Einfluss Gewürze und Kochsalzkonzentration

Aus zwölf verschiedenen Gewürzen und drei Kochsalzkonzentrationen sollten zwei Gewürze und eine Kochsalzkonzentration, die die größten Einflüsse auf das Bakterienwachstum zeigten, ausgewählt werden.

Die aus der Arbeitsbouillon B1 erstellte MRS-Bouillon B2 diente als Kontrolle. Für den ersten Untersuchungsgang (Gewürze 1 - 6 und Kochsalzkonzentrationen 1 %, 2 % und 5 %) ergaben sich im Tropfplattenverfahren folgende Keimzahlen für B1:

L. reuteri (S 24) 7,67 lg KbE/ml, L. rhamnosus (S 25) 8,98 lg KbE/ml, L. paracasei

(S 26) 9,46 lg KbE/ml und L. gasseri (S 28) 9,00 lg KbE/ml. Für B2 konnten folgende Keimzahlen bestimmt werden: L. reuteri (S 24) 7,94 lg KbE/ml, L. rhamnosus (S 25) 7,99 lg KbE/ml, L. paracasei (S 26) 8,41 lg KbE/ml und L. gasseri (S 28) 9,74 lg KbE/ml.

Für den zweiten Untersuchungsgang (Gewürze 7 - 12) ergaben sich im Tropfplattenverfahren folgende Keimzahlen für B1: L. reuteri (S 24) 8,00 lg KbE/ml, L. rhamnosus (S 25) 8,96 lg KbE/ml, L. paracasei (S 26) 9,15 lg KbE/ml und L. gasseri (S 28) 8,96 lg KbE/ml. Für B2 konnten folgende Keimzahlen bestimmt werden: L. reuteri (S 24) 8,18 lg KbE/ml, L. rhamnosus (S 25) 8,56 lg KbE/ml, L. paracasei (S 26) 9,81 lg KbE/ml und L. gasseri (S 28) 8,97 lg KbE/ml.

In den Negativkontrollen (B0) konnte makroskopisch und mikroskopisch kein Wachstum festgestellt werden.

4.1.2.1 Einfluss Gewürze

Von zwölf untersuchten Gewürzen sollten die zwei Gewürze mit den größten Einflüssen auf die Keimzahlen für den Lagerungsversuch ausgewählt werden. Die Differenzen der Keimzahlen (∆ Kz) von L. reuteri (S 24), L. rhamnosus (S 25), L. paracasei (S 26) und L. gasseri (S 28) mit und ohne Gewürz lagen zwischen -7,74 und 1,14. Die Tabellen 20 und 21 zeigen die Entwicklungen der Keimzahlen im Einzelnen.

Tabelle 20: Keimzahlen (Kz) von L. reuteri (S 24), L. rhamnosus (S 25), L. paracasei (S 26) und L. gasseri (S 28) unter dem Einfluss von Gewürzen 1 - 6

L. reuteri (S 24) [lg KbE/ml]

L. rhamnosus (S 25) [lg KbE/ml]

L. paracasei (S 26) [lg KbE/ml]

L. gasseri (S 28) [lg KbE/ml]

Kz ∆ Kz Kz ∆ Kz Kz ∆ Kz Kz ∆ Kz B2 7,94 7,99 8,41 9,74 B2G1 8,77 0,83 7,79 -0,20 8,84 0,43 8,58 -1,16 B2G2 8,62 0,68 8,79 0,80 8,93 0,52 9,81 0,07 B2G3 2,00 -5,94 2,00 -5,99 2,00 -6,41 2,00 -7,74 B2G4 8,54 0,60 8,04 0,05 6,30 -2,11 8,11 -1,63 B2G5 7,78 -0,16 7,53 -0,46 7,68 -0,73 7,54 -2,20 B2G6 9,00 1,06 7,90 -0,09 6,23 -2,18 6,56 -3,18 B2 = MRS-Bouillon B2 (s. Abb. 8) = Kontrolle, B2GX = MRS-Bouillon B2 mit Zusatz von Gewürz GX, G1 = Senfkörner, G2 = Paprika edelsüß, G3 = Nelken (gemahlen), G4 = Schwarzer Pfeffer (gemahlen), G5 = Knoblauchgranulat, G6 = Ingwer (gemahlen), Kz = Keimzahl,

∆ Kz = Kz(B2GX) – Kz(B2), mit X = {1, 2, 3, 4, 5, 6}

Tabelle 21: Keimzahlen (Kz) von L. reuteri (S 24), L. rhamnosus (S 25), L. paracasei (S 26) und L. gasseri (S 28) unter dem Einfluss von Gewürzen 7 - 12 B2 = MRS-Bouillon B2 (s. Abb. 8) = Kontrolle, B2GX = MRS-Bouillon B2 mit Zusatz von Gewürz GX, G7 = Rosenpaprika; G8 = Majoran (gemahlen), G9 = Kümmel (gemahlen); G10 = Zwiebelgranulat, G11 = Basilikum (gerebelt), G12 = Oregano (gerebelt), Kz = Keimzahl, ∆ Kz = Kz(B2GX) – Kz(B2), mit X = {7, 8, 9, 10, 11, 12}

In den Fällen, in denen ∆ Kz negativ war, waren die Keimzahlen der Bouillons mit Gewürzzusatz (B2GX) kleiner als in der Kontrolle B2. Der Zusatz der Gewürze führte in diesen Fällen zu einer Reduzierung des Keimwachstums. Ein erhöhtes Keimwachstums im Vergleich zur Kontrolle B2 konnte im Falle von positiven ∆ Kz-Werten festgestellt werden. ∆ Kz = 0 bedeutete, dass keine messbare gegenseitige Beeinflussung zwischen Gewürzzusatz und Keimwachstum nachgewiesen werden konnte. Eine Differenz von mindestens |∆ Kz| = 0,70 lg KbE/ml galt als eindeutig.

Nelken (gemahlen) führten im Vorversuch bei allen vier Stämmen zu einer vollständigen Hemmung des Keimwachstums. Bei allen vier Stämmen lagen die Keimzahlen der B2 mit Nelkenzusatz unterhalb der Nachweisgrenze. Es kam zu eindeutigen Abnahmen der Keimzahlen. Folglich wurden Nelken als eines der beiden Gewürze für den Lagerungsversuch ausgewählt. Auf diese Weise sollte der „worst

case“ simuliert werden, auch wenn Nelken als Gewürz eher selten in der Herstellung von Fleischerzeugnissen zum Einsatz kommen.

Schwarzer Pfeffer (gemahlen) führte bei S 26 (L. paracasei) und S 28 (L. gasseri) zur eindeutigen Reduzierung der Keimzahlen. Die Keimzahl von S 26 wurde unter dem Einfluss von Schwarzem Pfeffer um 2,11 lg KbE/ml, die von S 28 um 1,63 lg KbE/ml reduziert. Das Wachstum von S 24 (L. reuteri) und S 25 (L. rhamnosus) wurde durch Schwarzen Pfeffer nicht eindeutig beeinflusst. ∆ Kz betrug für S 24 0,60 lg KbE/ml und für S 25 0,05 lg KbE/ml. Schwarzer Pfeffer (gemahlen) wurde aufgrund der eindeutigen, hemmenden Wirkung auf zwei der Bakterien, aber auch aufgrund des häufigen Einsatzes in der Produktion von Fleischerzeugnissen, als zweites Gewürz für die weiteren Versuche ausgewählt.

Die weiteren untersuchten Gewürze kamen für den Lagerungsversuch nicht in Frage, da die Abnahmen der Keimzahlen im Vergleich zu Nelken und Schwarzem Pfeffer geringer waren.

4.1.2.2 Einfluss Kochsalzkonzentration

Die drei Kochsalzkonzentrationen 1 %, 2 % und 5 % wurden hinsichtlich eines Einflusses auf die Keimzahlen von L. reuteri (S 24), L. rhamnosus (S 25), L. paracasei (S 26) und L. gasseri (S 28) untersucht. Es sollte die Konzentration mit dem größten Einfluss auf das Bakterienwachstum ausgewählt werden. Die Ergebnisse sind der Tabelle 22 zu entnehmen.

Tabelle 22: Keimzahlen (Kz) von L. reuteri (S 24), L. rhamnosus (S 25), L. paracasei (S 26) und L. gasseri (S 28) unter dem Einfluss von Kochsalz in verschiedenen Konzentrationen

L. reuteri B2 = MRS-Bouillon B2 (s. Abb. 8) = Kontrolle, B2SX = MRS-Bouillon B2 mit Zusatz von NaCl SX, S1 = 1 % NaCl-Zusatz, S2 = 2 % NaCl-Zusatz , S5 = 5 % NaCl-Zusatz, Kz = Keimzahl,

∆ Kz = Kz(B2SX) – Kz(B2), mit X = {1, 2, 5}

Für ∆ Kz < 0 waren die Keimzahlen der Bouillons mit Kochsalzzusatz (B2SX) kleiner als in der Kontrolle B2, so dass der Zusatz von NaCl zu einer Reduzierung des Keimwachstums führte. Eine Erhöhung der Keimzahlen im Vergleich zur Kontrolle B2 konnte für ∆ Kz > 0 festgestellt werden. ∆ Kz = 0 bedeutete wiederum, dass keine messbare gegenseitige Beeinflussung zwischen Kochsalzzusatz und Keimwachstum nachgewiesen werden konnte. Eine Differenz von mindestens

|∆ Kz| = 0,70 lg KbE/ml galt als methodenunabhängige Abweichung.

L. rhamnosus (S 25) zeigte sich gegenüber Kochsalz besonders resistent und 5 % führten hier lediglich zu einer Reduzierung der Keimzahl um 0,34 lg KbE/ml. Die Keimzahl von S 24 (L. reuteri) wurde durch 5 % NaCl-Zusatz um 3,09 lg KbE/ml, die Keimzahl von S 26 (L. paracasei) um 1,51 lg KbE/ml und die Keimzahl von S 28 (L. gasseri) um 2,20 lg KbE/ml reduziert. 5 % Kochsalzzusatz führte also bei allen vier Stämmen zu einer Reduzierung der Keimzahl, welche außer für S 25 (L. rhamnosus) auch methodenunabhängig war.

Die Einflüsse auf die Keimzahlen durch 1 % bzw. 2 % NaCl waren im Vergleich zu 5 % NaCl geringer, so dass in einem Versuchsansatz des Hauptversuches dem Lagerungsmedium 5 % Kochsalz zugesetzt wurde.

4.1.3 Mikrobiologische Untersuchung der Gewürze

Die beiden Gewürze, die für den Lagerungsversuch verwendet werden sollten, wurden zuvor hinsichtlich ihres Keimstatus untersucht. Eine Übersicht der Keimbelastungen gibt Tabelle 23.

Tabelle 23: Keimbelastung der Gewürze Nelken und Schwarzer Pfeffer Keimzahl [lg KbE/g Gewürz]

Untersuchter Parameter

Nelken (gemahlen)

Schwarzer Pfeffer (gemahlen)

Aerobe GKZ 3,00 6,00

Enterobacteriaceae 3,00 4,76

Hefen und Schimmelpilze

negativ in 10 g 3,00

Sulfitreduzierende Clostridien

1,00 3,18

Salmonella spp. negativ in 25 g negativ in 25 g

Aerobe Sporenbildner 3,00 6,00

Milchsäurebakterien nicht nachweisbar (< 1,70) nicht nachweisbar (< 1,70) GKZ = Gesamtkeimzahl

Die Untersuchung der beiden Gewürze, die für die Einlagerung Verwendung finden sollten, ergab eine nicht unerhebliche Belastung mit mehreren Keimen. Die Belastung war bei Schwarzem Pfeffer (gemahlen) im Vergleich zu Nelken (gemahlen) sehr viel höher. Milchsäurebakterien konnten in keiner der beiden Proben nachgewiesen werden, wobei die Nachweisgrenze bei 2,00 lg KbE/g lag, und als absoluter Wert hier die halbe Nachweisgrenze, also 1,70 lg KbE/g, angenommen wurde.

4.2 Untersuchung der Proben – Lagerungsversuch

Die Proben (Probenschlüssel siehe Kap. 3.2.5.2, Tab. 18) wurden zum Zeitpunkt 0, und anschließend zu sechs weiteren Untersuchungszeitpunkten in vierwöchigem Abstand untersucht. Damit ergaben sich für jede Probe sieben Werte (U1 bis U7).

Makroskopisch und mikroskopisch stellten sich die Laktobazillen wie in den Vorversuchen (siehe Kap. 4.1) dar.

Die Ergebnistabellen zu dem Lagerungsversuch mit den Keimzahlen der einzelnen Untersuchungen sind im Anhang zu finden (siehe Kap. 10.1, Tab. 24 - 28).