СепТех

Передовые технологии фильтрации и водоподготовки



Микробиологический контроль в производстве безалкогольных и слабоалкогольных напитков

Роль микробиологической лаборатории отдела контроля качества предприятия, производящего слабоалкогольные и прохладительные напитки, заключается не только в контроле соответствия выпускаемой продукции требованиям нормативных документов. Более важная функция микробиолога предприятия – правильная организация технологических процессов производства с точки зрения обеспечения санитарно-гигиенических условий производства и способность своевременно выявить и обезвредить источник инфицирования продукта.

Чем опасно присутствие микрофлоры в напитках? Что случится, если в бутылку с пивом или фруктовым напитком попадут несколько жизнеспособных организмов?

Скорость размножения микро-организмов велика: примерно каждые 20 минут их число удваивается. Размножаясь, микроорганизмы образуют скопления в виде мути или пленок на поверхности, что приводит к ухудшению внешнего вида продукции.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы выделяют различные химические соединения: токсины, приводящие к отравлениям; кислоты, газы, которые ухудшают вкусовые качества, изменяют консистенцию и запах продукта.

И самый недопустимый случай - это наличие в продукте патогенных форм микроорганизмов (Сальмонеллы, Стафилококки), способных вызвать инфекционные заболевания.

Таким образом, в результате недобросовестного микробиологического мониторинга на производстве предприятие несет прямые убытки.

В условиях ужесточающейся конкуренции производителей напитков и борьбы за доброе имя марки и престиж предприятия, все большее число производителей напитков стараются должным образом организовать микробиологический контроль своего производства.

Откуда могут появиться в напитках микроорганизмы? Основные источники инфицирования это: сырье (сиропы, концентраты, купажи, сусло); вода; газ (СО2, используемый в производстве газированных напитков и пива); оборудование (по статистике в 35% случаев инфицирования продукта являются укупорочные автоматы, 25% - аппараты розлива); оборотная тара (в 10% случаев инфицирования продукта); воздух производственных помещений.

Работа лаборатории заключается в ежедневном анализе проб и смывов в перечисленных случаях. Кроме того, анализу подвергается продукт на всех стадиях производства, а также проводится контроль конечного продукта.

При большом объеме работы необходимо выбрать такой метод анализа, который обеспечил бы возможность проведения всех требуемых анализов за рабочий день.

На сегодняшний день самый удобный, надежный, эффективный, экономичный метод для проведения микробиологических анализов – метод мембранной фильтрации.

Почему мембранная фильтрация?

Альтернативные методы микробиологического анализа предполагают прямой посев аликвоты анализируемого образца в жидкую или агаризованную питательную среду. Основной недостаток этих методов при использовании их в пищевой промышленности - высокая вероятность получения ложного отрицательного результата. Это означает, что, получив отрицательный результат, мы не можем быть уверены в его достоверности. Основные причины этого:

  1. Нерепрезентативность аликвоты. То есть в случае низкого содержания микроорганизмов в исследуемом образце, высока вероятность того, что при отборе аликвоты (как правило, это 1-10 мл) в пипетку не попали микроорганизмы, реально присутствующие в пробе.
  2. Внося в питательную среду аликвоту напитка, вместе с микрофлорой мы вносим и естественные ингибиторы их роста (бактериостатики) – спирт, танины, красители эфирные масла, кислоты – которые существенно замедляют процесс размножения микроорганизмов.

В обоих случаях мы получаем ложный отрицательный результат.

Принцип метода мембранной фильтрации – концентрирование присутствующих в анализируемой пробе микроорганизмов на поверхности мембранного фильтра с размером пор 0,45-0,65 мкм путем пропускания пробы через фильтр. После фильтрации пробы, фильтр с задержанными микроорганизмами помещают на питательную среду и инкубируют в соответствующих условиях.

Метод мембранной фильтрации обладает следующими преимуществами:

  • Количественное определение
  • Высокая точность
  • Исследование проб больших объемов
  • Исключение влияния ингибиторов роста
  • Экономия питательных сред
  • Экономия времени
  • Документирование результата

Метод мембранной фильтрации решает все недостатки методов прямого посева:

  1. Если в исследуемом образце ожидается низкое содержание микроорганизмов, мы можем взять большой (репрезентативный) объем пробы. При фильтрации на мембране задержатся ВСЕ микробы.
         Отмечу, что согласно рекомендациям Московского ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, анализ конечного продукта и проб из линии производства после обеспложивающего фильтра или пастеризатора необходимо делать только методом мембранной фильтрации.
  2. Чтобы исключить влияние естественных бактериостатиков, мембрану после фильтрации пробы можно промыть физраствором или дистиллированной водой.
  3. После культивирования промытой мембраны на селективной среде, мы получаем точный достоверный результат, который можно хранить в виде документа в отчетах отдела контроля качества.
  4. Процесс фильтрации занимает немного времени (при использовании установки на 47 мм, и фильтре 0,45 мкм – скорость фильтрации при 90% вакууме 400-600 мл/минуту в зависимости от происхождения фильтра). микробиологический контроль производства
  5. Оборудование компактно, не требует обширного рабочего места

Установка вакуумной фильтрации для анализа жидких проб выполнена из нержавеющей стали, что делает ее долговечной, простой в использовании, позволяет проводить обработку пламенем.

Для работы также потребуются мембранные фильтры и питательные среды.

микробиологический контроль водыПитательные среды можно готовить самостоятельно, на что потребуется дополнительное время, персонал, оборудование.

Но удобнее и выгоднее использовать питательные картонные подложки (ПКП).

Питательные картонные подложки (ПКП) – это диск из сорбирующего материала, пропитанный селективной питательной средой, а затем высушенный в специальных условиях и стерильно упакованный в пластиковую чашку Петри. Активация питательной среды проводится непосредственно перед использованием путем смачивания подложки стерильной водой. В комплекте с подложками поставляются стерильные мембранные фильтры.

Материал мембранных фильтров – нитрат целлюлозы. Как показала многолетняя практика, этот материал обеспечивает оптимальные условия роста задержанных микроорганизмов, исключая получение ложного отрицательного результата.

Процесс изготовления ПКП стандартизован и сертифицирован по международным стандартам ISO и GMP. Это означает, что, используя ПКП, Вы застрахованы от влияния человеческого фактора на результат анализа, когда при приготовлении питательной среды не выдержана строго рецептура, что приводит с созданию неудовлетворительных условий для роста микроорганизмов. Или когда в стерилизованную среду случайно вносится загрязнение, что обеспечивает ложный положительный результат.

К чему приводит получение ложного положительного результата? К поведению повторного анализа, что увеличивает срок выпуска партии готовой продукции в продажу. К дополнительным контрольным проверкам стадий технологического процесса с целью выявления причины инфицирования, которого не было, что увеличивает нагрузку на лабораторию и требует дополнительных и материальных, и человеческих ресурсов. Результат – неучтенные экономические потери предприятия.

Процедура проведения анализа методом мембранной фильтрации с использованием ПКП:

мембранная фильтрация

Выпускаемый перечень наименований питательных картонных подложек покрывает потребности микробиолога производства напитков.

питательные картонные подложки

Немаловажный источник инфицирования продукции – воздух производственных помещений, и согласно нормативной документации необходимо проводить регулярный контроль его микробиологической чистоты.

При выборе оборудования необходимо представлять, каким требованиям должен удовлетворять прибор для отбора проб воздуха.

  1. Важно, чтобы в процессе пробоотбора улавливались все микроорганизмы, присутствующие в отобранном объеме воздуха.
  2. Не менее важно, чтобы уловленные микробы не погибли за время пробоотбора.
  3. Необходимо иметь возможность прямого пересчета полученного результата на единицу объема воздуха, что обеспечивается постоянной скоростью воздушного потока через пробоотборник.пробоотборник

Прибор AirPort MD8 удовлетворяет всем перчисленным требованиям. Это портативный автоматический прибор, принцип действия которого метод мембранной фильтрации.

Для использования с прибором предназначены мембранные фильтры из желатина. Желатиновые фильтры сохраняют влагу во время пробоотбора, что предотвращает обезвоживание микроорганизмов и способствует сохранению их жизнеспособности.

мембранные желатиновые фильтрыПроцедура пробоотбора выглядит следующим образом:

На входное отверстие прибора надевают насадку с желатиновым фильтром. В память прибора вводят параметры пробоотбора: объем пробы и скорость воздушного потока.

Электронные датчики прибора поддерживают постоянную скорость воздушного потока, компенсируя забивание мембраны. Прибор оснащен встроенной функцией диагностики неисправностей (например, повреждение фильтра), при обнаружении которых пробоотбор автоматически прекращается.

По окончании отбора заданного объема прибор автоматически отключается.

Насадку с фильтром снимают, мембрану помещают на чашку с питательным агаром и инкубируют. Выросшие колонии подсчитывают и делят на объем профильтрованного через данную мембрану воздуха и таким образом получают показатель КОЕ/м3.

Если помещение, в котором проводится микробиологический мониторинг воздуха, обрабатывается дезинфицирующими аэрозолями, то желатиновую мембрану необходимо растворить в пептонной воде (физрастворе или дистиллированной воде), раствор профильтровать на установке вакуумной фильтрации через мембрану с размером пор 0,45 мкм. Затем эту мембрану инкубируют на питательной среде и подсчитывают результат. Такая методика позволяет исключить ложный отрицательный результат, который Вы могли бы получить в результате влияния дезинфицирующих веществ, сорбирующихся на желатиновой мембране в процессе пробоотбора.

Возможность растворения мембраны удобна также в тех случаях, когда мониторинг проводится по нескольким микробиологическим показателям. В этом случае раствор делят на несколько частей (по числу показателей), каждую из которых фильтруют через отдельный мембранный фильтр. Фильтры затем инкубируют на соответствующих питательных средах.

В заключение, хотелось бы сделать ударение на том, что метод мембранной фильтрации единственно правильный выбор для микробиологического анализа как жидкостей, так и воздуха и других технологических газов, контактирующих с продуктом (например, СО2).

Микробиолог  Андреева Е.В.

Обновлено: 10.02.2010

Версия для печати