Merkblatt. Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA: Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen. VDMA-Fachverbandsschriften

VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen

Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA:

Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

Nr. 6/Juli 2002 überarbeitete Fassung Juli 2008 Verband Deutscher Maschinen- Fachverband und Anlagenbau e.V. Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Vorsitzender: Volker Kronseder Geschäftsführer: Richard Clemens

Lyoner Straße 18 D-60528 Frankfurt am Main Telefon +49 69 66 03-14 31 Telefax +49 69 66 03-12 11 E-Mail [email protected] Internet www.vdma.org/packtech

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

Inhaltsverzeichnis 1 VORBEMERKUNGEN ............................................................................................................... 3 2 BEGRIFFE.................................................................................................................................. 4 3 ANFORDERUNG AN TESTKEIME ZUR ÜBERPRÜFUNG VON PACKMITTELENTKEIMUNGSVORRICHTUNGEN FÜR ASEPTISCH ARBEITENDE ABFÜLLMASCHINEN ....................................................................................................................... 4 3.1 ENTKEIMUNG MITTELS WASSERSTOFFPEROXID ........................................................................ 5 3.2 ENTKEIMUNG MITTELS WASSERDAMPF .................................................................................... 5 3.3 ENTKEIMUNG MITTELS PERESSIGSÄURE .................................................................................. 5 3.4 MEDIEN ZUM SUSPENDIEREN DER SPOREN .............................................................................. 5 4 VERFAHREN FÜR DIE BEIMPFUNG DES PACKMITTELS .................................................... 5 4.1 SPRÜHEN............................................................................................................................... 5 4.2 AUFPIPETTIEREN .................................................................................................................... 5 5 KEIMREDUKTIONSTEST (COUNT-REDUCTION-TEST) ........................................................ 6 5.1 ALLGEMEINE VORGEHENSWEISE ............................................................................................. 6 5.2 PRÜFVERFAHREN ................................................................................................................... 6 6 ENDPUNKT-TEST (ENDPOINT-TEST)..................................................................................... 7 6.1 ALLGEMEINE VORGEHENSWEISE ............................................................................................. 7 6.2 PRÜFVERFAHREN ................................................................................................................... 7 7 PRÜFBERICHT .......................................................................................................................... 8 8 ANWENDUNG DES MERKBLATTS AUF DIE ÜBERPRÜFUNG NICHTASEPTISCH ARBEITENDER ABFÜLLMASCHINEN MIT VORRICHTUNGEN ZUR PACKSTOFFENTKEIMUNG ............................................................................................................. 8 9 LITERATUR ............................................................................................................................... 9 10 ZITIERTE NORMEN................................................................................................................. 10 ANHANG I TESTKEIME FÜR ASEPTISCHE ANLAGEN .............................................................. 11 ANHANG II KEIMREDUKTIONSTEST - ZAHLENBEISPIEL ......................................................... 12 ANHANG III ENDPOINT-TEST - ZAHLENBEISPIEL ..................................................................... 13 ANHANG IV ANZUCHTBEDINGUNGEN FÜR BACILLUS SUBTILIS SA 22 UND BACILLUS ATROPHAEUS SOWIE HERSTELLUNG DER SPORENSUSPENSION ...................................... 14 ANHANG V BEZUGSQUELLEN FÜR SPORENSUSPENSIONEN ............................................... 15

Dieses Merkblatt wurde unter dem Titel ‚Prüfung von Aseptikanlagen mit Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad’ erarbeitet im VDMA-Arbeitskreis „Schnittstellenproblematik bei Aseptikanlagen“ in Abstimmung mit der Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V.. An der Erstellung der Erstausgabe des Arbeitsblatts haben mitgewirkt: Herr Rainer Ammann Herr Dr. Peter Friedrich Herr Willibald Weber Frau Regina Zschaler

Herr Dr. Hong-An Duong Herr Dr. Peter Golz Herr Helmut Weber

Herr Rudolf Flörke Herr Dr. Ingo Sabotka Herr Joachim Wunderlich

Im Frühjahr 2008 erfolgte eine redaktionelle Überarbeitung durch o.a. VDMA-Arbeitskreis. Neben der Aktualisierung von Bezügen wurde im Abschnitt 5 (Keimreduktionstest) eine durch mathematische Umformung vereinfachte Formel für die Ermittlung der Keimreduktionsrate eingeführt. Ferner wurde der Titel gemäß der zwischenzeitlich im Arbeitskreis vorgenommenen Klassifizierung von hygienischen Abfüllmaschinen geändert. Anregungen zum Inhalt des Merkblatts können gerichtet werden an den Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA), Fachabteilung Verpackungsmaschinen, Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt/M. (Fax: 0069/6603-1211).

© Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

1 Vorbemerkungen Dieses Merkblatt ersetzt das Merkblatt „Prüfung von Aseptikanlagen mit H2O2 Packstoffsterilisationsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad“, das vom Arbeitskreis „Prüfmethode zur Packstoffsterilisation in Aseptikanlagen“ der Arbeitsgruppe „Mikrobiologie der Packstoffe“ der Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. herausgegeben wurde und in der Zeitschrift Verpackungsrundschau, Technisch-wissenschaftliche Beilage, Jahrgang 38 (1987), Ausgabe Nr. 6, Seiten 45 – 47 veröffentlicht wurde. Das vorliegende Merkblatt beschreibt Prüfverfahren, mit denen der mikrobiologische Wirkungsgrad von Packmittelentkeimungsvorrichtungen von hygienischen Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA (aseptisch arbeitende Abfüllmaschinen) ermittelt werden kann. Die hier beschriebenen Methoden - Keimreduktionstest und Endpunkt-Test - sind geeignet zur Prüfung der zur Drucklegung des Merkblatts eingeführten Verfahren zur Packmittelentkeimung mittels H2O2 , Wasserdampf und Peressigsäure. Es handelt sich dabei um sogenannte „ mikrobiologische Challenge-Tests“, die eine künstliche Packstoffverkeimung und kontrollierte Randbedingungen voraussetzen, um statistisch aussagefähige und objektiv vergleichbare Testergebnisse zu erhalten. 1 Der Auswahl des für das jeweilige Entkeimungsverfahren geeigneten Testkeims kommt eine besondere Bedeutung zu. Auswahlkriterium ist die Resistenz der Keime und deren Sporen gegenüber dem Entkeimungsmedium. In diesem Merkblatt werden daher für das jeweilige Entkeimungsverfahren geeignete Testkeime benannt und eine Methode zur Bestimmung der Resistenz des Testkeims gegenüber dem Entkeimungsverfahren beschrieben. Die Entkeimungsleistung einer aseptischen Abfüllmaschine ist abhängig von einer Vielzahl von Maschinenparametern wie z.B. Konzentration und Temperatur des Entkeimungsmittels, Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur des Dampfes, ggf. Verweilzeit der Folie im H2O2-Bad (abhängig von der Maschinenleistung), Form des zu entkeimenden Behältnisses u.a.m.. Diese Randbedingungen sind vor der Prüfung festzulegen. Der im Prüfbericht angegebene Wirkungsgrad bezieht sich stets auf die zuvor festgelegten Randbedingungen. Diese sind daher in den Prüfbericht aufzunehmen. Der ermittelte mikrobiologische Wirkungsgrad der Aseptikanlagen ist ferner abhängig von einer Reihe von Rahmenbedingungen wie z.B. Ausgangskeimbelastung des Packmittels, Art der Beimpfung des Packmittels, Methode der Wiederfindung der Keime usw.. Auch diese Rahmenbedingungen sind im Prüfbericht wiederzugeben. Schließlich ist der ermittelte mikrobiologische Wirkungsgrad auch abhängig vom untersuchten Packmittel. Werden auf einer aseptischen Abfüllmaschine verschiedene Packmittel abgefüllt, sollte der Test für jedes dieser Packmittel durchgeführt werden. So sind z.B. für Becher und Deckelfolie unabhängige Tests durchzuführen. Die Durchführung der hier beschriebenen Prüfverfahren setzt erhebliche Sachkenntnis voraus und sollte daher nur von Instituten oder Labors vorgenommen werden, die mit den Prüfmethoden vertraut sind. 2 Die Einbeziehung des Herstellers der zu überprüfenden Maschine wird empfohlen. An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass grundsätzlich nur mikrobiologisch ausgebildetes Fachpersonal unter Hinweis auf die einschlägigen Sicherheitsvorschriften mit der Beschaffung, mit der Lagerung sowie mit dem Umgang mit den für die Prüfverfahren benötigten hochkonzentrierten mikrobiologischen Testkeimsuspensionen betraut werden sollte.

1

Zur Abgrenzung mikrobiologischer Challengetests von anderen Arten der Überprüfung der mikrobiologischen Sicherheit von Abfüllmaschinen der Hygieneklassen IV und V nach VDMA s. VDMA Fachverbandsschrift Nr. 12/2007 2 Eine Referenzliste mit den Prüfmethoden vertrauter Institutionen kann beim Herausgeber des Merkblatts angefordert werden. © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Seite 3/16 Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad Die hier beschriebenen Prüfmethoden können sinngemäß auch auf die Überprüfung weiterer Entkeimungsverfahren übertragen werden. Vergleiche hierzu Abschnitt 8.

2 Begriffe Aseptisch arbeitende Abfüllmaschinen (Aseptikanlagen) 3 Aseptisch arbeitende Abfüllmaschinen (Aseptikanlagen) sind Verpackungsmaschinen, die ein steriles Füllgut (z.B. Lebensmittel) rekontaminationsfrei in ein – zumeist auf der Maschine – entkeimtes Packmittel füllen. Um dies zu erreichen, werden hohe Anforderungen an den Wirkungsgrad der Entkeimungsvorrichtungen für das Packmittel, den Maschineninnenraum sowie die produktführenden Teile gestellt (s. VDMA Fachverbandsschrift Nr. 11/2006). So wird für die Packmittelentkeimung eine Keimreduktion für das jeweilige Entkeimungsverfahren geeigneter Testkeime von mindestens vier Zehnerpotenzen als notwendig erachtet. Aseptisch arbeitende Abfüllmaschinen finden typischerweise Anwendung bei der Abfüllung nichtsaurer und schwach saurer Produkte (pH ≥ 4,6), die ohne Kühlung über eine längere Zeit haltbar sein sollen. Packmittel Erzeugnis aus Packstoff, das dazu bestimmt ist, das Packgut zu umhüllen oder zusammen zu halten, damit es es versand-, lager- und verkaufsfähig wird. 4 Packmittelentkeimungsvorrichtung Die Packmittelentkeimungsvorrichtung ist ein wesentlicher Bestandteil einer aseptisch arbeitenden Abfüllmaschine. Ihre Aufgabe ist es, die Keimfracht der zu verarbeitenden Packmittel soweit zu reduzieren, dass eine Rekontamination des Füllguts durch das Packmittel ausgeschlossen werden kann. Der Wirkungsgrad von Packmittelentkeimungsvorrichtungen ist üblicherweise auf eine vorgegebene, meist geringe Keimfracht ausgelegt, die über entsprechende Spezikationen für die Packmittellieferanten, eine Lagerung des Packmittels unter ausreichend hygienischen Bedingungen sowie die Einhaltung von Hygienevorschriften im Abfüllbetrieb sichergestellt werden kann. 5 Eine erhöhte Keimfracht des Packmittels birgt das Risiko einer Rekontamination des Füllguts trotz funktionierender Packmittelentkeimungsvorrichtung! Testkeim Testkeime dienen der Überprüfung von Entkeimungsvorrichtungen. Sie sollen eine hohe, möglichst definierte Resistenz gegenüber dem untersuchten Entkeimungsverfahren aufweisen, leicht nachzuweisen und gesundheitlich unbedenklich sein. Die Beschreibung eines Testkeims sollte folgende Merkmale enthalten: Name, D-Wert, genaue Stammesbezeichnung (ATCC-Nr. oder DSM-Nr.), LotNr. (bei fertigen Sporensuspensionen) Beimpfen Künstliche Verkeimung des Packmittels mit Testkeimen.

3 Anforderung an Testkeime zur Überprüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen für aseptisch arbeitende Abfüllmaschinen

3

Abfüllmaschinen der Hygieneklasse V nach VDMA. S. hierzu VDMA Fachverbandsschrift Nr. 2/ 2000 (2. Auflage 2006) Nach DIN 55405 Teil 3 5 Entsprechende Hinweise sind in der VDMA Fachverbandsschrift Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nr. 11/2006 dargelegt. © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Seite 4/16 Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008) 4

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3.1

Entkeimung mittels Wasserstoffperoxid

Gebräuchlich ist die Verwendung von Sporen von Bacillus atrophaeus (ATCC 9372, DSMZ 675, früher Bacillus subtilis) und Bacillus subtilis SA 22 (identisch mit NCA 72-52 und mit DSMZ 4181). 6

3.2

Entkeimung mittels Wasserdampf

Gebräuchlich ist die Verwendung von Sporen des Stammes Geobacillus stearothermophilus NCA 1518, ATCC 7953 (identisch mit DSM 5934) 7 . 8

3.3

Entkeimung mittels Peressigsäure

Gebräuchlich ist die Verwendung von Sporen von Bacillus atrophaeus (ATCC 9372, DSMZ 675, früher Bacillus subtilis) und Bacillus subtilis SA 22 (identisch mit NCA 72-52 und mit DSMZ 4181). 9

3.4

Medien zum Suspendieren der Sporen

Ethanolische Lösung (z.B. 70%) oder destilliertes Wasser 10 . Die Konzentration der ethanolischen Lösung und weitere Zusätze sind im Prüfbericht anzugeben.

4 Verfahren für die Beimpfung des Packmittels 4.1

Sprühen • • • •

Aufpipettieren 11

4.2 • • • 6

Beimpfen in keimarmer Umgebung Gleichmäßiger, feiner Auftrag Trocknung bei Raumtemperatur in keimarmer Umgebung bis zur vollständigen Trocknung Vorteil: Sporenauftrag ist der natürlichen Verteilung von Keimen angenähert. Nachteile: Mögliche Verkeimung der Umgebung; relativ aufwändige Handhabung

Beimpfen in keimarmer Umgebung Den Ort des Auftrages sowie die Gesamtkeimmenge im Prüfbericht vermerken. 12 13 Trocknung bei Raumtemperatur in keimarmer Umgebung bis zur vollständigen Trocknung

Da sich die Art der Sporengewinnung auf deren Resistenzeigenschaften auswirkt, sollte die zugrunde gelegte Herstellvorschrift bzw. die Bezugsquelle der Sporensuspension im Prüfbericht vermerkt werden. Eine Überprüfung der Sporenresistenz gegenüber dem zu untersuchenden Entkeimungsmittel ist zu empfehlen. Angaben zu Bezugsquellen s. Anhang V. Eine Anweisung zur Herstellung der Sporensuspension von Bacillus subtilis SA22 findet sich in Anhang IV zu diesem Merkblatt. 7 Angaben zu Bezugsquellen fertiger Sporensuspensionen s. Anhang V. Da sich die Resistenz der Sporen gegenüber feuchter Hitze von Charge zu Charge unterscheiden kann, sollte im Prüfbericht der D121-Wert unter Nennung des Berechnungsverfahrens angegeben werden. (Zur Beschreibung biologischer Indikatoren für Resistenz gegenüber feuchter Hitze s. DIN EN ISO 14161) 8 Zur Anwendung kommt auch Clostridium sporogenes PA (SC-218). 9 Da sich die Art der Sporengewinnung auf deren Resistenzeigenschaften auswirkt, sollte die zugrunde gelegte Herstellvorschrift bzw. die Bezugsquelle der Sporensuspension im Prüfbericht vermerkt werden. Eine Überprüfung der Sporenresistenz gegenüber dem zu untersuchenden Entkeimungsmittel ist zu empfehlen. Angaben zu Bezugsquellen s. Anhang V. Eine Anweisung zur Herstellung der Sporensuspension von Bacillus subtilis SA22 findet sich in Anhang IV zu diesem Merkblatt. 10 Die Aufbringung der Testkeime sollte möglichst aus destilliertem Wasser oder alkoholischen Lösungen erfolgen, da bei Verwendung von Puffern oder Kochsalzlösung hohe Salzkonzentrationen im Verlauf der Trocknung entstehen können und dadurch potentiell gebildete Schutzschichten falsche, in diesem Fall zu niedrige Abtötungsratenvortäuschen. 11 Die Ausführungen dieses Abschnitts gelten entsprechend für das Auftragen der Sporensuspension mittels der Swab- und der Glasspatelmethode. 12 Die Keimdichte wird in Doppelbestimmung aus der Keimsuspension ermittelt und als Mittelwert in koloniebildenden Einheiten/ml angegeben. 13 Empfohlene Auftragsmenge 0,01ml. Die Keimzahlen der Ausgangssuspensionen sind zu verifizieren. © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Seite 5/16 Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

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Vorteile: Verfahren ist weniger aufwändig als Sprühverfahren und erlaubt einen gezielten Auftrag der Sporensuspension auf für die Entkeimung kritischen Stellen des Packmittels. Nachteil: Verfahren führt mit hoher Wahrscheinlichkeit zum Auftrag mehrerer Keimschichten.

5 Keimreduktionstest (Count-Reduction-Test) 5.1

Allgemeine Vorgehensweise

Beim Keimreduktionstest durchlaufen die mit dem Testkeim künstlich verkeimten Packmittel die Aseptikanlage. Dabei wird die Anzahl der lebensfähigen Sporen vor und nach dem Passieren der Entkeimungsvorrichtung bestimmt und aus der Differenz der Keimzahlen die Abtötungsrate ermittelt.

5.2

Prüfverfahren i) Eine Überprüfung der kritischen Prozessparameter vor dem Testlauf ist zu empfehlen (z.B. Konzentration des Wasserstoffperoxids, Temperaturen) ii) Bereitstellung von mindestens 25 Packmitteleinheiten 14 , die für den Test unter gleichen Bedingungen beimpft wurden und pro Packmitteleinheit mit einer Ausgangskeimzahl von mindestens 105 Sporen des Testkeims befrachtet sind. 15 iii) Bestimmung der Ausgangskeimzahl AK bei 5 künstlich verkeimten Packmitteleinheiten aus ii) (Transportkontrolle). Zur Austragung der Keime werden die Behältnisse mit einem Testmedium gespült. Bei flächigen Packmitteln erfolgt der Keimaustrag mittels des Tupferverfahrens (Abstrichverfahren) nach DIN 10113-2 .

iv) Einstellen der vorgegebenen Maschinenparameter. Empfehlenswert ist eine Abstimmung der Parameter zwischen Maschinenhersteller und Maschinenbetreiber. v) Einbringen von mindestens 20 verkeimten Packmitteleinheiten in die Abfüllmaschine. Bei mehrbahnigen Abfüllmaschinen sind die verkeimten Packmitteleinheiten gleichmäßig auf die einzelnen Bahnen zu verteilen und auf den Verpackungseinheiten die Abfüllbahnen zu kennzeichnen. Bei mehr als 2 Bahnen ist sicher zu stellen, dass mindestens 10 Packmitteleinheiten pro Bahn untersucht werden können. Die Gesamtzahl der einzubringenden Packmitteleinheiten ist entsprechend zu erhöhen. vi) Durchführen des Testlaufs. Wenn möglich sollen die Packmittel während des Testlaufs mit 25% der Nennfüllmenge mit steriler, auf Raumtemperatur abgekühlter Magermilch oder einer sterilen, pipettierbaren bzw. filtrierbaren Flüssigkeit befüllt werden. Die Packmitteleinheiten sind nach der Befüllung sofort zu kühlen. Anschließend Dokumentation der Versuchsdaten. vii) Falls während des Testlaufs nicht mit einem Testmedium befüllt wurde, sind die entkeimten Packmittel nach dem Testlauf schnellstmöglich der mikrobiologischen Untersuchung zuzuführen, 16 um eine Verfälschung des Testergebnisses zu vermeiden. viii) Bestimmen der Überlebenskeimzahl für jede der im Testlauf entkeimten Packmitteleinheiten (ÜKi) sowie der Ausgangskeimzahl für jede der fünf zurückgestellten Packmitteleinheiten 14

Bei mehrbahnigen Abfüllmaschinen ist gegebenenfalls die Anzahl der bereitgestellten Packmitteleinheiten entsprechend v) zu erhöhen. 15 Die Ausgangsverkeimung sollte, wenn möglich, eine Log-Stufe über der vertraglich vereinbarten Entkeimungsleistung liegen. Entsprechende, von 5 (ii) abweichende Vereinbarungen sind im Prüfbericht als Abweichungen von dieser Testvorschrift zu vermerken. 16 Eine Benetzung des entkeimten Packmittels mit einem Testmedium verhindert eine mögliche Nachwirkung von Resten des Entkeimungsmittels (bei H2O2-Entkeimung) und dient der Revitalisierung subletal geschädigter Keime. © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Seite 6/16 Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad (AKj). ix) Berechnung der Mittleren Logarithmierten Keimreduktionsrate MLK. (Zahlenbeispiel s. Anhang II) MLKCR = log[(1/5)*ΣAKj)] – log[(1/20)*ΣÜKi] (1/5)*ΣAKj : (1/20)*ΣÜKi :

durchschnittliche Ausgangskeimzahl durchschnittliche Überlebenskeimzahl

i = 1, …, 20 17 j = 1, …, 5 Bei mehrbahnigen Abfüllmaschinen wird eine Auswertung nach den einzelnen Bahnen empfohlen. x) Der Test ist bestanden, wenn für jede untersuchte Bahn der zuvor festgesetzte Wert für die mittlere Keimreduktion zumindest erreicht wurde.

6 Endpunkt-Test (Endpoint-Test) 6.1

Allgemeine Vorgehensweise

Beim Endpunkt-Test werden die Packmittel zwar ähnlich wie beim Keimreduktionstest mit Testkeimen künstlich beimpft, allerdings aber in drei abgestuften Keimbelastungen, die sich jeweils um eine Zehnerpotenz unterscheiden. Der Hauptunterschied zum Keimreduktionstest liegt darin, dass beim Endpunkt-Test die künstlich verkeimte Verpackung mit einem auf den Testkeim abgestimmten sterilen Nährmedium befüllt und nach einer Bebrütungsphase nur die Anzahl unsteriler Packmitteleinheiten ermittelt wird. Der Endpunkt-Test liefert über den Wirkungsgrad der Packstoffsterilisation hinaus Aussagen über den gesamten Prozess, von der Produktzuführung und Abfüllung bis hin zum rekontaminationsfreien Verschließen der Verpackung.

6.2 i)

Prüfverfahren Funktionsprüfung mit nicht künstlich verkeimten Packmitteleinheiten 18 (Optional)

ii) Bereitstellung von mindestens je 100 für den Versuch ausgewählten Packmitteleinheiten mit einer Anfangskeimzahl von 102, 103 und 104 Sporen des Testkeims je Packmitteleinheit. 19 iii) Gleichmäßiges Verteilen der Packmitteleinheiten auf die Packmittelbahnen bei mehrbahnigen Abfüllmaschinen. iv) Einstellen der vorgegebenen Maschinenparameter. Empfehlenswert ist eine Abstimmung der Parameter zwischen Maschinenhersteller und Maschinenbetreiber. v) Testlauf mit Testmedium (z.B. sterile Magermilch oder ein auf den Testkeim abgestimmtes Nährmedium). Bebrütung der geschlossenen Packungen (mindestens eine Woche bei 30°C) 20 . Anschließend Bestimmung der Anzahl unsteriler Verpackungen. Unsterile Packungen sind hinsichtlich der auftretenden Keime zu untersuchen. 21 17

Werden mehr als 20 Packmitteleinheiten entkeimt ist die Formel entsprechend anzupassen Diese Testreihe dient der Überprüfung der allgemeinen Maschinenfunktionen und der Sterilität des abgefüllten Produkts. 19 Bei der Verwendung höherer Ausgangsverkeimungsstaffeln ist dies im Prüfbericht zu vermerken. 20 Wird als Testkeim B. stearothermophilus verwendet, erfolgt die Bebrütung bei 55°C. 21 Der Ursache für das Auftreten von Fremdkeimen ist nachzugehen. © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Seite 7/16 Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008) 18

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vi) Bestimmung der mittleren logarithmischen Keimreduktion MLK für jeden der drei Kontaminationsgrade nach folgender Formel 22 (Zahlenbeispiel s. Anhang III): MLKEP = log (Ausgangskeimzahl pro Einzelpackung) – (log ln (Anzahl der getesteten Packungen/Anzahl der sterilen Packungen)) vi) Der Test ist bestanden, wenn der zuvor festgesetzte Wert für die mittlere Keimreduktion für jede Testreihe zumindest erreicht wurde.

7 Prüfbericht Im Prüfbericht sind unter Hinweis auf dieses Merkblatt anzuführen: • Ausführendes Prüfinstitut / Prüflabor • Kurzbeschreibung der geprüften Aseptikanlage (Hersteller, genaue Typbezeichnung, Art der Packstoffentkeimungsvorrichtung • Einstellungen entkeimungsrelevanter Maschinenparameter in Abstimmung mit dem Maschinenhersteller (z.B. Gefahrene Maschinenleistung (Taktzahl,, ....) • Anforderung an die Keimreduktionsleistung der Aseptikanlage • Art und Konzentration des Entkeimungsmittels • Datum der Testläufe • Genaue Bezeichnung des Testkeims, sofern verfügbar Angabe der Werte der Resistenzprüfung • Beschreibung der Sporensuspension (Konzentration, Herstellungsvorschrift bzw. Bezugsquelle) • Art der Packmittelbeimpfung • ggf. Anführen des Testmediums • ggf. Restmenge des Sterilisationsmittels (entfällt bei Entkeimung mittels Wasserdampf) • Methode zur Bestimmung der Überlebenskeimzahl (Keimreduktionstest) • Methode der Bestimmung unsteriler Packungen (Endpoint-Test) • Angabe der mittleren logarithmischen Keimreduktion bei Benennung der durchgeführten Testart. • ggf. Abweichungen von der Testvorschrift • Beteiligtes Prüfpersonal • Unterschrift des Prüfverantwortlichen

8 Anwendung des Merkblatts auf die Überprüfung nichtaseptisch arbeitender Abfüllmaschinen mit Vorrichtungen zur Packstoffentkeimung Die in diesem Merkblatt dargelegten Prüfvorschriften lassen sich sinngemäß auch zur Überprüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen in hygienischen Abfüllmaschinen anwenden, die den strengen Anforderungen von VDMA Fachverbandsschrift Nr. 11/2006 nicht genügen. 23 Hierbei sind Testkeim und Füllmedien auf das Entkeimungsverfahren und den Anwendungsbereich abzustimmen. So wird z.B. bei sauren Produkten die Packstoffentkeimungsvorrichtung 22

Diese Formel wird u.a. von der NFPA (National Food Processors Association, USA) benutzt. Für den Fall, dass alle ausgewerteten Packungen steril sind ist die Formel nicht definiert. In diesem Fall sollte mit einer unsterilen Packung gerechnet bzw. die Testreihe als bestanden gewertet werden. Alternativ kann die Keimreduktionsrate nach der MPN-Methode berechnet werden. (MPN: Most probable number, vgl. hierzu Moruzzi et. al. (2000)). Die Verwendung der Methode ist im Prüfbericht entsprechend zu vermerken. 23 Eine Kategorisierung hygienischer Abfüllmaschinen für die Nahrungsmittelindustrie findet sich in der VDMAVeröffentlichung „Hygienische Abfüllmaschinen für flüssige und pastöse Nahrungsmittel – Kategorisierung und typische Anwendungsfelder“ (VDMA FV NuV 2000) © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Seite 8/16 Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad üblicherweise mit Aspergillus niger-Sporen auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. 24 Auch die Ausgangsverkeimung z.B. in Abschnitt 5 (ii) kann den niedrigeren Anforderungen bei Maschinen der Hygieneklassen III und IV angepasst werden. Eine Abstimmung der Anpassungen der Prüfvorschrift mit dem Maschinenhersteller ist in jedem Fall zu empfehlen.

9 Literatur Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. (Hrsg.), 1987 Merkblatt "Prüfung von Aseptikanlagen mit H2O2-Packstoffsterilisationsanlagen auf deren Wirkungsgrad Verpackungsrundschau Jg. 38 (1987) Nr. 6; S. 45-47 D.T. Bernard u.a.: Validation of Aseptic Processing and Packaging, Food Technology, December 1990, pp 119-122 Guido Moruzzi, Wallace E. Garthright, John D. Floros, 2000 Aseptic packaging machine pre-sterilisation and packaging sterilisation: statistical aspects of microbiological validation in Food Control 11 (2000) pp 57-66 VDMA FV NuV, 1997, 2. Auflage 2008 VDMA Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen 1997/Nr. 3 (2. Auflage 2008), engl. Fassung in Vorbereitung. VDMA FV NuV, Frankfurt, 2000 (2. Auflage 2006) VDMA Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen 2000/Nr. 2 (2. Auflage 2006)“Hygienische Abfüllmaschinen für flüssige und pastöse Nahrungsmittel – Kategorisierung und typische Anwendungsfelder”, 2. Auflage 2006), als Download erhältlich unter www.vdma.org/packtech VDMA FV NuV, Frankfurt 2002 VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen 2002/Nr. 6 Merkblatt - Prüfung von Aseptikanlagen mit Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad, als Download erhältlich unter www.vdma.org/packtech VDMA FV NuV, Frankfurt 2003 Merkblatt - Prüfung von Aseptikanlagen: Entkeimung des Sterilbereichs des Maschineninnenraums VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nr. 8 VDMA FV NuV, Frankfurt 2005 Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse IV nach VDMA für flüssige und pastöse Nahrungsmittel Mindestanforderungen und Rahmenbedingungen für einen bestimmungsgemäßen Betrieb VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nr. 10 VDMA FV NuV, Frankfurt 2006 VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nr. 11 Aseptische Verpackungsmaschinen für die Nahrungsmittelindustrie: Mindestanforderungen und Rahmenbedingungen für einen bestimmungsgemäßen Betrieb, als Ersetzt VDMA 8742 VDMA FV NuV, Frankfurt 2006 Merkblatt- Prüfung von hygienischen Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA (aseptisch arbeitende Abfüllmaschinen) – Außenentkeimung von Packmitteln VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nr. 14 VDMA FV NuV, Frankfurt 2007 24

Stammbezeichnung und Herstellungsvorschrift zur Gewinnung der Sporensuspension s. DIN EN 1650 © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad Leitfaden zur Überprüfung der mikrobiologischen Sicherheit von Abfüllmaschinen der Hygieneklassen IV und V nach VDMA VDMA-Fachverbandsschriften Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen Nr. 12 Alle VDMA Fachverbandsschriften sind als Download in Deutsch und Englisch erhältlich unter www.vdma.org/packtech

10 Zitierte Normen DIN EN ISO 14161, Norm, 2001-02 Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge - Biologische Indikatoren - Leitfaden für die Auswahl, Verwendung und Interpretation von Ergebnissen (ISO 14161:2000); Deutsche Fassung EN ISO 14161:2000 DIN EN 1650 Norm , 2008-08 Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika- Quantitativer Suspensionsversuch zur Bestimmung der fungiziden oder levuroziden Wirkung chemischer Desinfektionsmittel und Antiseptika in den Bereichen Lebensmittel, Industrie, Haushalt und öffentliche Einrichtungen Prüfverfahren und Anforderungen (Phase 2, Stufe 1); Deutsche Fassung EN 1650:2008 DIN 10113-2 Norm , 1997-07 Bestimmung des Oberflächenkeimgehaltes auf Einrichtungs- und Bedarfsgegenständen im Lebenmittelbereich – Teil 2: Semiquantitatives Tupferverfahren DIN 55405 Teil 3 Begriffe für Verpackungswesen - Packmittel

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Anhang I Testkeime für aseptische Anlagen Übersicht nach Bernard et al. (1990) Entkeimungsverfahren

Testkeim

Superheated steam

Bacillus stearothermophilus* B. polymyxa**

Dry heat H2O2 + heat

Anmerkungen zur Übersicht nach Bernard et al. (1990) * Neue Bezeichnung: Geobacillus stearothermophilus Gebräuchlich ist die Verwendung von Sporen des Stammes Geobacillus stearothermophilus NCA 1518, ATCC 7953 (identisch mit DSM 5934)

** Neue Bezeichnung: Paenibacillus polymyxa B. stearothermophilus* * Neue Bezeichnung: Geobacillus stearothermophilus B. subtilis A or B. subtilis var. B. subtilis A lässt sich in globigii kommerziellen Stammsammlungen nicht ausfindig machen. Für B. subtilis var. globigii gibt es keine exakte Entsprechung in der DSMZ, wohl aber B. atropheus DSM 2277 (B. globgii; B. subtilis subsp. niger) Diese Fachverbandsschrift verweist in Abschnitt 3.1 für diesen Anwendungsfall auf die Verwendung von Sporen von Bacillus atropheus (ATCC 9372, DSM 675, früher Bacillus subtilis) und Bacillus subtilis SA 22 (identisch mit NCA 72-52 und mit DSM 4181)

H2O2 +UV

B. subtilis A.

B. subtilis A lässt sich in kommerziellen Stammsammlungen nicht ausfindig machen. Diese Fachverbandsschrift verweist in Abschnitt 3.1 für diesen Anwendungsfall auf die Verwendung von Sporen von Bacillus atropheus (ATCC 9372, DSM 675, früher Bacillus subtilis) und Bacillus subtilis SA 22 (identisch mit NCA 72-52 und mit DSM 4181)

Heat of formation

B. stearothermophilus*

Gamma radiation Wet heat

B. pumilus B. stearothermophilus* Clostridium sporogenes

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* Neue Bezeichnung: Geobacillus stearothermophiluss * Neue Bezeichnung: Geobacillus stearothermophilus Seite 11/16

Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

Anhang II Keimreduktionstest - Zahlenbeispiel MLRCR = log[(1/5)*ΣAKj)] – log[(1/20)*ΣÜKi] (1/5)*ΣAKj : (1/20)*ΣÜKi :

durchschnittliche Ausgangskeimzahl durchschnittliche Überlebenskeimzahl

i = 1, …, 20 j = 1, …, 5 Zahlenbeispiel: (1/5)*ΣAKj : (1/20)*ΣÜKi :

500 000 12

MLKCR = log[(1/5)*ΣAKj)] – log[(1/20)*ΣÜKi] = log (500 000) – log (12) = 5,699 – 1,079 = 4,62

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

Anhang III Endpoint-Test - Zahlenbeispiel MLKEP = log (Ausgangskeimzahl pro Einzelpackung) – (log ln (Anzahl der getesteten Packungen/Anzahl der sterilen Packungen)) Testreihe 1 Ausgangskeimzahl 10²: Anzahl der getesteten Packungen: Anzahl der sterilen Packungen:

4,35*102 100 99 MLKEP = log (4,35*102) – log (ln (100/99)) = 2,638 – log (ln 1,0101) = 2,638 – log (0,0105) = 2,638 – (- 1,997) = 4,635

Testreihe 2 ³

Ausgangskeimzahl 10 : Anzahl der getesteten Packungen: Anzahl der sterilen Packungen:

3,83*103 100 90 MLKEP = log (3,83*103) – log (ln (100/90)) = 3,583 – log (ln 1,111) = 3,583 – log (0,105) = 3,583 – (- 0,978) = 4,561

Testreihe 3 Ausgangskeimzahl 104 Anzahl der getesteten Packungen: Anzahl der sterilen Packungen:

5,37*104 100 63 MLKEP = log (5,37*104) – log (ln (100/63)) = 4,729 – log (ln 1,5873) = 4,729 – log (0,462) = 4,729 – (-0,335) = 5,064

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

Anhang IV Anzuchtbedingungen für Bacillus subtilis SA 22 und Bacillus atrophaeus sowie Herstellung der Sporensuspension Bacillus subtilis SA 22 bzw. Bacillus atrophaeus wird zunächst in Trypton-Soja Bouillon 24 Stunden bei 30 °C vorkultiviert, bevor jeweils 0,1 ml dieser Vorkultur mittels Drigalskispatel auf Plate Count Agar, dem 0,001g/l MnSO4 (entsprechend Ph.EU) zugegeben wurden, ausgespatelt und 7 Tage bei 30 °C bebrütet werden. Die mit dem Testkeim bewachsenen Petrischalen werden jeweils mit 3 ml 0,9 %iger steriler Kochsalzlösung überschichtet, wonach der Bakteriensporenrasen mit einem Drigalskispatel vorsichtig abgeschwemmt wird. Die Sporenernte von mehreren Petrischalen wird gesammelt und bei 10 000 g ca. 20 Minuten zentrifugiert. Anschießend wird der Überstand dekantiert und die sedimentierten Sporen mit sterilem 0,14 m Sørensenphosphatpuffer (K2HPO4/KH2PO4, pH 7) resuspendiert. Anschließend wird zweimal in gleicher Weise zentrifugiert und resuspendiert, bevor letztlich das Sporensediment in sterilem Phosphatpuffer fein suspendiert und die so erhaltene Sporensuspension 20 Minuten bei 80 °C erhitzt wird, um vegetative, unversporte Zellen abzutöten (Pasteurisation). Die auszubringende Sporensuspension wird durch nochmalige Zentrifugation und Aufnahme der Sporenpellets in 70% Ethanol gewonnen.Die Haltbarkeit dieser Suspension beträgt 8 Wochen bei Kühlung bei 4°C.. Die Sporenzahl sollte zwischen 108 und 109/ml betragen.

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad

Anhang V Bezugsquellen für Sporensuspensionen Fertige Sporensuspension von Bacillus atropheus (ATCC 9372, DSMZ 675, früher Bacillus subtilis) können u.a. bezogen werden von: The National Food Laboratory, Inc. Process Research & Microbiology Division 2441 Constitution Dr Livermore, CA 94551 BAG - Biologische Analysensystem GmbH Amtsgerichtstraße 1-5 35423 Lich Fax: 06404/3087 Raven Labs 8607 Park Drive P.O. Box 27261 Omaha, NE 68127 TEL: 1.800.728.5702 or 1.402.593.0781 FAX: 1.402.593.0921 or 1.402.593.0995 [email protected] http://www.ravenlabs.com/ http://www.ravenlabs.com/page/indusebis#suspensions Fertige Sporensuspensionen von Bacillus subtilis SA22 (identisch mit NCA 72-52 und mit DSMZ 4181) können bezogen werden von (Resistenzzertifikat auf Anfrage): Dr. Früh Control GmbH Bettina-von-Arnim-Straße 3 61476 Kronberg Biotecon Diagrnostics Hermannswerder Haus 17 14473 Potsdam Tel.: 0331/230020 Fertige Sporensuspension von Geobacillus stearothermophilus NCA 1518, ATCC 7953 (identisch mit DSM 5934) können u.a. bezogen werden von: BAG - Biologische Analysensystem GmbH Amtsgerichtstraße 1-5 35423 Lich Fax: 06404/3087 The National Food Laboratory, Inc. Process Research & Microbiology Division 2441 Constitution Dr Livermore, CA 94551 Raven Labs 8607 Park Drive P.O. Box 27261 Omaha, NE 68127 TEL: 1.800.728.5702 or 1.402.593.0781 FAX: 1.402.593.0921 or 1.402.593.0995 [email protected] http://www.ravenlabs.com/ © Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen, Lyoner Strasse 18, 60528 Frankfurt, Juli 2002 (überarbeitete Fassung Juli 2008)

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Merkblatt Hygienische Abfüllmaschinen der Klasse V nach VDMA : Prüfung von Packmittelentkeimungsvorrichtungen auf deren Wirkungsgrad http://www.ravenlabs.com/page/indusebis#suspensions Fertige Sporensuspensionen von Aspergillus niger können u.a. bezogen werden von: Biotecon Diagrnostics Hermannswerder Haus 17 14473 Potsdam Tel.: 0331/230020 Raven Labs 8607 Park Drive P.O. Box 27261 Omaha, NE 68127 TEL: 1.800.728.5702 or 1.402.593.0781 FAX: 1.402.593.0921 or 1.402.593.0995 [email protected] http://www.ravenlabs.com/ http://www.ravenlabs.com/page/indusebis#suspensions Fertige Sporensuspensionen von C. sporogenes PA (NFL-Stamm SC220 und SC 218) können bezogen werden von: The National Food Laboratory, Inc. Process Research & Microbiology Division 2441 Constitution Dr Livermore, CA 94551

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