Борьба с биопленками на пищевых предприятиях

В соответствии с требованиями ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», все предприятия должны разработать, внедрить и поддерживать безопасные технологии производства продукции, основанные на принципах ХАССП. Работа предприятия по этой системе является инструментом защиты процессов производства пищевой продукции от микробиологических, химических, физических и других рисков загрязнения.

Микробиологическая опасность наступает в результате попадания в продукт патогенных организмов на всех этапах производства и напрямую связана с безопасностью и качеством выпускаемой предприятием продукции.

С появлением новых знаний о жизнедеятельности микроорганизмов сформировалось понятие об организованном взаимодействующем сообществе микроорганизмов получившем определение БИОПЛЕНКА. В настоящее время теория биопленок получила инструментальное и научное подтверждение подтверждение. Что касается «планктонного» фенотипа бактерий, то он встречается преимущественно транзиторно в минимальных количествах при перемещении микробных клеток от одной поверхности к другой.

Известно, что 95-98% всех бактерий существует в форме биопленок, образование которых представляет собой сложный биологический процесс. Формирование биопленок (бактериальное обрастание) наблюдается у большинства бактерий в природных и промышленных условиях. Основным условием для образования биопленки считается наличие относительно твердой и увлажненной поверхности неорганического или органического происхождения.

Биопленка самая распространенная форма существования микроорганизмов, представляющая собой высокоадгезионное поверхностно-ассоциированное микробное сообщество, связанное защитным внеклеточным матриксом. Способность образовывать биопленки является составной частью жизненного цикла большинства микроорганизмов.

Процесс формирования биопленки подразделяется на несколько этапов:

1. - Первоначальное закрепление бактерии, продолжительность всего несколько минут
2. - Фиксация (адгезия) бактерии (или нескольких микроорганизмов) в течение 2-4 часов
3. - Созревание, накопление питательных веществ и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, деление, продолжительность 6-12 часов
4. - Рост и образование зрелой биопленки в белково-полисахаридном каркасе, продолжительность этапа до 1 суток
5. - Дисперсия (выброс) бактерий и их отделение

Непосредственно бактерии составляют только 5-35% от биопленки, остальная часть — межбактериальный матрикс, состоящий из различных экзополисахаридов, липидов, белков и нуклеиновых кислот, которые и защищают микроорганизмы от неблагоприятного для воздействия. К примеру - в биопленке бактерии выдерживают до 1000 раз больше антибиотика, чем доза, смертельная для свободной бактерии

Именно образование плотного защитного матрикса обуславливает расхождение в эффективности определенных дезинфектантов in vitro (тестирование с чистыми культурами микроорганизмов при проведении лабораторных испытаний) и in vivo (дезинфекция в реальных производственных условиях). Биопленки — микроскопические структуры, но в тех случаях, когда есть возможность расти беспрепятственно, становятся настолько плотными, что их можно увидеть невооруженным глазом.

Как бороться с биопленками?

Бороться с биопленками после их появления достаточно сложно, основная задача — остановить их формирование на начальной стадии. Очень важно минимизировать начальную адгезию микроорганизмов. ВАЖНО! Санитарную обработку оборудования, необходимо проводить сразу после окончания технологического процесса. Мойку можно определить как комплексный процесс физико-химического удаления загрязнений, состоящий из смачивания поверхности, эмульгирования и омыления жиров, пептизации белков, диспергирования, растворения и солюбилизации, предотвращающие повторную контаминацию поверхности из рабочего раствора. Все эти процессы невозможны при использовании традиционных «моющих» средств, таких например как каустическая сода и азотная кислота.

Основной движущей силой в данном процессе является химизм, т. е. то, чем осуществляется мойка оборудования, чтобы провести гидролиз и эмульгирование белково-жировой фракции загрязнения и растворить минеральные. От качества этого этапа санитарной обработки зависит и заключительный этап — дезинфекция. Даже минимальные следы белково-жировых и минеральных отложений значительно снижают доступ дезинфицирующих средств к поверхности оборудования и тем самым снижают качество дезинфекции и способствуют закреплению бактерии на поверхности. Поэтому очень важно обеспечить 100%-ное удаление органических загрязнений перед дезинфекцией, чего можно достигнуть, лишь используя высокоэффективные многокомпонентные щелочные и кислотные моющие средства.

В линейке компании «ЭКОХИММАШ» имеется большой перечень щелочной моющих средств для различных видов оборудования, материалов и операций. Щелочные моющие средства выпускаются под торговой маркой КАТРИЛ^®. Щелочные средства в первую очередь направлены на удаление белково-жировых загрязнений Все препараты содержат в своем составе щелочные электролиты, способствующие растворению органических загрязнений, комплексы, состоящие из 2-6 различных поверхностно-активных веществ, снижающих поверхностное натяжение электролитов и усиливающих моющие, эмульгирующие и диспергирующие свойства моющих растворов. Так же каждое средство включает в себя различные по качеству и количеству секвестанты, способствующие смягчению воды, используемой для санитарной обработки, что позволяет улучшить и ускорить процесс очистки на предприятии.

Использование в процессах мойки воды с высокой жесткостью существенно затрудняет процесс очистки и способствует образованию органических отложений, сцементированными с минеральными кальциевыми, магниевыми и железистыми комплексами. Растворами кислот в нативном виде удалить их крайне трудно, так как кислоты тоже имеют высокое поверхностное натяжение и для улучшения моющих свойств, увеличения скорости проникновения вглубь загрязнения, в кислоты также необходимо вводить поверхностно-активные вещества. Линейка компании «ЭКОХИММАШ» включает широкий ряд кислотных препаратов основанных на отдельных кислотах и на специально подобранных смесях органических и неорганических кислот с различными комплексами ПАВ в составе и добавлением разнообразных функциональных компонентов.

В целом нужно отметить, что для успешной борьбы с биопленками необходимо своевременно и эффективно проводить санитарную обработку технологического оборудования и производственных помещений с использованием профессиональных моющих средств и специально подобранных дезинфектантов, при этом важно учитывать резистентность всех видов микроорганизмов к действующим веществам.

Для удаления уже сформировавшейся биопленки нужно приложить больше усилий, а именно — в первую очередь разрушить межбактериальный матрикс для доступа дезинфицирующих агентов непосредственно к клетке бактерии, эффективнее всего этот процесс будет происходить при совмещении химической и механической очистки пораженных участков.

Большинство дезинфицирующих средств не оказывают должного воздействия на биопленку, поскольку в процессе жизнедеятельности бактерии выделяют в большом количестве полисахариды, составляющие основу межбактериального матрикса, благодаря которым биопленка не распадается. Поэтому в последнее время одним из актуальных направлений производства является поиск подходящего состава.

Научно-Технический Центр Экохиммаш разработал препараты КАТРИЛ-СПП и МОЛЭКС марка А, которые благодаря особенностям своего состава способны проникнуть внутрь колонии микроорганизмов разрушая матрикс.

КАТРИЛ-СПП — кислотный препарат с содержанием надуксусной кислоты, предназначен для удаления биопленки в водной среде, в системах трубопроводов, системах поения животных и птиц на животноводческих комплексах и птицефабриках, механизм действия заключается в том, что кислотная составляющая препарата разрушает матрикс и позволяет перекисному агенту воздействовать на микроорганизмы, окисляя и впоследствии разрушая мембрану клетки, это немедленно ведёт к ее распаду и гибели, т. е. происходит денатурация белка, нарушается проницаемость клеточной стенки, и окисляются сульфгидрильные связи в белках, ферментах и других метаболитах.

МОЛЭКС марка А— также кислотный препарат, в состав которого входит надуксусная кислота, но его основа отличается от препарата КАТРИЛ-СПП. Состав предназначен для удаления биопленок на поверхности раздела фаз твердая поверхность — жидкость и твердая поверхность-воздух. Механизм действия на биопленку аналогичен.

Необходимо отметить, что в любом случае, перед применением вышеуказанных препаратов необходимо провести санитарную мойку с использованием щелочных моющих средств.

Специалисты Экохиммаш помогут разработать комплекс мер по профилактике и борьбе с биопленкой с учетом специфики и особенностей вашего предприятия.