Epäsuotuisissa olosuhteissa kartonkikoneen prosesseihin päässeet bakteerit voivat muodostaa kestäviä itiörakenteita. Niiden torjunta on tärkeää etenkin silloin, kun kartongista valmistetaan elintarvikepakkauksia.
Kartonkikoneen vesikierrot tarjoavat bakteereille ihanteelliset kasvuolosuhteet: noin 30–40 asteen lämpötilan, vettä ja ravinteita.
Kartonkikoneilla esiintyvät bakteerit kuuluvat usein Bacillus-sukuun. Bacillus-suvun bakteerit ovat Gram-positiivisia, aerobisia tai fakultatiivisesti anaerobisia ja itiöitä muodostavia.
Sukuun kuuluu useita erilaisia bakteerilajeja, joista osa on hyödyllisiä, kun taas toisilla on patogeenisiä ominaisuuksia, jotka voivat aiheuttaa sairauksia. Esimerkiksi Bacillus cereus on tunnettu ruokamyrkytyksen aiheuttaja, joka tuottaa elintarvikkeissa toksiineja.
”Kartonkikoneen kuivausosalla lämpötila nousee niin korkeaksi, että se riittää tappamaan suurimman osan bakteereista. Ongelmaksi voivat muodostua Bacillus-suvun bakteeri-itiöt, jotka säilyvät itiökuorensa sisällä”, BIMin kemisti Petri Lindqvist kertoo.
Itiöityminen alkaa, kun ravinteet ja happi loppuvat
Itiöitymiseksi kutsutaan bakteerin sopeutumismekanismia, joka auttaa sitä selviytymään epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa. Monivaiheinen prosessi kestää yleensä useista tunneista reiluun vuorokauteen.
Käytännössä bakteerin elinympäristö määrittelee, syntyykö itiötä vai ei.
”Kartonkikoneella itiöityminen alkaa yleensä kohdassa, jossa on prosessiviivettä. Tällaisia kohtia voivat olla hylkytornit tai vesi- ja massatornit, joista ravinteet ja happi ovat kuluneet loppuun. Jos massa seisoo pulpperissa päivän tai kaksi, todennäköistä on, että itiöityminen alkaa.”
Itiömuodossa bakteerit voivat levitä lopputuotteen pakkaukseen. Jos pakkauksessa on tarjolla oikea lämpötila, ravinteita ja sopivat kosteusolosuhteet, itiö muuttuu takaisin eläväksi bakteerisoluksi. Siinä, missä itiöityminen saattoi viedä vuorokauden, tapahtuu itiön herääminen parissa tunnissa.
Kun itiö on muuttunut takaisin aktiiviseksi bakteeriksi, se jatkaa kasvuaan ja jakautumistaan normaalisti. Suotuisassa ympäristössä bakteeripopulaatio voi lisääntyä nopeasti.
Muutokset fysikaalisissa suureissa ennustavat itiöitymistä
Bakteerit voivat aiheuttaa kertymiä tai saostumia, jotka voivat saada aikaan lopputuotteessa silmin havaittavaa laatuvikaa, kuten reikiä ja pilkkuja. Sen sijaan itiöitymistä prosessin parissa työskentelevien operaattoreiden on vaikeampi havaita.
Yleensä bakteeri-itiöiden tunnistaminen edellyttää mikroskooppityöskentelyä tai laboratorioanalyysin. BIMin laboratoriossa Kouvolassa analysoidaan viikoittain yli 200 mikrobinäytettä.
BIMin asiantuntijat arvioivat itiöitymisen todennäköisyyttä myös fysikaalisten mittausten perusteella.
”Seuraamme erilaisia suureita, kuten lämpötilaa, redox-potentiaalin muutosta tai kemikaalijäämiä ja arvioimme niiden perusteella, ovatko prosessin olosuhteet otolliset itiöitymiseen.”
Kun BIM tarjoaa asiakkaalleen mikrobientorjuntaa, BIMin vastuulla on myös huolehtia siitä, etteivät bakteereja ja niiden itiöitä koskevat raja-arvot ylity.
”Itiöitymisen estäminen on mikrobien torjunnan vaikein, mutta samalla kertaa tärkein osa-alue. Se vaatii paljon työtä, läsnäoloa ja miettimistä. BIMillä on mikrobintorjunnasta pitkä kokemus, ja sen mukanaan tuomaa ymmärrystä ja osaamista ennakoida itiön kasvua.”