D-12-Konzept/Abtötungskinetik Mikroorganismen

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo liebe Wissende,

ich habe eine Frage bezüglich des D-12-Konzeptes bei der Reduktion von Mikroorganismen in Lebensmitteln.

Was der D-Wert an sich ist, ist mir klar: das ist die Zeit, die bei einer bestimmten Temperatur (meistens als Fußnote am „D“ angegeben), die benötigt wird, um die Keimzahl auf 1/10 ihres Wertes zu verringern.

Aber was ist das D-12-Konzept? Hängt das damit zusammen, dass man eine max. Keimkonzentration im LM von 10^12 Keimen hat?!
Oder muss man bei der Konservierung von Lebensmitteln die D-Werte von 12 verschiedenen Keimen beachten?
Ich dachte eigentlich, dass man dabei nur den „Indikatorkeim“ Clostridium botolinum beachtet, da dieser einen sehr hohen D-Wert hat?!

Und dann gleich noch eine Frage: warum gehorcht eine Abtötungskinetik der Poisson-Verteilung?
Irgendwie werde ich da aus meinen Aufzeichnungen nicht mehr schlau :frowning:

Hoffe, ihr könnt mir helfen!
Viele Grüße,
Queeny

#2

Hallo,

Ich dachte eigentlich, dass man dabei nur den „Indikatorkeim“
Clostridium botolinum beachtet, da dieser einen sehr hohen
D-Wert hat?!

das ist auch richtig so, bei diesem Konzept soll eine Reduktion der Sporen des Indikatorkeims Clostridium botulinum um 12 Zehnerpotenzen erreicht werden. Das Konzept kommt aus der Lebensmitteltechnik und Ziel ist es, pro Dose nur 10^-12 Sporen zu haben bzw. alle 10^12 Dosen eine Spore.

Und dann gleich noch eine Frage: warum gehorcht eine
Abtötungskinetik der Poisson-Verteilung?

Da bin ich leider auch überfragt.

Gruß

#3

Was der D-Wert an sich ist, ist mir klar: das ist die Zeit,
die bei einer bestimmten Temperatur (meistens als Fußnote am
„D“ angegeben), die benötigt wird, um die Keimzahl auf 1/10
ihres Wertes zu verringern.

Bist Du sicher ?: Die Reduktion der Keimzahl auf 1/10 (ein Zehntel) wäre rein gar nichts. Ist evtll damit gemeint Reduktion auf 10 hoch minus 10 der ursprünglichen Anzahl, das wäre ein ein Zehnmilliardstel ?
Udo Becker

#4

Hallo,

zu dem, was Patrick unbeantwortet gelassen hat:

Und dann gleich noch eine Frage: warum gehorcht eine
Abtötungskinetik der Poisson-Verteilung?

Die Kinetik ist nicht Poisson-Verteilt, sondern die Anzahl der Keime.

Die Wirkung einer Desinfektion beruht darauf, dass die Keimzahl in der untersuchten Probe unter eine gewünschte Grenze reduziert wird.

Am besten ist natürlich, es befinden sich dann überhaupt keine Keime in der Probe. Das ist aber real unrealistisch, weil oft unverhältnismäßig schwer zu erreichen bzw. zu teuer und weil es auch meist nicht nötwendig ist (nicht das Vorhandensein von Keimen bedingt die Gefährlichkeit, sondern der sog. Keimdruck, und der hängt von der Konzentration der Keime ab; klar: wenn überhaupt keine Keime da sind, ist auch der Keimdruck gleich Null).

Man kann nun entsprechend der Wirksamkeit eine Desinfektion ausrechnen, wieviele Keime in einer Probe übrigbleiben. Die Anzahl der tatsächlich in einer bestimmten Probe übrigbleibenden Keime wird allerdings zufällig variieren, und diese Variation folgt einer Posisson-Verteilung.

Zufällige Schwankungen von Zählwerten sind immer Poisson-verteilt.

Wenn der Erwartungswert groß wird, nähert sich die Form der Verteilung der Normalverteilung. Bei Zählwerten nahe Null ist die Abweichung aber so groß, dass es wichtig sein kann, mit der Poisson-Verteilung zu rechnen.

Beispiel: Nehmen wir an, nach Desinfektion erwartet man (im Mittel!) 3 Keime pro Probe. Eine Menge von 8 oder mehr Keimen wäre fatal. Wie wahrscheinlich ist es, Proben mit mehr als 8 Keimen zu erhalten? Genau sowas kann man dan mit der Poisson-Verteilung berechnen. Die Wahrscheinlichkeit ist 1.2%. Die Normal-Approximation würde hier einen mehr als 4-fach zu hohen Wert liefern (4.8%).

Wenn man 1E5 Keime pro Probe erwartet, kann man auch die Poisson-Verteilung bemühen, um zu berechnen, wie wahrscheinlich mehr als z.B. 2E5 Keime pro Probe sind. Die Wahrscheinlichkeit ist praktisch Null. Das gleiche Ergebnis würde hier auch die Normal-Approximation liefern (die sich schneller berechnen läßt).

VG