Problem oceny stanu higieny w zakładach przemysłu spożywczego jest stale aktualny. Warunki higieniczno-sanitarne produkcji żywności decydują o życiu i zdrowiu konsumentów, a także o funkcjonowaniu samego zakładu. Wciąż poszukuje się nowoczesnych metod badania czystości będących alternatywą dla pracochłonnych i czasochłonnych tradycyjnych metod mikrobiologicznych. O potrzebie i randze tematyki świadczy ilość artykułów umieszczanych ostatnio w czasopismach branżowych dedykowanych m.in. producentom żywności.

 

Bioluminescencyjny pomiar ATP w monitoringu w ramach systemu HACCP

Rzetelne wyniki poziomu czystości powierzchni produkcyjnych uzyskuje się poprzez zastosowanie metod mikrobiologicznych, takich jak: tamponowa, wypłukiwania, bezpośrednia czy odciskowa. Są one długotrwałe, a przy tym i pracochłonne. Wynik tradycyjnych badań otrzymywany jest nie wcześniej niż po dobie, a nawet i po 72 godzinach od momentu dokonania wymazu. Taka rozpiętość w czasie nie pozwala na działania naprawcze, gdyż w praktyce dawno już rozpoczęto cykl produkcyjny. Zagwarantowaniu bezpieczeństwa żywności sprzyja wykorzystanie w codziennym monitoringu czystości zakładu nowoczesnych metod wykorzystujących właściwości fizyko-chemiczne drobnoustrojów, osiągnięcia w dziedzinie genetyki i postęp w biochemii komórki.

Jakość przetwarzanego surowca i otrzymywanych produktów spożywczych uzależniona jest od mikroorganizmów obecnych w zakładzie produkcyjnym. Niedostateczne warunki sanitarno-higieniczne w czasie cyklu technologicznego mogą być przyczyną potencjalnego skażenia i psucia się wytwarzanej żywności. Dlatego koniecznym jest oznaczanie obciążenia mikrobiologicznego powierzchni abiotycznych w ramach kontroli higieniczno-sanitarnej zakładu przed rozpoczęciem i w czasie procesu produkcyjnego.

 

Biofilm na powierzchniach produkcyjnych

Mikroorganizmy środowiska produkcyjnego wytwarzają na powierzchni urządzeń i innych obiektów o znaczeniu technologicznym tzw. biofilmy. Są to specyficzne błony biologiczne, a proces ich powstawania zostaje zainicjowany podczas osadzania się pojedynczych komórek na abiotycznych powierzchniach produkcyjnych i przebiega z różną kinetyką. Interakcja pomiędzy adhezynami komórek mikroorganizmów a chropowatością badanych powierzchni produkcyjnych nadaje biofilmowi stabilną strukturę. Chropowatość i ułożenie ziaren stali kwasoodpornej, która jest najczęstszym materiałem maszyn i urządzeń w zakładach produkcyjnych, determinuje ilość zatrzymywanej cieczy, a tym samy stopień kolonizacji mikroorganizmów.

Badania kinetyki tworzenia biofilmu na poszczególnych powierzchniach wykazują, że różna jest zdolność kolonizowana przez drobnoustroje powierzchni ze stali austenitycznej chromowo-niklowej typu 304L, 316L, teflonu czy też szkła. Nawet minimalna porowatość powierzchni stali ma istotny wpływ na zjawiska zachodzące podczas adhezji komórek. Szybkość i rodzaj powstawania biofilmu zależy także od dostępności składników odżywczych na powierzchniach abiotycznych. O gwarancji czystości decyduje rzeczywiste obciążenie mikrobiologiczne i pozostałości materiału biologicznego jakimi są resztki surowca bądź produktu.

 

Poszukiwania nowych metod

Dbałość o higienę w zakładzie staje się determinantem jakości wytwarzanych produktów. Monitorowanie stopnia czystości powierzchni użytkowych w zakładach przetwórstwa spożywczego, należy do rutynowych czynności w ramach wewnętrznej i zewnętrznej kontroli. Ze względu na konieczność wykonywania dużej liczby analiz i czas oczekiwania na ich wynik, stale poszukuje się nowych metod kontroli stanu higienicznego linii produkcyjnych.

Zastosowane metody muszą być łatwe i szybkie w wykonaniu, ale przede wszystkim muszą być powtarzalne i wiarygodne. Spośród testów wykorzystujących właściwości fizykochemiczne drobnoustrojów, postęp w genetyce i biochemii komórki, najczęściej stosuje się bioluminescencyjny pomiar ATP. Pomiar ATP wskazuje na obecność materiału biologicznego (mikroorganizmów i resztek organicznych) wskutek bioluminescencji.

 

Zasada bioluminescencji

Bioluminescencja jest zjawiskiem rozpowszechnionym w przyrodzie i polega na wytwarzaniu światła przez żywe organizmy. Świecenie jest związane z enzymatycznym utlenianiem lucyferyny w obecności enzymu lucyferazy. Reakcja wymaga adenozyno-5`-trifosforanu (ATP) i jonów magnezu. ATP to nukleotyd adeninowy. W każdej żywej komórce oraz materiałach pochodzenia biologicznego obecny jest ATP, który spełnia rolę nośnika energii i bierze udział w procesach metabolicznych komórek. Komórki martwe nie zawierają ATP. Następuje wówczas hydroliza ATP do adenozyno-5′-difosforanu (ADP) lub adenozyno-5′-monofosforanu (AMP). W wyniku utleniania powstaje cząsteczka w stanie wzbudzonym – oksylucyferyna. Powrót ze stanu wzbudzonego do niższego stanu energetycznego wiąże się uwalnianiem dużej ilości energii swobodnej, którą można mierzyć jako emisje kwantów światła.

 

Cały artykuł został opublikowany w numerze 4/2016 kwartalnika "Kierunek Spożywczy"

 

Fot.123rf.com