Im Rahmen der Voruntersuchungen an der FU-Berlin wurde eine geeignete Labormethode bzw. ein Kontaminationsmodell für die Bearbeitung der Konsumeier bei unterschiedlichen Verschmutzungszenarien für den ausgewählten Erreger etabliert. Hierbei wurden drei Methoden vergleichend untersucht, wobei die höchsten bakteriellen Wiederfindungsraten mit einer methodische von 5 KbE/
cm²kurz fürQuadratzentimeter die Tupfer- Methode zeigte.Am
BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung wurden für die Kontaminationsszenarien der Konsumeier in ein
Salmonella (S.) enterica subspecies
enterica serovar Enteritidis (19-SA00302) und ein
S. Typhimurium (18-SA01629) Stamm ausgewählt. Die beiden Stämme wurden aus Hühnereiern isoliert und stammen aus der Stammsammlung des Nationalen Referenzlabors für
Salmonella.Die experimentelle Kontamination der Eioberfläche erfolgte mit definierten Bakteriensuspensionen in drei unterschiedlichen Kontaminationsdosen, welche jeweils zusätzlich keine (nur PBS), eine geringe (3 g bovines Serumalbumin (BSA)/Liter) und eine hohe organische Belastung (10 g BSA/L und 10 g Hefeextrakt/L) aufwiesen. Dabei wurde eine Wiederfindungsrate von 100, 10000 und 1000000 KbE/
cm²kurz fürQuadratzentimeter des eingesetzten Bakterienstammes ohne UV- sowie keiner organischen Belastung angestrebt, um den Einfluss einer geringen und hohen organischen Belastung auf die Wiederfindungsrate sowie den Effekt von konventionellem UV-C zu UV-C LED zu analysieren. Diese Ergebnisse müssen reproduzierbar sein, um im Folgenden den Effekt von konventionellem UV-C sowie UVC-LED-Licht auf den Keimgehalt der experimentell kontaminierten Eioberflächen evaluieren zu können. Die Wiederfindungsraten für die beiden
Salmonella-Stämme konnten ohne UV-Exposition stabil reproduziert werden. Eine statistische Analyse bestätigt signifikante Unterschiede in den Wiederfindungsraten zwischen den eingesetzten Bakterien, sowie den Kontaminationsdosen und Belastungsszenarien (Kruskal-Wallis, p < 0.05). Hohe Kontaminationen sowie hohe organische Belastungen wirken sich daher protektiv auf die Erreger aus und führen damit zu höheren Wiederfindungsraten, bzw. kleineren Verlusten.
Nach erfolgreicher Etablierung der Kontaminationsszenarien wurde der Einfluss einer Behandlung mit konventionellem UV-C Licht und UV-C LED auf die Reduktion der relevanten Zoonose-Erreger untersucht. Für die UV-C Behandlung wurde eine Quecksilberdampflampe (Wellenlänge 254
nmkurz fürNanometer) mit der Intensität von ≈ 5,0 mW/
cm²kurz fürQuadratzentimeter und ein UV-C LED Modul (Wellenlänge 280
nmkurz fürNanometer) mit einer Intensität von ≈ 2,4 mW/
cm²kurz fürQuadratzentimeter verwendet. Die Bestrahlungsdauer betrug ≈ 5 Sekunden und die Entfernung zum UV-C Quelle betrug ≈ 5 cm. Während der Bestrahlung wurden die Eier mit einer Drehgeschwindigkeit von ≈ 1,6 Umdrehungen pro Sekunde gedreht. Diese Parameter wurden angenommen, da sie die Parameter der Eierpackstelle der Fa. Löwendorfer Geflügelhof GmbH (Projektpartner) darstellen. Die Konstruktion sowie der Aufbau des Versuchstandes im Labor des Institutes für Tier- und Umwelthygiene, in dem die Laboruntersuchungen stattfanden, erfolgte von Seiten der Verbundpartner SKS und OSA.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Behandlung sowohl durch konventionelles UV-C Licht mittels Quecksilberdampflampen, als auch durch UV-C LED Lampen einen dekontaminierenden Effekt auf experimentell kontaminierten Konsumeiern zeigte. Mit beiden UV-C Verfahren konnten Reduktionen bei den S. Enteritidis (19-SA00302) und den S. Typhimurium (18-SA01629) Stamm erreicht werden. Diese sind aber von der bakteriellen Kontaminationsstufe und der organischen Belastung der Eier abhängig. Eine Eliminierung der beiden Samonella-Serovare bis zur Nachweisgrenze war bei geringen Keimzahlen und ohne eine organische Belastung der einzelnen Eier möglich. Diese Ergebnisse liefern die Basis für eine unbedenkliche Anwendung der getesteten UV-C-LED Quelle zur Dekontamination von Konsumeiern in der Praxis mit der Beachtung der bakteriellen Kontaminationsstufe und organischen Belastung.Die Untersuchung der qualitativen Effekte von UV-C und UV-C LED Behandlung auf die Sensorik von gekochten Konsumeiern wurde vom
BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung und den beiden Projektteilnehmer der FU-Berlin mittels einer Dreiecksprüfung nach DIN EN ISO 4120:2007-10 analysiert.
Die sensorische Qualität der Eier blieb sowohl nach der UV-C als auch nach der UV-C-LED Behandlung unbeeinträchtigt, auch bei einer zehnfach erhöhten Behandlungszeit (50 Sekunden). Eine Optimierung der UV-C Behandlung (Abstand zur UV-C-Quelle und die Bestrahlungsdauer) und die Anpassung der UV-C (LED) Quelle (Wellenlänge und Intensität) könnten dazu führen, dass die möglichen Reduktionen erhöht werden. Diese Voraussetzung ist aber mit zusätzlichen Laboruntersuchungen verbunden. Im Rahmen des Projektes wurde vom
BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung eine SOP und eine qualitative, mikrobielle Risikobewertung zur „Eignung der Behandlung von Konsumeiern mittels UV-C-LED-Strahlung als zusätzliche Maßnahme zur Verhütung von Lebensmittelinfektionen durch Salmonellen oder
Campylobacter“ erstellt. Es ist angestrebt die Risikobewertung in 2022 auf der Internetseite des
BfRkurz fürBundesinstitut für Risikobewertung zu veröffentlichen, jedoch nicht vor der Veröffentlichung des im Rahmen des Projektes verfassten, wissenschaftlichen Abschlussberichts.