食品安全的隱秘殺手——細菌性生物膜！

食品安全有很多敵人，作為食品人，天天都在戰斗！ ，我們說說其中一位較為隱蔽和神秘的殺手，他的名字叫“細菌性生物膜”。

1什么是細菌生物膜？

 細菌生物膜又稱細菌生物被膜。當細菌附著在食品加工設備表面或食品接觸表面，很有可能形成生物膜。生物膜在加工設備表面生長，卻很難被清除。好像牙齒表面的牙菌斑，當你很長一段時間不刷牙，細菌涂層會粘附在牙齒的表面。該涂層存在的時間越長，越堅固并且難以清除。

生物膜可以定義為細菌細胞群，并具有以下特點：

彼此粘附并粘附到設備表面；

被細菌群分泌的膠狀物質（多糖）包圍、粘附和保護；

與正常細胞相比，它們具有不同的基因表達譜和表現型。

2細菌生物膜有哪些危害？

 形成生物膜的細菌包括單增李斯特氏菌、沙門氏菌、彎曲桿菌、大腸桿、假單胞菌、產乳酸菌和耐熱菌。生物膜將導致產品污染。產品污染來源于生物膜上脫落的細菌，這些細菌可以重新附著在產品生產過程中的其它設備上或是直接進入食品中。如果腐敗菌，產品的保質期可能會縮短；如果是病原體，產品可能不合格，或者可能是食源性疾病爆發的原因，嚴重時可能需要召回，企業可能為此付出代價。

 致病性微生物引起的食源性疾病是食品安全的主要隱患。美國約80%的持續的細菌感染與細菌生物膜有關（美國國立衛生研究院報告）。

大腸桿菌O157:H7形成的細菌生物膜的研究發現

（美國科羅拉多州立大學病原菌研究實驗室）

該菌會出現在混合有機溶劑和牲畜胴體洗滌劑中，從而附著在不銹鋼設備表面，長達4天時間。

在15℃時或在冷藏時都有可能附著在設備、食品接觸表面、或食品上。

 設備接觸面的牛肉殘渣干了之后，容易形成細菌生物膜，但腐敗菌可能快速成長，從而破壞生物膜結構。

與牛肉接觸的塑料比不銹鋼更易形成由大腸桿菌O157:H7組成的生物膜。

 在含水環境中，大腸桿菌O157:H7生長很快，而在干燥環境中，營養物質減少，大腸桿菌O157:H7附著力會增加，清潔變得很困難。

與碎牛肉相比，受污染的肥牛肉更容易在接觸表面傳播大腸桿菌O157:H7。

單核細胞增生李斯特氏菌形成的細菌生物膜的研究發現

（美國科羅拉多州立大學病原菌研究實驗室）

該菌能夠粘附在各種食品接觸表面，在粗糙的表面更易形成。如果沒有適當清洗，會形成生物膜。

 在室溫環境中，該菌主導形成的生物膜可以存活并成長14天以上。當工作臺面有食物殘渣時，并且溫度濕度適宜（25℃、50-90%相對濕度），細菌可以幸存至少96個小時。濕度越大，存活細菌越多。

隨著該菌生物膜逐漸成熟，對消毒劑產生抗性，消毒劑對其作用越來越有限。

3、細菌生物膜在哪里產生？

 生物膜可以在食品工廠的各類表面上形成，包括不銹鋼、混凝土、玻璃和塑料。即使是看起來干凈的表面也可能被肉眼不可見的細菌生物膜所污染。需要特別注意的是，生物膜最可能在粗糙的、可滲透的表面或在具有劃痕、裂紋或凹痕的設備上形成，因為它們為細菌生長提供了有利的條件，并且特別難以消毒。生物膜還傾向于在不能定期清潔的、難以觸及的地方形成，例如輸送帶的下側。因此，確保食品加廠的設備不受這一棘手問題的影響，是防止污染和召回的關鍵。

4、細菌生物膜是如何形成的？

 生物膜的產生開始于細菌粘附。在存在水分和營養物質的情況下，有機物（蛋白質）和無機物在加工設備表面堆積，形成“條件層”，為細菌的粘附創造了條件。活的、損壞的或死亡的細胞將自己附著到“條件層”并開始定植。起初，“條件層”很薄，微生物、病原體逐漸生長和覆蓋在“條件層”上，隨著細菌層彼此粘附和附著到設備表面，吸附細胞碎片和營養物，生物膜便開始成形。細菌附屬物（例如菌毛和鞭毛）也可以促進其他細胞或物質的附著，形成菌落。例如，單核細胞增生李斯特菌通過產生附著原纖維來粘附表面。在附著期間，生物膜中的細胞協調工作，包括輸送營養物和清理廢物。

 隨著菌落繼續附著，菌落產生細胞外多糖，其細胞形態也產生變化。細胞外多糖形成有助于強化細胞在膜中的粘附，并保護細菌層免受清潔劑和消毒劑的影響。多糖也吸附其他細胞和碎片。生物膜逐漸生長，在沒有清除干預的情況下，將導致膜不可逆地附著到基質，彼此粘附，嵌入已經產生的細胞外物質的基質中。成熟的生物膜傳送氧氣、食物和營養物，同時運走發酵產物和脫落的細胞，達到一種平衡狀態。生物膜的最外層粘膜能吸附額外的污染物，并且能密封保護其中的細菌，可以使其中細菌對消毒劑的耐受性以高達100倍。流過生物膜的無機物和有機物為菌落提供營養。在生物膜內，損壞或小的細胞可能有時間修復自己并進行繁殖。該膜是不可逆的，需要特定的清潔方案才能清除。

5細菌生物膜的形成受哪些因素影響？

 微生物細胞本身具有附著到設備表面的能力，而富有營養物的“條件層”可以增強它們對設備表面的附著力。隨著細胞附著到表面接觸時間的增加，以及能加速細菌生長的條件（如營養水平、PH值和溫度）的發展，生物膜變得愈加強大。

 細胞粘附和生物膜生長受附著表面的類型和細菌種類的影響。一些細菌可能在接觸不銹鋼、聚丙烯、橡膠和玻璃等20分鐘內附著在其表面上。細菌生物膜可以在24小時內形成，并且可以在幾天內生長至幾毫米。生物膜復合物隨時間而變得更牢固，但是生物膜復合物上的細菌也可能脫落并且附著到其他表面上或成為食物的污染源。形成生物膜的細菌包括單增李斯特氏菌、沙門氏菌、彎曲桿菌、大腸桿、假單胞菌、產乳酸菌和耐熱菌。它們可以混合生長，但通常某個種類的細菌會占主導地位。

6細菌生物膜如何檢測與預防？

在采用儀器檢測生物膜之前，食品工廠應該注意以下現象：

細菌生物膜的疑似現象

不銹鋼表面出現 “彩虹”

看似干凈的表面有黏滑的感覺

產生酸味或異味

準確確定生物膜存在的方法是采用儀器進行檢測：

細菌生物膜的檢測方法

 三磷酸腺苷生物發光檢測（ATP檢測）：ATP是儲存在所有微生物中的能量分子，通過分析ATP水平，可以判斷設備表面上是否存在活的細菌。該檢測通常只能測出處于早期形成階段的細菌生物膜，此時膜內的細菌正積極尋找營養物。

紫外光檢測（UV檢測）：紫外光能清楚地顯示有機沉積物的存在，而肉眼則不可見。

 總有機碳檢測（TOC檢測）：即檢測食品加工設備或管道的沖洗水中的TOC含量。低TOC含量有助于驗證清潔效果。

 防止生物膜形成最有效的措施是，使用設計合理的衛生設備，盡可能減少難以清潔的區域。否則，必須定期拆卸和檢查一些部件，如墊片、O形圈、管道。

7細菌生物膜如何清除？

 清除表面上已形成的生物膜比預防其形成更困難。生物膜內形成的生物體更耐熱，因此即使通過烹飪也難以根除。食品工廠應該制定和實施一個持續、全面的衛生處理方案，以防止附著在設備表面條件層形成。如果食品工廠檢測到生物膜，推薦以下六個步驟可進行清除：

六個步驟去除細菌生物膜

 干洗：在使用化學品之前，通過擦拭、刷洗和清掃其表面，盡可清除可見的污垢。要小心些，不要太過用力導致刮擦或蝕刻表面，否則反而將創造有利于生物膜生長的環境。

 沖洗：使用48-54℃溫水來沖洗，水溫不要超過60℃，過高的溫度會使污垢形成碳化狀態和礦物水銹，從而使細菌生物膜更難清除。

 化學品處理：選用何種化學品清除生物膜將取決于食品工廠中使用的食品材料的類型。可與清潔化學品服務商合作，確定的化學品組合。可適當延長化學品的暴露時間（通常至少五分鐘），以使化學品有效地溶解生物膜。然后，擦洗和刷洗設備，以完全清除所有的細菌層。同樣要避免劃傷表面。

再沖洗：用60℃的水再一次沖洗，以確保所有化學品與污垢都被沖洗掉。

 消毒：一些細菌細胞在清潔后仍會殘留在設備中，因此需使用消毒劑將殘留細菌數量減少到可忽略的水平。清潔必須徹底，簡單地將消毒劑應用到污染的表面是不起作用的，因為在清除污垢的同時，消毒劑的功效也會減弱。當污垢去除后，生物膜便會暴露。此時，要使用較高濃度的消毒劑，因為較低濃度的消毒劑根本沒辦法殺死膜內的微生物。可以使用免沖洗的消毒劑；否則消毒后需要再次沖洗。

 設備檢查：使用上述檢測方法之一確認已成功清除生物膜。有些情況可能需要多輪清潔。 防止生物膜形成的方法是在每個班次之間對加工設備進行徹底消毒。即使有嚴格的衛生措施，也要定期檢查設備表面以確保不被頑固的生物膜所污染。