Lebensmittelmikrobiologie: Grundlagen fur die Praxis

179 Pages·1984·9.286 MB·German

by  Dipl. Ing. Klaus Pichhardt (auth.)

Klaus Pichhardt
Lebensmittel
mikrobiologie
Grundlagen fUr die Praxis
Mit 52 Abbildungen
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York Tokyo 1984
Dipl. Ing. KLAUS PrCHHARDT
KuhpfortenstraBe 11
6521 Bechtheim
CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Pichhardt, Klaus:
Lebensmittelmikrobiologie : Grundlagen flir d. Praxis /
Klaus Pichhardt. -
Berlin: Heidelberg; New York; Tokyo Springer, 1984.
ISBN-13: 978-3-540-13522-7 e-ISBN-13: 978-3-642-96849-5
DOl 10.1007/978-3-642-96849-5
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© by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1984
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men im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren
und daher von jedermann benutzt werden diirfen.
2131/3130-543210
Vorwort
Dieses Buch dient als Leitfaden fUr Arbeitsmethoden
der Lebensmittelmikrobiologie. So werden aile dieje
nigen angesprochen, die lebensmittelmikrobiologische
Methoden erlernen wollen, seien es Studierende der
Lebensmitteltechnologie und Ernahrungswissenschaft
oder technische Assistenten und Laboranten.
Die Lebensmittelmikrobiologie nirnrnt stetig an Bedeu
tung zu. Das ist nicht zuletzt auf die steigenden An
sprUche der Lebensmitteltechnologie zurUckzufUhren.
Wie haufig erweist sich der technologische Fortschritt
stillschweigend als Schrittmacher anderer Diszipli
nen. Das veranlaBte den Verfasser, das Thema aus pra
xisorientierter Sicht zu bearbeiten.
Dem Buch liegt folgendes Konzept zugrunde:
Der Teil I befaBt sich mit den gangigsten mikrobiolo
gischen Arbeitsmethoden und Techniken. Aspekte zum
Stichprobenplan werden in Teil II dargelegt. Dabei
liegen Empfehlungen internationaler Kornrnissionen zu
grunde.
Zahlreiche graphische Darstellungen tragen zum besse
ren Verstandnis bei.
Die Mikrobiologie der Lebensmittel urnfaBt Produkte
pflanzlichen und tierischen Ursprungs.
Nahrungsmittel konnen flUssig, fest, voluminos oder
pulverformig sein. Auf differenzierte Nachweismetho
den wurde daher bewuBt verzichtet. Diese wUrden einer
seits den Rahmen des Buches sprengen, anderseits ist
die Sarnrnlung amtlicher Methoden nach § 35 Lebensmit
tel- und Bedarfsgegenstandegesetz als verbindlich an
zusehen. Sollte im Einzelfall eine andere Methode An
wendung finden, so hat der Anwender dies zu begrUnden
und die Aussagekraft mit der entsprechenden amtlichen
Methode zu UberprUfen.
Selbstverstandlich konnten nicht aile Bereiche der
praktischen Lebensmittelmikrobiologie eine BerUck
sichtigung findeni daher wird der Kundige zwangslau
fig einige Details vermissen.
VI
Die im Anhang aufgefuhrte Literatur hilft beim wei
teren Einstieg, auch in die allgemein-mikrobiologi
schen Grundlagen dieses umfangreichen Wissensgebie
tes.
An dieser Stelle mochte ich allen danken, die mir mit
ihrer Erfahrung bei der kritischen Durchsicht des
Textes halfen. Dem Springer-Verlag bin ich dankbar
fur die Ermoglichung der vorliegenden Publikation.
Bechtheim, im Juli 1984 KLAUS PICHHARDT
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Aufgabe und Bedeutung der Lebensmittel-
mikrob io log ie ..•.......•..•••....•.•...•.•••... 3
Bakterien-SchlUssel ...••..•..••.•....••.••••• 5
Bakterienklassifikation nach physiologischen
Merkmalen .......•..•..•.....••.•.•..••..•.... 6
Teil I
Mikrobiologische Techniken und Verfahren ...•... 11
AusrUstung fUr das mikrobiologische Labora-
to r i urn ."...... .... "............................................................. 11
Apparate und technische Hilfsmittel •••••... 11
Glas- und Kunststoffartikel .••••...••.•.... 12
Utensilien fUr die Probenahme ..••.•.....••• 13
Nahrb6den •.......•...•.•..•..••.•..•...•.•..• 1 4
Herstellung von Nahrb6den ..••••...•.•.•..•... 15
L6sen von Trocken-Nahrmedien ••...•.....•••• 16
pH-Wert-Einstellung .•.•.•..••.•.••••.•.•..• 16
Sterilisieren von Nahrmedien .•.......•.•.•• 16
GieBen der Nahrb6den ..•••••.......•..••••.. 17
Trocknen und VorbebrUten der Nahrb6den •••.. 17
Nahrb6den in Kulturr6hrchen ...••.•...•.•••.•. 18
Lagerung gebrauchsfertiger Nahrb6den •.•••••.. 18
Sterilisationsverfahren ..•..•....•.•.....•..••. 20
Sterilisation durch feuchte Hitze ..•.••.••... 20
Tyndallisation .....•......•...•.......•.•.. 22
Sterilisation durch trockene Hitze ...•....... 23
Sterilisation durch AusglUhen oder Abflammen. 23
Sterilisation durch Filtration ....•.•.••..•.. 23
VIII
Untersuchungsgang 24
Die Probenahme ............. 24
flo ..... '" .................. ,. .. .. .. ..
Verdlinnung der Lebensmittelprobe •...•.....•.. 24
Verhaltnis der Probemenge zur Verdlinnungs-
fllissigkeit •••....•.••.•.•...••....•.•••••••• 25
Verdlinnungsreihe •..•.•.••••.••••.•••...•....• 26
Verdlinnungsreihe in Reagenzglasern ...••...• 26
Verdlinnungsreihe in Flaschen ••...••••••••.• 27
Kultivierungsverfahren •.••••.•••••...•••..•.• 27
PlattenguBverfahren .••••.•.••.•••....••.... 29
Oberflachen-Spatelverfahren ••••.•...•••••.. 29
Plattentropfverfahren •••••••••.•.••••.•.•.• 32
Auswertung der bebrliteten Agarplatten ••••••.. 32
Keimzahlberechnung ••.••••••.••.••.•..••••..•. 34
Kul tiv ierungsverfahren •••.••...••....•..•...... 36
Isolierung und Reinkultivierung von Mikro-
organismen ............................ _ .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 36
Ausstrich-Methoden 36
Ubertragungsmethoden von Mikroorganismen ••... 36
Abimpf-Verfahren .•••••••••.••..•....•••••.• 37
Beimpfungs-Verfahren ...••.....•...••.•....• 39
Aufbewahrung von Mikroorganismen •..••....•... 40
Anaerobierkul tur ..•.•••.•...•.••....•........ 40
Anaerobier-Topf .•....•••...•.•...•...•..•.. 41
Anaerobiose-Ring •...•.••.•.•...•....•...... 42
Marino-Platte •••.•.•.•••..•.•...•....••..•. 43
Membranfilterverfahren 44
Das Filtrationsgerat •..•.•.••.•••.•.....•...• 44
Filtermaterial ...••..•...•••.••.•......•..•.. 45
Membranfilter-Nahrboden •.•••...•••..•.•.•...• 46
Agarnahrboden •.•....•••.•..•••.......•.•.•. 46
Nahrkartonscheiben (NKS) •••••••....••.•..•. 46
untersuchungsmethoden •..•••••••••.••.•..••..• 46
Leichtlosliche Lebensmittel ........•..••.... 47
Schwerlosliche Lebensmittel ................. 48
Unlosliche Lebensmittel .•......••.•........ 49
Titer- und Most Probable Number Technik •..••..• 50
Titer-Bestimmung .•..••...•••••......•.••..... 50
IX
Beziehung zwischen Titer und Keirnzahl ••.•.• 50
Beispiel und Auswertung einer Titerbe-
s timmung ................................................................. 51
Most Probable Number Technik (MPN) 52
DurchfUhrung der MPN-Bestirnrnung ••••••••••.• 52
Farbeverfahren .......................... " ................................. .. 55
Vitalfarbung 55
Intensivfarbung .... 55
II .......................... III ........................ ..
Herstellung von Ausstrichpraparaten •••••••• 55
E inf ache F arbung .................................................... .. 57
Sporenfarbung .................................................. 57
\I .......... ..
Malachit-Safranin-Sporenfarbung •••••••••.•• 58
Carbolfuchsin-Methylenblau-Sporenfarbung ••• 58
Gramf arbung .................................. " ............................ " 58
GRAM-negative Bakterien .••.••.•.•••••.••••• 59
GRAM-positive Mikroor~anisrnen .........•.•..• 59
Carbolgentianaviol'ett-Fuchsin-Farbung ••.•.• 60
Kristallviolett-Safranin-Farbung .•••..•..•. 60
Farbebank ••.•••.•.••.••••••••••••.•.••••••••. 60
Keirnzahlbestirnrnungen von Oberflachen, Behalt-
nissen und Luft ................................................................ 61
Abklatschverfahren •.••••••••••••••.•••••••••• 61
Agaroid-Stangen 62
Abstrichverfahren 62
Vorbereitung fUr das Verfahren ••••••••••••• 63
Abschwernrnverfahren ••..••••••.•....•.•.•.•••.• 65
Uberschichtungsverfahren ••••••.••.••.••.....• 65
Keirnzahlbestirnrnung in Flaschen •••..••...•...• 66
Rollflaschen-Methode •••••.••.•••.••••.•••.• 66
Flaschen-SpUl-Methode •••••••.••..•.••...••. 67
Bestirnrnung der Luftkeirnzahl ••••••••.••..••..• 67
Sedirnentationstest .••••.•••.•...••••.....•• 67
Gelatine-Mernbranfilter-Verfahren .••••.••..• 68
Irnpingrnent-Verfahren ••••••.•••••••.•••••.•. 69
Irnpaction-Verfahren ••••••••.•••••••.•••.•.. 69
Hernrnstoffe .•.••.•...•..•.••••••••••..•••..•.•.• 70
Konservierungsstoffe ...••..•.•.•.••••••••••.• 70
x
Bestimmung der Mindest- oder Grenzhemm-
konzentration ......... ,.,. ..... 41."."." .... "" ••• " 72
Antibiotika .•..••..•.•••..•••.•••.....•...... 73
Agardiffusions-Verfahren ••••...•.•.••....•. 73
Arten von Antibiotika-Tests ••••••••••.•••.• 74
Desinfektionsmittel .••..•..••.•••••.••.•..... 74
Suspensionsversuch 75
Ausgewahlte Nahrboden, Reaktionsmedien, Seren .. 77
Nahrboden, Reaktionsmedien und Seren .•••••••• 78
Nachweismethoden ••••...••.••.•••...........•... 83
Gesamtkoloniezahl ...•..••...••••....••....•.. 83
Unterscheidung gramnegativer und -positiver
Bakterien mittels KOH-Test .•••.••.•...•.•.•.• 84
DurchfUhrung und Prinzip der Methode ..•.•.• 84
Aminopeptidase-Test zur UberprUfung des
Gramverhaltens gramnegativer und gram-
positiver Bakterien •••••••••.•.•••••.•.••...• 85
Prinzip und DurchfUhrung der Methode ••.•.•. 86
UberprUfung der mikroskopischen und makro
skopischen Keim- bzw. Koloniemorphologie .•... 86
Formgebung im mikroskopischen Bereich ••••.• 86
Koloniemorphologie •••••••.•..•••.•.....•••. 89
UberprUfung des Verhaltens von Bakterien
gegenUber Sauerstoff •.••••..•••••••..•..•••.• 90
Standkultur in Hochschichtrohrchen ••..••.•• 90
Stichkultur in Hochschichtrohrchen .•.•••... 91
Pseudomonaden ." ." " " " " " .. " ... " .. " " " ........ ,. ..... .. 91
Identifizierung ••••..••.••••.•••.••........ 92
Differenzierung ••••.•••••.••••••...•.....•. 92
En terobakter iaceen •••.•••••...••.••.•......... 93
Anreicherungsmedien •.•••••••.••.•.•..•..... 94
Differenzierung von Enterobakteriaceen •...• 95
System-Differenzierung von Enterobakteria-
ceen "."" .......... " ....... " .............. ".".,,, .. ,,.................. 95
Coliforme Keime und Escherichia coli 96
Selektivanreicherung ••..•••••••.•.•...•.... 96
Fraktionierter Ausstrich ••••••••.•..••••••. 97
IMViC-Differenzierungs-Test ••••••••••.....• 98
XI
SIM~Differenzierungs~Test ••••••••.•.••••••• 100
Bestimmung von Escher>ichia coli im fllissigen
Medi urn ........................ 100
ill ..... Ii .......... " .................. ..
Beimpfung 102
Salmonellen 102
Biochemische Identifikation •••••••....••... 103
Serologische Uberprlifung •••••••••••••..•••. 105
Agglutination, Durchflihrung und Inter-
pretat ion .................................................................... 1 07
Verdachtsdiagnose durch Phagolyse .•.••..•.. 108
untersuchungstechnik •...••.•••..•..••....•. 108
En terokokken ..................... 111
II .. .. • .. .. .. .. • • • .. .. .. .. .. • .. ....
Koagulase-Positive Staphylokokken .••...•.•••• 113
Anreicherung ............................. 113
Ii ........ ,. .. .. .. ....
Direkter, quantitativer Nachweis •••...•.•.• 114
Bestatigungs-Tests •••••••.•••.......••.••.. 114
Bacillus. cereus ........ " ............ " .. " " .... 11 5
Ii ........... ,.. .. .. .. .. ....
Auswertung ..•.•...•.••••.•••••.•.•••.••.••. 116
Ermittlung der Bacillus- Sporen~Gesamtzahl .•• 116
Clostr>idiwn per>fr>ingens - Sporen •••••.•....••••••. 116
Analysengang •.••••••.••••••••.•..•..••.•... 116
Beschreibung der Nahrboden ••.••..•.•.•.•.•• 118
Qualitativer Anaerobier-Nachweis •..•..•..•..• 119
Durchfiihrung ....... "." ..... " ............ " ............. "...... 11 9
Proteolyten ......•..••••••.••••••.••.••••..•. 121
Nachweis .................... "....................................... 121
Lipolyten ..•••••..•..•.•..••.••....••.•..•... 121
Nachweis ........................... " ..... ".".......................... 122
Halophile ........................ " ................................... ".. 122
Nachweis ..................................... ,.............................. 123
Hefen und Schimmelpilze, Gesamtzahl ..••...••. 123
Osmotolerante Hefen .•...••.....•.......•..... 124
Quantitativer Nachweis •..••.•.•••••.••..•.• 124
Qualitativer Nachweis ••••..••.•.•.••.•..••. 124
MPN-Zahlung hochosmotoleranter Hefen .•••.•. 125
Asper>giUus flavus und Asper>giUus par>asiticus •••••• 126
Nachweis ...................................................... 126
Penicillium expansum 127
Nachweis ...................... 127
II ......... Ii ... 15 .. .. .. .. • .. .. .. .. .. .. .. ....