Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Barrieren für Bakterien

16.06.2009
Auch wenn Lebensmittelerzeuger einwandfreie Rohmaterialien liefern, kann ihre Qualität in der Produktions- und Lieferkette beeinträchtigt werden.

Dies geschieht zum Beispiel durch die Aufnahme von mikrobiellen Kontaminationen an Arbeitsflächen oder durch Biofilme in Rohrinnenwänden und anderen schwer zugänglichen Stellen.

Dieser Risikofaktor kann durch die Beschichtung von Oberflächen mit biozid (antibakteriell) wirkenden Polymeren und den Einsatz von Verpackungsmaterialien mit aktiven Inhaltsstoffen ausgeschaltet werden.

Die Entwicklung dieser Materialien und die Kontrolle ihrer Wirksamkeit wird im Rahmen des EU-kofinanzierten Forschungsprojektes BIOSURF erprobt.

Biozide Oberflächen erhöhen Lebensmittelsicherheit

Zuverlässige Desinfektion wird in der Lebensmittelindustrie von mehreren europaweit gültigen Direktiven eingefordert, um die Verbraucher zu schützen und den Qualitätsstandard auf hohem Niveau zu halten. Herkömmliche Desinfektionsmittel wie Chemikalien (z.B. Chlorine) und Biozide wirken durch eine Störung des Zellstoffwechsels zwar zuverlässig gegen Bakterien, sofern diese keine Resistenz gegen sie ausgebildet haben; aufgrund ihrer hohen Flüchtigkeit gelangen sie aber auch schnell in die Luft und können beim Menschen gesundheitliche Beschwerden hervorrufen.

Überdies können sie bei entsprechender Konzentration den Geschmack von Lebensmitteln beeinträchtigen. Eine effektivere und gesundheitlich unbedenkliche Desinfektion verspricht der Einsatz chemisch beständiger Polymere.

Im Rahmen des Projektes BIOSURF ("Development and implementation of a con-tact biocide polymer for ist application as antimicrobial and anti-deposit surfaces in the food industry") werden aminofunktionalisierte Polymere auf Basis eines bicyclischen Kohlenwasserstoffs synthetisiert und in Flächen sowie in Verpackungsmaterialien eingebettet. Auf derart präparierte Oberflächen und Verpackungen können sich Bakterien nur schwerlich ansiedeln und ausbreiten. Biofilme z. B. in Tanks können sich dann schwerer herausbilden.

Besonders auf geschützten Oberflächen in feuchten Milieus, die sowohl Nährstoffe als auch Mikroorganismen beherbergen, entstehen sie andernfalls. "Da sie unter diesen Bedingungen schnell anwachsen, können Produktions- und Reinigungsprozesse spürbar beeinträchtigt werden. Dadurch erhöht sich nicht nur das Hygienerisiko, sondern auch der wirtschaftliche Schaden, z.B. durch Druckverlust, höheren Wartungsbedarf und Abstriche bei der Produktqualität", erklärt Mirko Hänel, Forschungsdirektor bei dem Projektpartner ttz Bremerhaven. Das Forschungsunternehmen hat bereits in vorangegangenen Projekten Know-how über die Desinfektion bei Cleaning-in-Place-Prozessen in der Lebensmittelbranche sowie Verpackungsmaterialien mit aktiven Komponenten aufgebaut.

Die Partner planen, die funktionalisierten Polymere sowohl auf thermoplastischen Kunststoffflächen und beschichteten Stahlflächen mit und ohne direkten Lebensmittelkontakt einzusetzen. Auch Flächen, die nicht mit Lebensmitteln in Berührung kommen, können zur Vermehrung unerwünschter Mikroorganismen beitragen. Durch die Anreicherung mit funktionalisierten Polymeren werden Säuberungs- und Desinfektionsprozesse optimiert. Auf Verpackungsmaterial erhöhen die Polymere nicht nur die Lebensmittelsicherheit, sondern verlängern auch die Haltbarkeit der Produkte. "Der Effekt basiert auf der Reaktionsfähigkeit der hohen Ladungsdichte der Polykationen des Polymers mit den negativ geladenen Zellmembranen der Mikroorganismen. Auf diese Weise wird die Membran zerstört und ein mikrobielles Wachstum verhindert", so Prof. Carsten Harms, Leiter der Molekulargenetik am ttz Bremerhaven. Die Synthese von ringförmigen Alkenen mit Reaktionsbeschleunigern, die den Austausch einer Molekülgruppe forcieren, bringt Polymere mit bestimmten Architekturen hervor. Sie unterscheiden sich in ihrem antimikrobiellen Wirkungsgrad und können somit je nach Anwendung "maßgeschneidert" werden.

Die Grundlage der Entwicklungen bilden patentgeschützte Konzepte der beteiligten mittelständischen Unternehmen. Auch die Weiterentwicklung der Grundversion eines softwarebasierten Kontrollsystems zur Dokumentation der Wirksamkeit antimikrobieller Beschichtungen gehört zu den Projektzielen. Diese Einheit steuert auch ein automatisches Dosierungssystem, das die Biozidkonzentration konstant hält. Außerdem soll ein Sensor zum Einsatz kommen, der die Dicke der Biofilme durch Messung des Wiederstandes bei der Wärmeleitfähigkeit ermittelt. In der Papierindustrie wurde dieser Sensor bereits erprobt, soll nun aber für weitere Anwendungen angepasst werden.

Die Testreihen im Projekt BIOSURF werden in der Fruchtsaft herstellenden Indust-rie sowie bei der Herstellung von Bier unter realen Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse sollen durch eine zuverlässige Reinigungsleistung den Qualitätsstandard in der Lebensmittelindustrie verbessern und den Verbrauchern so noch besseren Schutz gewähren.

Das Projektkonsortium steht unter der Leitung der technischen Universität Graz. Das Projekt hat ein Budget von 1,45 Mio. Euro und wird im 7. Forschungsrahmenprogramm von der Europäischen Union gefördert.

Das ttz Bremerhaven versteht sich als innovativer Forschungsdienstleister und betreibt anwendungsbezogene Forschung und Entwicklung. Unter dem Dach des ttz Bremerhaven arbeitet ein internationales Team ausgewiesener Experten in den Bereichen Lebensmitteltechnologie und Bioverfahrenstechnik, Analytik sowie Wasser-, Energie- und Landschaftsmanagement, Gesundheitssysteme sowie Verwaltung & Software.

Kontakt:
ttz Bremerhaven
Britta Rollert, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Telefon: 0471 / 4832-121/-124; Fax: 0471 / 4832-129
E-Mail: brollert@ttz-bremerhaven.de

Britta Rollert | idw
Weitere Informationen:
http://www.ttz-bremerhaven.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält
22.05.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus
22.05.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie