Milthwir tsc haf tliche Mikrobiologie

hge Riemelt (Hrsg.)/Brigitte te Bartel//Margitta tu Mulczan

BEHR'S...VERLAG

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1.1

1.2

1.3 1.3.1 1.3.1.1 1.3.1.2 1.3.1.3 1.3.2 1.3.3 1.3.3.1 1.3.3.2 1.3.3.3 1.3.3.4 1.3.4 1.3.4.1 1.3.4.2 1.3.4.3 1.3.4.4

1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.3.1 1.4.3.2 1.4.3.3 1.4.3.4 1.4.3.5 1.4.3.6 1.4.3.7 1.4.3.8 1.4.3.9 1.4.3.10

Vorwort zur zweiten Auflage ................................. Vorwort zur ersten Auflage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV

I11

Autorenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V

Allgemeine Mikrobiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Wesen und Fachgebiete der Mikrobiologie . . . . . . . . 1

Geschichtliche Entwicklung der Mikrobiologie . . . . . . . . 3

Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Umwelt Kennzeichen und Merkmale lebendiger Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Kennzeichen des Lebens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elemente des Lebens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Stoffliche Grundlagen ens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Bedeutung der Mikroorganismen in der Natur (Stoffkreisläufe) Kreislauf des Kohlenstoffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kreislauf des Stickstoffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Kreislauf des Phosphors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Kreislauf des Schwefels . . . . . . . . . . . 13 Umweltbelastungen und . . . . . . . . . . . . . . . . Belastungen des Umwelt . . . . . . . . . . . 13 Belastungen des Umweltfaktors Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastungen des Umweltfaktors Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Maßnahmen zum Umweltschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bau und Funktion der Zelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Die Zelle als Struktureinheit . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Die eukaryontische Zelle (Eucyte) ..................... Die prokaryontische Zelle (Protocyte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zellwand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Cytoplasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Kernäquivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Kapseln und Schleime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Geißeln, Fimbrien und Pili . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Ribosomen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Plasmide ..............................

VI I

1.4.3.1 1 1.4.3.12

1.5 1.5.1 1.5.2

1.6 1.6.1 1.6.2

1.7 1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.3.1 1.7.3.2 1.7.3.3 1.7.4 1.7.5 1.7.6 1.7.6.1 1.7.6.2 1.7.6.3 1.7.6.4

1 1.8.1 1.8.1.1 1.8.1.2 1.8.1.3 1.8.1.4 1.8.1.5 1.8.2 1.8.3 1.8.4 1.8.5 1.8.6

1.8.6.1 1.8.6.2 1.8.6.3

Endosporen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Pigmente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Morphologie von Mikroorganismen . . . . 29 Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Hefen und Schimmelpilze . . . . . . . 29

Taxonomie von Mikroorganismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Erläuterung von Begriffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Stoffwechsel von Mikroorganismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enzyme und Coenzyme

Bedeutung der wissenschaftlichen Namen . . . . . . . 34

36 36

Biologische Oxidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Stoffwechsel der Fette Mikrobielle Metabolite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antibiotika . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Pigmente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Wachstum und Vermehrung von Mikroorganismen . . . . . . . . . . . . 50 Wachstumsfaktoren . . . . . 50 Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Nährstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . pH-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . Sauerstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exponentielles Wachstum und Generationszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bakterienwachstum in statischer Kultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baktenenwachstum in kontinuierlicher Kultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vegetative und generative Vermehrung (Fortpflanzung) . . . . . . . . . . . Fortpflanzung milchwirtschaftlich bedeutender Hefen und Schimmelpilze . Hefen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Mucor (Köpfchenschimmel) Aspergillus (Gießkannenschimmel) und Penicillium (Pinselschimmel) . . . . 61

47 . .

54 55 55 58 58

Vlll

Inhalt

1.9 1.9.1 1.9.2 1.9.2.1 1.9.2.2 1.9.2.3 1.9.3

1.10

1.10.1 1.10.2 1.10.3 1.10.3.1 1.10.3.2 1.10.3.3 1 J0.3.4 1.10.3.5 1.10.4 1.10.5

1.11

1.11.1 1.11.2 1.11.3

1.12 1.12.1 1.12.2 1.12.3

1.13 1.13.1 1.13.2 1.13.3 1.13.3.1 1.13.3.2 1.13.3.3 1.13.3.4 1.13.4 1.13.4.1 1.13.4.2 1.13.4.3

Züchtung und Konservierung von Mikroorganismen . Kulturverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Züchtungsparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nährmedien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inokulum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bebrütung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konservierungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Prinzipielle Möglichkeiten des Nachweises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Kultureller Nachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Impedanzmeßverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ATP-Bestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limulus-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

Einführung in Differenzierung und Identifizierung von Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Kriterien zur Differenzierung Veranschaulichung der Differ

Begriffsbestimmungen . . . . .

Grobdifferenzierung milchwirtschaftlich bedeutsamer Bakterien . . . . .

Bakteriophagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften und Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vermehrung von Phagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Charakterisierungsmerkmale von Phagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Grundlagen der Reinigung. Desinfektion und Sterilisation . . . . . . Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chemische Wirkungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . .

Strahlenbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chemische Sterilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermische Sterilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Thermische Wirkungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61 61 63 63 63 64 65

65 65 66 67 67 67 67 68 68 68 69

70 70 70

71

73 73 74 75

79 79 79 81 81 81 83 84 85 85 85 87

IX

lnhalt

Milchwirtschaftliche Mikrobiologie . . . . . . . . . . . . . . . . 89

2.1

2.2

2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.2.1 2.3.2.2 2.3.2.3 2.3.2.4 2.3.2.5 2.3.3 2.3.4 2.3.5

2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3

2.5

2.6 2.6.1 2.6.2

2.6.3 2.6.3.1 2.6.3.2 2.6.3.3 2.6.3.4 2.6.3.5 2.6.3.6 2.6.3.7 2.6.3.8 2.6.3.9 2.6.4 2.6.4.1 2.6.4.2 2.6.4.3

Geschichtliche Entwicklung der milchwirtschaftlichen Mikrobiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Bedeutung der Mikroorganismenkulturen für die Milchwirtschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Milchwirtschaftliche Bakterienkulturen . . Nomenklatur der milchwirtschaftlich genutzten Bakterien . . . . . . . . . . Milchsäurebakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Milchwirtschaftlich wichtige Leistungen der Milchsäurebakterie Milchsäurebakterienkulturen - Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . 104 Mesophile Starterkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Züchtung mesophiler Starterkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 10 Thermophile Milchs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Bifidobakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Rotschmierekulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

92

Propionsäurebakterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Übersicht . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Milchwirtschaftlich nützliche Schimmelpilze . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Penicillium cas und Penicillium camemberti . . . . . . . . . . . . . . 122 Penicillium roqueforti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Hefekulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Milchwirtschaftlich schädliche Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Lebensmittel als Überträger von Lebensmittelinfektionen und -intoxikationen . . . . . . . . . . . . . . . . Milchwirtschaftlich relevante Krankheitse . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Listeria monocytogenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . Salmonella . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

E.coli und EHEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Bacillus cereus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Campylobacter jejunii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Yersinia enterocolitica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Clostridiumperfringens . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Enterokokken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Verderbnis- und Markero . . . . . . . . . . . . . . . 149 Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Pseudomonas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Aeromonas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

X

lnhalt

2.6.4.4 2.6.4.5 2.6.4.6 2.6.4.7 2.6.4.8 2.6.4.9 2.6.4.10 2.6.4.1 1 2.6.4.12 2.6.4.13 2.6.4.14 2.6.4.15 2.6.4.16 2.6.4.17 2.6.4.18

2.7 2.7.1 2.7.2 2.7.2.1 2.7.2.2 2.7.2.3 2.7.2.4 2.7.2.5 2.7.2.6 2.7.2.7 2.7.2.8 2.7.2.9 2.7.2.10 2.7.2.1 1 2.7.2.12 2.7.2.13 2.7.2.14 2.7.3 2.7.3.1 2.7.3.2 2.7.3.3 2.7.3.4 2.7.3.5 2.7.3.6 2.7.3.7 2.7.3.8 2.7.3.9

Flavobacterium . . . . . . . . . .

Acinetobacter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Enterobacteriaceae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

Arthrobacter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Bacillus ........................ Clostridium . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

Hefen und Schimmelpilzkontaminanten . . . . . . . . . . . . . . . 166

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

. . . . . . . . . . . . Hansenula . . . . . . . . Kluyveromyces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pichia . . . . . . . . . . . . . . . . . Saccharomyces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metschnikowia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Candida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cryptococcus . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

. . . . . . . . . . . . . . . 175 ....................

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

. . . . . . . . . . . 182 . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

XI

Inhalt

2.7.3.10 2.7.3.1 1

2.8

2.9

2.10

2.10.1 2.10.1.1 2.10.1.2 2.10.1.3 2.10.1.4 2.10.1.5 2.10.1.6 2.10.1.7 2.10.1.8 2.10.1.9 2.10.2 2.10.2.1 2.10.2.2 2.10.2.3 2.10.2.4 2.10.2.5 2.10.3 2.10.3.1 2.10.3.2 2.10.4

2.11 2.11.1 2.11.2 2.11.3 2.11.4

2.11.4.1 2.1 1.4.2 2.11.5 2.11.6 2.1 1.6.1 2.1 1.6.2

Monilia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Penicillium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

Phageninfektionen in der Milchwirtschaft und Maßnahmen zu ihrer Bekämpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Hemmstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

Differenzierung von milchwirtschaftlich bedeutsamen

. . . . . . . . . . . . . 192 KOH-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Aminopeptidase-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Katalase-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Nachweis der Sporenbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Oxidase-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 OF-Test (Oxidations-Fermentations-Test) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Hämolyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Serologische Gruppenbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . Nachweis der CO.. Bildung . Bildung von NH. aus Arginin Vergärung von Kohlenhydraten Wachstumsprüfungen . . . . . Feindifferenzierung der Milchsäurebakteriengattungen . . . . . . . . . . . . 198 Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Kurzdifferenzierung der Milchsäurebakterien . . .

Differenzierung bis zu den Arten der Milchsäurebakterien . . . . . . . . . 198 Identifizierung von Mikroorganismen mittels Testsystemen . . . . . . . . 198

Begriffsbestimmung . . . . . . . . . . . 205 Struktur und Replikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Proteinbiosynthese . . . . . . . . . . . . 209

genutzter Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Eigenschaften und Nachweis von Plasmiden

Genetische Transferprozesse bei Milchsäurebakterien

Einführung in die Prozesse der Genetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Vorkommen und Bedeutung von Plasmiden milchwirtschaftlich

. . . . . . . . . . . . . . . . Plasmide der Milchsäurebakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . 216 Gentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Einführung in die Gentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Gentechnik in der Milchwirtschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

XI I

Inhalt

3 3.1

3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.3

3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

3.4

3.5

3.6 3.6.1 3.6.1.1 3.6.1.2 3.6.1.3 3.6.1.4 3.6.1.5 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.6.6

3.7 3.7.1 3.7.1.1 3.7.1.2 3.7.1.3 3.7.2

Mikrobiologie der Milch und Milchprodukte . . . . . . 229

Mikrobiologische Normen für Rohmilch und Erzeugnisse auf Milchbasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Mikrobiologie der Rohmilch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Vorbemerkungen . . . . Keimzahlen in Rohmilc Milch im Euter . . . . . . Milch nach dem Melken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Milch während der Lagerung und des Transportes . . . . . . . . . . . . . . . . 235 Somatische Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikrobiologie pasteurisierter Milch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Qualitätsbeeinflussende Rohmilchfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

gen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Rekontaminanten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Lagertemperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Mikrobiologie der Butter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

Mikrobiologie der Sauermilcherzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

Mikrobiologie der Käse . . . . . . . . . _ . . . . . 244

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 Salzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Weichkäse . . . . . . . . .

Sauermilchkäse . . . . . Mikrobiologie der Dauermilcherzeugnisse . . . . . .

Sterilerzeugnisse . . . . UHT-Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Gezuckerte Kondensmilch . . . . . . 258 Milcherzeugnisse in Pulverform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Xlll

Inhalt

4

4.1

4.2

4.3

4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.3.1 4.3.3.2 4.3.3.3 4.3.3.4 4.3.3.5 4.3.3.6 4.3.4 4.3.5

4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.3.1 4.4.3.2

4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.3.1 4.5.3.2 4.5.3.3 4.5.3.4 4.5.3.5 4.5.3.6 4.5.3.1 4.5.3.8 4.5.3.9 4.5.4 4.5.4.1 4.5.4.2 4.5.4.3

XIV

Mikrobiologische Laborkunde und Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Anforderungen an das mikrobiologische Labor . . . 26 1

Arbeitssicherheit und gesetzliche Bestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . 265

Methoden der Mikroorganismenreduzierung und -abtötung im mikrobiologischen Labor . . . Reinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Chemische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

. .

Druck- oder Dampfsterilisation (Autoklavieren) . . . .

Bakterienfreie Filtration

Mikroskopie . . . . . . . Mikroskopische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Aufbau des Lichtmikroskopes . . .

Lebendpräparate Färbepräparate . .

Nährmedien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

Einteilung von Nährmedien . . . . . . . . . . . . . . Nährmedienbestandteile und ihre Bedeutung Peptone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

Kohlenhydrate ........................ Indikatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 Selektiv wirkende Substanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 Wuchsstoffe und Wachstumssupplemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Puffersubstanzen und Osmoregulantien . . . . . . . . . . . . . . . Gelierende Substanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Herstellung von Nährmedien . . .

Allgemeine Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Biologische Extrakte . . . . . . .

Allgemeine Grundregeln . . . . . . . Nährmedienzubereitung . . . . . . . Aufbewahrung von Nährmedien

4.5.5 4.5.6

4.6 4.6.1 4.6.1.1 4.6.1.2 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.6.5 4.6.6 4.6.7 4.6.8

4.7 4.7.1 4.7.1.1 4.7.1.2 4.7.1.3 4.7.1.4 4.7.1.5 4.7.1.6 4.7.1.7 4.7.1.8 4.7.1.9 4.7.1.10 4.7.1.11 4.7.1.12 4.7.2 4.7.2.1 4.7.2.2 4.7.2.3 4.7.3 4.7.3.1 4.7.3.2 4.7.3.3 4.7.3.4 4.7.3.5 4.7.3.6 4.7.4

Inhalt

Kontrolle von Nährmedien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 Nährmedienbedingte Fehlerquell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

Kultivierungstechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Plattenkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Gusskultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oberflächenkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 Kontaktverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Kulturen in hoher Flüssigkulturen . . Anaerobe Kultivieru

Mikrobiologische Grundoperationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Grundlagen der mikrobiologischen Probenahme . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

Probenahmegeräte und Probengefäß Probenahme bei flüssigen Erzeugnissen Probenahme pastöser bis stichfester Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 Probenahme bei pulverförmigen Erzeugnissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 Probenahme bei Butter und ähnlichen Erzeugnissen . . . . . . . . . . . . . . . 314 Probenahme bei Käse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 Mischen von Teilmengen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 Entnahme verpackter Proben ............................... 316 Konservierung, Aufbewahrung und Probentransport . . . . . . . . . . . . . . 316 Probenkennzeichnung und Probenahmebericht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 Verdünnen . . . . . . . . . . . 317 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 Verdünnungssysteme

Stichproben und Stichprobenpläne . . . . . . . . 311

Pastöse bis stichfeste Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Butter und ähnliche Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 abcasein, Caseinate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

xv

Inhalt

4.8

4.8.1 4.8.2 4.8.2.1 4.8.2.2 4.8.2.3 4.8.2.4 4.8.2.5 4.8.2.6 4.8.3 4.8.3.1 4.8.3.2

4.8.3.3

4.8.3.4

4.8.3.5 4.8.3.6 4.8.4 4.8.5

4.8.5.1 4.8.5.2 4.8.5.3 4.8.5.4 4.8.5.5 4.8.5.6 4.8.5.7 4.8.5.8 4.8.5.9 4.8.5.10 4.8.5.1 1 4.8.5.12 4.8.6

4.8.6.1 4.8.6.2

4.8.6.3 4.8.6.4

Mikrobiologische Untersuchungsmethoden für Milch

Methodenvorschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Methoden zur Bestimmung der Gesamtkeimzahl .

und Milcherzeugnisse . . . . . . . . .

Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikroskopische Keimzählung nach BREED . . . . . . Koloniezählung bei 30 "C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Mikrokoloniezählung Fluoreszenzmikroskop Spiralplattenverfahren Methoden zur Bestimmung coliformer Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Allgemeine Grundlagen von MPN- und Titerverfahren . . . . . . . . . . . . 332 Bestimmung coliformer Bakterien mit Laurylsulfat-Tryptose- Nährmedium und Möglichkeit zur anschließenden Bestimmung präsumtiver E. coli . . Bestimmung coliforme Kristallviolett-Neutralrot-Galle-Lactose-Agar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 Parallele Bestimmung präsumtiver E. coli und coliformer

Bestimmung von E. coli mittels Membran-Agar-Verfahren . . . . . . . . . 337 Bestätigung von E. coli Bestimmung der Enterob Bestimmung von physiologischen Gruppen und weiteren Mikroorganismen mittels Koloniezählverfahren . . . . . . . . . . 341 Psychrotrophe Mikroorganismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1 Thermodure und thermoresistente Mikroorganismen . . . . . . . . . . . . . . 34 1 Haltbarkeits- und Stenlitätstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Säurebildner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kontaminanten in fermentierten Milcherzeugnissen . . . . . . . . . . . . . . . 343 Enterokokken .

Pseudomonaden und Aeromonaden Bacillus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

Mikroorganismen mittels MPN- und Titerverfahren . . . . . . . . . . . . . . . 346 Fäulniserreger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 Gramnegative Rekontaminanten in nichtfermentierten flüssigen Milcherzeugnissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Clostridien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Gasbildende Milchsäurebakterien . .

XVI

Inhalt

4.8.7

4.8.7.1 4.8.7.2 4.8.7.3 4.8.7.4 4.8.7.5 4.8.7.6 4.8.7.7

4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.3

4.10 4.10.1 4.10.2 4.10.3

4.10.4

4.11 4.11.1 4.11.2 4.1 1.2.1 4.11.2.2 4.1 1.2.3 4.1 1.2.4 4.11.3

4.12 4.12.1 4.12.2 4.12.3

4.13 4.13.1 4.13.2

4.13.3

Nachweis von pathogenen Keimen und Keimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 Salmonellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Listenen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Koagulase-positive Staphylokokken . . . . . . . . . . . . . . Streptococcus aguluctiae . . . . . . . . . . . . . Bacillus cereus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Escherichia coli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

. . . . . . .

Nachweis von Hemmstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 Mikrobiologische Hemmstoff-Suchtests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Vorläufige Bestätigungstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Bestätigungstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

Bestimmung der somatischen Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Somatische Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Mikroskopische Zählung somatischer Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Bestimmung somatischer Zellen in Rohmilch (Fossomatic-Systeme) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 Schalm-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Untersuchung von Starterkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 Reinheitsprüfungen und Nachweis des Kulturtyps . . . . . . . . . . . . . . . . 371 Aktivitätsprüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 Bestimmung der glykolytischen Aktivität (Säuerungsaktivität) . . . . . . 373 Bestimmung der proteolytischen Aktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 Nachweis von Diacetyl und Acetoin (Aromanachweis) . . . . . . . . . . . . 374 Nachweis der Gasbildung (CO.. Bildung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 Sonstige Prüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

Nachweis von Phagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

Bestimmung des Phagentiters und der Phagenzahl . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Säuerungstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

Mikrobiologische Untersuchung von Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Mikrobiologische Untersuchung von Trinkwasser und Wasser für Lebensmittelbetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Mikrobiologische Untersuchung von natürlichem Mineralwasser. Quellwasser und Tafelwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

Sachwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

XVll