Hygienic Processing 1 - Das sollten Sie wissen

Welche internationalen Gesetze und Standards zur Maschinen- und Anlagenhygiene kennen Sie?

• VDI-Richtlinie 2660
• 3-A-Standard
• Food an Drug Administration (FDA)
• GMP (Good Manufacturing Practice)
• European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG)
• EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
• Lebensmittel- und Futtergesetzbuch (LFGB)

EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

• CE-Zeichen
• Maschinen müssen so gebaut sein, dass alle Teile gereinigt werden können.
• Ausschluss eines Risikos zur Infektion, einer Krankheit oder Ansteckung bei Maschinen die mit Lebensmitteln in Kontakt geraten.

Zusammensetzung und Einteilung von Schmutz bzw. Ablagerungen

• organische und anorganische Komponenten
• Produktreste
• mineralische Ablagerungen
• Mikroorganismen
• Stoffwechselprodukte
• Biofilme
• Reinigungs- und Desinfektionsreste
• Materialabbrieb
• Fremdmaterial

Sinnerkreis - reinigungsrelevante Faktoren und deren Zusammenwirken (z.B. Mechanik - Strömungsbedingungen, Temperatur, Zeit, Material)

• Zeit
  • Einwirkzeit und Reinigungszeit
  • Diffusionsvorgänge
  • Emulgieren
  • Rehydrieren
  • Solubilisieren
• Chemie
  • Lösen von Schmutz
  • Umnetzen
  • Peptisation kolloidaler Schmutzbestandteile
  • stabile Zerteilung des abgelösten Schmutzes
  • Schutz vor chemischen Angriff
• Temperatur
  • Reaktionsgeschwindigkeit steigt (auch Diffusion)
  • adsorptive Bindung des Schmutzes sinkt
  • Löslichkeit steigt
  • lipophile Bestandteile schmelzen
  • (-) Denaturierung
  • (-) Nio-Tenside fallen aus
• Mechanik
  • turbulente Strömung, pulsierend
  • Toträume / Strömungsschatten bedenken
  • Druckreinigung
• Material
  • Risse und Rauhtiefen
  • glatte Oberflächen

Grundvorgänge bei der Reinigung und Schmutzentfernung

1. Heranführen Reinigerlösung an den Schmutz
2. chemische und physikalische Interaktion mit Schmutz
   • Quellen
   • Erhöhen der Löslichkeit
   • Emulgieren und Umnetzen
   • Abtrennen unlöslicher Schmutzpartikel
3. Ablösen des Schmutzes
4. Verhindern des Wiederansetzens des Schmutzes

Aufgaben des Wassers beim Reinigungsprozess

• Löse- und Quellmittel fur Schmutzbestandteile
• Lösungsmittel fur chemische Hilfsmittel
• Transportmedium fur abgelösten Schmutz
• Übertragermedium für mechanische Kräfte, thermische und chemische Energie

Mit welchen Problematiken müssen Sie beim Reinigungsprozess rechnen, wenn Sie nicht enthärtetes Wasser (> 14 °dH) verwenden?

• Bildung von schwerlöslichen Kalkseifen
• Kesselsteinbildung
• Kalkablagerung auf Werkstoffoberflächen
• Kalk reagiert mit Inhaltsstoffen von Reinigern

Definitionen für Reinigung bzw. Desinfektion

Desinfektion
Desinfektion ist die Gesamtheit alle Maßnahmen, um die Übertragung unerwünschter Mikroorganismen zu verhindern und die Gesundheit zu schützen.

Desinfektion ist das Abtöten von Krankheitserregern und anderen schädlichen Mikroorganismen an bzw. in Gegenständen, so dass diese nicht mehr infizieren/kontaminieren können.

Desinfektion ist eine gezielte Entkeimung mit dem Zweck, die Übertragung unerwünschter Mikroorganismen durch Eingriffe in deren Struktur und Stoffwechsel unabhängig von ihrem Funktionszustand zu verhindern.

Reinigung
Verhindern, dass unerwünschte Stoffe oder Mikroorganismen von den zu reinigenden und zu desinfizierenden Flächen in das zu herstellende oder zu verarbeitende Produkt gelangen

Unerwünschte Stoffe: Fremdprodukte, ggf. verdorbene Vorprodukte oder jegliche Art von Schmutz

Wie ist das Personal hinsichtlich Hygiene zu schulen? Welche Personalhygiene muss beachtet werden?

• Fachkenntnisse
  • Eigenschaften und Zusammensetzung des LM
  • Hygienische Anforderung bei der Produktion des LM
  • Lebensmittelrecht
  • Warenkontrolle, Haltbarkeitsprüfung, Kennzeichnung
  • betriebliche Eigenkontrolle
  • Anforderung an Kühlung und Lagerung
  • Havarieplan
  • Reinigung und Desinfektion
• Personalhygiene
  • persönliche Sauberkeit
  • Arbeits-/Schutzkleidung
  • infektiöse Krankheiten melden (auch Durchfallerkrankungen)
  • Waschen und Desi der Hände
  • kein Schmuck
  • kein Essen, Trinken, Rauchen, Kaugummi

Was bedeutet das HACCP-Konzept? Was ist ein CCP?

Hazard Analysis and Critical Control Point
Das HACCP-Konzept ist demnach "…ein System, das dazu dient bedeutende gesundheitliche Gefahren durch Lebensmittel zu identifizieren zu bewerten und zu begrenzen"

CCP:

• spezifische Nennung der festgestellten Gefahr
• Maßnahmen zur Beherrschung oder Lenkung der Gefahren sollen gesundheitliche Risiken ausschließen, vermeiden oder begrenzen
• Ausschaltung einer spezifischen Gefahr muss kontinuierilich zu überprüfen sein, Korrekturmaßnachmen reichen von der Korrektur eines Prozessschrittes (z.B. Temperaturerhöhung) bis zum Verwerfen einer Charge
• Dokumentation ist unerlässlich (provide evidence and due diligence)

Definition der Oberflächenspannung sowie deren Bedeutung beim Reinigungsvorgang

Im Inneren einer Flüssigkeit sind alle Kräfte im Gleichgewicht und heben sich auf. Aber an einer Grenzschicht, wirken nur Kräfte nach innen, so dass eine Spannung entsteht.
Je größer diese Oberflächenspannung, desto schlechter wird der Werkstoff oder Schmutz benetzt und desto schlecht können die im Wasser enthaltenden Reinigungsmitteln arbeiten.
Zugleich wird die Haftspannung des Schmutzes herabgesetzt, damit dieser dann besser gelöst werden kann.

Definition des Zeta-Potentials sowie dessen Bedeutung beim Reinigungsvorgang

(1)

\begin{eqnarray} E &=& E_0 - \left( \frac{R T}{z e} \ln{a} \right) \\ E &=& E_0 - \left( \fra{0,059}{z} \log{c_H} \right) \\ E &=& E' - 0,059 pH \end{eqnarray}

• zwischen Werkstoff und Reinigungsmittel bildet sich ein fixierter Ladungsbereich aus
• die Polarität zwischen den fixierten Ionen und den Beweglichen Ionen des Reinigungsmittels nennt man Zeta-Potential
• Waschwirkung ist somit abhängig vom pH-Wert der Reinigungslösung -> Abstoßung bei gleichgesinnter Ladung

Testmethoden zur Wirksamkeitsbestimmung für Desinfektionsmittel

• Suspensionstest (für planktonische MO)
  • MOs anzüchten und Suspension herstellen
  • Desinfektionsmittel hinzugeben mit definierter Einwirkzeit
  • Bestimmung der überlebenden Keime
  • Inaktivierung des Desinfektinosmittels
• Oberflächentest (für sessile MO)
  • MOs anzüchten und Suspension herstellen
  • Suspension an Werkstoff anbringen und trocknen
  • Desinfektionsmittel hinzugeben mit definierter Einwirkzeit
  • Abspülen der überlebenden Keime von Oberfläche
  • Bestimmung der überlebendne Keime
• Abklatschverfahren
• Abstrich- bzw. Tupferverfahren
• Beschichtungs- oder Ausschüttelmethode
• Sedimentations-Plattenmethode
• Membranfiltermethode
• Impeller-Methode

Bedingungen bei Testverfahren zur Desinfektionswirkung

• Testorganismen
• Einwirkungszeit
• praktische Bedingungen
• Temperatur
• Anforderungen an Effektivität

Betriebshygiene - Einflussfaktoren

Personalhygiene - Handhygiene

• Handdesinfektionsmittel auf Alkohlbasis
• Depotwirkung mit z.B. quartäre Ammoniumverbindungen
• Einwirkzeit: 0,5 - 2 min
• Zeitpunkte
  • vor Arbeitsbeginn
  • nach Pause
  • nach Toilettengang
  • nach Schmutzarbeiten

Hygienerelevante Anforderungen an den Anlagenbetrieb (z.B. Rohrleitungen, Transportbänder, Konstruktionsmaterialien sowie -merkmale)

• Allgemein
  • Vertiefungen und Spalten vermeiden (mikro und makro)
  • ungünstige Strömungsbereiche und Toträume
  • fehlendes Selbstentleeren- und Ablaufen
  • Spalten durch Vor- und Rücksprünge
  • kalte Stellen bei der Dampfsterilisation bzw. verhinderter Ausstausch bei chemischer Sterilisation
• Rohrleitungen
  • übersichtlich, möglichst gerade
  • Schweißverbindungen besser als lösliche
  • Gefälle berücksichtigen
  • nicht-entleerbare Abschnitte vermeiden
  • Querschnittsveränderungen vermeiden
  • Wärmeausdehnung berücksichtigen
  • Schutzrohre bei Wanddurchführung
• Sensoren
  • Vermeidung von Totzonen
  • Vermeidung von Strömungsschatten
  • selbst entleerend
  • hygienische Dichtungen
• Oberflächen
  • nach Verarbeitung meist gewisse Rauhigkeit durch Schweißen und Verformen
  • runde Behälter, geschliffen, gebeizt, passiviert und elektropoliert
• Transportbänder
  • Reinigung per Hand mit Hochdruckreiniger
  • auch Bandunterseite und Rahmen

Vor- und Nachteile flüssiger bzw. pulverförmiger Reinigungsmittel

• Flüssigreinigungsmittel
  • (+) vollautomatische Dosierung
  • (-) geringer Gehalt an reinigungsaktiven Substanzen
  • (-) beschränkte Löslichkeit von Einzelsubstanzen
  • (-) wechselseitige Beeinflussung des Löslichkeitsvermögens unterschiedlicher Stoffe
  • (-) Löslichkeitsverhalten temperaturabhängig
• Pulver
  • (+) keine Gefährdung durch Flüssigkeitsspritzer
  • (-) Staubbelästigung
  • (-) Entmischen bei Transport
  • (-) Verklumpung von hydroskopischen Inhaltsstoffen

Welchen Anforderungen sollte ein Reinigungsmittel genügen?

• hohe Wirksamkeit
• Verträglichkeit für Kontaktmaterialien
• gute Löslichkeit
• leichte Dosierbarkeit
• keine oder geringe Schaumentwicklung
• Hartwasserbeständigkeit
• leichte Abspülbarkeit
• gute Lagerfähigkeit des Konzentrats
• geringe Abwasserbelastung
• geringe Gefährdung des Personals

Welche Aufgaben erfüllen alkalische bzw. saure Reinigungsmittel?

• Sauer
  • Entfernung von Bierstein
  • Entfernung von Milchstein
  • Entfernung von Wasserstein
• Alkalische
  • Quellung angetrockneter Stärke
  • Peptisation von Eiweißen

Welche Komplexbildner stehen Ihnen für die Reinigung zur Verfügung? Welche Aufgaben übernehmen diese?

• EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure)
• Natriumtriphosphat
• binden Härtebildner komplex und halten diese in Wasser gelöst

Nennen Sie die verschiedenen Tensidgruppen und ihre jeweilige Charakteristika!

• Niotenside: ungeladen, Löslichkeit sinkt mit steigender Temperatur (Fettalkohole)
• ionogene Tenside: geladen
  • anionische: gute reinigende Wirkung (Na-Salze)
  • amphotere: schäumend, desinfizierend (Betain)
  • kationische: gute desinfizierende Wirkung (QUAT, QAV)

Erläutern Sie die Lösungsanalogie von nicht-ionischen Tensiden! Mit welchen Folgen müssen sie rechnen?

• je höher die Temperatur, desto schlechter Löslich wird das Tensid
• durch thermische Bewegung werden Wasserstoffbrücken zerstört, mit denen sich das Tensid mit Wasser in Lösung befunden hat.

Wie senken Tenside die Oberflächenspannung und was versteht man unter der kritischen Micellbildungskonzentration?

• Tenside besitzen einen hydrophoben und einen hydrophilen Teil ihrer Struktur
• erhöht man die Konzentration an Tensid in einer Lösung so werden sich diese zuerst an der Grenzschicht anlagern, wenige verbleiben in Lösung
• erst nach dem die kritische Micellbildungskonzentration erreicht haben keine Tensidmoleküle mehr an der Grenzschicht Platz und die Tenside beginnen sich zu Micellen im Fluid anzuordnen.
• nun wird die Oberflächenspannung auch nicht mehr zurückgehen, da schon die maximale Anzahl an Tensidmolekülen an der Grenzschicht ist.

Welche Eigenschaften haben Tenside? Wann kann ein Tensid einen Schaum bilden? Welche Einflussgrößen auf die Schaumbildung und -stabilität kennen Sie?

• Tenside haben einen hydrophoben und einen hydrophilen Molekülteil und können somit sich an Grenzschichten anlagern und damit die Oberflächenspannung herabsetzen
• wenn Tenside große unregelmäßige hydrophobe Molekülteile besitzen, können diese sich gegenseitig abstoßen und lassen so eine gewissen Schaumbildung zu, da die Oberflächenspannung nicht optimal heruntergesetzt werden kann.
• Einflussgrößen
  • chemische Struktur
  • Konzentration des Tensid (hohe Konzentration -> hohe Stabilität)
  • Wasserhärte (nur bei anionen Tensiden relevant)
  • Temperautur der Tensidlösung (hohe Temperatur -> hohes Vermögen -> niedrige Stabilität)
  • Schmutzbelastung

Was versteht man unter einem HLB-Wert?

• gibt das Verhältnis von hydrophilen Molekülteilen zum gesamten Molekül
• je höher dest besser die Löslichkeit in Wasser

(2)

\begin{align} HLB = 20 \cdot \frac{M_H}{M} \end{align}

Zusammensetzung von Belagrückständen bei der Erhitzung von Milch/Molke in Abhängigkeit von pH-Wert, Temperatur und Trockenmasse

• durch hohe Temperatur fallen Calciumsalze aus (Calciumphophate -> Apatit: schwerlöslich)
• damit sinkt pH, weil Phosphorsäure dissoziert zur Gleichgewichtseinstellung
• je sauer, desto höher ist die Löslichkeit der Calciumsalze
• es gibt ein Optimum der Ansatzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Trockenmasse
  • wenn kleiner, dann ensteht nur ein schwammiger, leicht entfernbarer Ansatz
  • wenn größer, dann entsteht ein fester, kompakter Ansatz

Auswahl der Reinigungsverfahren in Abhängigkeit der Verschmutzungen

Verschiedenartigkeit der Ansätze erfordert unterschiedliche Reinigungsverfahren. Die Grundelemente sind:

• ggf. Anlage möglichst entleeren (an tiefster Stelle)
• Ausschieben des Produkts mit Wasser oder Molch
• Mechanische Einwirkung (Bürsten, Schaben)
• Laugenspülung mit Zusatzstoffen (Peptisieren, Verseifung von Fetten, Benetzung)
• Säurespülung (Milchstein, Bierstein, Weinstein)
• Zwischenspülungen (hohe Turbulenz)
• Sterilisieren bzw. Desinfizieren (Dampf, T, H₂O₂)
• Nachspülen mit Wasser

Reihenfolge von Säure und Lauge je nach Ansatzart.

Verschmutzungsarten in Kegs/Fässern

• Feststoffe oder Flüssigkeiten (unfiltrierte Biere, hochsafthaltige Getränke, emulgierte Aromakomponenten)
• bei Lagerung enstehen organische und anorganische Komponente
• Bierstein: fermentative Säuren + Ionen des Wassers -> Salze (Oxalsäure -> Ca/Na-Oxalat) und anorganische Matrix aus Proteinen, Gerbstoffen und Hopfenharzen
• anorganischer Wasserstein beim Dämpfen mit harten Wasser (Primärschicht für andere Anlagerungen)

Welche Einbauten eignen sich für die Reinigung von Tanks?

• Sprühkugel (statisch, rotierend)
• Reinigungsschleuder
• Zielstrahlreiniger
• Reinigungslanze
• Rotierender Arm mit Fächerdüsen

Wie erklärt man die schmutzabtragende Wirkung eines Spritzstrahls?

Durch den Staudruck p_S, der von der Strömungsgeschwindigkeit des Strahls und dessen Dichte abhängt. Darus kann man die Kraft F bestimmen, die auf den Schmutz wirken kann.

(3)

\begin{align} p_S = \frac{\nu^2 \cdot \rho}{2} \qquad F = p_S \cdot A = \frac{A \cdot \nu^2 \cdot \rho}{2} \end{align}

Funktion einer Reiniungsanlage

• Dosieren und Durchmischen von R&D-Mitteln
• Aufheizen und Heißhalten von R&D-Mitteln
• Fördern des Reinigungsmittels zum Reinigungsobjekt
• Bevorraten der Reinigungslösungen
• Messen der Betriebsdaten
• Steuern und Regeln des Reinigungsprozesses

Abgrenzung der verschiedenen CIP-Systeme

• Verlorene Reinigung (Einfachverwendung)
  • hohe Verschmutzungsgrade
  • seltene Reinigungsabläufe
  • geringe Umlaufmengen
  • Ausschluss von Kreuzkontaminationen
• Gestapelte Reinigung
  • mehrere, häufig zeitgleiche Reinigungsaufgaben
  • große Umlaufmengen
  • zentraler Aufbau
  • gleiche Reinigungsaufgaben
• Zwischengestapelte Reinigung
  • einzelne Komponente wird nach der Reinigung wieder zurückgewonnen
  • danach nur noch einmal benutzen und dann verwerfen
  • Beispiel: Gebrauchslauge zur Vorreinigung verwenden
• Teilstapelende Reinigung
  • einzelne Komponenten werden nach der Reinigung wieder zurückgewonnen
  • danach immer wieder verwendet und bei Bedarf aufgeschärft

Kontrollpunkte bei CIP-Anlagen

• Chemie
  • Titration der Lösungen
  • CSB-Messung, Titration zu bestimmten Zeitpunkten bei mangelnder Reinigung
  • Analyse des verwendeten Wassers
• Mikrobiologie
  • Haft- und Spülwasserproben
  • Analyse des verwendeten Wassers
• Reinigungswirkung
  • CSB- und Oberflächenspannungsmessung bei Haftproben
• Mechanik
  • Sprühbildkontrolle
• CIP-Anlagentechnik
  • Tankinnenkontrolle
  • Kontrolle von Dichtungen, Pumpen, Ventilen
  • Kontrolle der Mess- und Regelgeräte

Zeitabhängigkeit des Reinigungsvorgangs

Zeitabhängige Reinigungsprozesse

• Adsorption des RM-Mittels an den Schmutz
• Diffusion des RM-Mittels in den Schmutz
• Quellung angetrockneter kolloider Bestandteile (Eiweiß, Stärke)
• Emulgierung von Fetten
• Ablösen von unlöslichen Schmutzteilchen

Ausspülverhalten von viskosen Produkten

• es bildet sich ein Tunnel, weil Reste des viskosen Produkts an der Rohrwand haften bleibt.
• erst wenn die Strömung groß genug ist, wird diese Schicht so klein, dass das gesamte Produkt ausgespült werden kann
• durch Molchtechnik ist ein viskoses Produkt aus auszuschieben

Vergleich von Hochdruck-, Schaum- und Dampfreinigung

• Hochdruckreinigung
  • (+) schwer zugängliche Stellen sind leicht erreichbar
  • kurze Einarbeitungsphase für das Personal
  • (+) flexible Anpassung der reinigungswirksamen Faktoren
  • (+) große Kosten- und Zeitersparnis im Vergleich zu manuellen Verfahren
  • (+) berührungsloses Arbeiten möglich
  • (-) bei zu hohen Aufpralldruck: Materialschäden möglich
  • (-) Kurzschlüsse bei Eindringen von Wasser in stromführende Teile
  • (-) Aerosolbildung
  • (-) hohe Luftfeuchtigkeit (-> Schimmelbildung)
  • (-) Rückstoß der Düse beim Öffnen unangenehm
• Schaumreinigung
  • (+) Wassereinsparung möglich
  • (+) längere Einwirkzeit auch bei senkrechten Flächen möglich
  • (+) schwer zugängliche Spalten und Ritzen gut erreichbar
  • (+) unbehandelte von behandelten Flächen gut unterscheidbar
  • (+) auch mechanisch empfindliche Werkstoffe behandelbar
  • (+) Geräuscharmut
  • (-) geringe Wärmekapazität
  • (-) Schmutzablösung muss im Verlauf der Schaumhaftung abgeschlossen sein
  • (-) Abwasserbelastung
  • (-) bei Schaumreinigung und Desinfektion muss auf Kompatibilität geachtet werden
• Dampfreinigung
  • (+) Dampf erreicht auch schwer zugängliche Stellen
  • (+) Fett wird hervorragend gelöst
  • (+) z.T. werden MOs abgetötet
  • (+) Zugabe von R&D-Mitteln -> optimal durch hohe Temperatur
  • (-) hitzebeständige Werkstoffe nötig
  • (-) Koagulation von Eiweißstoffen
  • (-) hohe Energiekosten

Wirkung von Reinigungskomponenten gegenüber Schmutzbestandteilen

• Alkalien: Proteine, niedermolekulare Kohlenhydrate
• Säuren: niedermolekulare Kohlenhydrate, Salze
• Oxidantien: hochmolekulare Kohlenhydrate
• Tenside: Fette
• Komplexbildner: Salze

Verfahren zu Überprüfung des Reinigungserfolgs

Inbesondere bei CIP-Verfahren ist keine visuelle Kontrolle möglich. (—> Hygienic Desing)
Anforderungen an gereinigte Flächen sind sehr hoch, da erfolgreiche Reinigung Voraussetztung für den Erfolg einer nachfolgenden Desinfektion darstellt.

• Visuell: Anschmutzung mit angefärbtem Fett und Abmustern vor und nach der Reinigung
• Photometrisch: Ablösen des Restfettes mit Alkohol und photometrische Messung mit UV-Licht
• Radiometrisch: Einsatz C14 markierter Fette und Auswertung der Strahlungsintensität vor und nach dem Spülprozess
• Gravimetrisch: Wiegen der befetteten Schmutzträger vor und nach dem Reinigungsschritt auf einer Präzessionswaage
• Konduktionsmetrisch: Bestimmung der Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der Spülflotte mittels Elektronen
• Infrarotspektrometrisch: Ablösen des Restfettes mit org. LM und Aufziehen auf eine KBr-Tablette

Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit (Material, Qualität, Alter, etc) auf die Reinigbarkeit bei verschiedenen Reinigungsmitteln

Die Reinigungsgeschwindigkeit ist generell bei glatten Oberflächen höher als bei rauhen Oberflächen. Wenn die Spalten allerdings sehr eng sind ist die Reinigungsgeschwindigkeit trotz hoher Rauhigkeit hoch, da in den sehr engen Spalten keine Ablagerungen möglich sind.

• leicht reinigbar -> glatt, nicht porös
• undurchlässig gegen Wasser und Feuchtigkeit
• widerstandsfähig gegen Produkte und Reinigungsmitteln
• mechanisch stabil gegen Beschädigungen
• widerstandsfähig gegenüber Gebrauchstemperaturen
• nicht elektrostatisch -> Staubanziehung
• Rutschsicher

Entstehung von Korrosion - Bildung von Rost

Eisen wird durch Sauerstoff oxidiert und es entsteht Eisenhydroxid

(4)

\begin{eqnarray} 2 Fe & \rightarrow & 2 Fe^{2+} + 4 e^{-} \\ O_2 + 2 H_2 O + 4 e^{-} & \rightarrow & 4 OH^{-} \\ 2 Fe + O_2 + 2 H_2 O & \rightarrow & 2 Fe(OH)_2 \end{eqnarray}

Das Eisenhydroxid wird weiter oxidiert, d.h. das zweiwertige Eisen wird zum dreiwertigem Eisen.

(5)

\begin{align} 4 Fe(OH)_2 + O_2 + 2 H_2 O \rightarrow 4 Fe(OH)_3 \end{align}

Aus dieser Verbindung ensteht dann Eisenoxid:

(6)

\begin{align} 2 Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2 O_3 \cdot 3 H_2 O \end{align}

Definition von Lebensmittel-Infektion, -Intoxination und -Toxiinfektion

Lebensmittel-Infektion

Invasive MO dringen in die tieferen Schichten des Gewebes von Pflanzen, Tieren oder Menschen ein und rufen Abwehrreaktionen hervor -> Krankheitserscheinungen. Der Erreger vermehrt sich nicht immer im LM. Der noch lebensfähige Erreger wird als pathogen bezeichnet. Das infizierte Individuum ist infektiös.

Lebensmittel-Intoxination

Aufnahme toxischer Stoffwechselprodukte bestimmter Bakterien, Schimmelpilze, auch bei einigen Protozoen, z.B. Muscheln, über Darm und Lymphbahnen. Kein lebensfähiger Erreger zur Ausbildung der Krankheit nötig. Das infizierte Individuum ist nicht infektiös.

Lebensmittel-Toxininfektion

Toxine der MO werden im Gastrointestinaltrakt gebildet, nachdem lebensfähige und vermehrungsfähige Erreger aufgenommen wurden. Eine lokale Infektion des Darmephithels findet statt.

Verfahren der mechanischen Desinfektion

Filtrationen sind geeignet für Flüssigkeiten, Luft sowie Gasen

• Ziel: Reduktion oder Entfernung von Keimen je nach Porengröße
• bei Flüssigkeiten: Scheibenfilter oder Filterkerzen
• bei Gasen/Luft: Tiefenfilter zur Adsorption

Definitionen des D- und z-Werts

D-Wert

Zeit in Minuten in welcher 90 % der Ausgangspopulation thermisch bei konstanter Temperatur abgetötet wurde.

(7)

\begin{align} D = \frac{t}{\log{c_0} - \log{c_t}} \end{align}

z-Wert

Temperaturerhöhung in Celsius, um den D-Wert auf 1/10 zu reduzieren

(8)

\begin{align} z = \frac{\vartheta* - \vartheta}{\log{D_{\vartheta*}} - \log{D_{\vartheta}}} \end{align}

Abtötung von Mikroorganismen in Abhängigkeit von Temperatur, pH-Wert, Feuchte und a_w-Wert

• Je höher die Temperatur, desto geringer wird der D-Wert, desto besser die Abtötung
• Je höher die Feuchtigkeit, desto geringere Temperaturen sind zur Abtötung notwendig
• Je niedriger der a_W-Wert, desto höher wird der D-Wert, desto schlechter die Abtötung
• ph-Wert: ??? je niedriger, desto bessere Abtötung, kommt auf MO an ???