VIEW ARTICLE    DOI: 10.1094/ASBCJ-64-0008

Microbial Attachment and Biofilm Formation in Brewery Bottling Plants. Erna Storgårds (1), VTT Biotechnology, P.O. Box 1500, FIN-02044 VTT, Finland; Kaisa Tapani, Oy Sinebrychoff Ab, P.O. Box 87, FIN-04201 Kerava, Finland; Peter Hartwall, Oy Hartwall Ab, P.O. Box 31, FIN-00391 Helsinki, Finland; Riitta Saleva, Olvi Oyj, P.O. Box 16, FIN-74101 Iisalmi, Finland; and Maija-Liisa Suihko, VTT Biotechnology, P.O. Box 1500, FIN-02044 VTT, Finland. (1) Corresponding author. E-mail: <erna.storgards@vtt.fi> J. Am. Soc. Brew. Chem. 64(1):8-15, 2006. Accepted March 4, 2005.

Microbial attachment and biofilm formation in brewery bottling plants was studied by mounting sterile, stainless steel coupons onto critical sites of the fillers in three breweries. Microbiological samples were taken from the coupons to reveal the primary colonizers in biofilm formation. The bacteria were identified using ribotyping, carbohydrate fermentation tests, and partial 16S rDNA sequencing. The effect of sugars and sweeteners on the attachment of primary colonizers to stainless steel was analyzed with epifluorescence microscopy. The biofilm formation rate was studied for eight weeks by successively dislodging the test coupons from each sampling site and examining them with epifluorescence microscopy. The results showed that primary colonizers accumulated on new stainless steel surfaces within hours after the start of production. Regular daily cleaning reduced the number of microorganisms on the surfaces only momentarily. Canning machines were markedly less prone to accumulation of microorganisms than bottling machines. Gram-negative bacteria, yeasts, and molds were the first to colonize the surfaces. Attachment of primary colonizers to stainless steel was increased by sugars and sweeteners. Horizontal surfaces were prone to microbial accumulation and should be avoided in constructions as much as possible. Furthermore, biofilm formation occurred on certain surfaces despite daily cleaning and disinfection. Keywords: Hygiene, Packaging, Primary colonizers, Sugars, Sweeteners

La fijación microbiana y formación de biofilm en plantas de embotellamiento de cervecerías se estudio a través de cupones de acero estéril inoxidables montados sobre sitios críticos de los envasadores de tres cervecerías. Se tomaron muestras microbiológicas de los cupones para revelar cuales eran los colonizadores primarios en la formación de biofilm. Las bacterias fueron identificadas con ribotipo, pruebas de fermentación de carbohidratos, y secuencia parcial de rDNA 16S. El efecto de azúcares y dulcificantes en la fijación de colonizadores primarios al acero inoxidable fue analizado con microscopia de epifluorescencia. El índice de formación de biofilm fue estudiado por ocho semanas desalojando los cupones de prueba sucesivamente de cada sitio de muestreo y examinándolos con microscopia de epifluorescencia. Los resultados demostraron que los colonizadores primarios se acumularon en las superficies nuevas de acero inoxidable dentro horas después del comienzo de la producción. La limpieza diaria regular redujo el número de microorganismos en las superficies solamente por unos momentos. Las máquinas de enlatamiento eran notablemente menos propensas a la acumulación de microorganismos a las de embotellamiento. Las bacterias, levaduras, y hongos gramo-negativos fueron los primeros en colonizar las superficies. La fijación de colonizadores primarios al acero inoxidable aumento con azúcares y dulcificantes. Las superficies horizontales fueron propensas a la acumulación microbiana y deben ser evitadas en la construcción de equipo tanto como lo sea posible. Además, la formación de biofilm ocurrió en ciertas superficies a pesar de la limpieza y desinfección diaria. Palabras claves: Azúcares, Colonizadores primarios, Dulcificantes, Empaque, Higiene