Biofilme und ihre Beziehung zu ATP-Tests

Biofilme sind der unsichtbare Fluch, der einem Qualitätssystem zum Verhängnis werden kann. Sie sind der Fluch der Existenz von Qualitätsmanagern für Lebensmittel. Als Qualitätsmanager erstellen Sie einen Lebensmittelsicherheitsplan, der aus soliden Standardarbeitsanweisungen (SOP) besteht, die den Richtlinien der Food and Drug Administration (FDA) entsprechen und alle kritischen Kontrollpunkte und Prozessrisiken in Ihrem Betrieb aktiv kontrollieren. Der Plan ist lückenlos und berücksichtigt mikrobiologische, chemische und physikalische Risiken für Lebensmittel. Angenommen, Sie stellen einen Fehler im Endprodukt fest, z. B. die Entdeckung eines Krankheitserregers. In diesem Fall ist die gesamte Partie verloren, und Sie müssen Korrekturmaßnahmen ergreifen und sich fragen, was passiert ist. 

Bei mikrobiologischen Ausfällen sind es Biofilme, die entstanden sind. Eine einzige Zelle, die weniger als 0,75 Mikrometer groß ist, kann in weniger als zwölf Stunden Produkte im Wert von Millionen Dollar zerstören. Die Verbreitung von Bakterien ist beispiellos und wird durch die Einfachheit der Bakterien ergänzt. Aus evolutionärer Sicht ist dies beeindruckend, aber für den Betrieb, der seinen Lebensmittelsicherheitsplan buchstabengetreu befolgt, ist die Fähigkeit der Bakterien, sich anzupassen und raue Bedingungen zu überleben, entmutigend.

Was ist ein Biofilm?

Bakterien sind lebende Organismen, deren einziges Ziel die Fortpflanzung ist. Sie folgen der Hierarchie der Urbedürfnisse. Sie wollen auf keinen Fall sterben und entwickeln deshalb Abwehrmechanismen. Biofilme sind Mikroben, die von Natur aus klebrig sind. Sie heften sich an andere Nahrungsproteine, Fett, extrazelluläre Deoxynukleinsäure (DNA) und Polysaccharide auf Oberflächen. Die mehreren Schichten von Biochemikalien und Zellen bieten eine Struktur für die bakterielle Vermehrung und Schutz vor Reinigungschemikalien und Desinfektionsmitteln. Das Ergebnis ist, dass sich die Bakterien so angepasst haben, dass sie eine gehärtete Schale gegen vom Menschen hergestellte Reinigungslösungen bilden. Ein einzelnes Bakterium kann sich in einem Riss von der Größe eines halben Haares festsetzen und beginnt sich zu vermehren. Wenn sie nicht gestoppt werden, bildet der wachsende Biofilm die schützende Matrixhülle. Und wenn er erst einmal Fuß gefasst hat, kann er sich vermehren, und es wird schwierig, ihn zu verdrängen.

Unter dem Schutz der Schale beginnen die Bakterien zu gedeihen und zu wachsen. An einem bestimmten Punkt wird der Druck der Kolonie zu groß, und es lösen sich Stücke ab und fließen stromabwärts. Diese neuen Kolonien setzen sich entweder an anderer Stelle in Ihrer Verarbeitungsanlage fest oder gelangen in Ihr Endprodukt.

Bakterien und Adenosintriphosphat (ATP)-Tests

ATP ist die Energiewährung aller lebenden Materie. Es ist ein einfaches Molekül, das von allen bekannten Lebensformen, Pflanzen, Pilzen, Prokaryonten und eukaryonten Mikroorganismen verwendet wird. Darüber hinaus hat es die Eigenschaft, das Glühwürmchenenzym Luciferin zu aktivieren und Licht zu erzeugen. Diese Eigenschaft macht ATP-Tests zum perfekten Medium für die Überprüfung von Sanierungsprozessen und die Bestimmung der Wirksamkeit von Sanierungsprotokollen.

Wenn Sie Ihren Reinigungs- und Desinfektionszyklus durchführen, direkt danach auf ATP testen und höhere Ergebnisse als erwartet erhalten, haben Sie eines von zwei Problemen. Entweder funktioniert Ihr Reinigungszyklus nicht, oder Sie haben irgendwo auf der Strecke einen restlichen Biofilm entwickelt. Reinigungschemikalien sind darauf ausgelegt, alle organischen Stoffe und mineralischen Ablagerungen zu entfernen. Wenn sich jedoch Biofilme bilden, ist ein zusätzliches Schrubben erforderlich, um die Biofilmhülle aufzubrechen und die festsitzenden biochemischen Stoffe freizusetzen. Ohne diese Reinigung sind die folgenden Desinfektionsmittel weniger wirksam, da sie die Biofilmhülle nicht durchdringen, um die lauernden Mikroben/Pathogene zu erreichen.

Außerdem wird in der Regel ein Hochtemperaturzyklus hinzugefügt, um Bakterien abzutöten. Der Biofilm kann jedoch verhindern, dass die Hitze in die tieferen Schichten des Films eindringt, so dass alle Mikroben einen gewissen Schutz genießen. Nach der Reinigung und der abschließenden Spülung wird davon ausgegangen, dass das System sauber ist. Wenn jedoch ATP vorhanden ist, sind Lebensmittelreste oder Biofilm vorhanden, die den letzten Abtötungsschritt nach der Reinigung umgehen könnten.   

Die Bedeutung der ATP-Empfindlichkeit

Das Licht, das bei der Reaktion von ATP entsteht, wird von einem Luminometer erfasst. ATP-Testabstriche und Luminometer sind nicht alle gleich. Der PocketSwab Plus ATP-Test und das novaLUM II-X-System sind die empfindlichsten Tests und Luminometer auf dem Markt. Die Empfindlichkeit ist von entscheidender Bedeutung, da Biofilme in einem früheren Stadium des Entwicklungsprozesses erkannt werden, was eine frühzeitige Sanierung und Erkennung ermöglicht. Wenn Sie einen Biofilm haben, brauchen Sie ein System, das Ihnen die empfindlichsten ATP-Testergebnisse liefert, um das Segment, in dem der Biofilm Wurzeln geschlagen hat, wirklich aufzuspüren und zu isolieren.

Lösungen für die Entfernung von Biofilm finden

Es gibt viele Möglichkeiten, um schwer zugängliche Biofilme zu entfernen. Die Reinigungsmittel reichen von Säuren über Laugen bis hin zu enzymatischen Produkten, die die Polysaccharidhülle auflösen. Turbulenzen im Reinigungsprozess erzeugen Reibung oder Scheuerwirkung. Wenn sich ein Biofilm festgesetzt hat, gibt es manchmal keinen Ersatz für die Demontage des Systems und das Schrubben von Hand. Bevor Sie sich für die beste Lösung entscheiden, müssen Sie Ihr Prozesssystem zerlegen und den Biofilm lokalisieren. Der erste Schritt besteht darin, ATP-Tests an kritischen Stellen durchzuführen und regelmäßig Abstriche zu machen. Ein gut gewartetes ATP-System ist wie ein Feueralarm. Wenn es ein Problem gibt, können Sie es sofort beheben. 

Der ATP-Nachweis nach der Reinigung ist ein proaktives Verfahren zur Erkennung unzureichender SOP, die zur Entwicklung von Biofilmen und zu erhöhten mikrobiologischen Risiken für Lebensmittel führen könnten, wie z. B. eine kurze Haltbarkeit oder schlimmere Krankheitserreger. Ein sensibles ATP-Programm ist Teil der Risikovorhersage und -prävention, die für eine sichere Lebensmittelproduktion und den Markenschutz im Rahmen eines Lebensmittelsicherheitsplans unerlässlich sind.

Wie kann Charm helfen?

Wenn Sie mehr über den PocketSwab Plus ATP-Test und das novaLUM II-X-System von Charm erfahren möchten, setzen Sie sich bitte mit Ihrem örtlichen Vertreter in Verbindung oder klicken Sie auf den nachstehenden Link.

Über Charm Sciences

Charm Sciences wurde 1978 im Großraum Boston gegründet und trägt durch die Entwicklung von Tests und Geräten für Lebensmittelsicherheit, Wasserqualität und Umweltdiagnostik dazu bei, Verbraucher, Hersteller und globale Marken vor einer Vielzahl von Problemen zu schützen. Charm vertreibt seine Produkte direkt und über sein Händlernetz an die Märkte für Molkereiprodukte, Futtermittel und Getreide, Lebensmittel und Getränke, Wasser, Gesundheitspflege, Umwelt und Industrie in mehr als 100 Ländern rund um den Globus.