Kategorie Forschungsprojekt
  • Mikrobiologie

A retail prevalence study to investigate microbiological contamination levels in ready-to-eat (RTE) plant-based dairy and meat substitutes

Projektstatus
Abgeschlossen
Projektstart
Feb 2025
Projektende
Feb 2026
Kurztitel
RTE Dairy & Meat Substitutes
Abteilung
Biologische Sicherheit

Beschreibung und Zielstellung

Die Prävalenzstudie untersucht die mikrobiologische Qualität von verzehrfertigen, pflanzlichen Ersatzprodukten für Milch und Fleisch innerhalb der Europäischen Union. Sie liefert Daten zur Anzahl dieser Produkte, die auf Einzelhandelsebene potenziell mit mikrobiellen Gefahren kontaminiert sind. Die analytischen Untersuchungen werden am Ende des angegebenen Mindesthaltbarkeitsdatums durchgeführt, um das Worst-Case-Szenario einer Kontamination mit Listeria monocytogenes und weiteren lebensmittelassoziierten bakteriellen Krankheitserregern am Ende der Produktlagerdauer zu erfassen. Die generierten Informationen tragen mit relevanten Prävalenzdaten zur wissenschaftlichen Evidenzbasis bei und sind für die weiterführende mikrobielle Risikobewertung dieser Produkte von Nutzen.​ Die Hauptziele des Projekts sind wie folgt: - Die mikrobiologische Qualität verzehrfertiger, pflanzlicher Ersatzprodukte für Milch und Fleisch am Ende des angegebenen Mindesthaltbarkeitsdatums zu bestimmen. - Relevante Prävalenzdaten zu generieren, die für zukünftige mikrobiologische Risikobewertungen dieses Produktbereichs verwendet werden können. - In Zusammenarbeit mit weiteren EU-Mitgliedstaaten wissenschaftlich belastbare Evidenz zu generieren. - Das Bewusstsein für potenzielle Lebensmittelsicherheitsrisiken für Konsumenten verzehrfertiger pflanzlicher Milch- und Fleischersatzprodukte zu erhöhen.

Ergebnis

Insgesamt wurden 104 Proben pflanzlicher Ersatzprodukte für Milch (n=23) und Sahne (n=7), Käse (n=33), Fleisch (n=30) und Fisch (n=11) in die Studie einbezogen. Die Proben wurden in Supermärkten in Berlin gekauft, einschließlich Discounter, regulärer Supermärkte und Geschäfte, die sich auf Bio-Lebensmittel spezialisiert haben. Einige Produkte wurden bei einem Großhändler sowie in zwei Online-Shops erworben. Verschiedene pflanzliche Proteine oder Öle stellten die Hauptbestandteile dar. In den meisten Produkten, außer pflanzlichen Milchersatzprodukten, ergänzten Öle, Stärke oder andere pflanzliche Inhaltsstoffe die Proteinquellen, oder es wurden Proteinmischungen verwendet. Der pH-Wert variierte zwischen den Produktkategorien. Pflanzliche Milchersatzprodukte wiesen einen nahezu neutralen pH-Wert auf, mit einem 25–75 %-Quantil von 6,6 bis 7,4 (MittelwertMittelwertZum Glossareintrag 7,0, MedianMedianZum Glossareintrag 7,0). Die anderen Lebensmittelkategorien waren leicht sauer, wobei pflanzliche Fleischersatzprodukte (25–75 %-Quantil 4,9–4,9, Mittelwert 5,5, Median 5,6) und pflanzliche Fischersatzprodukte (25–75 %-Quantil 5,0–5,8, Mittelwert 5,4, Median 5,6) ähnliche pH-Bereiche zeigten. Pflanzliche Käseersatzprodukte wiesen saure pH-Werte auf (25–75 %-Quantil 4,4–5,2, Mittelwert 4,9, Median 4,7). Pflanzliche Ersatzprodukte für Fleisch, Fisch und Käse wiesen mittlere aw-Werte mit einem 25–75 %-Quantil von 0,94–0,96 auf, wobei einige Produkte höhere oder niedrigere Werte aufwiesen. Pflanzliche Milchersatzprodukte hatten höhere aw-Werte (25–75 %-Quantil 0,96–0,97, Mittelwert 0,97, Median 0,96).Die Prävalenzstudie im Einzelhandel zur Untersuchung der mikrobiologischen Kontaminationslevel in fertigen (RTE) pflanzlichen Ersatzprodukten für Milchprodukte, Fleisch und Fisch ergab für in Deutschland entnommene Proben keine mikrobiologischen Bedenken hinsichtlich Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Shigatoxin-produzierender E. coli (STECkurz fürShigatoxin-bildende E. coli), Clostridium perfringens und Staphylococcus aureus. Da in den letzten Jahren mehrere Salmonella-Ausbrüche in Deutschland mit Produkten in Verbindung gebracht wurden, die z. B. Cashew oder Kokos enthalten – diese werden auch als Hauptbestandteile in pflanzlichen RTE-Produkten verwendet –, ist das Fehlen von Salmonella in dieser Studie beruhigend.In keiner Probe wurde L. monocytogenes, Salmonella spp. oder C. perfringens nachgewiesen.  Koagulase-positive Staphylokokken (CPS) wurden in einem von 104 Produkten (1 %) nachgewiesen. Die positive Probe war ein pflanzliches Milchersatzprodukt, und die CPS-Konzentrationen waren niedrig (<10 KBE/mlkurz fürMilliliter). Das Isolat wurde mittels MALDI-TOF-MS als S. aureus identifiziert, es zeigte keine hämolytische Aktivität auf Schafblutagar.Bei E. coli wurde ein pflanzliches Milchersatzprodukt positiv für das stx2-Gen mittels Real-Time-PCR getestet, konnte jedoch nicht durch Kultivierung bestätigt werden und wurde daher gemäß ISO/TS 13136:2012 als präsumtiv STECkurz fürShigatoxin-bildende E. coli-positiv eingestuft. Da die Probe als ultrahocherhitzt gekennzeichnet war, wird angenommen, dass verbleibende stx2-DNA oder unspezifische Matrixeffekte für das Signal verantwortlich waren.Die Gesamtzahl an E. coli wurden in 2 von 104 Proben in Konzentrationen >20 KBE/g nachgewiesen, mit Werten von 720 bzw. 910 KBE/g in zwei fermentierten Weichkäse-Ersatzprodukten mit Cashew als Hauptbestandteil. Derzeit gibt es in Deutschland keine allgemeinen mikrobiologischen Grenzwerte für E. coli in RTE-Lebensmitteln; die Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) gibt Leitwerte für spezifische Produkte oder Kategorien vor, jedoch keine Grenzwerte für E. coli in Weichkäse oder veganen Käseersatzprodukten.Im Gegensatz zu diesen zufriedenstellenden Befunden zu klassischen Hygieneindikatoren und großen Lebensmittelinfektionserregern zeigten sich potentielle Gefahren hinsichtlich anderer mikrobieller Kontamiantionen. Obwohl L. monocytogenes nicht nachgewiesen wurde, konnte die nicht-pathogene Spezies L. innocua aus zwei pflanzlichen Käseersatzprodukten und einem pflanzlichen Fleischersatzprodukt isoliert werden, wobei eine Probe Konzentrationen über 100 KBE/g (3100 KBE/g) aufwies. L. innocua tritt häufig zusammen mit L. monocytogenes in Lebensmittelproduktionsumgebungen auf. Beide Arten weisen ähnliche Umweltüberlebensstrategien auf, sodass der Nachweis von L. innocua als Indikator für unzureichende Hygiene während der Produktion dienen kann und als Warnsignal gilt, dass die Hygienekonzepte in den Herstellungsbetrieben verbessert werden sollten, um zukünftige Kontaminationen mit Listeria spp., einschließlich L. monocytogenes, zu verhindern.Zusätzlich wurde eine hohe PrävalenzPrävalenzZum Glossareintrag von Bacillus cereus (sensu lato) beobachtet. Der Keim wurde in 37 von 104 Produkten (36%) nachgewiesen. Die Prävalenz in den verschiedenen Lebensmittelkategorien betrug 0% bei pflanzlichen Milchersatzprodukten, 14% bei pflanzlichen Sahneersatzprodukten, 45% bei pflanzlichen Käseersatzprodukten, 50% bei pflanzlichen Fleischersatzprodukten und 55% bei pflanzlichen Fischersatzprodukten. Die Koloniezahlen waren jedoch generell niedrig. Nur zwei pflanzliche Käseersatzproben wies B. cereus (s. l.) Konzentrationen von 2100 bzw. 3000 KBE/g auf. Insgesamt wurden 39 Isolate aus den 37 positiven Proben gewonnen (zwei Proben lieferten je zwei unterschiedliche Isolate). Alle Isolate trugen die Enterotoxin-Gene nheA/B/C, teilweise in Kombination mit hblC/D/A oder cytK-2. Das cytK-1-Gen, das mit einer zytotoxischeren Variante des Cytotoxins K assoziiert ist, wurde nicht nachgewiesen, aber die Probe mit der höchsten Koloniezahl enthielt ein Isolat mit dem ces-Gencluster, der für die Produktion des emetischen Toxins Cereulid verantwortlich ist. Keines der Isolate war in der Lage, parasporale Kristalle zu bilden, ein Merkmal, das der Art B. thuringiensis zugeschrieben wird.Zusammengefasst deuten die Ergebnisse auf eine generell zufriedenstellende mikrobiologische Qualität von RTE-pflanzlichen Ersatzprodukten für Milchprodukte, Fleisch und Fisch hin, die in Deutschland erhältlich sind. Allerdings erscheint ein risikobasiertes Monitoring von Lebensmittelinfektionserregern wie Salmonella oder STECkurz fürShigatoxin-bildende E. coli in diesen stark heterogenen RTE-Lebensmitteln gerechtfertigt, da Rohstoffe zuvor mit Erregerausbrüchen in Verbindung gebracht wurden, deren Verarbeitung zu Kontaminationen in der Produktion führen können und die variablen physikochemischen Eigenschaften dieser Produkte das Vorhandensein und Wachstum schädlicher Bakterien nicht grundsätzlich ausschließen.Die mikrobiologischen Ergebnisse unserer Studie unterstreichen schließlich die Notwendigkeit anhaltender Wachsamkeit und gezielter Hygienemaßnahmen, um Risiken durch B. cereus und Listeria zu mindern.
Projekttyp

Drittmittelprojekt

BFR-Forschungsschwerpunkt

Expositionsabschätzung und Bewertung biologischer Risiken

Mittelgeber und Förderkennzeichen

Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit
GP/EFSAkurz fürEuropean Food Safety Authority (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit)/ENREL/2022/03-SA08