Die wahrscheinlich größte Angst jeder Ingenieurin/jeden Ingenieurs in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ist eine bakterielle Kontamination. Ob Pseudomonaden, Listerien oder Salmonellen: Sie alle können Ursache für einen Produktrückruf, einen Anlagenstopp oder sogar eine Rufschädigung sein. Deshalb sind Hygiene und die Desinfektion aller Oberflächen und des Equipments mit Lebensmittelkontakt von entscheidender Bedeutung. Das Desinfektionsmittel erster Wahl ist in der Regel Natriumhypochlorit (Bleichlauge). Hierbei handelt es sich um ein oxidierendes Biozid, das gut erforscht und problemlos erhältlich ist. Seine breite Anwendung hat jedoch auch dazu geführt, dass einige pathogene Bakterien wie Aeromonas and Bacillus cereus Anzeichen von Resistenz zeigen. Alternative Biozide stehen zur Verfügung, doch die meisten sind in der Anwendung schwieriger als Natriumhypochlorit und können zu Gesundheits- und Sicherheitsproblemen führen. Es gibt eine Alternative, die bereits seit vielen Jahren verfügbar ist, bisher aber in der lebensmittelverarbeitenden Industrie nur wenig verwendet wird: Ozon.
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wird chloriertes Wasser in der Regel nicht nur für die automatische Anlagenreinigung (Cleaning in Place, CIP), sondern auch für das manuelle Abwaschen von Oberflächen, Förderbändern und anderen Ausrüstungskomponenten genutzt. Für beide Anwendungsbereiche hat sich jedoch auch Ozon als erstklassiges Desinfektionsmittel bewährt. In Wasser löst sich Ozon unter Bildung eines freien Hydroxylradikalen auf, das ein sehr leistungsstarker antimikrobieller Wirkstoff ist. Ozon wird aus Sauerstoff durch eine hochfrequente stille elektrische Entladung produziert und schon seit über hundert Jahren zur Desinfektion von Trinkwasser genutzt. Auch in der lebensmittelverarbeitenden Industrie ist Ozon nicht neu. In einer von Kim et al. durchgeführten Studie konnte in einem Chargenreaktor die Wirkung von gelöstem Ozon auf Listeria monocytogenes nachgewiesen werden. Gelöstes Ozon mit einer Konzentration von 0,4 bzw. 0,8 mg/l inaktivierte innerhalb von 30 Sekunden 4,6 bzw. 5,7 log CFU/ml. In einer späteren Studie wurde nachgewiesen, dass höhere Konzentrationen an gelöstem Ozon zu einer schnelleren (unmittelbaren) Inaktivierung des Bakteriums führten, und zwar deutlich schneller als beim Einsatz von Bleichlauge. Auch bei der Beseitigung von Biofilmen ist Ozon außerordentlich wirksam. Dabei kommt es zu einer schnellen Oxidation der extrazellulären Polysaccharide, die Ursache für das Anhaften der Biofilme auf Oberflächen sind. Ein wichtiger Vorteil von Ozon in der Lebensmittelindustrie besteht darin, dass es unter Bildung von Sauerstoff rückstandsfrei schnell zerfällt.
Früher waren Ozongeneratoren große, stationäre, unter dem Aspekt des Arbeits- und Gesundheitsschutzes nicht unbedenkliche, Komponenten innerhalb der Prozessanlage, die immense Investitionskosten erforderten. Evoqua hat seine bewährte Palette von Ozonsystemen zur Desinfektion um ein kleines, mobiles System ergänzt – das Desinfektionssystem der PC-Serie. Es wird einfach an die Wasserversorgung angeschlossen und stellt dann an praktisch jedem Ort im lebensmittelverarbeitenden Betrieb sofort ozonisiertes Wasser her. Das aus Edelstahl bestehende Desinfektionssystem umfasst einen ölfreien Luftkompressor, der einem Sauerstoffkonzentrator Luft zuführt. Diese Luft durchströmt einen luftgekühlten Ozonreaktor mit verstellbarem Ausgang. Danach wird das Ozongas in den von einer integrierten Verstärkerpumpe über ein angeschlossenes Schlauch- und Düsensystem zugeführten Wasserstrom injiziert und aufgelöst. Das System umfasst auch einen Abgasvernichter. So ist gewährleistet, dass kein Ozongas in den Arbeitsbereich gelangt.
Kürzlich kam es in einem großen europäischen lebensmittelverarbeitenden Betrieb zu einem Vorfall mit Listerien. Durch einen Notruf wurde Evoqua um Hilfe gebeten und konnte ein Desinfektionssystem der PC-Serie liefern. Vor dem Einsatz des mobilen Ozonsystems hatte man im Unternehmen Chemikalien zur Sanitisierung eingesetzt, damit aber keine Inaktivierung der Bakterien erreichen können. Seit der Ozoneinleitung wurden keine weiteren Listerien nachgewiesen. Die Verwendung von Ozon machte die Produkte sicherer, erhöhte die Haltbarkeitsdauer der frischen Erzeugnisse schützte den Ruf der Marke des Unternehmens. Der Einsatz von Ozon hat sich im Vergleich zum Einsatz von Chemikalien als wirtschaftlicher erwiesen. Für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter verbesserte sich die Sicherheit am Arbeitsplatz, da durch das Ozon auch der rutschige Biofilm vom Boden entfernt wurde. Zudem verringerte sich die Geruchsbelästigung im Werk.
Diese Ergebnisse werden durch Studien des norwegischen Instituts für Wasserforschung (NIVA) bestätigt. Im Rahmen dieser Studien hatte man Biofilme von Listeria monocytogenes auf Kunststoff- und Stahloberflächen im Labor gezüchtet. Diese Oberflächen wurden dann ozonisiertem Wasser ausgesetzt, und zwar durch Eintauchen oder durch Abspülen. Nach der Behandlung mit ozonisiertem Wasser wurden keine lebensfähigen Bakterien mehr nachgewiesen.
Evoqua bietet nicht nur eine Reihe mobiler Ozonsysteme zum manuellen Abwaschen, sondern auch stationäre Systeme, die leicht in CIP- und Produktwassersysteme zu integrieren sind. Verschiedene Studien lassen den Schluss zu, dass ozonisiertes Wasser bei der Zerstörung der meisten Bakterien und Viren außerordentlich effektiv ist. Kurz: Ozon ist eine hervorragende Alternative, insbesondere bei bakterieller Resistenz gegenüber Natriumhypochlorit, und kann zur Sanitisierung von Maschinen- und Arbeitsoberflächen in allen Bereichen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie verwendet werden. Das Spektrum reicht von Anlagen zur Verpackung von Gemüse und Salat über Großbäckereien bis hin zu Brauereien und Herstellern von Softdrinks.
Veröffentlicht in Food Processing, Ausgabe Mai 2020, Seite 12.
[i] Kim J G et al Application of ozone for enhancing the microbiological safety and quality of foods: a review J Food Prod. 1999 Sep;62(9):1071-87.
[ii] Kim JG, Yousef AE.. Inactivation kinetics of foodborne spoilage and pathogenic bacteria by ozone. J Food Sci 2000 65:521-528.
