Die Durchführung von Analysen und Qualitätskontrollen erfordert flexible und benutzerfreundliche Geräte zur effizienten Probenvorbereitung. Im Zuge dessen sind verschiedene Methoden entwickelt worden, darunter beispielsweise die Labormischer.
Labormischer eignen sich für die intensive Durchmischung, Dispergierung, Homogenisierung und Emulgierung, oder Zerkleinerung, wenn es sich um Material handelt, das sich schneiden lässt. Einfache Handhabung, hohe Anwendersicherheit und Effizienz sind nur einige der vielen Vorzüge, die solche Mischer zu bieten haben.
Labormischer, die auf Homogenisierungsmethoden beruhen
Im Folgenden haben wir verschiedene Labormischer, die auf Homogenisierungsmethoden beruhen, verglichen.
Paddelmischer – Ein hochwertiger Homogenisator
Durch die „Schläge“ der Stahlpaddel auf die Probe lösen sich die Mikroorganismen von den Lebensmittelpartikeln, einerseits infolge starker Scherkräfte aufgrund der sich seitlich hin- und herbewegenden Flüssigkeit, andererseits durch die eigentliche Kompression der Probe durch die Paddel.
Mikrobiologische Untersuchungen verschiedener Lebensmittel
weisen darauf hin, dass bei Verwendung des Paddelmischers eine signifikant höhere Anzahl lebensfähiger Mikroorganismen freigesetzt wird (durch Koloniezählung bestimmt) als bei anderen Homogenisierungsmethoden, außer bei Käse-, Eipulver- und Milchpulverproben.
Vor- und Nachteile eines Paddelmischers
Zum einen hat ein Paddelmischer einige klare Vorteile:
- Der Masticator produziert wenig Wärme.
- Beim Paddelmischer werden zur Homogenisierung Polyethylen-Einwegbeutel verwendet. Das heißt, bei diesem Labormischer muss weder abgewaschen noch sterilisiert werden, mit Ausnahme der Löffel, mit denen die Probe in die Kolben zur Zählung bzw. Anreicherung verteilt wird.
- Es ist nur wenig Wartung erforderlich.
- Er ist auch für große Volumen geeignet.
Zum anderen kann der Einsatz eines Paddelmischers mit folgenden Nachteilen verbunden sein:
- Es müssen spezielle, bereits sterilisierte Beutel verwendet werden.
- Es kommt vor, dass Beutel im Gerät reißen. Manchmal hängt dies mit scharfen Kanten zusammen, wobei in solchen Fällen, zur Risikominderung, zwei (oder mehr) Beutel verwendet werden können.
- Es wurden mehrere Arten von Kunststoffbeuteln entwickelt, um den Dispensierungsschritt nach der Homogenisierung zu verbessern.
Für manche ist dies die beste Methode zur Probenhomogenisierung, obwohl sie mit speziellem Material und, verglichen mit anderen Methoden, mit mehr Wartung verbunden ist.
Labormixer – Kein Verbrauchsmaterial
Bei Labormixern wird kein Verbrauchsmaterial benötigt. Allerdings erzeugen die Mixer Wärme, die zu einer Reduktion der Keimzahl führen kann. Zudem führt das Mixen einer unverdünnten Probe auf hoher Geschwindigkeitsstufe über längere Zeit zu einer noch höheren Wärmeentwicklung.
Abgesehen davon muss der Mixer für jeden Gebrauch gereinigt und sterilisiert, und die Dichtungsringe müssen nach jedem Gebrauch ausgewechselt werden, um Undichtigkeiten zu vermeiden. Dies, in Kombination mit dem Arbeitsaufwand, ist mit Kosten verbunden, insbesondere, wenn viele Blender ununterbrochen im Einsatz stehen.
SpeedMill – Für die Probenverarbeitung vor Ort
Bei der SpeedMill handelt es sich um eine kleine Zerkleinerungsmaschine, die sich für die Probenverarbeitung vor Ort eignet und einfach an verschiedene Probenarten angepasst werden kann.
Einige Vorteile dieses Labormischers: Das Gerät ist tragbar und kann an verschiedene Matrices angepasst werden. Allerdings hat es auch einige Nachteile. Beispielsweise führt die Behandlung mit Ultraschall, im Vergleich zur KBE-Zahl nach einem ersten Aufbereitungsschritt mit Spülung und Vortex-Mischung, zu einer Verminderung der Wiederfindungsrate pathogener Mikroorganismen. Abgesehen davon eignet sich das Gerät nicht für große Volumen – und bei geringen Volumen ist das Extraktionsergebnis der SpeedMill mittelmäßig.
Ultraschallbehandlung – Eine der ältesten Methoden
Bei der Ultraschallbehandlung handelt es sich um eine ziemlich alte, aber einfache Methode, bei welcher, verglichen mit der Zerkleinerung oder dem Mahlen, unterschiedliche, spezielle mechanische Kräfte wirken. Das Gerät muss nicht für jeden Gebrauch gewaschen und sterilisiert werden. Neben diesem Hauptvorteil gilt es einige Nachteile zu berücksichtigen.
Zum einen kann die vom Mischer erzeugte Wärme zu einer Reduktion der Keimzahl führen. Abgesehen davon hat die Behandlung mit Ultraschall, im Vergleich zur KBE-Zahl nach einem ersten Aufbereitungsschritt mit Spülung und Vortex-Mischung, zu einer Verminderung der Wiederfindungsrate von pathogenen Mikroorganismen geführt.
Eine weitere Schwäche liegt darin, dass die Matrix bei Behandlung mit Ultraschall intakt bleibt, weshalb es sich nicht um eine effiziente Nachweismethode für „In-Matrix“-Kontamination handelt. Außerdem ist das Gerät nicht tragbar.