Biofilm merupakan populasi mikroorganisme yang terbentuk dalam lapisan substansi polimer ekstraseluler atau extracellular polymer substance (EPS), menempel pada suatu permukaan. Lapisan EPS yang terdiri atas polisakarida dan protein dapat memberikan perlindungan bagi mikroorganisme. Meliputi perlindungan terhadap perlakuan mekanik, pengaruh fisika dan kimia.

Biofilm dinilai menjadi salah satu tantangan besar bagi industri makanan dan minuman, karena kemampuannya untuk menempel di berbagai macam permukaan peralatan industri seperti karet, polipropilen, plastik, kaca, stainless steel dan bahkan pada makanan. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan peralatan, penggunaan energi yang semakin besar dan terjadinya kerusakan makanan.

Bahkan, pembentukan biofilms dalam area pipa industri dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan jalur pipa yang mengganggu proses perpindahan panas pada pipa (Sandu & Singh, 1991). Penelitian lebih lanjut juga ada yang menyimpulkan bahwa biofilm dapat menyebabkan terjadinya proses korosi pada permukaan metal (Bryers, 1987).

Proses Pembentukan Biofilm
Line produksi pada industri makanan dan minuman merupakan lingkungan yang sangat baik untuk pertumbuhan biofilm karena kompleksitas jalur pipa industri, waktu produksi yang panjang dan besarnya jumlah produksi (Lindsay, 2006).

Beberapa tahapan pembentukan biofilm:

• Mikroorganisme planktonic mulai menempel pada permukaan pipa dengan bantuan media cair (Donlan, 2002)
• Mikroorganisme mulai membentuk koloni dengan membangun extracellular polymer substance melalui ikatan hydrogen dengan memanfaatkan senyawa organic dan inorganic yang terdapat pada lingkungannya (Kjelleberg et al., 2007)
• Mulai terbentuknya matriks tiga dimensi EPS dengan memanfaatkan debris atau kotoran yang ada lingkungannya
• Biofilms yang telah terbentuk akan melepaskan sebagian layernya untuk menjadi sel planktonic baru yang akan membuat koloni di tempat lain
• Siklus pembentukan biofilm

Pembentukan biofilm pada suatu permukaan peralatan industri dapat disebabkan oleh beberapa hal, yaitu hidrofobisitas permukaan alat, pH lingkungan, temperatur permukaan, laju alir dan kekasaran permukaan alat (surface roughness). Biofilms lebih mudah terbentuk di lingkungan yang mengandung senyawa protein tinggi seperti pada industri susu. Jika pH dan temperatur kondisi permukaan mendukung untuk terjadinya denaturasi protein, ini akan mempercepat proses pembentukan biofilm.

Selain itu, pada peralatan dengan permukaan kasar atau memiliki pori-pori besar adalah tempat yang baik untuk pertumbuhan mikroorganisme membentuk biofilm (Tang et al., 2011; Dhowlaghar et al., 2018).

Salah satu bahan yang sering digunakan pada peralatan industri makanan dan minuman adalah stainless steel type 304 yang memiliki sifat inert, mudah dibersihkan dan tahan terhadap rentang temperatur. Penggunaan yang terus-menerus menyebabkan bahan tersebut dapat memunculkan retakan dan celah-celah yang melindungi mikroorganisme dan biofilms dari perlakukan mekanik saat pembersihan dan bahan sanitasi (Carrascosa et al., 2021).

Stainless steel memiliki permukaan yang bersifat hidrofobik sehingga meningkatkan potensi untuk bakteri menempel dan membentuk koloni dan biofilm.

Solusi untuk Mencegah dan Menghilangkan Biofilm
Cara mencegah terbentuknya biofilm pada industri makanan dan minuman, ruang produksi dan peralatan yang digunakan harus didesain dapat mencegah akses masuknya mikroorganisme. Menghindari adanya celah-celah, retakan, gaps dan pipa buntu (Carrascosa et al., 2021).

Selain dengan desain peralatan, beberapa hal yang dapat dilakukan untuk mencegah dan menghilangkan biofilms adalah dengan proses cleaning dan sanitasi secara rutin dengan menggunakan bantuan senyawa kimia pada konsentrasi tertentu.

Proses pembersihan dan sanitasi menggunakan pembersih berbasis alkali dan basa dapat membantu menghilangkan senyawa organik dan inorganic yang tersisa pada permukaan peralatan. Proses pembersihan ini juga bertujuan untuk merusak struktur matriks biofilms yang telah terbentuk, sehingga bakteri dapat lebih mudah dihilangkan dengan menggunakan sanitizing agent.

Proses pembersihan ini dipengaruhi oleh empat parameter utama yaitu (1) temperatur, (2) aktivitas mekanikal, (3) konsentrasi atau formulasi bahan kimia dan (4) waktu paparan pembersihan.

Pemilihan sanitizing agent yang tepat juga diperlukan untuk menentukan keberhasilan dalam menghilangkan biofilm. Beberapa jenis sanitizing agent yang sering digunakan yaitu:

• Oxidizing agent
  Misalnya klorin dan hidrogen peroksida, dapat bereaksi dengan protein, asam amino, lipid, peptid, yang akan berdampak pada rusaknya struktur biofilms.
• Quartenary ammonium (QAC)
  Membantu merusak struktur biofilms dengan cara mendispersi biofilms
• Paracetic acid (PAA)
  Senyawa yang paling sering digunakan untuk merusak struktur biofilm dan mengganggu membran mikroorganisme.

Perlu diketahui meski sanitasi sudah dilakukan, pertumbuhan bakteri membentuk biofilms dapat hadir kembali akibat adanya sisa material organic pada lingkungannya (Carrascosa et al., 2021).

Solusi dari Eonchemicals
Berikut ini adalah beberapa produk solusi untuk mengatasi masalah-masalah tersebut di atas, yang sudah tersertifikasi NSF dan Halal, yaitu:

• EonCip 101
• EonCip 200
• EonOxoni 202
• Sanichlor
• Sanicare

Konsultasi (gratis) terkait problem, proses, serta bahan kimia untuk program cleaning ini place dan sanitasi silakan hubungi kami dengan klik tombol WhatsApp yang tersedia.