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 Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics