Leicht verderbliche Lebensmittel müssen immer länger haltbar sein, um den gestiegenen Ansprüchen der Verbraucher nach Produktqualität und –sicherheit gerecht zu werden. Von den Kunden werden frische Lebensmittel verlangt, die in verpacktem Zustand eine lange Haltbarkeit ohne Zusatz von Konservierungsstoffen besitzen. Dies kann durch das aseptische Verpacken mikrobiologisch sensibler Produkte wie. z.B. Milch, Fruchtsäfte, etc. unter Verwendung von gasförmigem Wasserstoffperoxid (H2O2) und unter Einhaltung besonderer hygienischer Anforderungen erreicht werden. Moderne aseptische Verpackungsanlagen müssen jedoch routinemäßig validiert werden, um die Kontaminationsfreiheit der abgefüllten Lebensmittel auch tatsächlich gewährleisten zu können. Diese Zertifizierung erfolgt in der Regel mittels mikrobiologischer Verfahren, bei denen Sporen bestimmter Bakterienspezies aufgrund ihrer hohen Beständigkeit gegenüber verschiedenen Sterilisationsmedien (H2O2, hohe Temperaturen, etc.) verwendet werden. Da diese Methoden jedoch einen hohen Zeitaufwand von bis zu mehreren Tagen bedeuten, und vor dem Vorliegen des Validierungszertifikats die Waren nicht an den Kunden geliefert werden dürfen, müssen große Lagerkapazitäten zur Zwischenlagerung der Produkte vorgehalten werden. Um Kosten und Zeit einzusparen, aber dennoch den Verbraucher mit frischen, länger haltbaren, mikrobiologisch einwandfreien Lebensmitteln zu versorgen, macht die Entwicklung neuer Strategien im Bereich der Sensortechnologie Sinn: damit ließe sich der Validierungsprozess bereits unmittelbar an der Abfüllanlage vornehmen.
Genau mit dieser Thematik beschäftigte sich Julio Arreola in seiner Doktorarbeit, die er am
21. April 2020 an der Philipps-Universität in Marburg erfolgreich verteidigte. Er entwickelte eine „Immobilisierungsstrategie für Sporen-basierte Biosensoren“ und implementierte diese „in die Sensortechnologie für die aseptische Verpackung von Lebensmitteln“. Mit dem von ihm etablierten neuartigen sporen-basierten Biosensorsystem kann die Lebensfähigkeit von bakteriellen Sporen nach der Sterilisation mit Wasserstoffperoxid innerhalb weniger Minuten bestimmt werden.
Die Promotion wurde in enger Kooperation zwischen dem Institut für Nano- und Biotechnologien (INB) der FH Aachen und der Philipps-Universität Marburg durchgeführt. Betreut wurde sie von Prof. Dr. Michael J. Schöning (INB, FH Aachen) und Prof. Dr. Michael Keusgen (Pharmazeutische Chemie, Philipps-Universität Marburg). Als weitere Prüfer waren Prof. Dr. Moritz Bünemann (Pharmakologie und Klinische Pharmazie, Philipps-Universität Marburg) und Prof. Dr. Johannes Bongaerts (INB, FH Aachen) bei der erfolgreichen Disputation anwesend.
Wir gratulieren herzlich und wünschen Herr Dr. Julio Arreola für seine wissenschaftliche Zukunft auch weiterhin viel Erfolg!