Onderdeel van de pijler microbiologische bemonstering van het TAAG Leercentrum. Vult het programma van omgevingsmonitoring aan, dat zich meestal op oppervlakken richt.
Inhoudsopgave
Ook lucht vervoert micro-organismen
De meeste programma's voor omgevingsmonitoring richten zich op oppervlakken, en terecht: daar vestigen pathogenen zich en vandaar komen ze in het product. Maar tussen een besmet oppervlak en een blootgesteld levensmiddel zit ook de lucht. Een overzicht van Masotti en collega's in Trends in Food Science & Technology beschrijft haar als een factor die bijdraagt aan kruisbesmetting: hoewel de lucht die een fabriek binnenkomt meestal wordt gekoeld en gefilterd, laten de processen, het personeel en de installaties zelf micro-organismen vrij in het interieur. Het resultaat zijn bioaerosolen die sterk variëren tussen fabrieken, binnen één fabriek en van dag tot dag.
In een studie in een Braziliaanse zuivelfabriek, gepubliceerd in het Brazilian Journal of Microbiology, noemen de auteurs als belangrijkste bronnen van aerosolen het personeel, de vloerafvoeren, het ventilatiesysteem en het water dat onder druk wordt gebruikt tijdens reiniging en sanitatie.
Wanneer het zinvol is lucht te bemonsteren
Luchtbemonstering levert het meeste op waar het product blootligt na zijn laatste behandeling en vóór de verpakking wordt gesloten:
- Zones voor het afkoelen, snijden en verpakken van gebakken producten, een kritiek punt dat wordt beschreven in het artikel over microbiologie in de bakkerij.
- Vul- en verpakkingsruimten voor zuivel, dranken en producten met een lange houdbaarheid.
- Zones voor kant-en-klare levensmiddelen, waar geen latere stap is die de belasting vermindert.
- Processen die gevoelig zijn voor bederf door schimmels en gisten, die zich gemakkelijk via de lucht verspreiden, zoals besproken in het artikel over bederforganismen.
Het is ook nuttig om het effect van concrete wijzigingen te controleren: een verbouwing, een nieuw filter in het luchtsysteem, een aanpassing van de personeelsstromen of een reiniging met hogedrukslangen vlak bij blootliggend product.
Passieve methode: sedimentatieplaten
De norm ISO 14698-1:2003, over de beheersing van biocontaminatie in cleanrooms en gecontroleerde omgevingen, definieert de sedimentatieplaat als een recipiënt, bijvoorbeeld een petrischaal, met een geschikt steriel kweekmedium, dat gedurende een bepaalde tijd open wordt gelaten om de levensvatbare deeltjes op te vangen die uit de lucht neerslaan.
Het is de eenvoudigste en goedkoopste methode en ze meet iets met praktische betekenis: wat op een open oppervlak valt, net zoals het op een blootliggend product zou vallen. De beperking is dat ze niet aangeeft hoeveel micro-organismen er per volume lucht zijn, en dat kleine deeltjes, die in zwevende toestand blijven, nauwelijks neerslaan.
De index van microbiële luchtbesmetting (IMA)
Om sedimentatieplaten vergelijkbaar te maken, stelden Pasquarella en collega's de IMA-index voor, met een gestandaardiseerd "1/1/1"-schema: plaat met een diameter van 9 cm, 1 uur open, op 1 meter boven de vloer en op ongeveer 1 meter van muren en obstakels. Het resultaat wordt uitgedrukt in KVE per plaat in die tijd. Een overzicht uit 2020 in Acta Biomedica geeft de voorgestelde klassen weer (0 tot 5, zeer goed; 6 tot 25, goed; 26 tot 50, matig; 51 tot 75, slecht; meer dan 75, zeer slecht) en stelde vast dat de voedingsmiddelenindustrie tot de binnenomgevingen behoorde waar de index het meest werd toegepast.
Actieve methoden: luchtsamplers
Een actieve sampler zuigt een bekend volume lucht aan en vangt de levensvatbare deeltjes op, zodat het resultaat kan worden uitgedrukt in KVE/m3. ISO 14698-1 onderscheidt twee principes:
- Impactie: de lucht botst tegen een vast oppervlak, doorgaans een agarplaat. Het is het meest gebruikte formaat in fabrieken.
- Impingement: de lucht botst tegen een vloeistof en de deeltjes blijven daarin achter, waarna ze kunnen worden gefilterd, uitgeplaat of met moleculaire methoden geanalyseerd.
Er bestaan ook filtratie-, centrifugale en cascadesamplers. Bij impactiesamplers met een geperforeerd deksel kunnen meerdere deeltjes door hetzelfde gaatje passeren, daarom leveren fabrikanten correctietabellen voor de telling; de studie in de zuivelfabriek paste die correctie toe voor een apparaat met 400 gaatjes.
Passief of actief: wat de gegevens zeggen
De studie van Salustiano en collega's vergeleek beide methoden in zes zones van een zuivelfabriek. De resultaten illustreren de verschillen goed:
- De impactiesampler won 2 tot 10 keer meer micro-organismen terug dan de sedimentatie.
- De dominante groep hing af van de methode: met de sampler overheersten gisten en schimmels; met de sedimentatieplaten mesofiele aerobe bacteriën.
- De sedimentatieplaten toonden geen coliformen of Staphylococcus aureus aan, die met de sampler wel verschenen, in lage niveaus.
- De luchtvochtigheid vertoonde een verband met de toename van de tellingen; de temperatuur niet.
De auteurs concludeerden dat voor het terugwinnen van micro-organismen uit de lucht, pathogenen inbegrepen, de impactiemethode aan te raden is. Het overzicht van de IMA-index voegt een nuance toe: actieve bemonstering meet de concentratie in de lucht en passieve bemonstering weerspiegelt wat op kritieke oppervlakken neerslaat, en er is geen vaste equivalentie tussen beide. Veel fabrieken gebruiken ze allebei voor verschillende doeleinden.
Hoe je de bemonstering opzet
Punten, tijdstippen en toestanden
ISO 14698-1 vraagt dat de monitoring wordt ontworpen per risicozone en dat de bemonstering zelf het product of de zone niet besmet. De norm onderscheidt ook drie toestanden van een installatie: nieuw gebouwd, in rust en in bedrijf. Voor een voedingsmiddelenfabriek is bemonsteren in bedrijf, dicht bij het blootliggende product en op ongeveer de hoogte van de lijn, meestal het meest informatief, aangevuld met monsters in rust om de bijdrage van het proces te scheiden van die van het luchtsysteem.
Media en incubatie
In de studie in de zuivelfabriek werden platentelagar voor mesofiele aerobe bacteriën, aardappeldextroseagar voor schimmels en gisten, VRB-agar voor coliformen en Baird-Parker voor S. aureus gebruikt, met volumes van 100 tot 1000 liter lucht afhankelijk van de verwachte belasting. Het deksel van de sampler werd gesteriliseerd en voor en na elke afname ontsmet met 70 % alcohol. Zoals bij elke inenting hangt het resultaat ervan af dat de media gecontroleerd zijn, een onderwerp dat we behandelen in het artikel over kwaliteitscontrole van voedingsbodems volgens ISO 11133. Het transport van de platen naar het laboratorium volgt de richtlijnen van het artikel over transport en bewaring van monsters.
Hoe je de resultaten leest: er is geen universele grens
Het is gebruikelijk dat referentiewaarden worden aangehaald. De Braziliaanse studie noemt de waarden die de American Public Health Association (APHA) aanbeveelt voor mesofiele aerobe bacteriën in procesruimten: 90 KVE/m3 met sampler en 30 KVE/cm2/week met sedimentatieplaten; en vermeldt andere voorstellen, van 180 tot 360 KVE/m3 voor mesofielen en van 70 tot 430 KVE/m3 voor schimmels en gisten, afhankelijk van de zone.
Een systematisch overzicht van Loveniers en collega's, in 2024 gepubliceerd in het International Journal of Food Microbiology, plaatst die getallen in context. Na twintig jaar literatuur te hebben geanalyseerd, concludeert het dat er geen vastgestelde normen of richtlijnen met kwantitatieve grenzen voor micro-organismen in de lucht in de voedingsmiddelenindustrie bestaan, dat sterk bewijs voor een direct verband tussen de luchtbelasting en de productbesmetting ontbreekt, en dat het gebrek aan gestandaardiseerde bemonsteringsmethoden het vergelijken van studies verhindert. Het voorstel is om criteria vast te stellen die zijn afgestemd op elk product en elke productiecontext, ondersteund door risicobeoordeling.
In de praktijk komt dat overeen met wat ISO 14698-1 vraagt: dat elke gebruiker zijn eigen alert- en actieniveaus vaststelt, passend bij zijn activiteit en bij elke risicozone, op basis van een nulmeting bij de ingebruikname die periodiek wordt herzien. Wat waarde heeft, is de trend in de tijd op hetzelfde punt, met dezelfde methode, meer dan een geïsoleerd getal dat wordt vergeleken met een cijfer van een andere fabriek.
Het normatieve kader
ISO 14698-1 en 14698-2 zijn geschreven voor cleanrooms, maar hun principes worden als referentie gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie. In Europa publiceerde CEN in 2020 de norm EN 17141, die de Europese versies van ISO 14698 verving en een informatieve bijlage voor de levensmiddelenbereiding bevat. De ISO 14698-normen blijven buiten dat gebied van kracht.
Wanneer de tellingen stijgen, bespreekt het overzicht van Masotti luchtbehandelingen zoals chemische vernevelen, ozon, uv-straling of koud plasma, altijd als aanvulling op reiniging en sanitatie, niet als vervanging. En een aanhoudende stijging in de lucht heeft meestal een oorsprong in de fabriek, zoals een afvoer, een machine met biofilm of een reinigingspraktijk die aerosolen veroorzaakt, die je het best opspoort met oppervlaktebemonstering.
Veelvoorkomende fouten
- Resultaten van sedimentatieplaten vergelijken met grenzen uitgedrukt in KVE/m3, of omgekeerd.
- Tussen campagnes van methode, medium of blootstellingstijd veranderen en zo de vergelijkbaarheid van de trend verliezen.
- Alleen in rust bemonsteren, wanneer de fabriek niet produceert en de lucht schoner is.
- Een voor een andere industrie gepubliceerde grens overnemen zonder een eigen nulmeting op te bouwen.
- De lucht als oorzaak behandelen en de bron die haar besmet niet onderzoeken.
Conclusie
Luchtbemonstering vult aan wat oppervlaktebemonstering niet ziet: hoeveel en wat er op een blootliggend product neerslaat. Sedimentatieplaten zijn eenvoudig en weerspiegelen die neerslag; actieve samplers kwantificeren per volume en winnen meer micro-organismen terug. Omdat er geen universele grenzen voor de voedingsmiddelenindustrie bestaan, ontleent het programma zijn waarde aan het aanhouden van dezelfde methode, het opbouwen van een eigen nulmeting, het vaststellen van alert- en actieniveaus per zone en het zoeken naar de bron wanneer de trend stijgt.
Over TAAG
Ontdek hoe de moleculaire detectiekits van TAAG helpen om bederforganismen en pathogenen die in een omgevingsmonitoringprogramma opduiken snel te identificeren.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen een sedimentatieplaat en een luchtsampler?
De sedimentatieplaat vangt op wat er gedurende een bepaalde tijd op neerslaat en wordt uitgedrukt in KVE per plaat en tijd. De actieve sampler zuigt een bekend volume lucht aan en maakt het mogelijk het resultaat uit te drukken in KVE/m3. In een studie in een zuivelfabriek won de actieve methode 2 tot 10 keer meer micro-organismen terug.
Wat is de IMA-index?
Het is een gestandaardiseerde index voor sedimentatieplaten: plaat van 9 cm, 1 uur open, op 1 meter boven de vloer en op ongeveer 1 meter van muren. Het resultaat in KVE per plaat wordt ingedeeld in categorieën van zeer goed tot zeer slecht.
Bestaat er een officiële grens voor micro-organismen in de lucht in voedingsmiddelenfabrieken?
Er zijn geen normen of richtlijnen met vastgestelde kwantitatieve grenzen voor de voedingsmiddelenindustrie. Er zijn gepubliceerde referentiewaarden, zoals die van de APHA, maar een systematisch overzicht uit 2024 beveelt aan criteria vast te stellen die zijn afgestemd op elk product en proces, gebaseerd op risicobeoordeling en op een eigen nulmeting.