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Entwicklung eines kulturellen Schnellverfahrens zum Nachweis osmotoleranter Hefen unter Berücksichtigung der Gasbildung
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 16650 N
Laufzeit: 01.01.2012
- 31.12.2014
Fördersumme: 249.000 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Osmotolerante Hefen (OtH) können bei Zuckerkonzentrationen von 40 - 70 % wachsen und werden oft aus hoch zuckerhaltigen Lebensmitteln und Rohstoffen, wie z.B. Marmelade, Zuckersirup, Fruchtsaftkonzentraten, Trockenfrüchten, Melasse, Fondant, Marzipan und Honig, isoliert. Problematisch sind OtH, weil sie erst über einen verhältnismäßig langen Zeitraum beträchtliche Mengen CO2 bilden und zum Verderb, z.B. Aufbrechen von Marzipan, führen. In geschlossenen Verpackungen kommt es zu 'Bombagen'. Hefen der Gattung Zygosaccharomyces gehören zu den am häufigsten isolierten Schadorganismen aus stark zuckerhaltigen Rohstoffen und Lebensmitteln und werden oftmals mit Lebensmittelverderb assoziiert. OtH bevorzugen meist höhere Wachstumstemperaturen (bis 40°C) und sind in der Regel auch gegenüber SO2, Essigsäure und Konservierungsmitteln, wie Benzoesäure oder Sorbinsäure, widerstandsfähig.
Zum Nachweis von OtH werden in der Industrie bisher überwiegend individuelle 'Hausmethoden' der Unternehmen angewandt mit nicht optimierten Kulturmedien, Detektionszeiten von 10 bis 21 Tagen, nicht zuverlässiger Anzeige der Gasbildung und mit nicht vergleichbaren Ergebnissen. Ein zuverlässiger Nachweis von OtH muss niedrige Keimzahlen erfassen, das Gasbildungsvermögen direkt anzeigen sowie schnell (< 10 Tage) und standardisiert für möglichst viele OtH anwendbar sein, damit Untersuchungsergebnisse vergleichbar werden. Der Lebensmittelindustrie entstehen durch den Verderb zuckerhaltiger Lebensmittel hohe finanzielle Schäden. Für die Wirtschaft ist es wichtig, osmotolerante Hefen schnell und zuverlässig in ihren Produkten nachzuweisen und zu erkennen, ob sie im Produkt Gas bilden. Die zeitnahe zuverlässige Detektion gärfähiger OtH hat Einfluss auf die Freigabe oder Sperrung von Rohstoffen und Produkten. Eine längere Sperrung bedeutet erhöhte Kosten. Zeitnahe Ergebnisse bedeuten eine schnellere Freigabe, woraus sich eine Kostenersparnis in Bezug auf die Lagerkosten der Betriebe ergibt. Besonders kleine und mittelständische Unternehmen sind durch Kontaminationen ihrer Produkte mit OtH und etwaige Reklamationen ggf. sogar in ihrer Existenz gefährdet.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein standardisiertes, schnelles, kulturelles Verfahren zum sensitiven Nachweis von OtH unter Berücksichtigung des Gasbildungsvermögens zu entwickeln, das vergleichbare, zuverlässige Ergebnisse in verschiedenen Matrices ergibt. Die Optimierungsstrategie zielt darauf ab, Nachweiszeiten von 3 - 7 Tagen zu realisieren, ein optimiertes, flüssiges Anreicherungsmedium zu entwickeln, in dem nur osmotolerante Hefen wachsen und in dem Keimzahlen von 10 - 100 pro g Produkt zuverlässig nachgewiesen werden können.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
- Lebensmittelmikrobiologie
