生物膜是粘附在固体表面或存在于液体空气界面的,由微生物和水及微生物分泌的多糖和蛋白质等物质共同构成的代谢活跃的复合体。生物膜是微生物生存的主要形式,具有在不利环境下保护微生物群体的功能。根据微生物种类和生物膜的结构,生物膜有单菌种生物膜,多菌种生物膜,单层生物膜和三维生物膜。生物膜具有富集营养,防止干燥,清除有毒物质,防止有害物质侵害等保护功能。生物膜存在于几乎任何湿润的表面,世界上超过90%的细菌是以生物膜形式存在。
生物膜有三个特性对食品工业造成极大的危害,一是生物膜的粘附性,由于生物膜的多糖类物质对固体表面具有很强的粘附性,使得生物膜的清除较为困难,生物膜一旦形成,简单的清洁消毒过程很难将其清除,必须使用专业的配方清洁剂,按照适当的清洁消毒程序使用,才能将其清除。二是生物膜的抗消杀特性。生物膜中的细菌细胞比浮游细菌对消毒剂具有更强的抵抗力。三是生物膜可导致生物沉积,从而腐蚀设备,影响热传导效能。
由于生物膜在食品加工环境中难以清除,能存活于常规的清洁消毒过程。为了确保食品安全,我们每天都要对加工设备和环境进行清洁消毒,清洁不单是要把食物污垢清除,还要把生物膜上的多糖等物质从固体表面溶解出来,再通过消毒,把清洁后残余的微生物杀死。绝大部分食品加工环境还是一个开放的环境,不可能做到完全无菌的状态,某些部位在清洁消毒后暂时会处于无菌状态,但只要有足够的时间,随着污垢的积聚,微生物又会重新污染和生长,并逐步发育成生物膜,我们必须尽量确保在生物膜形成之前进行清洁消毒,防止生物膜的形成。同时,还要消除或抑制生物膜赖以生存的重要环境——微生物小生境。
微生物小生境是指食品加工环境中微生物能大量生长繁殖的场所,微生物在小生境中以生物膜的形式存在。微生物小生境一旦形成,就会成为食品微生物污染的源头,微生物就会从小生境直接或间接地污染食品。形成微生物生长小生境的条件第一是要有水分,第二要有食物残屑。由于微生物需要的食物很少,我们肉眼看不见的食物残屑就已经足够微生物的生长。第三,这些水分和食物残屑,必须在一定时间内驻留,驻留时间越长,小生境中微生物数量越大。第四是要有一定的温度条件,微生物的种类很多,对温度的要求可以从0-70℃不等。
微生物小生境的形成归根到底是由于清洁消毒不到位或由于设备设施的缺陷导致无法进行清洁消毒造成的,控制微生物小生境的形成可以有效地抑制生物膜的形成。不卫生的设备、设施的设计和建造,不正确的操作和不卫生的设备设施维护修理都容易产生微生物小生境,如不能溶解的蛋白质和脂肪残屑、摆放在食品加工区域的清洁设备、破损的手套等等。
所以,在设备和环境上也要有相应的防止小生境产生的措施。所有设备都不允许有空隙,裂纹,腐蚀,隐窝,开放性焊接线,重叠焊接线,缺口,突出边角,钉口和死角。所有的焊接必须是连续和封闭性的。不仅设备加工商制造设备时需要确保焊接的连续性和没有藏匿点,食品加工商在进行设备的维护,维修和改造时也要确保满足这些要求。
生物膜的清除,其重点不仅仅在于除,更在于清,对食品加工环境的监控以及保证设备和工厂设计的合理才是标本兼治的良方。