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Reduktion oder Abtrennung von lebensmittelschädlichen Bakterien mit Membranfiltern (Endfiltration)

Endfiltration als Mittel zur Senkung der Filterkosten und Sicherstellung der Produktqualität

Reduktion oder Abtrennung von lebensmittelschädlichen Bakterien

 

Endmembranfilter zur Reduzierung oder Abtrennung lebensmittelschädlicher Bakterien werden aus Membranen hergestellt und haben einen spezifischen Integritätstestwert.

 

Filtermembranen gelten oft als einfache Siebe oder Gitter, aber es handelt sich bei ihnen um komplexe Matrizen mit verschlungenen, labyrinthartigen Gängen, die Partikel oder lebensmittelschädliche Bakterien und Mikroorganismen zurückhalten. Einfach ausgedrückt: Unter einem Mikroskop gleichen Membranen, die lebensmittelschädliche Bakterien reduzieren, eher einem Schwamm als einem Gitter.

 

 

 

a) Nahaufnahme eines Siebs, mit dem Filtermembranen oft gleichgesetzt werden.

 

b) Nahaufnahme eines Schwamms. Eine deutlich bessere Analogie für den Anblick einer Membran unter dem Mikroskop.

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Wie wird die Fähigkeit eines Filters zur Abtrennung von lebensmittelschädlichen Hefen und Bakterien bestimmt?

 

Üblicherweise durch einen Bakterientest. Bei einem Bakterientest werden Membranfilter validiert. Dabei wird der Membranfilter einer bekannten Suspension mit einem Modellmikroorganismus (der häufigen lebensmittelschädlichen Bakterien ähnelt) ausgesetzt.

 

Einige der üblichen Mikroorganismen für Bakterientests in der Lebensmittel- und Getränkebranche:

 

 

Brevundimonas diminuta

0,2μm

Serratia marcescens

0,45μm

Saccharomyces cerevisiae

0,5μm

 

Der Rückhaltegrad für Mikroben von Membranfiltern ergibt sich aus dem durchschnittlichen Querschnitt des Mikroorganismus, mit dem sie belastet werden. 

Filter werden unter kontrollierten Bedingungen mit Modellorganismen qualifiziert

 

  1. Eine Lösung mit einer bekannten Anzahl an Mikroorganismen wird durch einen Membranfilter gepumpt.
  2. Nachdem die Lösung den Membranfilter passiert hat, wird eine Probe auf einer Analysemembran oder -scheibe genommen.
  3. Danach wird die Anzahl der Kolonien auf der Analysescheibe notiert.
  4. Zuletzt wird die Anzahl an Mikroorganismen vor und nach der Filtration verglichen. Die Ergebnisse können wie folgt ausgedrückt werden: 

 

a. Titerreduktion = Anzahl der Mikroorganismen vor der Filtration geteilt durch  die Zahl der Mikroorganismen nach der Filtration

b. LRV = Eine Umrechnung der Titerreduktion (von einer komplexen zu einer einfachen Zahl).    

c. Mikrobenabscheidungseffizienz = Welcher Anteil der Mikroorganismen, die den Membranfilter passieren, zurückgehalten (oder herausgefiltert) wird   

d. Wahrscheinlichkeit = Die Wahrscheinlichkeit, dass 1 Zelle des Modellmikroorganismus die Membran passiert (oder nicht gefiltert wird)

 

 

 

 

Alle der oben genannten Ausdrücke beschreiben, wie gut ein Membranfilter bestimmte Mikroorganismen, oder lebensmittelschädliche Bakterien, aus einer Lösung entfernt. Sie bedeuten alle dasselbe, nur anders ausgedrückt.

 

Wenn zum Beispiel ein Endmembranfilter wie folgt beschrieben wird, lässt sich dies „allgemeinsprachlich“ so ausdrücken:

 

Endmembranfilter für lebensmittelschädliche Bakterien

 

 

Was bedeutet das für Sie als Verarbeiter von Lebensmitteln und Getränken und Ihre Kunden? 

 

Wenn Sie nach einem Endmembranfilter suchen, um lebensmittelschädliche Bakterien in Ihrem Produkt zu kontrollieren und abzutrennen, können Sie die erhältlichen anhand ihres Rückhaltevermögens vergleichen, egal wie dieses angegeben wird. So lassen sich Filter „auf Augenhöhe“ vergleichen. Das ist sehr wichtig, da es große Unterschiede bei der Bakterienrückhaltung geben kann, selbst wenn dies auf den ersten Blick nicht erkennbar ist. 

 

Nehmen wir an, Sie vergleichen die Endmembranfilter X und Y. Beide Filter gleichen sich genau, bis auf ihre LRV-Werte. Filter X hat eine Rückhalterate für lebensmittelschädliche Bakterien von LRV5 ggü. der des Filters Y von LRV8. 

 

Sie sollten sich fragen, ob das eine Rolle spielt. Drücken wir die Angaben zur Bakterienrückhaltung einfacher aus:

Angaben zur Rückhaltung von lebensmittelschädlichen Bakterien

 

 

Im Sinne der Lebensmittelsicherheit bedeutet obige Angabe, dass bei Filter X eine Kontamination (0,001 % Wahrscheinlichkeit) 1000-mal wahrscheinlicher ist als bei Filter Y (0,000001 % Kontaminationswahrscheinlichkeit). 

 

Der Vergleich lässt sich weiter vereinfachen: Wenn Sie 1 Million Flaschen Ihres meistverkauften Bieres nach der Filtration mit Filter X abfüllen, werden bei vorliegendem mikrobiologischem Befund im z.B. Drucktank 1000 der abgefüllten Flaschen eine schädliche Kontamination aufweisen.

 

Wenn Sie hingegen 1 Million Flaschen mit demselben Produkt abfüllen, es aber mit Filter Y filtern, wird nur 1 Flasche eine Kontamination aufweisen.

 

Membranfilter können Keimreduktion oder steriles Filtrat liefern, je nach Anforderungen und Anwendung des Kunden.

 

Der Hauptzweck eines Membranfilters zur Keimrückhaltung, auch als Endfilter bezeichnet, ist die Reduktion oder komplette Abtrennung bestimmter Mikroorganismen, die im Filtrat eines Produkts vorhanden sein können. In der Lebensmittelindustrie geht es dabei hauptsächlich um lebensmittelschädliche Bakterien. 

 

Bei unzulänglicher Filtration kann das Endprodukt vor dem Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums verderben, was zu Kundenbeschwerden oder gar kostspieligen Rückrufen führen kann.  

 

Wie lässt sich feststellen, ob ein Membranfilter ordnungsgemäß funktioniert? You can determine a filter’s actual efficacy by performing an Integrity Test with an Integrity Test Device such as Pall’s Compact Touch.

 

 

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