Fast täglich rufen Hersteller Lebensmittel zurück, weil sie Verunreinigungen enthalten. Auch trockene Waren, die wegen ihres Mangels an Wasser als sicher gelten, werden regelmäßig aus dem Handel genommen. Denn während der Verarbeitung können sich an diesen Lebensmitteln schädliche Mikroorganismen wie Salmonellen ansiedeln.
Mit einem neuen Verfahren des Fraunhofer-Instituts für Umwelt, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht lassen sich Keime auf Mandeln und Nüssen abtöten. Der Trick: Die Forscher verwenden komprimiertes Kohlendioxid zur Dekontamination.
Wenn Salmonellen auf Mandeln schlafen
Laut Verbraucherschutzzentrale stieg die Zahl der Lebensmittelrückrufe zwischen 2015 und 2019 rapide an. Wenn die betroffenen Produkte die Gesundheit gefährden, muss der Hersteller sie aus dem Handel nehmen und den Verbraucher informieren.
Pflanzliche Lebensmittel etwa, die roh verzehrt werden, sind während der Verarbeitung anfällig für Qualitätsveränderungen. Sie können mit Salmonellen belastet und damit eine Quelle für Lebensmittelinfektionen darstellen. Auch trockene Lebensmittel wie Mandeln, Nüsse, Trockenfrüchte, Gewürze, Milchpulver oder getrocknete Tees sind davon nicht ausgeschlossen.
„Salmonellen begeben sich in einen Schlafzustand und überleben auf den Mandeln. Dabei produzieren sie zusätzliche Biomasse, die sie vor dem Austrocknen schützt“, erklärt Karen Fuchs, Wissenschaftlerin am Fraunhofer Umsicht. „Kommt dann Wasser hinzu, vermehren sich die Salmonellen explosionsartig. Es sind jedoch nur zehn bis 100 der Bakterien erforderlich, um eine Lebensmittelinfektion auszulösen.“ Gelangen verseuchte Mandeln nach der Ernte in die Produktionsanlagen, können sie zudem andere Chargen kontaminieren.
Keime mit CO2 abtöten
Im Kooperationsprojekt MiDeCO2 haben Fuchs und ihr Team gemeinsam mit der Universität Alberta aus Kanada untersucht, welche Technologien sich für die Dekontamination von Mandeln eignen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Vorhaben gefördert.
„Es ist bekannt, dass Kohlendioxid unter Druck in Flüssigkeiten wie beispielsweise Orangensaft pathogene Bakterien abtöten kann“, sagt Fuchs. „Unsere Forschung hat ergeben, dass dies unter gewissen Voraussetzungen auch bei trockenen Lebensmitteln möglich ist.“
Das dabei verwendete Kohlendioxid ist weder umwelt- noch gesundheitsschädlich. Es lässt sich zudem rückstandsfrei von den Mandeln abtrennen. Energieintensive Aufreinigungsschritte sind nicht notwendig.
Geschmackliche Qualität bleibt erhalten
Die Mandeln werden im Hochdruckautoklaven mithilfe von verdichtetem Kohlendioxid in Kombination mit antimikrobiellen Ölen in einem Prozessschritt dekontaminiert und gleichzeitig mit Ölextrakt imprägniert. Durch den Einsatz der Öle wird ein erneuter Befall von Keimen erschwert. Der Vorteil des Verfahrens: Die Mandeln behalten ihre geschmacklichen Eigenschaften bei.
So konnte das Umsicht-Team in Tests mit dem Surrogatorganismus Staphyloccus carnosa, der noch resistenter reagiert als Salmonellen, nachweisen, dass der Prozess im Autoklaven weder die Lagerstabilität, noch die Ranzigkeit oder die Fettzusammensetzung der Mandeln beeinflusst. Fuchs: „Die Öle haben nicht nur antibakterielle, sondern auch antioxidative Eigenschaften. Das Oxidationspotenzial wird erhöht, die Fette bleiben länger haltbar, sprich die Mandeln werden nicht so schnell ranzig.“
Würde man zudem Öle verwenden, die neben einem antibakteriellen und antioxidativen Potenzial auch noch geschmacklich mit den Mandeln harmonieren, ließe sich den Mandeln über die Erhöhung der Zugabemenge des Öls eine zusätzliche geschmackliche Note verleihen. Das Verfahren lässt sich ebenfalls für andere Lebensmittel anwenden: Potenziell interessant ist es aufgrund der Erhöhung des Oxidationspotenzials von Fetten für solche mit einer erhöhten Sensibilität zur Oxidation.
