Dlaczego po ozonowaniu wyniki bakteriologiczne mogą być wyższe?

Pytanie:

Odpowiedź:

Chociaż ozon jest skutecznym środkiem utleniającym i szeroko stosowanym w procesach oczyszczania, niekiedy obserwuje się wyższe wyniki bakteriologiczne po jego zastosowaniu. Poniżej przedstawiamy możliwe przyczyny tego zjawiska, oparte na badaniach naukowych i literaturze branżowej:

1. Uwolnienie ukrytych bakterii

Ozon może niszczyć struktury ochronne (np. biofilm), pod którymi bakterie były wcześniej ukryte. Po jego usunięciu bakterie stają się łatwiej wykrywalne w standardowych badaniach mikro biologicznych.

2. Poprawa warunków hodowli laboratoryjnej

Ozon rozkłada materię organiczną, uwalniając składniki, które mogą wspomagać wzrost bakterii w warunkach inkubacji. W efekcie liczba wykrytych kolonii może wzrosnąć mimo zmniejszenia ogólnego zagrożenia mikrobiologicznego.

3. Niewystarczająca dawka lub czas działania ozonu

Za krótki czas kontaktu lub zbyt niskie stężenie ozonu może uszkodzić bakterie bez ich całkowitego zniszczenia. W takich przypadkach organizmy mogą szybko się regenerować lub namnażać.

4. Różnice w metodzie poboru próbek

Niejednolity sposób pobierania próbek (np. różne powierzchnie, narzędzia lub czas) może prowadzić do błędów w ocenie liczby bakterii przed i po ozonowaniu.

5. Krótkotrwałe efekty stresu oksydacyjnego

Niektóre bakterie mogą aktywować mechanizmy obronne pod wpływem stresu wywołanego ozonem, co prowadzi do chwilowego wzrostu aktywności metabolicznej lub kolonizacji.

6. Reaktywność ozonu w wodzie

W środowisku wodnym ozon szybko się rozkłada, szczególnie przy wyższym pH. Wytwarzane przy tym reaktywne rodniki tlenowe mogą pośrednio wpływać na wyniki mikrobiologiczne, zmieniając strukturę próbki i ułatwiając rozwój bakterii w badaniu.

Podsumowanie

Wyższy wynik bakteriologiczny po ozonowaniu nie oznacza nieskuteczności ozonu. Zjawisko to wynika najczęściej z uwolnienia ukrytych bakterii, niedostosowanych parametrów procesu, specyfiki pobierania próbek lub warunków laboratoryjnych.

Źródła: researchgate.net, ozonowanie.com, eblueplanet.pl, sciendo.com, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov, ppm.sum.edu.pl

Uzupełnienie: Wyniki badań naukowych dotyczące ozonowania

Poniżej przedstawiono wybrane wyniki badań naukowych, które wyjaśniają możliwe przyczyny zwiększenia liczby bakterii po procesie ozonowania oraz potwierdzają jego skuteczność przy odpowiednich parametrach.

1. Badania nad mikroflorą mięsa drobiowego – UP w Lublinie

W rozprawie doktorskiej zatytułowanej „Zastosowanie wody ozonowanej w poprawie jakości mikrobiologicznej mięsa drobiowego”, Emilia Osmolska (2023, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie) przeprowadziła szczegółowe badania nad efektywnością ozonowania mięsa w kontekście redukcji drobnoustrojów. Badania te miały charakter praktyczny i odpowiadały na realne potrzeby przemysłu spożywczego związanego z obróbką mięsa drobiowego, w szczególności kurczaka.

Metodyka badania

Mięso drobiowe zostało poddane kąpieli w wodzie ozonowanej o stężeniu 4,3 mg/dm³ przez 10 minut w temperaturze 4°C. Próby mięsa oceniano mikrobiologicznie przed i po zabiegu, koncentrując się na liczbie bakterii mezofilnych (ogólna liczba drobnoustrojów rozwijających się w umiarkowanej temperaturze).

W badaniach uwzględniono również:

• wpływ czasu ozonowania (od 5 do 15 minut),

• wpływ stężenia ozonu (w zakresie 1,5–5,0 mg/dm³),

• oraz znaczenie temperatury wody i pH środowiska dla skuteczności zabiegu.

Wyniki badań

Zabieg kąpieli w wodzie ozonowanej o parametrach 4,3 mg/dm³ przez 10 minut w 4°C doprowadził do redukcji liczby bakterii mezofilnych średnio o 58–67%, przy czym:

• niższe temperatury (ok. 4°C) wykazywały wyraźnie wyższą skuteczność niż temperatura pokojowa,

• dłuższy czas kontaktu (np. 15 minut zamiast 5) przekładał się na głębszą redukcję zanieczyszczeń,

• neutralne lub lekko kwaśne pH sprzyjało stabilności ozonu w wodzie i podnosiło jego aktywność.

W porównaniu do grupy kontrolnej (mięso myte wyłącznie wodą wodociągową), uzyskano statystycznie istotną poprawę czystości mikrobiologicznej mięsa.

Wnioski i znaczenie praktyczne

Badania Osmolskiej dowodzą, że ozonowanie wody do mycia mięsa drobiowego może stanowić skuteczne, bezresztkowe i niechemiczne narzędzie wspierające procesy higieniczne w zakładach przetwórstwa mięsnego. Co istotne, metoda ta:

• nie wpływa negatywnie na smak, zapach i barwę mięsa,

• nie pozostawia żadnych pozostałości chemicznych,

• może być stosowana jako alternatywa dla chlorowania lub mycia w kwasach organicznych.

Zaleca się stosowanie systemów dozowania ozonu w sposób kontrolowany, najlepiej w układach zamkniętych z odpowiednimi destruktorami ozonu wylotowego, zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa.

2. Ozon a biofilm – uwalnianie bakterii

W badaniach opublikowanych na ResearchGate (2013) zaobserwowano wzrost liczby wykrywalnych bakterii po ozonowaniu. Był on tłumaczony zniszczeniem biofilmu bakteryjnego, co umożliwiało migrację wcześniej uwięzionych mikroorganizmów do warstwy powierzchniowej próbki. Taka reakcja może prowadzić do pozornie wyższych wyników posiewów, mimo rzeczywistego zmniejszenia zagrożenia sanitarnego.

3. Ozon vs inne metody dezynfekcji

Badania opublikowane w Journal of Food Protection (2021) wykazały, że ozonowanie jest równie skuteczne jak dezynfekcja z wykorzystaniem nadtlenku wodoru i skuteczniejsze niż kąpiel w kwasie octowym. Jednocześnie nie wpływało ono negatywnie na walory sensoryczne mięsa, takie jak barwa czy zapach. Efektywność wzrastała przy wyższych stężeniach (do 20 ppm) i dłuższym czasie kontaktu (do 10 minut). 

4. Warunki skutecznego ozonowania

Jak wskazuje publikacja w AUCTA (2023, Sciendo), najlepsze efekty ozonowania uzyskuje się przy stężeniach 10–20 ppm i czasie kontaktu 5–10 minut w temperaturze poniżej 10°C. Przy zbyt niskich stężeniach lub zbyt krótkim czasie działania bakterie mogą przeżyć zabieg lub aktywować mechanizmy obronne. W takich przypadkach możliwy jest wzrost liczby kolonii w posiewie, mimo rzeczywistego uszkodzenia struktur komórkowych.

Wnioski z badań

Badania potwierdzają, że odpowiednio dobrane parametry ozonowania (stężenie, czas, temperatura, pH) mają kluczowe znaczenie dla skuteczności procesu. Wzrost liczby bakterii po ozonowaniu nie zawsze oznacza nieskuteczność metody – może wynikać z uwolnienia wcześniej niedostępnych mikroorganizmów, błędów metodycznych lub reakcji stresowych bakterii.

Źródła:

- E. Osmolska, „Wpływ ozonowania na mikroflorę mięsa drobiowego”, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, 2023
- ResearchGate.net, Effect of ozone concentration and duration of ozonization on bacterial count of samples
- Journal of Food Protection, 2021; PMID: 33691577
- AUCTA, Sciendo.com, 2023: https://sciendo.com/pdf/10.2478/aucft-2023-0013