BIOFILME IN DER LEBENSMITTELVERARBEITENDEN INDUSTRIE

Detektion, Charakterisierung und Reinigung von Biofilmen im lebensmittelverarbeitenden Umfeld

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Wasserschlauch mit Biofilm
Foto: Eva M. Voglauer

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Aufbau des kontinuierlichen Biofilmmodells
Foto: Eva M. Voglauer

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Prototyp des Biofilm-Detektors
Foto: Eva M. Voglauer

Biofilme bestehen aus Mikroorganismen, die in einer selbst produzierten Matrix eingebettet sind und häufig an einer Oberfläche haften. Die Matrix, welche hauptsächlich aus Wasser und extrazellulären polymeren Substanzen (EPS), wie zum Beispiel Polysacchariden, Proteinen und extrazellulärer DNA, besteht, schützt die Mikroorganismen vor antimikrobiellen Substanzen, Desinfektionsmitteln und anderen Umweltfaktoren. Im lebensmittelverarbeitenden Umfeld sind Biofilme eine potenzielle Kontaminationsquelle von Lebensmitteln mit Verderbniserregern oder Lebensmittelpathogenen. Weiteres können Biofilme Produktionsprozesse behindern, indem sie Rohre verstopfen oder die Wärmeübertragung verringern. Durch die schützenden Eigenschaften der Biofilmmatrix, sind sie jedoch sehr schwer zu entfernen.

Das Ziel dieses Workpackage ist es, die Biofilmbildung in lebensmittelverarbeitenden Betrieben zu verstehen, die Effizienz von Desinfektionsmitteln zu testen, und für Unternehmen einen Service zur Biofilm-Kontrolle zu entwickeln - inklusive Echtzeit-Biofilm-Detektoren für Inline- oder Handheld-Anwendungen.

Dafür werden wir Biofilme an kritischen Stellen, z.B. Wasserschläuchen, untersuchen und ihre Zusammensetzung erforschen. Wir werden die Biofilmentstehung in einem Multi-Spezies-Biofilm Modell untersuchen und die Auswirkung von Lebensmittelpathogenen, wie Listeria monocytogenes, in diesen Biofilmen untersuchen. Die Effizienz gängiger Reinigungs- und Desinfektionsmittelstrategien werden wir mit Hilfe unserer Biofilmmodelle untersuchen, um optimierte Biofilm-Interventionsstrategien zu finden.

Weiters werden wir ein Service für Unternehmen etablieren, um problematische Mikroorganismen (einzeln oder in mikrobiellen Gemeinschaften) auf ihre Fähigkeit zur Bildung von Biofilmen, die gebildeten Biofilme auf ihre Desinfektionsmittelresistenz, und neue Oberflächenmaterialien und -beschichtungen auf ihre Eigenschaften hinsichtlich Biofilm-Bildung zu untersuchen.

Mittels optischer Sensormethoden werden wir Referenzdaten zur Entwicklung robuster, einfach zu verwendender Biofilmdetektoren generieren, die im Lebensmittelumfeld verwendet werden können, um Biofilme in Echtzeit im Frühstadium - beispielsweise im Zuge der Reinigungskontrolle (Handheld), oder während der laufenden Produktion (Inline) - zu erkennen und somit eine rechtzeitige Intervention ermöglichen.

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