Evaluation of ATP surface tests for detection of soiling and Listeria in conditions relevant to the salmon industry | Evaluering av ATP overflatetester for påvisning av smuss og Listeria under forhold relevant for lakseindustri

Det blir brukt mye ressurser på å overvåke renhold i prosessmiljøer for produksjon av lakseprodukter. Samtidig som dette er viktig for å sikre trygg mat med god kvalitet er det for industrien ønskelig å effektivisere overvåkningen. Det er en utfordring med mikrobiologiske prøver at det tar så lang tid å få svar på analysene at det blir vanskelig å bruke slike analyser som grunnlag for korrektive tiltak. Spesielt med tanke på den sykdomsfremkallende bakterien Listeria monocytogenes er det viktig å kunne sette inn tiltak før den etablerer seg i produksjonsmiljøet. De siste årene har flere bedrifter tatt i bruk ATP overflatetester som et supplement til mikrobiologiske analyser ved overvåking av renhold. ATP finnes i alle levende celler, og metoden er basert på at enzymet luciferase sender ut lys i nærvær av ATP, slik at lys kan måles med et luminometer som RLU-verdier. Selv om metoden har blitt brukt i flere år, er det behov for kunnskap om hvordan metoden egner seg til bruk i produksjonsmiljøer for laks. Målet med masteroppgaven var 1) å undersøke om ATP-metoden kan brukes for å detektere smuss, L. monocytogenes og forringelsesbakterier som ofte forekommer i prosessområder for laks. 2) Å undersøke hvor robust metoden er mot komponenter som kan være tilstede ved utilstrekkelig renhold. 3) Å undersøke hvordan ulike typer smuss påvirker festing av Listeria monocytogenes til overflater. Kunnskap om dette kan gi svar på om ATP-metoden egner seg til bruk i alle deler av prosesslinja, eller om det finnes områder hvor ATP-metoden ikke fungerer optimalt. Dette kan også gi indikasjoner på om ATP-metoden egner seg til å påvise forhold som fremmer festing av L. monocytogenes til overflater.Alle ATP-overvåkningssystemer var godt egnet til å påvise små mengder ATP på overflater og viste høy reproduserbarhet. Systemene var hurtige, og resultatene kunne leses av innen et minutt. Det ble vist at ATP-metoden var mindre sensitiv for smuss av rå muskelfraksjoner og fett enn for blod, med omtrent 3 tifold høyere RLU-utslag for blod. Varmebehandlet smuss med høyt fettinnhold ga omtrent tifold høyere utslag på ATP-metoden enn rått smuss. Det var store forskjeller i ATP-verdier målt i ulike bakteriestammer. ATP-metoden var dårlig egnet til å detektere små mengder L. monocytogenes, da mer enn 4 log kde L. monocytogenes var nødvendig for å gi RLU-utslag. Resultatene viste at flere forbindelser assosiert med lakseproduksjon, blant annet natriumklorid og røykaroma, hadde negativ innvirkning på ATP-metoden. Natriumklorid hadde reduserende effekt på Cleantrace ved konsentrasjoner helt ned til 0,9 %. Det ble også vist at rå muskelfraksjoner og fettrand fremmer festing av L. monocytogenes til overflater av rustfritt stål og polyuretan. Det er en utfordring med metoden at for noen typer smuss kan vekst av bakterier redusere RLU verdiene, slik at man får en omvendt korrelasjon mellom bakterietall og ATP-verdier.Resultatene i denne oppgaven tyder på at ATP-metoden vil være mer sensitiv for å detektere smuss i prosessområder for slakting enn senere i prosesslinja, da blod gir høyt utslag på testen. Ellers er det en risiko for at metoden underestimerer smussnivået i røkeprosess og saltingsområder, da natriumklorid og røykaroma hemmer ATP-metoden. Resultatene tyder også på at ATP-metoden ikke er godt egnet til å påvise forhold som fremmer festing av L. monocytogenes til overflater.Basert på funn i denne oppgaven vil det anbefales at ATP-metoden ikke blir brukt som substitutt for mikrobiologiske analyser, men sammen med dem. Det anbefales også at metodens begrensninger blir tatt i betraktning ved bruk.

M-MAT

English. A lot of resources is spent on the surveillance of sanitation in production environments for salmon products. Well knowing this is important for ensuring safe food with good quality, it is desirable for the industry to make surveillance more efficient. The setback with the use of microbial testing is that it takes a long time to get results, making it difficult to take corrective measures based on them. In particular, given the pathogenic bacteria Listeria monocytogenes, it is important to be able to initiate corrective measures before it establishes itself in the production environment. In recent years, an increasing number of companies are using the ATP hygiene monitoring systems as a supplement to microbial analysis. ATP exist in every living cell, and the method is based on the enzyme luciferase releasing light in the presence of ATP so that the light can be measured in a luminometer as relative light units (RLU). Although the method has been in use for several years, knowledge about its suitability in production environments for salmon is needed.The aim of this master thesis was 1) To investigate whether the ATP method can be used to detect soiling, L. monocytogenes and spoilage bacteria common to salmon processing areas. 2) To investigate its robustness to components that might be present in case of insufficient cleaning. 3) To investigate how different kinds of soil influence adherence of L. monocytogenes to surfaces. Knowledge about these subjects might be used in deciding whether the method is suitable for all parts of the processing line, or if there are areas that the method is less suitable. It can also give an indication as to if the method is suitable to detect conditions that promotes adherence of L. monocytogenes to surfaces.All ATP monitoring systems were well suited for detection of small amounts of ATP on surfaces and showed high reproducibility. The systems were effective, as the results could be read within a minute. The ATP method was less sensitive to raw soiling of muscle and fat fractions than blood, with approximately 3 tenfold higher RLU readings with blood. Heat treatment of soil with high concentrations of fat led to increased RLU readings of approximately a tenfold. There were large differences in ATP values measured in different bacterial strains. The ATP method was not well suited for detection of small amounts of L. monocytogenes, as more than 4 log CFU L. monocytogenes was needed to give RLU readings. The results showed that several compounds associated with production of salmon, including sodium chloride and liquid smoke, had a negative impact on the ATP method. Sodium chloride had a reducing effect on Cleantrace at concentrations as low as 0,9 %. Raw muscle and fat fragments led to increased adherence of L. monocytogenes to stainless steel and polyurethane surfaces. It is a challenge that bacteria can reduce RLU values in some types of soil, so that one gets a reverse correlation between bacterial numbers and ATP values.The results in the thesis suggest that the ATP-method will be more sensitive for detection of soiling surrounding the slaughtering process than later in the processing line, as blood results in high RLU measurements. There is a risk that the method underestimates levels of soiling in areas where salmon is smoked and salted, due the reducing effect sodium chloride and liquid smoke has on measurements. The results also suggest that the method is not well suited in detecting conditions that promotes adherence of L. monocytogenes to surfaces.