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Inkubatoren in der Nahrungsmittelmikrobiologie

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Inkubatoren in der Nahrungsmittelmikrobiologie In den Industrieländern erkranken etwa zehn Prozent der Bevölkerung an verunreinigten Lebensmitteln, so die Schätzungen der

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( Archiv: Vogel Business Media )

In den Industrieländern erkranken etwa zehn Prozent der Bevölkerung an verunreinigten Lebensmitteln, so die Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Allein in Deutschland werden jährlich rund 200?000 Lebensmittelinfektionen gezählt, wobei die Wirklichkeit um ein zehnfaches höher liegen dürfte. Die Kosten für ausgefallene Arbeitstage und Gesundheitsmaßnahmen sind dementsprechend hoch. Mit einer globalen Strategie möchte die WHO diesem Problem entgegenwirken und die Nahrungsmittelsicherheit erhöhen. In diesem Zusammenhang identifizierte sie neue Herausforderungen für die globale Nahrungsmittelproduktionsindustrie wie z.B. neue Verfahrenstechnik in der Herstellung von Lebensmitteln und den Transport von Lebensmittelprodukten über verschiedene Klimazonen. Im Vordergrund der Nahrungsmittelhygiene steht die Identifizierung von Pathogenen in Nahrungsmitteln wie z.B. Salmonella,Campylobacter spp., Yersinia spp., Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, E.coli-Kulturstämme wie O157 und VTEC oder Staphylococcus aureus und Bacillus cereus. Im Rahmen des „Farm-to-Fork“-Konzepts (Vom Bauernhof zum Teller des Verbrauchers) soll sichergestellt werden, dass die Verbraucher mit gesunden, qualitativ hochwertigen Lebensmitteln versorgt werden. Dies betrifft sämtliche Partner in der Nahrungsmittelkette, von den Produzenten in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie bis hin zu den Kleinhändlern. Um die Risiken einer Lebensmittelverunreinigung zu reduzieren, sind klassische mikrobiologische Bestimmungsmethoden wie die Agarplattentechnik hilfreich. Mit diesen einfachen und zuverlässigen Verfahren können spezifische Mikroben in Nahrungsmittelmustern bestimmt werden. Die Reproduzierbarkeit der Testergebnisse die erzielt werden, hängt von der Präzision der Laborgeräte ab.Optimale Wachstumsparameter in mikrobiologischen BrutschränkenMikroorganismen wachsen in unterschiedlichen Biosphären und besitzen verschiedene Temperatur- und Wachstumsoptima. Bakterien vermehren sich beispielsweise nur innerhalb einer engen Temperaturtoleranz. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an einen Brutschrank der Qualitätskontrolle. Ein hochwertiger Brutschrank sollte folgende Eigenschaften besitzen:hohe Genauigkeit bei der Bruttemperatur,kurze Wiederherstellungszeiten nach Türöffnung - insbesondere bei hoher Beladung,geringe Probenaustrocknung - insbesondere bei langen Inkubationszeiten sowieeine Langzeitreproduzierbarkeit der durch qualitative und quantitative Untersuchungen gewonnenen DatenDie Internationale Organisation für Normung (ISO) hat Standards für die Anforderungen an Brutschränke in Bezug auf Lebensmittel und Futtermittel entwickelt. Tabelle 1 zeigt einige Beispiele solcher Standards.Präzise Temperaturregelung gewährleistet LangzeitstabilitätBinder hat die Anforderung der präzisen Temperaturregelung in die Funktionsweise seiner mikrobiologischen Brutschränke integriert. Hierbei ist die patentierte APT.line-Vorwärmekammer-Technologie das Herzstück der Schränke. In Verbindung mit der natürlichen Umluft (Serie BD, Abb 2) oder forcierten Umluft (Serie BF und KB, Abb. 3 und Abb. 4) sowie einem ausgeklügelten Luftleitungskonzept, ist die APT.line eine Lösung für eine optimale Wärmeverteilung. Eine schonende Züchtung temperaturempfindlicher Mikroorganismen ist das Ergebnis.Die Langzeitstabilität von Brutbedingungen wird dank schneller Aufheiz- und Temperaturerholzeiten nach Türöffnung erreicht. Die hohe Temperaturgenauigkeit - ausgedrückt durch eine Temperaturmessung gemäß DIN 12880 (27 Messpunkte) - bedingt ein gleichmäßiges Wachstum der Mikroorganismen, unabhängig von der Positionierung des Probengefäßes (z.B. Petrischale) im Schrank. Dank der hohen Reproduzierbarkeit der Daten sowohl in qualitativen als auch in quantitativen Untersuchungen können sogar geringe Konzentrationen mikrobieller Kontaminanten sicher detektiert werden. In den mikrobiologischen Kühlbrutschränken der Serie KB wurde die APT.line-Technologie mit dem DCT-Kühlsystem kombiniert. Bei diesem Kühlsystem werden Plattenverdampfer mit sehr großer Oberfläche eingesetzt (s. Abb. 4). Die forcierte Umluft gewährleistet eine besonders gleichförmige Luftströmung im Innenraum. Dieses System garantiert eine Temperaturgenauigkeit und kurze Erholzeiten auch bei niedrigen Inkubationstemperaturen auf der einen Seite und geringe Feuchtigkeitsverluste der Proben auf der anderen. Im Gegensatz zu konventionellen Kühlsystemen mit kleinen Wärmeaustauschern - wie sie beispielsweise in Haushaltskühlschränken eingebaut werden - weisen die Binder-Kühlbrutschränke lediglich eine minimale Kondensation auf.Die Kühlleistung des DCT-Kühlsystems erlaubt gleich bleibende Bedingungen auch bei hohen Umgebungstemperaturen als auch eine Kompensation zusätzlicher Wärmelasten durch Einbringen von Schüttlern oder anderen Laborgeräten. Definierte Inkubationszyklen (z.B. 37 bis 4?°C) finden in der mikrobiologischen Qualitätssicherung eine breite Anwendung. Die Kälte vermindert bekanntlich die Vermehrung der Bakterien, somit erfolgt nach langen Bebrütungsintervallen bei 37?°C eine Kühlphase bei 4?°C. Die in programmkontrollierten Zyklen behandelten Proben können über mehrere Tage im Brutschrank aufbewahrt werden. Labore zur Qualitätsüberwachung, die einen hohen Probendurchsatz haben, können so Prüfvorgänge sehr effizient durchführen.Mikrobiologische Brutschränke mit forcierter Umluft haben den zusätzlichen Vorteil eines erhöhten Luftaustausches. Wird beispielsweise die Tür des Brutschranks für weitere Proben geöffnet so bleibt die räumliche Temperaturgenauigkeit, dank der schnellen Erholzeit weitestgehend konstant. Dieser Aspekt ist bei großen Probenvolumina wie zum Beispiel bei der Bebrütung von Stomacher-Beuteln oder wenn zusätzliche Wärmelasten durch Schüttler oder ähnliche Geräte in den Schrank eingebracht werden wichtig. Die mikrobiologischen Inkubatoren von Binder besitzen eine programmierbare Desinfektionskontrolle bei 100?°C, die zur umfassenden Prozesssicherheit der Qualitätskontrolle im Labor beiträgt. Um nun den richtigen Inkubator für die eigene Anforderungen zu ermitteln, sollte der Anwender vor allen Dingen den Temperaturbereich als Kriterium heranziehen. Tabelle 2 gibt einige Beispiele für die Auswahl des richtigen Inkubators.

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