teilweise geringe Sensitivitäten vorlagen.

Einleitung: Salmonellen und Yersinien haben als zweit- und dritthäufigste Verursacher bakterieller Gastroenteritiden in Deutschland und Europa im Jahr 2017 eine große Bedeutung als Lebensmittelinfektionserreger. Übertragen werden sie hauptsächlich durch den Verzehr roher, unzureichend gekühlter oder ungenügend erhitzter Schweinefleischerzeugnisse (Schweinemett, Hackepeter, kurz gereifte Rohwürste). Der Eintrag in die Lebensmittelkette erfolgt über symptomlose Trägertiere, die am Schlachthof in der Lebendund Fleischuntersuchung nicht als solche identifizierbar sind. Durch Kreuzkontaminationen kann es zur Verschleppung der Erreger auf die Schlachttierkörperoberflächen eigentlich gesunder Tiere kommen. Die vorherrschenden Hygienemaßnahmen am Schlachthof haben bisher nicht zu einer Verringerung des Auftretens dieser Bakterien geführt. Alternativ könnte gepulstes Licht (GL) als zusätzliches Dekontaminationsverfahren zum Einsatz kommen. Dessen antimikrobielle Wirksamkeit wurde bereits in zahlreichen Studien nachgewiesen. In der Literatur fehlten jedoch bislang Daten zur Inaktivierung von Salmonella ssp. auf Schwarte und Schweinelachs. Bezüglich Yersinia ssp. lagen noch gar keine Studien vor. Ziel der Untersuchungen: Ziel dieser Arbeit war es, die Inaktivierung beider Erreger auf oben genannten Matrices zu testen und, unter Berücksichtigung chemischer und sensorischer Attribute der Produkte sowie die Eignung des Verfahrens für die Praxis abzuschätzen. Material und Methoden: Für die Untersuchungen mit künstlich inokulierten Schwarte- und Schweinefleischproben wurden die humanpathogenen Bakterien S. Typhimurium und Y. enterocolitica (Biotyp 4) verwendet. Die antimikrobielle Wirkung von GL wurde bei Fluences zwischen 0,52 und 19,11 J/cm² geprüft. Farb- bzw. Temperaturveränderungen auf der Probenoberfläche wurden mit Hilfe eines Spektrophotometers (CM 600 d, Konica Minolta) respektive eines Infrarotthermometers (104 IR, Testo) ermittelt. Zur Beurteilung der Lipidoxidation wurde die TBARS-Methode angewandt und die Proben maximal 10 Tage bei 4° C gelagert. Veränderungen bezüglich des Geruchs wurden bei Fluences von 0.52, 4.96 und 12.81 J/cm² mittels eines Konsensprofils beurteilt. Ergebnisse: Auf Schwarte konnten innerhalb von Sekunden Reduktionen von 1,73-3,16 log (S.) und von 1,48-4,37 log (Y.), auf Schweinelachs hingegen 1,7 log-Stufen für beide Mikroorganismen erreicht werden. Moderate bis starke Behandlungsregime (≥7,36 J/cm²) führten zu einer deutlich wahrnehmbaren Farbveränderung (E*ab ≥ 3) von Schwarte, ab 9,66 J/cm² zu einem signifikanten Verlust des roten Farbanteils von Schweinelachs. Zur Bewertung einer forcierten Fettoxidation wurde Malondialdehyd (MDA) in den Proben quantitativ bestimmt. Keine der getesteten Einstellungen hatte eine Überschreitung des Grenzwertes von 0,5 μg/g, ab dem Testpersonen die Produkte als ranzig wahrnehmen, zur Folge. Eine Überprüfung des Geruches erfolgte anhand von drei getesteten Fluences, die eine niedrige (0,52 J/cm²), moderate (4,96 J/cm²) und starke (12,81 J/cm²) Behandlung repräsentieren sollten. Mit 0,52 J/cm² bestrahlte Schwarte wurde von den Panel-Mitgliedern als weniger nach Schwein und weniger fettig riechend bewertet und somit als angenehm empfunden, ansonsten wurden chemische Gerüche wahrgenommen. Schlussfolgerungen: Aus den erzielten Daten geht hervor, dass sich gepulstes Licht in niedrigen Dosen (≤0,52 J/cm²) zur Dekontamination von Schwarte eignet. Praktisch umsetzbar wäre dies am Schlachthof als geschlossene Behandlungskammer, unmittelbar nach der Eviszeration. Somit könnte der noch nicht geteilte Schlachtkörper oberflächlich behandelt werden, ohne das unter der Haut befindliche Fleisch zu erreichen und die oben genannten Veränderungen hervorzurufen. Notwendig ist hierbei die Gewährleistung des Arbeitsschutzes. In diesem Zusammenhang muss entstehendes Ozon unschädlich beseitigt werden und das Tragen einer UV-Schutzbrille in der unmittelbaren Umgebung des Gerätes angeordnet werden. Abschließend ist hervorzuheben, dass das GL als zusätzliche, unterstützende Maßnahme zur Bekämpfung von Lebensmittelinfektionserregern zu sehen ist und keine bestehenden Hygienemaßnahmen (gute Hygienepraxis) ersetzen darf. Aufgrund der geringeren Wirksamkeit auf Schweinelachs und den damit verbundenen geruchlichen Veränderungen ist eine Applikation auf Schweinefleisch ohne weiterführende Untersuchungen nicht zielführend.:Inhaltsverzeichnis ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ..............................................................................................III 1 EINLEITUNG ........................................................................................................... 1 2 LITERATURÜBERSICHT ........................................................................................ 3 2.1 Gepulstes Licht und gesetzliche Rahmenbedingungen ............................................. 3 2.2 Wirk- und Reparaturmechanismen, Resistenzbildung und Inaktivierungskinetik ....... 7 2.2.1 Photochemischer Effekt ................................................................................... 7 2.2.2 Photoreaktivierung ........................................................................................... 8 2.2.3 Photothermischer Effekt ................................................................................... 8 2.2.4 Physikalischer Effekt ........................................................................................ 9 2.2.5 Resistenzbildung .............................................................................................. 9 2.2.6 Inaktivierungskinetik ......................................................................................... 9 2.3 Einflussparameter ................................................................................................... 10 2.3.1 Mikroorganismus .............................................................................................10 2.3.2 Zeitpunkt der Bestrahlung ...............................................................................12 2.3.3 Matrix ..............................................................................................................12 2.4 Gepulstes Licht zur Inaktivierung von lebensmittelassoziierten Erregern in Fleischwaren .......................................................................................................... 13 2.5 Zielstellung dieser Arbeit ......................................................................................... 17 3 VERÖFFENTLICHUNG ..........................................................................................18 3.1 Eigenanteil zur Veröffentlichung ............................................................................. 18 3.2 Publikation .............................................................................................................. 18 4 ÜBERGREIFENDE DISKUSSION ..........................................................................46 4.1 Eignung des Verfahrens „Gepulstes Licht“ zur Dekontamination von Schwarte und Schweinelachs ................................................................................................. 46 4.2 Vergleich von GL mit anderen Dekontaminationsverfahren .................................... 49 4.2.1 Chemische Dekontamination ...........................................................................49 4.2.2 Physikalische Dekontamination .......................................................................49 4.2.3 Biologische Dekontamination ..........................................................................50 4.3 Alternativer Einsatz von GL..................................................................................... 51 4.4 Schlussfolgerungen ................................................................................................ 51 5 ZUSAMMENFASSUNG ..........................................................................................53 6 SUMMARY .............................................................................................................55 7 LITERATURVERZEICHNIS ....................................................................................57 ANHANG ..............................................................................................................................66 DANKSAGUNG ....................................................................................................................72 / Introduction: Since Salmonella ssp. and pathogenic Yersinia ssp. were the second and third most frequent causes for bacterial gastroenteritis in Germany and throughout Europe in 2017 they are of high significance as foodborne infectious agents. They are mainly transmitted by consumption of raw, inadequately cooled or insufficiently heated pork meat products (ground pork, minced pork, shortly ripened raw sausages). Subclinically infected pigs, so-called “carriers”, cannot be detected during ante- and post-mortem inspection in the slaughterhouse. Cross-contamination can lead to bacterial dissemination onto actually S.- or Y.-free carcasses. Prevailing hygienic measures could not reduce bacterial prevalence in the abattoir so far. Thus, pulsed light (PL) may be used as an additional decontamination procedure. Its antimicrobial potential was proven in numerous studies. However, there are no data in the scientific literature about inactivation of Salmonella ssp. on pork skin and loin. Moreover, no experiments with Yersinia in connection with pulsed light have been performed until now. Aim of this study: Hence, the aim of this work was to investigate the inactivation of both microorganisms on above-mentioned matrices and to assess the suitability of the PL treatment for implementation in a slaughterhouse considering chemical and sensory alterations of the products. Materials and Methods: For experiments with artificially inoculated pork skin and loin samples human-pathogenic bacteria S. Typhimurium and Y. enterocolitica (Biotype 4) were used. The antimicrobial effect of PL was tested at fluences between 0.52 and 19.11 J/cm². Color and temperature changes on the sample surface were determined by means of a spectrophotometer (CM 600 d, Konica Minolta) or an infrared thermometer (104 IR, Testo). The TBARS method was used to assess lipid per-oxidation and the samples were stored at 4° C for a maximum of 10 days. Odor changes were appraised at fluences of 0.52, 4.96 and 12.81 J/cm² using consensus profiling. Results: On pork skin reductions of 1.73-3.16 log (S.) and of 1.48-4.37 log (Y.) were achieved within seconds. In contrast, on pork loin only 1.7 log of both microorganisms were maximally inactivated. Moderate to strong treatments (≥7.36 J/cm²) led to distinct color changes (E*ab ≥ 3) in pork skin, fluences above 9.66 J/cm² to a significant loss of red color in pork loin. For evaluation of possible accelerated lipid peroxidation malondialdehyde (MDA) was analyzed quantitatively in samples. None of the tested parameter combinations resulted in threshold value exceedance of 0.5 μg MDA/g which is the point where panel members start to perceive products as rancid. Odor appraisal was carried out using three fluences representing a mild (0.52 J/cm²), moderate (4.96 J/cm²) and strong (12.81 J/cm²) treatment. Pork skin treated with 0.52 J/cm² was assessed as less porky, less fatty and, thus, pleasant by panel members, apart from that chemical odors were perceived. Conclusions: From the available data it appears that pulsed light could be used in mild doses (≤0.52 J/cm²) for pork skin decontamination. Practically, a PL-unit could be designed as a closed chamber, implemented directly after the evisceration in the abattoir. This way, the not yet separated carcass could be treated superficially without reaching the meat surface preventing the above-mentioned alterations. Guarantee of safety at work also plays an important role. Emerging ozone must be evacuated safely and UV-protection glasses should be worn in direct proximity to the PL-system. Finally, one needs to consider, that PL should be regarded as an additional, supportive measure to control foodborne pathogens and not as a replacement for existing hygiene standards (good hygiene practice). An application on pork meat does not seem to be conducive because of its lower effect on pork loin and the associated odor changes.:Inhaltsverzeichnis ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ..............................................................................................III 1 EINLEITUNG ........................................................................................................... 1 2 LITERATURÜBERSICHT ........................................................................................ 3 2.1 Gepulstes Licht und gesetzliche Rahmenbedingungen ............................................. 3 2.2 Wirk- und Reparaturmechanismen, Resistenzbildung und Inaktivierungskinetik ....... 7 2.2.1 Photochemischer Effekt ................................................................................... 7 2.2.2 Photoreaktivierung ........................................................................................... 8 2.2.3 Photothermischer Effekt ................................................................................... 8 2.2.4 Physikalischer Effekt ........................................................................................ 9 2.2.5 Resistenzbildung .............................................................................................. 9 2.2.6 Inaktivierungskinetik ......................................................................................... 9 2.3 Einflussparameter ................................................................................................... 10 2.3.1 Mikroorganismus .............................................................................................10 2.3.2 Zeitpunkt der Bestrahlung ...............................................................................12 2.3.3 Matrix ..............................................................................................................12 2.4 Gepulstes Licht zur Inaktivierung von lebensmittelassoziierten Erregern in Fleischwaren .......................................................................................................... 13 2.5 Zielstellung dieser Arbeit ......................................................................................... 17 3 VERÖFFENTLICHUNG ..........................................................................................18 3.1 Eigenanteil zur Veröffentlichung ............................................................................. 18 3.2 Publikation .............................................................................................................. 18 4 ÜBERGREIFENDE DISKUSSION ..........................................................................46 4.1 Eignung des Verfahrens „Gepulstes Licht“ zur Dekontamination von Schwarte und Schweinelachs ................................................................................................. 46 4.2 Vergleich von GL mit anderen Dekontaminationsverfahren .................................... 49 4.2.1 Chemische Dekontamination ...........................................................................49 4.2.2 Physikalische Dekontamination .......................................................................49 4.2.3 Biologische Dekontamination ..........................................................................50 4.3 Alternativer Einsatz von GL..................................................................................... 51 4.4 Schlussfolgerungen ................................................................................................ 51 5 ZUSAMMENFASSUNG ..........................................................................................53 6 SUMMARY .............................................................................................................55 7 LITERATURVERZEICHNIS ....................................................................................57 ANHANG ..............................................................................................................................66 DANKSAGUNG ....................................................................................................................72