Neue Forschungen über Krankheitserreger in feuchtigkeitsarmen Lebensmitteln stehen kurz bevor

Die meisten Menschen wissen, wie wichtig es ist, rohes Hühnerfleisch gründlich zu kochen. Die Verbraucher wissen auch, dass sie frisches Obst und Gemüse untersuchen sollten, um das Risiko lebensmittelbedingter Krankheiten zu verringern. Aber die meisten Menschen denken nicht daran - und sind auch nicht in der Lage -, kommerziell zubereitete Fertiggerichte auf Verunreinigungen zu überprüfen. 

Das macht die Arbeit von Dr. Jennifer Acuff umso wichtiger. Acuff, Lebensmittelwissenschaftlerin und Forscherin an der Universität von Arkansas, konzentriert sich in ihrer Forschung vor allem auf Lebensmittel mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt (oder genauer gesagt auf "Lebensmittel mit geringer Wasseraktivität"). Entgegen der landläufigen Meinung können diese Lebensmittel potenziell gefährliche Mikroben beherbergen.

"Ich esse wirklich gerne Lebensmittel mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt", sagt Acuff. "Sie stehen nicht oft im Verdacht, ein Risiko darzustellen, aber Ausbrüche und Rückrufe sind nicht mehr unbedingt ungewöhnlich. Es gab sogar in letzter Zeit einige aufsehenerregende Ausbrüche".

Im Jahr 2022 führte ein Rückruf von Säuglingsnahrung in Pulverform zu einer landesweiten Verknappung. 

"Das sind Lebensmittel, die wir unseren Kindern zu essen geben", sagt Acuff. "Es sind Fertiggerichte. Sie sind lange haltbar, und deshalb erwarten wir, dass sie absolut sicher sind. Die Verbraucher sind sehr enttäuscht, wenn sie erfahren, dass das nicht immer der Fall ist.

Ein Zuschuss von 200.000 Dollar zur Finanzierung der Forschung

Forschungen von Menschen wie Acuff und genaue Instrumente zur Messung der Wasseraktivität tragen dazu bei, diese potenziellen Gesundheitsrisiken zu bekämpfen. Das National Institute of Food and Agriculture des US-Landwirtschaftsministeriums hat Acuff vor kurzem einen Zuschuss in Höhe von 200.000 Dollar gewährt, um ihr bei der Beschaffung grundlegender Informationen und Daten zu helfen, die, so hofft sie, in Zukunft zu mehr multidisziplinären Kooperationszuschüssen führen werden. 

Acuff und ihr Team führen Experimente durch, um festzustellen, wie gut lebensmittelbedingte Krankheitserreger in einer feuchtigkeitsarmen Umgebung überleben können. 

In diesen Experimenten prüfen wir die Auswirkungen bestimmter Wassermengen und Lagerungsbedingungen auf die Bakterienpopulationen, die wir als "feuchtigkeitsarme Lebensmittel" bezeichnen", sagt Acuff. "Wir werden auch untersuchen, wie sich verschiedene Arten von Lebensmitteln oder Nährstoffen auf ihr Überleben auswirken können und was mit ihnen geschieht, wenn wieder Feuchtigkeit zugeführt wird.

Messungen der Wasseraktivität

Die Messung der Wasseraktivität untermauert Acuffs Forschung.

"Die Wasseraktivität gibt Aufschluss darüber, wie viel Wasser zur Verfügung steht und nicht durch andere Stoffe gebunden ist", sagt Acuff. "Sie sagt uns also, wie viel Wasser den Bakterien zur Verfügung steht. Das ist ein guter Indikator dafür, ob ein Bakterienwachstum zu erwarten ist oder nicht."

Vor allem bei Lebensmitteln mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt kann die Messung der Wasseraktivität Aufschluss über zahlreiche Aspekte der Lebensmittelproduktion und -sicherheit geben. 

"Die Messung der Wasseraktivität kann für viele andere Dinge verwendet werden, aber sie ist unsere wichtigste Messung, wenn wir versuchen, bestimmte Werte zu erreichen", sagt Acuff. "Wir haben festgestellt, dass der Wärmewiderstand von Bakterien zunimmt, wenn man die Wasseraktivität verringert. Wenn man sich Veröffentlichungen auf diesem Gebiet ansieht, stellt man sich immer die Frage: "Okay, das war also die Aktivierungsrate der thermischen Leitung, aber wie hoch war die Wasseraktivität? Denn das ist eine der wichtigsten Messungen, die wir zum Vergleich verschiedener Produkte verwenden."

Verhinderung weit verbreiteter Ausbrüche

Eine Vielzahl von Lebensmitteln fällt in die Kategorie der "Lebensmittel mit geringer Wasseraktivität". Dies macht ihre Sicherheit besonders wichtig, da Lebensmittel mit geringer Wasseraktivität häufig als Zutaten für andere Lebensmittel verwendet werden. 

"Aufgrund der Beschaffenheit von Lebensmitteln mit geringer Wasseraktivität und ihrer Verwendungszwecke werden sie oft in viele andere Produkte eingebracht", sagt Acuff. "Dinge wie Mehl werden Backmischungen zugesetzt, Dinge wie Erdnüsse und Erdnussprodukte werden Müsliriegeln und anderen Lebensmitteln zugesetzt. Wir sehen, dass ein Rückruf oder ein Ausbruch bei einem Lebensmittel mit geringer Wasseraktivität oft sehr weitreichend ist."

Ausbrüche bei Lebensmitteln mit geringer Wasseraktivität sind zum Teil wegen ihrer weiten Verbreitung von enormer Tragweite. In einigen Fällen kann der Umfang eines Rückrufs bei Lebensmitteln mit geringer Wasseraktivität auch deshalb größer sein, weil viele Prozesse bei Lebensmitteln mit geringem Feuchtigkeitsgehalt keine häufigen Reinigungs- und Prüfverfahren beinhalten. 

"Manchmal hängt [der Umfang eines Rückrufs] damit zusammen, wann das letzte Mal eine Reinigung und ein negativer Erregertest stattgefunden hat", sagt Acuff. "Bei Lebensmitteln mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt kann es sein, dass sie lange Zeit verarbeitet werden, bevor sie völlig sauber sind. Das kann manchmal bedeuten, dass die Rückrufaktion sehr umfangreich ist. Das ist etwas ganz anderes als in einem Verpackungsbetrieb, wo jeden Tag saubere Pausen gemacht werden.

Diese weitreichenden Ausbrüche bei Lebensmitteln mit geringer Wasseraktivität können Unternehmen Millionen von Dollar kosten. 

"Es hängt wirklich davon ab, was das Problem ist", sagt Acuff. "Aber es kann ein Unternehmen Hunderttausende kosten, je nachdem, wie schlimm der Ausbruch ist. Wenn es sich um einen Ausbruch handelt, kosten Rückrufe einen bestimmten Betrag, aber Ausbrüche können exponentiell mehr kosten, weil es noch andere Aspekte gibt, wie Rechtsstreitigkeiten und dergleichen. Das kann bis zu Millionen von Dollar betragen. Die Folgen eines Ausbruchs sind astronomisch."

Gesetz zur Modernisierung der Lebensmittelsicherheit

Im Jahr 2011 verabschiedeten die Vereinigten Staaten ein Gesetz, das die Zahl der lebensmittelbedingten Erkrankungen verringern, die Sicherheit von Lebensmitteln insgesamt erhöhen und Unternehmen Millionen von Dollar für Rückrufe und Rechtsstreitigkeiten ersparen sollte. Das Gesetz zur Modernisierung der Lebensmittelsicherheit (Food Safety Modernization Act) legt Anforderungen für Lebensmittelhersteller fest - Anforderungen, bei deren Erfüllung Lebensmittelwissenschaftler wie Acuff Unternehmen helfen können. 

Laut Acuff verlangt das Gesetz von den Lebensmittelherstellern, dass sie über eine für Präventivkontrollen qualifizierte Person verfügen, die ihnen dabei helfen kann, die notwendigen Informationen in ihren Präventivkontrollplänen und Lebensmittelsicherheitsanalysen zu vermitteln.

"Jedes Werk ist völlig anders", sagt Acuff. "Ihr Design, das Personal, das Produkt, das sie herstellen. Es gibt also nicht ein einziges Schulungspaket, das für jede Gruppe absolut sinnvoll ist. Selbst innerhalb eines Unternehmens sind die Anlagen unterschiedlich.

Aber etwas, das sich nicht von Ort zu Ort und von Lebensmittel zu Lebensmittel unterscheidet? Die Messung der Wasseraktivität und der Wert, den sie für Lebensmittelwissenschaftler, Erzeuger und Verbraucher hat.