Gıda Endüstrisinde Biyofilm

Biyofilm, canlı veya cansız bir yüzeye yapışarak kendi ürettikleri polimerik yapıda jelsi bir tabaka içinde yaşayan mikroorganizmaların oluşturduğu topluluklardır [1].

Biyofilm varlığı, hidrotermal kayalarda veya fosillerde 3,2 milyar yıl önce gözlemlenmiştir. Mikroorganizmaların varlığını sürdürmesinin evrensel stratejisi biyofilm oluşumudur. Mikroorganizmalar sanıldığının aksine %65-80 oranında biyofilmler oluşturarak yaşarlar ve bu sayede enfeksiyona neden olurlar. Aynı zamanda bakteriler dışında funguslar, protozoonlar, virüsler, algler de biyofilm oluşturur. Genellikle biyofilm tabakasında birden fazla tür hatta cins birlikte bulunur [2]. 

Biyofilmler, gıda kaynaklı enfeksiyonların en önemli kaynağıdır. Gıda endüstrisinde önemli bir sorun olarak karşımıza çıkan biyofilmlerin etkilediği en önemli sektörler arasında süt, et, kanatlı hayvanlar ve deniz ürünleri bulunmaktadır. Biyofilm oluşumu ile gıda yüzeyinde film yığılımı, süt depolama tanklarında mikrobiyal kolonizasyon, ısı eşanjörlerinde kirlenme ve ambalajlama materyalinin yüzeyinde spor tutunması ve benzeri birçok soruna neden olmaktadır. Süt endüstrisinde biyofilm matrisi içinde baskın olarak süt kalıntıları, proteinler ve kalsiyum fosfat gibi mineraller vb. yer almaktadır. Süt ürünlerinde herhangi bir kontaminasyon meydana geldiğinde ilk önemli sebep olarak biyofilm akla gelmektedir. Çünkü biyofilm oluşumu süt ve süt ürünleri üretiminin yapıldığı işletmelerde sık karşılaşılan önemli sorunlardan birisidir [3].

Biyofilm Oluşumuna Elverişli Alanlar 

Gıda işletmelerinde su giderleri, üretim teknelerindeki çatlaklar ve çizikler, sisteme bağlı sonu olmayan borular, tezgâh yüzeyleri, pastörizatörler, sulu ya da glikol ile çalışan soğutma sistemleri, fayans duvarlar, taşıma hattı, musluk yüzeyleri, lavabo, tuvalet yüzeyi, soğutma odalarının tavanları, soğutma ve haşlama tankları gibi sıvı ile kaplı yüzeylerin biyofilm gelişimi için uygun ortamlar olduğu bilinmektedir [4].

Biyofilmin Neden Olduğu Problemler

Biyofilm oluşumu sonucu çeşitli gıda ekipmanlarının yüzeylerinde spor tutunması ve benzeri birçok sorun ortaya çıkmaktadır. Örneğin, çiğ sütün pastörizasyonu sırasında sütün içerisinde bulunan Bacillus cereus sporları pastörizatörde film yapısı içinde canlı kalarak çimlenir ve gelişir. Bu olay sonucunda birbirini takip eden zincirleme kontaminasyonlar sonucu ciddi tehlikeler oluşur. Bunun sonucunda ise gıda güvenliği riske atılmış olur ve maliyette artış gözlemlenir. Çoğu zaman temizleme ve dezenfeksiyon işlemleri bu sporları tümüyle yok edemeyebilir. Biyofilm sadece işletme ortamındaki ekipman yüzeyinde değil aynı zamanda üretilen gıdalarında yüzeylerinde de oluşabilmektedir. Bu durum ürünler arasında çapraz kontaminasyona ve işlem sonrası ürünlerdeki kontaminasyona sebep olmaktadır [4].

Biyofilmin Kontrolü ve Uzaklaştırılması

Ekipman yüzeylerinde mikrobiyal biyofilm oluşumu ve katı yüzeylere tutunma, geleneksel yöntemler kullanılarak mikroorganizmaların uzaklaştırılmasına karşı dirence sebep olabilir. Hâlbuki sıvı kültürde herhangi bir yüzeye tutunmayan mikroorganizmaları bu yöntemler ile uzaklaştırmak ya da öldürmek mümkündür. Bu nedenle yeni yöntemler kadar iyileştirilmiş yöntemlerde uygulanmalıdır çünkü büyüdükleri takdirde biyofilmlerin uzaklaştırılması zordur. Biyofilmler genç iken uzaklaştırılmalıdır. Biyofilm oluşumunun erken aşamalarında planktonik hücreler temizlik ve hijyene, olgun biyofilmlerdeki serbest olmayan hücrelerden daha hassastır. Bir gıda işleme faaliyetinde temizlik, yıkama ve sanitasyon bu sıra ile ve çok sıklıkla yapılmalıdır. Sanitasyonu olumsuz etkilediğinden, gıda kalıntılarının uzaklaştırılması için temizlik gereklidir. Biyofilmin uzaklaştırılmasının kontörü; sanitizer ile muamele süresine, sıcaklığa ve sanitizerin daha iyi nüfus edebilmesine, biyofilm matriksinin mekanik işlemle parçalanmasına bağlıdır [1].

Yazar: Berfin DOĞRUL

Kaynaklar

[1] Ray B., Bhunia A., (2016), Temel Gıda Mikrobiyolojisi, 5.baskı, Ankara, 73-78s
[2] Willke A., (2016), Biyofilm ve Biyofilme Yaklaşım, UDAİS, İstanbul, 2-25s
[3] Ünal D., Tayfur M., (2017), Biyofilm, Türkiye Halk Sağlığı Kurumu, Obezite, Diyabet ve Metabolik Hastalıklar Daire Başkanlığı, Ankara Başkent Üniversitesi Sağlık Bilimleri Fakültesi, Beslenme ve Diyetetik Bölümü, Ankara, 108-113s
[4] Ölmez Z., (2009), Süt Sanayisinde Biyofilm Oluşturan Mikroorganizmalar ve Biyofilm Oluşumunun Önlenmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 9-82s