Mikrobielles Verderben und Haltbarkeit von Lebensmitteln

Anfang

Gründe für's Verderben:

Welche Rolle spielen Mikroorganismen beim "Verderben"?

Wie lang halten unterschiedliche Lebensmittel?

Lebensmittel halten nicht ewig: Brot wird hart und trocken, Gemüse wird welk und Joghurt schimmelig. Kaffee und Kräuter verlieren ihr Aroma, Fett wird ranzig und Käse schmeckt immer strenger. Neben Veränderungen in Konsistenz, Farbe, Aroma und Geschmack können sich mit der Zeit auch gesundheitsschädliche Stoffe bilden.

Aber warum?

Verderb durch Mikroorganismen

In erster Linie verderben Lebensmittel durch mikrobiologische Veränderungen. Bakterien, Schimmelpilze oder Hefen gelangen durch Tiere, Menschen, verunreinigte Gegenstände oder über die Luft auf die Lebensmittel und vermehren sich dort bei günstigen Verhältnissen explosionsartig. Die Mikroorganismen bauen Lebensmittelinhaltstoffe ab und scheiden Stoffwechselprodukte aus. Das Lebensmittel wird sauer, fault, gärt oder verschimmelt. Einige Mikroorganismen produzieren hochgiftige, krankheitserregende Stoffe.

Physikalische Ursachen

Neben den mikrobiellen Einflüssen bewirken physikalische Faktoren den Verderb eines Lebensmittels. Dazu gehören Zeit, Temperatur, Lichtstärke, Wassergehalt, Luftfeuchtigkeit oder Druck. Beispielsweise welkt Salat schnell in einer trockenen Umgebung, Schokolade bekommt einen weißen Belag bei zu warmer Lagerung und Brot wird bei zu kühler Lagerung altbacken.

Biochemische und chemische Veränderungen

Lebensmittelverderb wird auch durch lebensmitteleigene Enzyme ausgelöst. Enzyme sind Proteine, die in Zellen von Pflanzen oder Tieren Stoffe biochemisch ab- und umbauen. Zum Beispiel bauen Enzyme Farb- und Aromastoffe oder Vitamine ab, Fette und Öle werden durch oxidativen Verderb schnell ranzig, wenn sie mit Sauerstoff in Kontakt kommen.

Befall mit tierischen Schädlingen

Darüber hinaus können Lebensmittel durch Schädlingsbefall mit Motten, Käfern oder Mäusen verderben. Vorratsschädlinge können Schmutz, Mikroorganismen und Pilzsporen auf Lebensmittel übertragen und so Krankheiten verursachen. Zudem sind sie ekelerregend.

Mikrobieller Verderb von Lebensmitteln

Unter dem Begriff "Verderb" versteht man (stoffliche) Umsetzungsprozesse, die zu erheblichen Beeinträchtigungen in der sinnfälligen Beschaffenheit eines Lebensmittels (Aussehen, Konsistenz, Geruch oder Geschmack) führen. Beispiele für derartige Veränderungen, die klassischerweise mit dem Begriff "Verderb" assoziiert werden, sind Schimmelpilzbildung, "sauer" werden bei Fleisch- und Wurstwaren sowie Milch, Gefrierbrand, Ranzigkeit oder Fäulnis.

Je nachdem durch welche Faktoren der Verderb ausgelöst wird, spricht man von physikalisch-chemischem oder mikrobiologischem Verderb.

Es gibt viele unterschiedliche Ursachen:

• Fehler im Temperaturmanagement
• zu lange Lagerung
• hohe Feuchtigkeit

Nachteile

• Viele unserer Bedarfsgegenstände sind aus natürlichen Materialien, z. B. Holz, mikrobiell anfällig sind und somit einem Verderb unterliegen.
• Ein solcher Verderb kann sich nicht nur materiell, sondern auch gesundheitsschädlich für den Verbraucher auswirken.
• Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen fallen heute noch nahezu 20% der Ernte und der Folgeprodukte diesem Verderb zum Opfer. In feuchtwarmen Klimazonen liegt der prozentuale Verlust noch weit höher.

Gesundheitsschädlichkeit wenn,

• sie mit Krankheitserregern kontaminiert sind,
• diese Erreger durch unzureichende Lagerbedingung die Möglichkeit zur Vermehrung haben und
• darüber hinaus vor dem Verzehr keine Erhitzung erfolgt

Wie verderben die Lebensmittel?

1. Schimmel

Wenn Obst herunterfällt, wird die Schale verletzt. Dadurch können Mikroorganismen wie Pilzsporen aus der Luft und Bakterien vom Boden eindringen und sich freisetzen. Schimmelpilze dringen viel tiefer ein, als der Pelz auf dem Lebensmittel vermuten lässt. Die unsichtbaren Fäden durchziehen das gesamte Lebensmittel.

2. Fäulnis

Bei der Fäulnis zersetzen Bakterien Proteine, deswegen sind besonders eiweißreiche Lebensmittel wie Fisch und Fleisch anfällig. Während dieses Prozesses entstehen unter anderem Ammoniak und der nach faulen Eiern riechende Schwefelwasserstoff. Neben dem fauligen Geruch sind auch gelb-grünliche Verfärbungen sowie Schleim Anzeichen dafür, dass das Lebensmittel bereits angefault ist.

3. Gärung

Bei der Gärung werden Kohlenhydrate abgebaut, und zwar mithilfe wilder Hefen. Beim Most-Keltern ist es durchaus gewollt, ja nötig, dass Hefepilze die langen Stärke-Moleküle in kürzere Zucker-Ketten teilen und dabei etwas Alkohol entsteht. Bei konventionellen Fruchtsäften führt solch ein Gärprozess jedoch wortwörtlich ins Verderben. Der erste Hinweis ist oft etwas Schaum. Bei der Gärung entsteht nämlich auch das Gas Kohlenstoffdioxid, das auch Mineralwasser so prickelnd macht.

4. Säurung

Wenn die Milch sauer ist, dann hat man es mit einer anderen Form des Lebensmittelverderbs zu tun: Bei der Säuerung bauen Milchsäurebakterien Kohlenhydrate ab. Je nachdem, welche Stämme dieser Laktobakterien in der Milch vorkommen, entsteht entweder nur Milchsäure oder auch Methansäure (umgangssprachlich Ameisensäure), Ethansäure (Essigsäure) und Butandisäure (Bernsteinsäure). Die Säuren sorgen dafür, dass die Proteine in der Milch gerinnen – deswegen hat saure Milch mitunter auch Flocken.

Doch wie lange kann man Lebensmittel bedenkenlos genießen? Das ist ganz unterschiedlich und hängt auch von der richtigen Lagerung ab.

Wie lange Lebensmittel im Einzelnen haltbar sind, lässt sich nicht pauschal sagen, da die Haltbarkeit von vielen Faktoren abhängt, zum Beispiel von der Zusammensetzung und dem Wassergehalt der Lebensmittel. Nudeln, Reis & Co halten sich sehr lange, wogegen die meisten frischen Lebensmittel kühl zu lagern sind und nur einige Tage einwandfrei bleiben.

Aber hier trotzdem kleine Empfehlung für die richtige Lagerung:

Rohes Fleisch und roher Fisch

Rohes Fleisch und roher Fisch sind sehr empfindliche Lebensmittel. Das Einhalten der Kühlkette durch das sofortige Einräumen in den Kühlschrank, ist bei diesen Produkten besonders wichtig. Dabei sollten sie am kältesten Ort, in der Nähe des Kühlschrankverdampfers, gelagert werden. Dieser befindet sich meist direkt über dem Obst- und Gemüsefach. Weiterhin ist darauf zu achten, dass der Kontakt zu anderen Lebensmitteln vermieden wird. Auch das Verpackungsmaterial sollte ohne Kontakt zu anderen Nahrungsmitteln sofort entsorgt werden. Rohes Fleisch und roher Fisch sollten immer frisch eingekauft und nicht lange gelagert werden.

Milch und Milchprodukte

Aufgrund ihrer Licht- und Wärmeempfindlichkeit werden Milch und Milchprodukte im Kühlschrank aufbewahrt. Wärmebehandelte Produkte werden im mittleren Fach des Kühlschrankes einsortiert. Rohmilch muss vor dem Verzehr abgekocht werden.

H-Milch ist nur in der verschlossenen Packung lange haltbar, sogar noch einige Wochen nach dem Ende des Mindesthaltbarkeitsdatums. Einmal geöffnet muss H-Milch im Kühlschrank gelagert und innerhalb von etwa zwei Tagen verbraucht werden. Anders als bei Frischmilch lassen sich erste Anzeichen von Verderbnis bei H-Milch schlecht erkennen.

Ungeöffneter Joghurt kann mindestens bis zum angegebenen Mindesthaltbarkeitsdatum (MHD) verwendet werden. Nach Ablauf des MHD sollten die eigenen Sinne eingesetzt werden, um den Zustand des Produkts zu bewerten: Sind keine Verfärbungen oder Schimmel im Joghurt zu erkennen? Ist der Geruch unauffällig? In dem Fall kann das Produkt probiert werden. Ist der Geschmack in Ordnung, kann das Lebensmittel bedenkenlos verzehrt werden.
Vorsicht ist allerdings bei Mozzarella geboten: Ist das Mindesthaltbarkeitsdatum überschritten, hält er sich nur kurz.

Bereits verarbeitete lose Produkte, wie Sahne oder Quark, müssen noch am selben Tag verzehrt werden.

Angebrochene Packungen sollten abgedeckt gelagert werden, da sie sehr schnell Gerüche annehmen können.

Verschiedene Käsesorten sollten nicht zusammen eingepackt werden, da sich ihre Aromen gegenseitig beeinflussen und so so zur Übertragung fremder Oberflächenkulturen (Edelschimmel, Rotschmiere) kommen kann. Am besten hält sich Käse in der Käseglocke, verschlossenen Kunststoffbehältern oder gewachsten Papieren, die ihn vor dem Austrocknen schützen, aber dennoch atmen lassen. Frischhaltefolie ist zur Käseaufbewahrung nur bedingt geeignet. Der Käse sollte damit nicht komplett umwickelt werden, weil er so schnell zu schwitzen beginnt, was die Schimmelbildung begünstigt. Es sollte allenfalls die Schnittfläche verpackt werden, während die Rinde unbedeckt bleibt.

Eier

Das Ei ist ein empfindliches Lebensmittel, da durch seine poröse Schale leicht Gerüche oder Mikroorganismen eindringen können. Aus diesem Grund sollten Eier kühl und abgedeckt gelagert werden. Besonders gut geeignet ist dafür die Kühlschranktür, in der meist schon ein spezielles Fach vorhanden ist.

Beim Einkauf sollten sehr frische Eier bevorzugt werden. In diesem Zustand sind sie drei bis vier Wochen haltbar. Ein aufgeschlagenes oder verarbeitetes Ei hingegen muss so schnell wie möglich verzehrt werden und hält sich im Kühlschrank nur bis zu zwei Tage. In der Tiefkühltruhe ist eine Aufbewahrung von mehreren Monaten möglich.

Für eine optimale Lagerung und positive Beeinflussung der Haltbarkeit sollten Eier immer mit der spitzen Seite nach unten gelagert werden, weil so die Luftkammer oben liegt. Wird das Ei verkehrt herum gelagert, kann die Luftkammer nach einiger Zeit aufsteigen, wodurch sich die Eihaut ablöst und Keime eindringen können.

Brot

Im Kühlschrank hat Brot nichts zu suchen, denn dort altert es erheblich schneller als im Brotkasten oder in der Papiertüte aus der Bäckerei. Im Brotkasten hält sich frisches Brot aus Weizenmehl etwa zwei Tage lang, Vollkornbrot dagegen zehn Tage.

Ist das Brot schimmlig, muss der Laib entsorgt werden, denn Schimmelpilze bilden Fäden, die unbemerkt den gesamten Brotlaib durchziehen können.

Außerdem sollte immer auf das Mindesthaltbarkeitsdatum und das Verzehrdatum geachtet werden!!!

Das Wachstum von Mikroorganismen ist an das Vorhandensein von Wasser gebunden.

Der aw-Wert ist das Maß an ungebundenem und locker gebundenem Wasser, also für die Verfügbarkeit von Wasser in Lebensmitteln oder Speisen und Zubereitungen.

Je größer der aw-Wert ist, also je mehr ungebundenes Wasser ein Lebensmittel enthält, desto leichter kann es verderben.

• Denn das frei verfügbare Wasser ist vor allem für das Wachstum bzw. den Stoffwechsel von Mikroorganismen von entscheidender Bedeutung.
  

Die Wasseraktivität, im Bereich zwischen 0 (kein Wasser) und 1 (Kondenswasserbildung) angegeben, gibt den Anteil des für biochemische Reaktionen verfügbaren Wassers im betrachteten System an.

Die Wasseraktivität ist geringer als der absolute Wassergehalt, da ein Teil des Wassers von zahlreichen Inhaltsstoffen der Lebensmittel wie Salz, Zucker und Proteinen gebunden wird und in dieser Form von den Mikroorganismen nicht zum Wachstum bzw. zur Vermehrung genutzt werden kann.

Die Wasseraktivität wird z.B. als Kennzahl für die Verderblichkeit von Lebensmitteln verwendet.

• Bakterien benötigen i.d.R. eine Wasseraktivität von über 0,98
• Aber auch eine deutlich niedrigere Wasseraktivität von bis zu 0,6 kann, z.B. von extrem halophilen Bakterien, toleriert werden.
• Pilze bevorzugen a_w-Werte von über 0,8

Quellen:

• https://www.tag24.de/nachrichten/genf-parasiten-bakterien-chemie-verseuchtes-essen-macht-menschen-sterbens-krank-ernaehrung-who-viren-1094159
• https://www.codecheck.info/news/WHO-warnt-vor-verdorbenen-Lebensmitteln-113168
• https://www.hammer.de/fitnesswissen/ernaehrung/bedeutung-von-wasser

• https://www.bzfe.de/nachhaltiger-konsum/lagern-kochen-essen-teilen/lebensmittelverderb-erkennen/#:~:text=Verderb%20durch%20Mikroorganismen,dort%20bei%20g%C3%BCnstigen%20Verh%C3%A4ltnissen%20explosionsartig.
• https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelhygiene/verbrauchertipps_zum_umgang_mit_lebensmitteln/lebensmittellagerung-im-haushalt-108002.html#:~:text=Tiefgefrieren%20bietet%20eine%20gute%20M%C3%B6glichkeit,Speisen%20bis%20zu%20drei%20Monaten.
• https://www.lebensmittellexikon.de/a0000420.phphttp://www.agfdt.de/loads/ds10/mack.pdf
• https://www.real-markt.de/besser-leben/haushaltstipps/haltbarkeit/wie-lange-sind-lebensmittel-haltbar/
• https://www.planet-wissen.de/gesellschaft/essen/frischhalten/pwiesoverderbenlebensmittel100.html
• https://www.lgl.bayern.de/lebensmittel/hygiene/verderb/index.htm
• https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-72443-5_4

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