Challenge-Tests sind Labortests, bei denen eine bekannte Anzahl von Mikroorganismen (z. B. Listeria monocytogenes, Salmonellen, Bacillus cereus, Hefen oder Schimmelpilze) absichtlich einem Lebensmittel zugesetzt wird. Das Produkt wird dann unter realistischen Lagerungsbedingungen (wie Temperatur, Verpackung und Zeit) gelagert, um zu beobachten, ob und wie schnell der Mikroorganismus wächst, überlebt oder abstirbt. Sie zielen darauf ab, die mikrobiologische Sicherheit oder Haltbarkeit eines bestimmten Produkts in seiner realen Matrix und Verpackung zu bewerten. Challenge-Tests sind vor allem im Zusammenhang mit der Kontrolle von Listerien bekannt, haben aber auch viele andere Anwendungen und Vorteile.
Challenge-Tests sind kein Nice-to-have, sondern ein entscheidender Bestandteil des Managements der Lebensmittelsicherheit. Sie liefern konkrete Daten über das Verhalten von Mikroorganismen in Ihren spezifischen Produkten und ermöglichen es Ihnen, fundierte Entscheidungen über Sicherheit, Haltbarkeit und Qualität zu treffen.
Lernen Sie in 2 Tagen auf dem Wageningen Campus alles über Listeria monocytogenes: Risikomanagement, Probenahme, Sequenzierung, Analyse und Challenge-Tests. Sie erhalten praktische Beispiele, Workshops und Interaktion mit Spezialisten und schließen mit einem Zertifikat ab.
Challenge-Tests geben Aufschluss über das Verhalten von Mikroorganismen in einem bestimmten Produkt. Jedes Lebensmittelprodukt hat eine einzigartige Zusammensetzung (pH-Wert, Wasseraktivität, Konservierungsstoffe usw.). Challenge-Tests zeigen, wie sich ein Krankheitserreger oder Verderbniserreger in diesem Produkt unter diesen spezifischen Bedingungen (z. B. während der Haltbarkeit, beim Kühltransport) tatsächlich verhält.
Challenge-Tests dienen der Validierung von Haltbarkeit und Sicherheit. Tests helfen, die Haltbarkeit zu validieren, insbesondere bei gekühlten, verzehrfertigen Produkten. Sie können bestätigen, dass ein Produkt während seiner gesamten Haltbarkeitsdauer sicher ist, selbst wenn es zu einer Kontamination kommen sollte. Ein klassischer Haltbarkeitstest hingegen prüft nur den Status von Mikroorganismen zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem bestimmten Produkt. Bei letzterem handelt es sich also um eine Stichprobe, während ein Challenge-Test Informationen über die Haltbarkeit aller Produkte innerhalb einer bestimmten Produktreihe liefert.
Sie bewerten auch die Wirksamkeit von Barrieren und Konservierungsstrategien. Wie wirksam sind Salz, Säure, MAP-Verpackung oder Wärmebehandlung? Ein Challenge-Test zeigt speziell die Auswirkungen dieser Techniken auf Ihre Produkte. Darüber hinaus können sie zeigen, dass eine Kombination milder Konservierungstechniken (Hürdentechnologie) wirksam gegen Mikroorganismen wie Salmonella spp., E. coli, B. cereus sowie Hefen und Schimmelpilze wirken kann.Die Hürdentechnologie ist eine Strategie im Bereich der Lebensmittelsicherheit, bei der mehrere Barrieren (Hürden) gleichzeitig angewendet werden, um das Wachstum von Mikroorganismen zu hemmen oder zu verhindern. Anstelle eines einzigen strengen Verfahrens (z. B. Sterilisation) werden milde Techniken so kombiniert, dass sie zusammen wirksam sind, ohne den Geschmack, die Textur oder den Nährwert des Produkts stark zu beeinträchtigen. Diese Verfahren allein reichen oft nicht aus, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Folglich gibt es auch keine theoretischen Modelle, die die Sicherheit belegen. Ein Challenge-Test kann Ihnen in dieser Hinsicht ausreichende Beweise liefern. So können Sie Sicherheit, Haltbarkeit und Qualität in Einklang bringen.
Die Tests dienen auch der Validierung von Managementsystemen im Rahmen von HACCP (GIRA)-Plänen. Die Ergebnisse können als Entscheidungshilfe dienen, z. B. für die Temperaturkontrolle oder die Neuformulierung von Produkten. Durch eine durchdachte Zusammenstellung von Produktgruppen für einen Challenge-Test können die Ergebnisse für mehrere Produkte verwendet werden. Auf diese Weise können Sie die Haltbarkeit neuer Produkte direkt erfassen und Produkte schneller auf den Markt bringen, ohne auf End-of-Life-Analysen warten zu müssen. Dies ist natürlich auch für Produkte mit einer langen Haltbarkeit nützlich.
Challenge-Tests geben Ihnen Aufschluss über die Qualitätserhaltung und die Vermeidung von Verderb. Challenge-Tests können auch mit Verderbniserregern, wie Hefen, Schimmelpilzen und Milchsäurebakterien, durchgeführt werden. Auf diese Weise können Sie sowohl die organoleptische Haltbarkeit (Geschmack, Geruch, Aussehen) als auch die mikrobiologische Stabilität testen.
Schließlich können Challenge-Tests dazu beitragen, Rückrufe und Markenschädigungen zu verhindern. Indem Unternehmen Risiken im Voraus erkennen, können sie Rückrufe und Lebensmittelzwischenfälle verhindern. Das spart Kosten, schützt den Verbraucher und Ihr Markenimage.
Challenge-Tests dienen der rechtlichen Absicherung im Rahmen der Normen für Listeria monocytogenes in der Verordnung (EU) 2073/2005 in verzehrfertigen Speisen. Bitte beachten Sie, dass die hier durchgeführten Tests das letzte Puzzlestück einer fundierten Listerienstudie sind. Mehr dazu können Sie in unserem Listeria White Paper lesen.
Challenge-Tests können auch sehr nützlich sein, um das Verhalten von anderen Mikroorganismen als Listeria monocytogenes zu validieren.
B.cereus bildet Sporen, die Hitze überleben und sowohl vor als auch nach dem Verzehr Toxine bilden können. Ein besonderes Risiko besteht bei stärkehaltigen Produkten, z. B. gekochtem Reis oder Nudeln. Diese werden oft heiß gehalten oder langsam abgekühlt. Dies kann zur Ausbreitung und Toxinbildung führen. Milchprodukte wie Desserts und Pudding können nach dem Erhitzen kontaminiert werden. Die kalte Lagerung ist hier entscheidend. Ein Challenge-Test gibt Aufschluss darüber, ob und wie schnell die Bakterien bei der von Ihnen gewählten Lagertemperatur und -dauer überwuchern können und wann die Toxinbildung einsetzt.
Salmonella spp. findet sich in rohen tierischen Zutaten (Fleisch, Eier, Milch) und kann sich bei bestimmten Temperaturen vermehren. In Schokolade oder trockenen Produkten wie Gewürzen schützt eine geringe Wasseraktivität vor Wachstum. Salmonellen können jedoch sehr lange überleben. Die Kombination aus niedrigem Säuregehalt und Feuchtigkeit stellt ein Risiko für das Wachstum in gekühlten Fertiggerichten mit rohen Gemüsebestandteilen dar. Hier hilft ein Challenge-Test, die Risiken abzuschätzen und die Haltbarkeitsdauer zu validieren.
Clostridium botulinum produziert in anaeroben Umgebungen (Vakuum, MAP-verpackt) lebensbedrohliche Neurotoxine, insbesondere bei unzureichenden Konservierungsbedingungen. Daher kann es bei milden Lagerungs- und Konservierungsbedingungen ein Risiko in MAP-verpackten Fisch- und Fleischprodukten darstellen. Eine Ausbreitung ist auch in gekühlten, verzehrfertigen Mahlzeiten mit geringem Säuregehalt und Konservierungsmitteln möglich. Ein Challenge-Test kann dann zeigen, ob eine Kombination aus pH-Wert, aw-Wert, Verpackung und Temperatur ausreicht, um Wachstum und Toxinbildung zu verhindern.
Escherichia coli (Shiga-Toxin-bildend, STEC) hat eine sehr geringe Infektionsdosis. Dies macht ihn beim Verzehr von rohen oder nur leicht verarbeiteten Produkten gefährlich. Rohmilchkäse und kalt geräuchertes Fleisch sind Beispiele dafür. Auch in Gemüsesäften und Smoothies besteht wegen des relativ neutralen pH-Werts ein Risiko der Ausbreitung. Die Validierung der Lagerungsbedingungen in Bezug auf die spezifische Matrix der Produkte ist daher unerlässlich, um die Sicherheit dieser Produkte zu gewährleisten.
Diese sind nicht immer pathogen, verursachen aber Verderb und sensorische Qualitätsverluste. Säfte und Soßen, die natürlichen Zucker enthalten, sind besonders anfällig für Gärung und Gasbildung. Schimmelpilze können auch in Brot und Gebäck auftreten, insbesondere bei längerer Haltbarkeit ohne Konservierungsstoffe. Ein Challenge-Test kann dann zeigen, welche Verderbniserreger dominieren, wie schnell sie wachsen und ob Ihre Konservierung ausreichend ist.
Obwohl mikrobiologische Vorhersagemodelle (wie ComBase oder FSSP) nützliche Erkenntnisse liefern, sind sie kein Ersatz für Challenge-Tests in der Praxis: Ein Challenge-Test misst, was tatsächlich mit den Mikroorganismen in Ihrem spezifischen Produkt geschieht. Ein Modell hingegen basiert auf Standardmatrizen (Labormedien oder generische Lebensmittel), die sich stark von Ihrer Rezeptur unterscheiden können. Ein Challenge-Test liefert also realistische Ergebnisse, die die tatsächlichen Risiken widerspiegeln: Wechselwirkungen zwischen den Zutaten, Fettgehalt, Lagerungstechnik, Verpackung (MAP, Vakuum) usw. beeinflussen das Wachstum. Modelle berücksichtigen oft nur pH, aw und Temperatur. Bei einem Challenge-Test werden auch die Verpackungs- und Umgebungsbedingungen getestet, z. B. der Sauerstoffverbrauch bei MAP-verpackten Produkten oder die Temperaturschwankungen bei der Verteilung. Diese Bedingungen können bei einem Challenge-Test exakt simuliert werden.
Challenge-Tests liefern empirische Beweise dafür, dass Ihre Konservierungsmaßnahmen (z. B. niedriger pH-Wert, Salz, Pasteurisierung) wirksam sind. Sie erhalten konkrete Daten über Ihr einzigartiges Produkt und keine auf Annahmen beruhende Schätzung. Dies ist besonders wichtig für grenzwertige oder innovative Produkte, die daher nicht in die Standardmatrizen fallen, über die Modelle Informationen liefern. Ein Challenge-Test zeigt auch die Auswirkungen mikrobieller Interaktionen, wie z. B. das Vorhandensein einer konkurrierenden Flora, die Krankheitserreger unterdrückt oder das Wachstum stimuliert. Challenge-Tests helfen Ihnen auch bei der Entscheidungsfindung, z. B. bei der Frage, wann Sie die Haltbarkeit eines Produkts verlängern sollten. Mit einem Challenge-Test können Sie unter solchen Umständen schnelle und sichere Entscheidungen treffen und Lebensmittelverschwendung und Umsatzeinbußen vermeiden.
Können Sie also überhaupt keine Modelle verwenden? Doch, das können Sie. Oft ist ein hybrider Ansatz, bei dem sowohl Vorhersagemodelle als auch Challenge-Tests eingesetzt werden, die effizienteste und fundierteste Methode zur Validierung der Lebensmittelsicherheit und Haltbarkeit. Beide Methoden haben ihre Stärken, und zusammen bilden sie ein leistungsfähiges Instrument für die Risikobewertung, Produktentwicklung und Validierung.
Vorhersagemodelle werden für eine schnelle und niedrigschwellige Erstbewertung eingesetzt. Sie helfen dabei festzustellen, ob und wann Mikroorganismen in einer bestimmten Produktformulierung wachsen können - zum Beispiel, ob Listeria monocytogenes bei einem pH-Wert von 5,2 und 9°C wächst.
Darüber hinaus sind Modelle ideal, um verschiedene Formulierungen oder Prozesseinstellungen zu vergleichen, bevor man im Labor loslegt. So können Sie während der Produktentwicklung oder bei Änderungen schnell beurteilen, ob Ihr Produkt auf dem Papier sicher ist. Lautet die Antwort "Ja"? Dann können Sie weitermachen. Lautet die Antwort "nein"? Dann wissen Sie, dass eine Anpassung oder weitere Forschung erforderlich ist.
Sobald ein Modell anzeigt, dass das Risiko beherrschbar erscheint, kommt der Challenge-Test ins Spiel. Dieser dient dazu, zu überprüfen, ob das vorhergesagte Verhalten in Ihrer spezifischen Produktmatrix tatsächlich eintritt.
Bei einem Challenge-Test beobachten Sie unter realistischen Bedingungen, wie schnell ein Mikroorganismus wächst, ob Toxine auftreten und ob Ihre Produktbedingungen (wie pH-Wert, aw-Wert, Verpackung und Lagertemperatur) wirklich ausreichen, um das Wachstum zu hemmen. Auf diese Weise erfüllen Sie auch die Anforderungen der Gesetzgebung oder von Audits, wie die der NVWA/FAVV oder BRCGS/IFS/FSSC22000.
Vorhersagemodelle können auch nach einem Challenge-Test noch nützlich sein. Wenn der Test zeigt, dass das Verhalten der Bakterien vorhersehbar ist, können Sie Modelle verwenden, um Szenarien zu berechnen, z. B. die Auswirkungen einer vorübergehend erhöhten Temperatur während des Transports.
Mit dynamischen Modellen (z. B. ComBase oder PMP) können Sie dann simulieren, was bei Temperaturschwankungen oder kleinen Änderungen der Formulierung passiert, ohne jedes Mal einen neuen Test durchführen zu müssen.
Ein hybrider Ansatz ermöglicht eine intelligente Nutzung von Ressourcen. Durch den Einsatz von Modellen als Vorselektoren vermeiden Sie unnötige Challenge-Tests bei Produkten mit geringem Risiko. Gleichzeitig wissen Sie genau, wo Sie in einen umfassenden Test investieren müssen, z. B. wenn ein Modell keine ausreichende Sicherheit bietet oder wenn dies gesetzlich vorgeschrieben ist.
Auf diese Weise treffen Sie effizient und fundiert die richtigen Entscheidungen: Modelle für schnelle "Go/No-Go"-Entscheidungen und Challenge-Tests, wenn es wirklich darauf ankommt.
Unsere Experten beraten Sie gerne und helfen Ihnen, schnell voranzukommen.
Möchten Sie mehr über die Gefahren von Listerien und die Vorbeugung von Infektionen wissen? Dann melden Sie sich für unseren Listerienkurs an: ein Kurs aus Wissenschaft und Praxis. Schwangere und Menschen mit geschwächtem Immunsystem sind besonders gefährdet für diese durch Listerien verursachte Lebensmittelinfektion.
Am 20. und 21. November 2025 organisiert Normec Foodcare in Zusammenarbeit mit der Wageningen Academy erneut den zweitägigen Kurs Lebensmittelrecht. Ein praktischer Kurs, in dem Sie lernen, wie die europäischen und nationalen Vorschriften rund um Lebensmittel aufgebaut sind - von der Kennzeichnung bis zur Lebensmittelsicherheit.
Die mikrobiologische Lebensmittelsicherheit bleibt eine der Hauptursachen für Rückrufe in der europäischen Lebensmittelindustrie. Trotz strengerer Kontrollen, besserer Prozesskontrolle und umfassender HACCP-Systeme zeigen aktuelle Vorfälle, dass mikrobiologische Risiken nach wie vor eine reale und sich weiterentwickelnde Herausforderung darstellen.
Rückrufe sind nach wie vor ein wichtiger Gradmesser dafür, wie gut die Lebensmittelsicherheitssysteme tatsächlich funktionieren. Europäische Behörden wie die FASNK in Belgien, die NVWA in den Niederlanden und die entsprechenden Aufsichtsbehörden in Frankreich und Deutschland erfassen Rückrufe Stück für Stück, während die RASFF-Plattform diese Signale auf europäischer Ebene zusammenfasst. So entsteht ein umfassendes Bild davon, wo Prozesse anfällig sind und wo Unternehmen noch Verbesserungen bei der Prävention und Qualitätskontrolle erzielen können. Vergleicht man die aktuellen Zahlen aus Belgien, den Niederlanden, Deutschland und Frankreich, so erkennt man deutliche Ähnlichkeiten bei den Risikokategorien, aber auch deutliche Unterschiede bei Transparenz, Meldekultur und Prozessfehlern. Genau diese Erkenntnisse helfen QS-Fachleuten, ihre eigenen Systeme zu schärfen.
