Inaktivieren/Sterilisieren (4-6) Flashcards
WannisteinProduktsteril?GebenSieBeispiele.
g
DefinierenSiedieBegriffePasteurisierenundSterilisieren?
g
WasverstehtmanunterpraktischerSterilität?
g
WarummüssenAnanasdosentrotzeinerHaltbarkeitvonmehrerenJahrenohneKühlung
nichtsterilisiertwerden?
g
UnterwelchenUmständenkannaufeinInaktivierungsverfahreninderProduktionvonhalt‐
barenLebensmittelnverzichtetwerden?
g
IhrProduktwirdamEndederProduktionskettethermischunterdrastischenBedingungen
(hoheTemperaturen,langeZeiten)sterilisiert.KönnenSieindiesemFalldieAnforderungen
andiemikrobiologischeQualitätderRohstoffelockern?BegründenSieIhreAntwort.
g
WelcheParameterbeeinflussendieVermehrungvonMikroorganismeninLebensmitteln?
g
SieproduzierenH‐Milch.DieangelieferteRohmilchhateineAnfangsbelastungvon101kriti‐
schenMikroorganismenproml.EsistHochsommerunddieKühlanlageIhresAnlieferungssi‐
losistleiderausgefallen.WasbedeutetdasfürSie?ArgumentierenSieüberdieerwartete
KeimbelastungIhrerMilch.BerechnenSiedazudieAnfangskeimbelastungnach2himSilo
bei30°C.GehenSiedazuvoneinerGenerationszeitvon25minaus.
g
ievermarktenKondensmilchundFischnachRuandaundmüssendavonausgehen,dassei‐
nigeIhrerKundenkeineKühlmöglichkeitenhaben.WelcheMöglichkeitgibtes,füreineaus‐
reichendeHaltbarkeitzusorgen?ArgumentierenSieüberdieWasseraktivitätundlegenSie
Lösungsmöglichkeitenvor,beidenenSieeinenweiterenInhaltsstoffzugebendürfen.Wählen
SieeinenhierzugeeignetenZusatzstoffausundbegründenIhreWahl.BerechnenSie,wie
viel(Masse‐%)SiedavondenbeidenProduktenzugebenmüssen.GebenSiesichhierfürei‐
nensinnvollenWertfürdiegewünschteWasseraktivitätvor.
g
WarumwirdBiernurpasteurisiert?
g
WassindRichtwerte?WassindWarnwerte?WasbedeuteteinÜberschreitendieserWerte?
FürwelcheFamilienanMikroorganismenexistierenRicht‐undWarnwerte?FürwelcheBe‐
völkerungsgruppenwerdengeringereRicht‐undWarnwertegefordertundwarum?Umwel‐
cheGrößenordnungsindWarnwertenormalerweisehöheralsRichtwerte?
g
WaspassiertinMikroorganismenbeieinerErhöhungderTemperatur?BeschreibenSiedie
Wirkungskette,diezueinerInaktivierungvonMikroorganismenführenkann.
d
DefinierenSiefolgendeKenngrößenderthermischenInaktivierung:
o SurvivalrateS o Sterilkriteriumn o DezimaleReduktionszeitD o z‐Wert o F‐Wert
d
NachwelcherKinetikwirddieInaktivierungvonMikroorganismenmeistensbeschrieben?
GebenSiedieprinzipielleReaktionsgleichungunddieOrdnungderReaktionan.Berechnen
SieausderReaktionsordnungdieÜberlebensratealsFunktionderZeit.
d
WelcheParameterbeeinflussendieÜberlebensratebeifesterHitzebehandlungszeit?(Nen‐
nenSiemind.3Einflussparameter).
d
ZeichnenSiedenqualitativenVerlaufderInaktivierungineinemDiagramm.BeschriftenSie
dieAchsenundgebenSiefürdeny‐AchsenabschnittdereingezeichnetenKurveeinenZah‐
lenwertan.ZeigenSieanhandderKurve,wiemandieReaktionsgeschwindigkeitskonstante
oderdenD‐WertausderKurveermittelnkann.
d
WelcheWertenimmtderz‐WertfürdieInaktivierungvonMikroorganismenüblicherweise
an?WasbedeutetdasfüreineTemperaturerhöhungum10K?
d
VergleichenSiedieTemperaturabhängigkeitderMikroorganismen‐Inaktivierungmitder
TemperaturabhängigkeitvonchemischenReaktionen.WiekannmandaszurVerbesserung
derQualitätvonsterilisiertenoderpasteurisiertenProduktennutzen?NutzenSiefürIhreEr‐
klärungeinDiagramm,indemSiedenVerlaufbeiderReaktioneneinzeichnenundeingünsti‐
gesProzessfensterkennzeichnen.WiewirddiesesProzessfenstergenannt?
d
Produkte,dieineinemAutoklavensterilisiertwerden,erfahreneinTemperaturprofil.Zei‐
chenSiediesesqualitativineinemDiagrammaufundkennzeichnenSiedieAufheiz‐,Heiß‐
halte‐undAbkühlphase.SchraffierenSiedenBereichderKurve,derdenInaktivierungserfolg
kennzeichnet.DürfenAufheiz‐undAbkühlphasevernachlässigtwerden?
d
GebenSieeinegrundlegendeFormelan,mitdermandenWärmestromvoneinerheißen
WandaufeinflüssigesMediumberechnenkann.ErklärenSiealleverwendetenFormelzei‐
chenundgebenSiedieEinheitenan.WiekannmandenWärmestromvergrößernunddamit
kürzereAufheiz‐undAbkühlzeitenbekommen?
d
WelchebeidengrundlegendenStrömungsbedingungenkönnensichbeimDurchströmenei‐
nesRohrseinstellen?GebenSiefürdiese3charakteristischeMerkmaledenEinflussdesströ‐
mendenMediumsaufdieInaktivierungvonMikroorganismenan.MitwelcherKennzahlkann
manabschätzen,welchesStrömungsartvorliegt?GebenSiefürdieseKennzahldieBerech‐
nungsgleichunganunderklärenSiedieFormelzeichen.
d
ZeichnenSiediequalitativenVerläufederStrömungsgeschwindigkeit,derTemperaturund
derVerweilzeitfürdiebeidengrundlegendenStrömungsartenauf.WelcheStrömungwürden
Siebevorzugen?BegründenSieIhreWahl?
d
InderRealitätfindetmanInaktivierungskinetikenmitunterschiedlichemVerlaufzuInaktivie‐
rungnach1.Ordnung.ZeichnenSieineinemDiagrammqualitativ4TypenvonInaktivie‐
rungskinetikenein.NennenSiemindestensdreimöglicheEinflussparameter,diedenVerlauf
einerInaktivierungskinetikbeeinflussen?SchildernSieanhandzweierausgewählterKurven‐
verläufequalitativ,waspassierenwürde,wennmandenfalschenKurvenverlaufansetzen
würde,umdenInaktivierungsprozessauszulegen.
d
UnterwelchenBedingungensetztmaneinenbatchweisearbeitendenAutoklavtypischer‐
weiseein,unterwelcheneinenkontinuierlicharbeitenden?NennenSiejeweilsdazueinBei‐
spielproduktunderklärenSieIhreWahlmiteinpaarStichworten.
d
SiehabenfürIhrenAutoklavalsHeizmediumFlammen,Heißluft,Heißwasser,überhitzten
DampfoderSattdampfzurVerfügung.WelchesMediumwählenSie?BegründenSieIhre
WahlundnennenSiefürdieAlternativenjeweilsmind.1Nachteil.
d
WelcheVerpackungsmaterialieneignensichprinzipiellzumAutoklavieren?Wasmussbeider
WahldesVerpackungsmaterialsbeachtetwerden?NennenSiedasVerpackungsmaterial,das
SiefüreinBionadegetränkbevorzugenwürdenundgebenSiehierfür3Gründean.
d
SiemöchteneinFruchtpüreeineinerDosesterilisieren.ZeichnenSiefüreinezylindrischeDo‐
senformdasTemperaturprofilT=(r,z)imProduktzuverschiedenenZeitentalsFunktionder
(zylindrischen)RaumkoordinatenRadiusr,Höhez.BeginnenSiedafürmitderZeitt=0s(di‐
rektnachdemSchließendasAutoklav)undendenmitderZeit,diefürdenvollenTempera‐
turausgleichimProduktbenötigtwird.KennzeichnenSiefüreinehomogeneflüssigeFüllung
dasthermischeZentrumdesProdukts.
d
GebenSiedieGleichungan,mitdermandieKinetikdesWärmeübergangs(Wärmestrom)
vondemHeizmediumeinesAutoklavsandasProduktineinerDoseberechnenkannundbe‐
schreibenSiedieBedeutungdereinzelnenEinflussparameter.WasbeeinflusstdenWider‐
standgegendenWärmestrom?ZeichnenSieineinemDiagrammeinenbeispielhaftenTem‐
peraturverlaufvomHeizmediumindasProdukteinundkennzeichnenSiedieeinzelnenTeil‐
widerstände.GebenSiedieFormelzurBerechnungdesGesamtwiderstandsan.Unterwel‐
chenBedingungenbestimmtwelcherTeilwiderstandhauptsächlichdenTemperaturverlauf
imProdukt?BeschreibenSiedreiGrenzfällemitStichwortenundanhanddesdazugehören‐
denTemperaturprofilszueinemZeitpunkttwährenddesAutoklavierens.
d
ZeichnenSieineinemDiagrammqualitativfüreineineinemAutoklavsterilisierteDosemit
InhaltdenzeitlichenVerlaufderTemperaturdesProduktsanderOberflächezurDoseundim
thermischenZentrumdesProduktssowiedenVerlaufderTemperaturdesHeizmediums.
WarumergebensichUnterschiede?WiekannmandenTemperaturanstiegimthermischen
ZentrumdesProduktsbeschleunigen?GebenSiehierfür1MöglichkeitausderProzessfüh‐
rungund1MöglichkeitausderWahldesVerpackungsmaterialsan.
d
BeikontinuierlichbetreibbarenAutoklavenmussdasverpackteProduktineinenDruckbe‐
reichzu‐undabgeführtwerden.WelchebeidentechnischenLösungengibtesdafür?Wel‐
cheswürdenSiebevorzugen?GebenSiehierfürmind.zweiGründeanundnennenSiemind.
einenNachteildieserLösung.
d
EinAlternativezurSterilisationinVerpackungstelltdiegetrennteInaktivierungvonProdukt
undVerpackungdar.WarumistdieseLösungausSichtderProduktqualitätzubevorzugen?
NennenSiedafürmind.2Gründe,sowiedenHauptnachteildieserLösung.
d
ZumthermischenInaktivierenvonMikroorganismenstehenindirekteunddirekteErhitzungs‐
verfahrenzurVerfügung.DefinierenSiedieBezeichnungen„indirekt“und„direkt“indiesem
Zusammenhang.GebenSiefürbeideVarianteninStichwortenan,wiediestechnischumge‐
setztwerdenkann.
d
WelchedreiTypenantechnischenApparatenstehenzumindirektenErhitzenvonflüssigen
ProduktenprinzipiellzurVerfügung?BenennenSiedieseundbeschreibenSiedieFunktions‐
weisefürjedenTypinStichworten.GernedürfenSieaucheineeinfachePrinzipskizzever‐
wenden.WelchenTypwürdenSiejeweilszumSterilisierenvonMilch,SmoothieoderFlüs‐
sigeiauswählen?
d
WasistderVorteildesdirektenErhitzungsverfahrens?BetrachtenSiefürIhreAntwortdie
AspekteProduktqualitätundenergetischeAspektedesVerfahrens.WarumistdiesesVerfah‐
rennichtinallenLändernzugelassen?
d
WelcheVerfahrenstehenzurSterilisationvonVerpackungsmaterialzurVerfügung?Geben
SiefürtemperaturstabilesundtemperaturinstabilesMaterialjeweils2technischeMöglich‐
keiten.
d
Wasverstehtmanunter„aseptischemVerpacken“?WelcheRandbedingungenmüssenein‐
gehaltenwerden,umeineRekontaminationdesProduktsmitMikroorganismenzuverhin‐
dern?Wiewirddastechnischsichergestellt?WannwirdeinProduktauseinerAseptik‐Linie
als„steril“bezeichnet?
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