Hefen und Schimmelpilze sind bedeutende Verderbnisorganismen in Lebensmitteln, in denen die bakterielle Konkurrenz begrenzt ist, typischerweise aufgrund eines niedrigen pH-Werts, einer geringen Wasseraktivität (aw), einer niedrigen Temperatur oder des Vorhandenseins von Konservierungsmitteln. Zygosaccharomyces ist aufgrund seiner extremen Osmotoleranz und Resistenz gegenüber schwach sauren Konservierungsmitteln die wichtigste verderbniserregende Hefegattung. Z. bailii und Z. rouxii können bei einem aw von nur 0,62 wachsen und tolerieren Konzentrationen von Sorbinsäure, Benzoesäure und Essigsäure, die die meisten anderen Hefen hemmen. Sie führen zum Verderb von Fruchtsaftkonzentraten, Soßen, Salatdressings, Wein und Trockenfrüchten.
Debaryomyces hansenii ist halotolerant und kann bei aw 0,83 wachsen, was häufig zum Verderb von gesalzenem und gepökeltem Fleisch, Käse und eingelegtem Gemüse führt. Candida-Arten (C. parapsilosis, C. zeylanoides) sind ebenfalls häufige Verderbniserreger, insbesondere in Milchprodukten. Der Verderb von Hefe äußert sich in Oberflächenwachstum (Pellets, Filme oder Trübung in Flüssigkeiten), der Produktion von CO₂ (aufgequollene Verpackungen), Fehlaromen (esterig, hefig, abgestanden) und pH-Änderungen. Der Nachweis erfolgt durch Ausplattieren auf Malzextrakt-Agar oder Oxytetracyclin-Glukose-Hefeextrakt-Agar (OGYE) mit Inkubation bei 25 °C.
Der Verderb von Lebensmitteln durch Schimmel wird hauptsächlich durch die Arten Aspergillus, Penicillium und Fusarium verursacht. Aspergillus flavus und A. parasiticus produzieren Aflatoxine (B₁, B₂, G₁, G₂), die starke Hepatokarzinogene sind. A. ochraceus produziert Ochratoxin A, ein Nephrotoxin, das in Getreide, Kaffee und Wein vorkommt. Penicillium expansum ist die Hauptursache für Blauschimmelfäule in Äpfeln und produziert Patulin, ein Mykotoxin, das in Apfelsaftprodukten reguliert wird. Fusarium-Arten (F. graminearum, F. verticillioides) produzieren in Getreidekörnern Deoxynivalenol (DON), Fumonisine und Zearalenon.
Die Bekämpfung des Verderbs durch Pilze hängt von mehreren Hürden ab, darunter der Reduzierung der Wasseraktivität (Trocknung, Zugabe von Feuchthaltemitteln), der pH-Wert-Einstellung, der Verwendung von schwach sauren Konservierungsmitteln (Sorbinsäure, Benzoesäure, Propionsäure) und der Verpackung unter Schutzatmosphäre (niedriger O₂-Gehalt, erhöhter CO₂-Gehalt). Das Konzept der Hürdentechnologie betont den synergistischen Effekt der Kombination mehrerer subletaler Belastungen. Für die Mykotoxinprävention ist die Kontrolle des Pilzwachstums auf dem Feld (gute landwirtschaftliche Praxis, Fungizidanwendung, resistente Sorten) und während der Lagerung (Temperatur, Feuchtigkeitskontrolle) von entscheidender Bedeutung. Mykotoxintests mittels HPLC, LC-MS/MS oder ELISA werden von Lebensmittelverarbeitern zur Überprüfung von Rohmaterialien und Fertigprodukten eingesetzt. Der Verderb durch Pilze unterscheidet sich vom bakteriellen mikrobiellem Verderb und kann zur Produktion von Mykotoxinen führen. Einige verderbliche Schimmelpilze sind mit denen verwandt, die bei nützlichen Schimmelpilzfermentationen verwendet werden. Zu den Kontrollstrategien gehört die Reduzierung der Wasseraktivität durch Trocknung.
