Mikrohemmende Oberflächen für die Lebensmittelindustrie
Eine Kontamination von Verarbeitungsflächen und -geräten mit Mikroben kann sich auf die Produktqualität auswirken und zu lebensmittelübertragenen Krankheiten führen. Derzeit kommen in den meisten Anlagen zur Lebensmittelverarbeitung Edelstahloberflächen zum Einsatz, die regelmäßig mit chemischen Desinfektionsmitteln gereinigt werden, um die Vermehrung von Bakterien und anderen Mikroorganismen einzudämmen. Das von der EU finanzierte Projekt CLEANSURF (Durable biofilm-restraining surfaces and cleaning procedures for the food processing industry) hat auf diese Herausforderung reagiert, indem man neue Oberflächenbeschichtungen entwickelt hat, die das Anhaften von Mikroben an Oberflächen und Ausrüstung verhindern, wodurch diese leichter zu reinigen sind. Wenn sich Mikroben an einer Oberfläche ansiedeln, hängen einzelne Zellen manchmal zusammen und bilden Biofilme, die eine klebstoffartige Substanz absondern und fest an der Oberfläche anhaften. CLEANSURF verminderte den Biofilmaufbau an Oberflächen, indem man innovative Beschichtungen erdachte, an denen Bakterien und andere Mikroben nur schwer haften. Diese Beschichtungen basierten auf Siliziumverbindungen mit der Bezeichnung Silan, die chemisch modifiziert können, so dass neue Oberflächenbeschichtungen mit speziell konzipierten Funktionalitäten entstehen. Unter Einsatz eines Materialherstellungsprozesses mit der Bezeichnung Sol-Gel wurden antimikrobielle Enzyme oder Nanopartikel in eine Beschichtungsmatrix eingebettet, um noch spezieller ausgelegte Oberflächen zu realisieren, die den Biofilmaufbau bekämpfen können. Die Projektpartner haben Oberflächen entwickelt, auf welchen die Ansiedlung von Mikroben wirksamer als auf blankem Edelstahl verhindert werden kann. Derartige Oberflächen sind einfacher zu reinigen, wodurch die zur regelmäßigen Desinfektion erforderlichen Stillstandszeit verkürzt sowie der Verbrauch von Wasser, Energie und umweltschädlichen Chemikalien reduziert wird. Nach Tests und Auswahlverfahren wurden die passenden Materialien zur Herstellung von Oberflächenbeschichtungen in Feldversuchen bewertet. Dabei kamen beschichtete Oberflächen in einer Käseherstellungsanlage mit Milch in Kontakt und es wurde das Ausmaß des Biofilmwachstums im Vergleich zu Edelstahloberflächen bestimmt. Den biofilmhemmenden Beschichtungen des CLEANSURF-Projekts bieten sich vielfache Anwendungen. Sie werden die Hygienenormen in der Lebensmittelindustrie revolutionieren. Dazu zählt die Umsetzung des Beschichtungsprozesses bei Sterilisatoren und Pasteurisatoren, wie sie in der Saft, Püree und Konzentrate verarbeitenden Industrie verwendet werden.
Schlüsselbegriffe
Lebensmittelindustrie, Biomaterialien, mikrobielle Kontamination, CLEANSURF, Biofilm, Sol-Gel
