STRESZCZENIE: Płytki Petriego są jednym z podstawowych naczyń wykorzystywanych w hodowli mikroorganizmów. Dla umożliwienia prowadzenia badań, ich dno jest pokrywane specjalnym podłożem mikro-biologicznym. Wysokie wymogi dotyczące procesów produkcji takiego podłoża obejmują również sposoby pakowania oraz przechowywania. Opakowanie musi być szczelne i zapewniać pełną higienę szalek z przygotowanym podłożem. Winno jednak także zabezpieczyć stabilność właściwości – właściwe stężenie poszczególnych składników. Interesujące rozwiązanie stanowią w tym przypadku folie celulozowe, których zastosowanie w miejsce folii polipropylenowej BOPP nie wymaga żadnych modyfikacji maszyn.
ABSTRACT: Petri dishes are one of the basic vessels used in the cultivation of microorganisms. To enable testing, their bottom is covered with a special microbiological substrate. High requirements for the production processes of such a substrate include also packaging and storage methods. Packaging must be hermetic and ensure full hygiene of the dishes with the prepared substrate. However, it should also ensure the stability of properties - the right concentration of individual components. An interesting solution is in this case cellulose foil, which used in the place of the BOPP polypropylene film does not require any modification of the machines.
Płytka Petriego (ang. Petri Dish), nazywana też szalką Petriego, to naczynie laboratoryjne w kształcie okrągłej płaskiej podstawki z niską, prostą pionową ścianką boczną. Nazwa ta odnosić się może zarówno do naczynia pojedynczego, jak i kompletu dwóch szalek o różnych średnicach tworzących po złożeniu nieszczelny zestaw składający się z podstawki oraz przykrywki. Wykonane one mogą być ze szkła lub przezroczystych tworzyw sztucznych, najczęściej polistyrenu (PS). Nazwa pochodzi od nazwiska niemieckiego bakteriologa Juliusa Richarda Petriego, który w roku 1877 je zaprojektował.
Płytki Petriego są jednym z podstawowych naczyń wykorzystywanych w różnego rodzaju laboratoriach mikrobiologicznych do hodowli mikroorganizmów takich jak bakterie czy grzyby. Aby w szalce było możliwe przeprowadzenie takiego badania, jej dno należy najpierw pokryć specjalnym podłożem mikrobiologicznym, na które później, podczas badań, nanosi się mikroorganizmy. Takie pożywki hodowlane, będące mieszaniną odpowiednio dobranych składników, a stanowiące pokarm dla badanych mikroorganizmów, mogą mieć różny skład i związaną z tym różną ilość wilgoci.
Niezwykle wysokie wymogi, jakie stawiane są podczas produkcji tak przygotowywanym podłożom, powodują, że wśród różnych czynników mających ogromny wpływ na ich jakość wymienić należy również sposoby ich pakowania i przechowywania.
Przygotowane przez producentów płytki Petriego z odpowiednim podłożem pakowane mogą być ręcznie do przygotowanych uprzednio specjalnych woreczków lub maszynowo na poziomych maszynach owijających typu flow-pack. Zarówno do produkcji woreczków, jak i do pakowania maszynowego wykorzystywane są różnego rodzaju termozgrzewalne przezroczyste folie. Najczęściej są to folie polipropylenowe BOPP lub CAST PP, ewentualnie folie celulozowe celofan lub NatureFlex.
Brak wiedzy o właściwościach poszczególnych rodzajów folii powoduje, że bardzo często ich dobór dokonywany jest niewłaściwie.
Właściwości folii
Jedną z ważniejszych cech folii, które można porównywać pomiędzy sobą, jest ich barierowość. Pod pojęciem tym należy rozumieć odporność/podatność na przenikanie przez nią m.in.:
– pary wodnej (często popularnie określaną jako przepuszczanie wilgoci);
– tlenu (gazów);
gdzie przez przenikalność rozumie się masę pary wodnej czy objętość gazu przenikającą przez jednostkę powierzchni, w jednostce czasu, w określonych warunkach.
Poszczególne tworzywa sztuczne charakteryzują się różnymi wartościami tych dwóch parametrów
– barierowością na przenikanie pary wodnej;
– barierowością na przenikanie tlenu (gazów).
Z zaprezentowanych w tab. 1. danych wynika, że najczęściej stosowana do pakowania płytek Petriego folia z dwustronnie orientowanego polipropylenu BOPP przepuszcza przez swoją powierzchnię bardzo mało pary wodnej, a więc jest dla wilgoci bardzo dobrą barierą. W efekcie wciąż dosychające wewnątrz tego szczelnego opakowania podłoża, w dalszym ciągu emitujące jeszcze jakąś ilość wilgoci powodują, że koncentracja tej wilgoci wokół wciąż wzrasta. Rezultatem tego jest sytuacja charakteryzująca się tym, że szalki, które winny znajdować się w suchym otoczeniu (i dalej dosychać) narażone są na podwyższaną w miarę upływu czasu wilgotność. Ponadto niska barierowość na przepuszczanie gazów powoduje, że do wnętrza opakowania dostaje się jako pożywka nowy tlen.
Chcąc stworzyć przechowywanym produktom korzystne warunki, winno się zapakować je w folie, które charakteryzują się niską barierowością na przenikanie pary wodnej, umożliwiając w ten sposób przedostawanie się poprzez ich powierzchnię na zewnątrz szczelnego opakowania nadmiaru wciąż powstającej jeszcze wewnątrz wilgoci.
Wiadomo, iż opakowanie musi być przede wszystkim szczelne, co zapewnia pełną higienę szalek z przygotowanym podłożem. Musi jednak zabezpieczyć także stabilność ich właściwości, polegającą na zachowaniu właściwego stężenia poszczególnych składników podłoża.
Ważna jakość podłoży
Jak wspomniano, przygotowane na płytkach pożywki hodowlane mają różną zawartość wilgoci. Naturalnym procesem jest parowanie tej wilgoci. Zdarza się, że w procesie produkcyjnym naczynia z dużą ilością wilgoci odstawiane są na dłużej na bok i pakowane dopiero po przeschnięciu. Inne pakowane są szybciej. Pewna ilość wilgoci zawsze w nich jednak pozostanie. Gdy szczelne opakowanie wykonane jest z folii o bardzo wysokiej barierowości na przenikanie wilgoci, np. BOPP, niewielkie ilości pary osiadają na wewnętrznej stronie przykrywki szalki. Zachodzący na takiej powierzchni proces kondensacji może spowodować, że do podłoża będą spadały kropelki wody, zmieniając skład chemiczny, a w konsekwencji pogarszając właściwości pożywki. Zaparowanie szalki utrudnić też może obserwacje zawartości opakowania.
Gdy do pakowania wykorzystany zostanie natomiast materiał o zbyt małej barierowości na przenikanie wilgoci, podłoże może zbytnio wyschnąć, tracąc swoje podstawowe właściwości.
Jak widać, właściwości samego materiału opakowaniowego odgrywają ogromną rolę w stwarzaniu dla przechowywanych pożywek środowiska odpowiedniego do zachowania ich jakości i maksymalnego przedłużenia trwałości. Zatem do pakowania szalek, gdy znajdują się one w opakowaniach termozgrzewalnych, zamiast barierowych na przepuszczanie pary wodnej folii z tworzyw sztucznych, stosować winno się przepuszczające wilgoć folie celulozowe celofan bądź NatureFlex. Folie te zapewniają najlepsze rozwiązanie. Mogą być z nich wykonane woreczki do pakowania ręcznego, bardzo dobrze dają się także wykorzystać podczas stosowania na maszynach pakujących.
Folie celulozowe
Podczas produkcji, folie celulozowe schodzące bezpośrednio z linii nie są termozgrzewalne, nie stanowią barierowości na przepuszczanie pary wodnej, są natomiast naturalnie bardzo dobrą barierą na przenikanie tlenu. A więc mają właściwości dokładnie odwrotne niż wykorzystywane w tym celu folie z tworzyw sztucznych. Można o nich powiedzieć, że to przezroczysty papier. Aby uzyskać zgrzewalność, folie te powleka się specjalnym lakierem nitrocelulozowym, który oprócz cech zgrzewalności wprowadza też barierowość na przenikanie pary wodnej. Stopień tej barierowości można regulować. Folie o konkretnym poziomie barierowości wykorzystuje się w zależności od właściwości (w tym również zawartości wilgoci) pakowanego produktu. Odpowiednio dobrana folia celulozowa:
– wypuści z wnętrza opakowania poprzez swoją powierzchnię nadmiar wilgoci, pozostawiając wewnątrz jedynie taką ilość, jaka niezbędna jest dla zachowania właściwej jakości pożywki;
– nie pozwoli na przeniknięcie do wnętrza opakowania świeżego tlenu, opóźniając proces utleniania podłoża;
– zapewnia ochronę mikrobiologiczną.
Ponadto folie celulozowe:
– bardzo dobrze dają się przetwarzać na maszynach pakujących;
– łatwo zgrzewają się, umożliwiając stosowanie niższych temperatur zgrzewu jak folie BOPP;
– zapewniają dobry zgrzew (szczelność opakowania), ale przy otwieraniu opakowania są łatwootwieralne;
– mają doskonałe własności optyczne – dużą przezroczystość i połysk;
– łatwo zaginają się;
– są odporne na tłuszcze;
– mają naturalną antystatyczność (ważne przy pakowaniu zwłaszcza ręcznym);
– są materiałem biodegradowalnym bądź kompostowalnym pochodzącym ze źródeł odnawialnych (bez GMO), kiedy znajdą się jako odpad wśród innych śmieci, po ok. 5-6 tygodniach zamienią się w kompost, przyjazny dla środowiska brązowy proszek;
– posiadają wszelkie światowe certyfikaty dopuszczające je do bezpośredniego kontaktu z żywnością.
Dla producentów płytek Petriego, którzy aktualnie na swoich maszynach pakujących owijają własne wyroby w folię polipropylenową BOPP, zmiana na stosowanie folii celulozowej nie wymaga żadnych modyfikacji maszyny. Wystarczy zmienić rolki z jednej folii (BOPP) na drugą (celofan bądź NatureFlex). Niektórzy producenci maszyn do pakowania szalek wręcz zalecają stosowanie folii celulozowych.
Folie celulozowe celofan i NatureFlex są nieco droższe od produkowanych z ropy naftowej folii z tworzyw sztucznych. Dążenie do minimalizacji własnych kosztów za wszelką cenę oraz stosowanie tańszych materiałów opakowaniowych może jednak skutkować obniżeniem jakości i trwałości przygotowanych podłoży mikrobiologicznych, co z kolei może prowadzić do zafałszowania wyników badań, od których zależeć może czyjeś zdrowie, a nawet życie.
Ekologia
Obok znakomitych właściwości umożliwiających dobrze chronić ten specyficzny wyrób, folie te spełniają jeszcze jeden wymóg współczesności. Ze względu na fakt, że produkowane są z surowców wywodzących się ze źródeł odnawialnych oraz że są biodegradowalne i kompostowalne, pozwalają zostawić następnym pokoleniom czystszy świat. Wpisują się więc znakomicie we wchodzące właśnie w życie zasady gospodarki o obiegu zamkniętym (Circular Economy).
andrzej.kornacki@futamuragroup.com
Andrzej Kornacki, Futamura
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
