Die äusseren Milieufaktoren
Zu den äusseren Milieufaktoren gehören Faktoren wie die Temperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und die Zusammensetzung der Atmosphäre. Diese beeinflussen die Entwicklung der initialen Flora in entscheidendem Masse durch die Bevorzugung einzelner Arten.
a) Temperatur
Jeder Organismus besitzt einen Temperaturbereich in dem er sich besonders gut vermehren (Temperaturoptima) oder allenfalls auch nur knapp überleben kann (Bereich zwischen Minima und Maxima). Dazu finden Sie hier und hier zusätzliche Informationen.
Die Temperatur ist damit wohl der wichtigste Milieufaktor. Sie bestimmt weitgehend, welche Arten sich aus der Initialflora vermehren können.
In der Praxis wird für die Beurteilung der Verderbsgefahr normalerweise nur von den mittleren Umgebungstemperaturen eines Produktes ausgegangen. Es gibt aber immer wieder unvermeidliche Temperaturschwankungen, die einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss haben können.
Mikroorganismen können insgesamt in einem Bereich zwischen -18 und 125 °C wachsen. Der Bereich für die einzelnen Arten ist dabei natürlich wesentlich enger und liegt meistens in einem Intervall mit etwa 35 bis 50 °C Breite. Die Charakterisierung des Temperaturverhaltens erfolgt deshalb oft mit Hilfe der drei Kardinaltemperaturen: Minimum, Optimum, Maximum. Aufgrund dieser Werte lassen sich wiederum verschiedene Temperatur-Typen unterscheiden, wobei zum Vornherein klar ist, dass es viele Übergangsformen gibt. Die Kardinaltemperaturen bestimmter Stoffwechselleistungen (z.B. hinsichtlich Toxinbildung) unterscheiden sich oft wesentlich von den Grenzen für das Überleben. Unterschieden wird bezüglich dem Temperaturbereich in folgende Gruppen:
- Psychrophile (kälteliebend): Sie sind extrem hitzeempfindlich und werden schon bei 20 °C "hitzeinaktiviert". Sie kommen im Meer und den Polregionen vor und spielen bei Lebensmitteln praktisch keine Rolle
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- Pychrotrophe: Sie sind in der Lage bei Kühltemperaturen optimal zu wachsen. Sie spielen damit die Hauptrolle beim Verderb kühlgelagerter Lebensmittel. Auch ihre Lebensfunktionen sind bei tiefen Temperaturen stark verlangsamt. Von den potentiell pathogenen Arten sind nur 3 Arten von Bedeutung:
- Clostridium botulinum Serotyp E mit Wachstum bis 3.3 °C
- Listeria monocygotenes
- Yersinia enterocolitica
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- Mesophile: Zu ihnen gehören alle pathogenen sowie lebensmittel-pathogenen und toxigenen Bakterien; daneben auch alle Indikator-Organismen, die vom Warmblüter stammen. Wesentliches Merkmal ist ihr Temperaturminimum zwischen 5 und 10 °C. Durch Kühlung werden sie effektiv an ihrer Vermehrung gehindert.
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- Thermophile: Sie spielen im vorliegenden Rahmen keine Rolle, da sie bei moderaten Temperaturen kein Wachstum zeigen.
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b) Relative Feuchte
Die relative Feuchte ist bei jeder Lagerung - insbesondere von Frischprodukten - von erheblicher Bedeutung. Bei tiefer relativer Feuchte kommt es durch Austrocknung der Oberfläche zur Hemmung von Bakterien und einer Begünstigung der Hefe- und Schimmelpilzentwicklung. Umgekehrt erfolgt bei trockenen Produkten in feuchter Umgebung eine starke Anfeuchtung der Oberfläche. Dies geschieht auch, wenn gekühlte Produkte in wärmere Räume gebracht werden (Kondensation auf der Oberfläche). Dieser Faktor wird bei mikrobiologischen Problemen oft erheblich unterschätzt.
c) Zusammensetzung der Atmosphäre
Die Partialdrucke der Gase in der Atmosphäre haben einen wesentlichen Einfluss auf die Zusammensetzung der Mikroflora. In Lagerräumen von Obst und Gemüse wird der Sauerstoff durch die Atmung des Gewebes und/oder die aeroben Mikroorganismen verbraucht. Dabei wird Kohlendioxid angereichert. Der Ausschluss von Sauerstoff hemmt das Wachstum der aeroben Verderbsflora und begünstigt die Entwicklung von anaeroben Bakterien.
Bis zu einer Konzentration von 10 % hemmt CO2 das Wachstum von Pilzen und Hefen; bei höheren Konzentrationen auch dasjenige von Bakterien.
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