Lebensmittelverarbeitung

Alex ZemanApril 29, 20215 MINUTEN LESEN

Kontrolle des Biofilms
In Lebensmittelpflanzen

5 Wege zum Management von Biofilm in der Lebensmittelverarbeitung

Biofilm ist eine ständige Bedrohung in lebensmittelverarbeitenden Betrieben. Er ist die Hauptursache für 60% der lebensmittelbedingten Krankheitsausbrüche. Der Umgang mit Biofilm ist ein wichtiger Bestandteil jedes guten Lebensmittelsicherheitsplans. Die vollständige Entfernung des Biofilms von den Oberflächen - und nicht nur die Abtötung der Organismen innerhalb des Biofilms - ist die beste Methode, mit der lebensmittelverarbeitende Betriebe das Risiko der Verbreitung resistenter Erreger und der Kreuzkontamination, die zu Produktrückrufen führen kann, verringern können.

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die den Umgang mit Biofilmen erschweren, aber die meisten hängen mit dem Aufbau und der Population des Biofilms zusammen EPS-Matrix. Die meisten Mikroorganismen bilden diese hausähnliche Struktur, die die Organismen hervorragend vor extremen Umweltbedrohungen wie chemischen Angriffen und sogar extremen Temperaturen schützt. Im Folgenden finden Sie fünf wichtige Möglichkeiten, wie Sie den Biofilm in Ihrer Verarbeitungsumgebung kontrollieren können.

1. Händeschrubben mit Seife

Manchmal ist der älteste Trick im Buch immer noch der beste. Die Verwendung einer guten Multibodenseife/eines guten Multibodenwaschmittels hilft, einen Teil der Struktur aufzubrechen, und die mechanische Wirkung des Schrubbens oder der turbulenten Strömung kann dazu beitragen, den Biofilm von der Oberfläche zu lösen oder zu entfernen. Beim Spülen sind der Biofilm und die Organismen innerhalb des Biofilms nicht mehr mit der Oberfläche verbunden und verlassen im Idealfall das System.

Klingt einfach, oder? Allerdings gibt es beim Schrubben von Hand zwei große Probleme: den Arbeitsaufwand und die Wirksamkeit. Das Schrubben von Hand erfordert ein hohes Maß an manuellem Aufwand. In Verbindung mit anderen Faktoren, wie z. B. mangelnder Hygiene, kann es schnell unmöglich werden, alle Oberflächen in einer Einrichtung zu schrubben. Ohne die notwendige mechanische Wirkung können sich Biofilme auf Maschinen, Oberflächen und Teilen festsetzen. Was die Wirksamkeit anbelangt, so sind viele Reinigungsmittel nicht als Abtötungsmittel registriert: Sie haben keinen Anspruch auf Abtötung und verfügen in der Regel nur über eine sehr begrenzte Fähigkeit, Mikroorganismen abzutöten. Das bedeutet, dass die Organismen ohne die richtige mechanische Maßnahme zur Entfernung des Biofilms relativ unbeeinflusst bleiben können.

2. Hohe Hitze

Der Biofilm bietet zwar eine Isolierung und kann die Organismen vor einigen extremen Temperaturen schützen, aber die Struktur und vor allem die Organismen können nur eine begrenzte Menge vertragen. Studien haben ergeben, dass anhaltende Temperaturen über 265°F für 10 Minuten (die meisten Standard-Autoklavierempfehlungen empfehlen mindestens 20 Minuten) alle Biofilmbakterien zuverlässig abtöten. (Williams, S. 1545) Diese Temperatur ist natürlich so hoch, dass sie für einige Materialien und Geräte, insbesondere Sensoren und Elektronik, unverträglich sein kann. Die hohe Hitze kann auch ein Sicherheitsrisiko für die Mitarbeiter darstellen. Darüber hinaus reicht dies möglicherweise nicht aus, um die Struktur vollständig zu entfernen, was die Zeitspanne bis zur erneuten Kontamination verkürzen kann.

3. Chemische Oxidation

Die Behandlung mit einem oxidierenden Desinfektionsmittel oder einer desinfizierenden Chemie kann bei Biofilm wirksam sein, aber es kann einige Probleme bei der Verwendung oxidierender Chemie geben. Generell lassen sich Oxidationsmittel in eine von zwei Kategorien einordnen, was ihre Wechselwirkung mit Biofilm betrifft:

EPS-Reaktive Oxidationsmittel: Dazu gehören Chemikalien wie Chlorbleiche, Jod und Ozon. Diese Chemikalien sind in der Regel so reaktiv, dass sie mit fast jedem anderen Material in Wechselwirkung treten: Bakterien, Biofilm oder sogar die Oberfläche unter und um den Biofilm herum. Außerdem fehlt ihnen die Penetrationsfähigkeit, so dass sie sich durch alle Schichten eines Biofilms "durchkauen" müssen, um sicherzustellen, dass alle Krankheitserreger kontaktiert und abgetötet werden. Aufgrund ihrer Reaktivität und der möglichen Beschädigung der Ausrüstung sind diese Chemikalien nicht die erste Wahl für die Bekämpfung von Biofilmen.
EPS-durchdringende Oxidationsmittel: Dabei handelt es sich um chemische Stoffe wie PAA und Chlordioxid. Diese Chemikalien dringen durch die EPS-Schichten in das Innere der Struktur ein und töten die Krankheitserreger im Biofilm ab. Sie sind jedoch nicht in der Lage, einen Biofilm von einer Oberfläche zu entfernen.

4. EPA-registrierte Biofilmwirkstoffe

Glücklicherweise ist die Oxidation nicht der einzige Mechanismus zur Bekämpfung von Biofilm. Die Sterilex PerQuat^® Technologie hat die EPA-Zulassung, um nicht nur Biofilmorganismen abzutöten, sondern auch Biofilm von einer Oberfläche zu entfernen. Die Kombination aus einem Oxidationsmittel (Wasserstoffperoxid) und einem Phasentransferkatalysator (quaternäres Ammonium) ermöglicht es unserer patentierten Kombinationschemie, die äußeren Schichten des Biofilms zu durchdringen, bevor das Peroxid freigesetzt wird, um von innen heraus auf den Biofilm und die darin befindlichen Organismen einzuwirken. Dieser synergistische Ansatz tötet Krankheitserreger innerhalb des Biofilms ab und entfernt den Biofilm von der Oberfläche, ohne dass eine mechanische Einwirkung erforderlich ist.

5. Wartung und Prävention

Obwohl es sich nicht um einen Schritt zur direkten Bekämpfung von Biofilm handelt, ist das Wartungsprogramm ein wichtiger Bestandteil eines jeden Biofilm-Managementprogramms. Mikroorganismen in Biofilmen wachsen exponentiell und können sich innerhalb weniger Stunden neu vermehren, wenn der Biofilm nicht vollständig von einer Oberfläche entfernt wird. Der beste Weg, Biofilm zu bekämpfen, ist zu verhindern, dass er sich überhaupt erst bildet. Das Schrubben von Hand ist in den meisten Hygieneprogrammen enthalten, aber die chemische Biofilmentfernung sollte in alle Programme aufgenommen werden, um die gesamte Lebensmittelverarbeitungsumgebung vollständig vor Biofilm zu schützen.

Durch Befolgung dieser Schritte kann jeder lebensmittelverarbeitende Betrieb seine Verarbeitungslinien und -bereiche frei von Biofilm halten und das Risiko einer Produktkontamination durch lebensmittelbedingte Krankheitserreger und andere Schadorganismen verringern.

Williams, D. L., Taylor, N. B., Epperson, R. T., & Rothberg, D. L. (2017). Flash-Autoklaven-Einstellungen können die Eradikation, nicht aber das Vorhandensein von gut etablierten Biofilmen auf orthopädischem Implantatmaterial beeinflussen. Journal of Orthopaedic Research^®, 36(5), 1543-1550. doi:10.1002/jor.23764

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