Bakteriereduktion i diskmaskiner
Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Miljö- och energisystem Sara Wallgren Klang Bakteriereduktion i diskmaskiner Studie av olika metoder för att reducera bakterier Reduction of bacteria in dishwashers Study of various methods for reducing bacteria Examensarbete 22,5 hp Högskoleingenjörsprogrammet i energi- och miljöteknik Juni 2015 Handledare: Ola Holby Examinator: Lena Stawreberg Karlstads universitet 651 88 Karlstad Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60 [email protected] www.kau.se Sammanfattning Bakterier är ett problem som uppstår naturligt i diskmaskiner då disken får stå under en längre tidsperiod. För att få bort den obehagliga lukt som bakterierna orsakar körs oftast en vanlig diskcykel, vilket kan orsaka problem för konsumenterna då den miljömedvetna inte vill slösa onödig energi och släppa ut kemikalier i diskvattnet. Att lösa problemet på ett mer miljöanpassat sätt, genom att direkt angripa bakterierna med en lämplig bakteriereduceringsmetod kan därför vara en tilltalande egenskap hos en diskmaskin. Det finns många olika sätt att behandla ytor som blivit utsatta för bakterier. Några uppmärksammade metoder är UV-strålning, mikrovågor och oxidationsmedel (ozon) som alla tre har haft framgångar i att reducera mängden bakterier i olika sammanhang. Det finns även andra lösningar som redan används i diskmaskiner som kan tänkas vara lämpliga till bakteriereducering utöver sitt ordinarie syfte. Dessa är torkning via varm luft samt kortare sköljprogram i olika temperaturer. Målet med denna studie är att efter tester jämföra vilken av dessa som fungerar bäst när det gäller bakteriereduktion i en diskmaskin. Den metod som ger överlägset bäst resultat i att reducera de simulerade bakterierna är sköljning med upphettat vatten utan maskindiskmedel. Denna metod är även vad de flesta diskmaskinstillverkare redan har och rekommenderar sina konsumenter att använda om det börjar lukta illa från en halvfull maskin. Testerna görs på vanliga tallrikar som kontamineras med en lösning av jäst och natriumklorid (NaCl) som har fått stå och torka in. Tallrikarna utsätts efter varje kontaminering för ett bakteriereduceringssystem och sedan tas tester med så kallade tryckplattor på tallrikarnas kontaminerade område. Tryckplattorna består av en agarlösning som fungerar som mat för jästcellerna. Plattorna inkuberas i ett värmeskåp under 24 timmar där varje jästcell som har överförts från tallriken till tryckplattan bildar en vit prick, på så sätt kan en utvärdering av de olika bakteriereduceringssystemen göras genom att jämföra tryckplattornas mängd jästceller efter att inkuberingen är klar. Resultaten från bakteriereduceringsmetoderna jämförs dels mot varandra, och dels mot referenstallrikar som enbart har blivit kontaminerade med jästceller och inte utsatta för någon behandling. Metoderna UV-strålning och mikrovågor som fungerar bra för bakteriereduktion inom andra områden är svåra att praktiskt tillämpa i en diskmaskin. I fallet med UV-strålning ligger problemet i att nå ut till alla områden som behöver desinfekteras utan att något kommer i vägen och skuggar strålningen. Mikrovågorna har förmodligen svårt att påverka jästcellerna på grund av avsaknad på vatten som de flesta intorkade matrester har. Oxidationsmedlet kaliumpermanganat, som används i brist på ozon, visade sig kunna oxidera den intorkade jästen och få den att lösas upp och rinna av tallrikarna. I praktiken skulle ozon fungera på ett liknande sätt med skillnaden att det är en gas och på så sätt också kan nå ut till fler svåråtkomliga ytor som den flytande kaliumpermanganaten missar. Problemet med ozon är dock att den är dyr och svår att hantera. Om läckage från diskmaskinen sker skulle detta vara mycket hälsofarligt och dessutom kan gasen skada både disken och själva maskinens komponenter. Att utsätta de kontaminerade tallrikarna för ett torkningssystem med upphettad luft gav viss reduktion av jästcellerna, men det som visat sig ha bäst påverkan på jästen är de befintliga sköljprogrammen som redan finns i de flesta diskmaskiner. Både sköljning med kallt och varmt vatten ger reduktion av jästcellerna utan att maskindiskmedel behöver tillsättas, men upphettat vatten gav avsevärt mycket bättre resultat. Istället för att utveckla specifika bakteriereduceringsmetoder och applicera dem i diskmaskiner rekommenderas företaget att undersöka de befintliga sköljprogrammen och dess påverkan på bakterierna. På så sätt kan ett optimalt bakteriereducerande sköljprogram sett till temperatur och längd utvecklas. Sedan ligger utmaningen i att få konsumenterna att aktivt använda sig av programmet istället för att köra en ordinarie diskcykel när maskinen är halvfull. Abstract Bacteria are a problem that occurs naturally in dishwashers when the dish stands there dirty for an extended period of time. To get rid of the unpleasant smell that the bacteria is causing, the most common solution is to run a regular washingcycle which can cause problems for the environmentally-conscious consumers since this causes unnecessary energy waste and emissions of chemicals in the washwater. To solve the problem in a more environmentallyfriendly way by directly attacking the bacteria with an appropriate bacterialreductionmethod can therefore be an attractive feature in a dishwasher. There are many different ways to treat surfaces that have been exposed to the bacteria. Some high-profile methods are UV-radiation, microwaves and oxidant (ozone) that all three have had success in reducing bacteria in different contexts. There are also other solutions that are already used in dishwashers and maybe suitable for bacterial reduction in addition to their regular purpose. These are drying with hot air and shorter washingprograms in various temperatures. The aim of this study is to, after the tests, evaluate which of these methods will work best when it comes to bacterialreduction in a dishwasher. The method that by far gives the best result in reducing the simulated bacteria is rinsing with heated water without dishwasherdetergent. This method is also what most dishwashermanufacturers already have and encourage the consumers to use if it begins to smell bad from a half-loaded machine. The tests are done on regular plates contaminated with a solution of yeast and sodiumchloride (NaCl) that has dried on the plates. The plates are after every contamination exposed to a bacteriareductionsystem and then tests with so called pressureplates are taken on the plates contaminated area. The pressureplates consist of an agarsolution that works as food to the yeastcells. The plates are incubated in a heatingcabinet for 24 hours in which each yeastcell that has been transferred from the plate to the pressureplate forms a white dot, thus an evaluation of the different bacterialreductionsystems can be made by comparing the pressureplates appearance after the incubation is complete. The results of the bacterialreductionmethods are compared against each other and against reference plates, which have only been contaminated with yeast cells and not subjected to any treatment. The methods UV-radiation and microwaves that work well for bacterialreduction in other areas are difficult to apply practical in a dishwasher. In the case of UV radiation the problem lies in reaching out to all areas that need to be disinfected without anything getting in the way to shade the radiation. The microwaves have difficulties to affect the yeast cells probably because of the absence of water in the dried solution. The oxidizing agent potassium permanganate which is used in the absence of ozone was found to oxidize with the dried yeast and cause it to be dissolved and flow of the plates. In actuality the ozone would function in a similar way with the difference that it is a gas, and thus also can reach more inaccessible areas which the floating potassium permanganate misses. The problem with ozone is that it is expensive and difficult to manage, if the dishwasher leaks it would be very dangerous and the gas can also damage both the dish and the machine components. Exposing the contaminated plates of a drying system with heated air gave some reduction of yeast cells but what proved to have the best impact on the yeast where washprograms that already exist in most dishwashers. Rinsing both with cold and hot water showed reduction of yeastcells without any dishwasherdetergent, although the heated water gave substantially better results. Instead of developing specific bacterial reduction methods and applying those in dishwashers, the company is recommended to examine the existing washprograms and its effect on the bacteria. This allows an optimal germicidalrinsing-program in terms of temperature and length to be developed. Then the challenge is to get consumers to actively use the program instead of a regular washcycle for half-full machines. Förord Jag som har gjort denna studie heter Sara Wallgren Klang och är student vid fakulteten för hälsa-, natur- och teknikvetenskap på Karlstads universitet. Studien har utförts under våren 2015 som ett 22,5 hp:s examensarbete för examinering på Högskoleingenjörsprogrammet med inriktningen Energi- och miljöteknik, en utbildning som omfattar totalt 180 hp. Detta examensarbete har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete. Studien har genomförts på grund av en förfrågan från företaget Asko Appliances AB, som utvecklar och tillverkar vitvaror med huvudkontor i Lidköping. Uppdraget handlade från början om att utvärdera möjligheterna med att applicera UV-strålning i diskmaskiner för bakteriereducering. Från start fram till målgången har dock utformingen på studien ändrats och utvecklats på grund av olika anledningar. Detta har resulterat i en allmän studie av hur flera olika bakteriereduceringsmetoder skulle fungera i en diskmaskin och vad jag hoppas kommer vara ett givande resultat för Asko. Jag vill tacka företaget och främst min handledare Peder Bengtsson för hjälp och stöd under arbetets gång samt bidrag av utrustning. Jag vill även tacka min handledare Ola Holby för agerande av bollplank och vägledning under arbetets många vändningar. Tack till laboratorieingenjör Maria Malmström för hjälp med den biologiska delen av arbetet, upplärning och utrustning för att kunna genomföra testerna. Tack till utvecklingsingenjör Lars Pettersson som har hjälp till med allt det praktiska gällande diskmaskinen och slutligen tack till examinator Lena Stawreberg för hjälp med rapportskrivningsprocessen. Karlstad 2015 Sara Wallgren Klang Innehållsförteckning 1. Inledning ................................................................................................................................ 1 1.1 Problembeskrivning............................................................................................................ 1 1.2 Syfte..................................................................................................................................... 2 1.3 Mål....................................................................................................................................... 3 2. Bakteriereduktion ................................................................................................................. 4 2.1 Desinfektion och sterilisering .............................................................................................. 4 2.2 Mikrovågor .......................................................................................................................... 5 2.3 UV-strålning......................................................................................................................... 5 2.4 Oxidationsmedel ................................................................................................................. 7 2.4.1 Ozon ............................................................................................................................. 8 2.4.2 Kaliumpermanganat ..................................................................................................... 8 3. Genomförande .................................................................................................................... 10 3.1 Bakteriesimulering ............................................................................................................ 10 3.2 Bakteriemätningsmetod.................................................................................................... 12 3.3 Test i mikrovågsugn........................................................................................................... 15 3.4 Test med UV-strålning ....................................................................................................... 15 3.5 Test med oxidationsmedel ................................................................................................ 16 3.6 Test med torkning ............................................................................................................. 16 3.7 Test med maskindiskmedel ............................................................................................... 17 3.8 Test med sköljprogram...................................................................................................... 17 4. Resultat ............................................................................................................................... 18 4.1 Referenstallrikar ................................................................................................................ 18 4.2 Test i mikrovågsugn........................................................................................................... 19 4.3 Test med UV-strålning ....................................................................................................... 21 4.5 Test med oxidationsmedel ................................................................................................ 22 4.4 Test med torkning ............................................................................................................. 23 4.6 Test med maskindiskmedel ............................................................................................... 24 4.7 Test med sköljprogram...................................................................................................... 25 4.7.1 Kall sköljning ............................................................................................................... 25 4.7.2 Varm sköljning ............................................................................................................ 26 5. Diskussion ............................................................................................................................ 28 5.1 Reducering av jästceller .................................................................................................... 28 5.1.1 Test i mikrovågsugn.................................................................................................... 28 5.1.2 Test med UV-strålning ................................................................................................ 29 5.1.3 Test med oxidationsmedel ......................................................................................... 30 5.1.4 Test med torkning ...................................................................................................... 30 5.1.5 Test med maskindiskmedel ........................................................................................ 31 5.1.6 Test med sköljprogram............................................................................................... 31 5.2 Felkällor ............................................................................................................................. 32 6. Rekommendation ................................................................................................................ 34 7. Slutsats ................................................................................................................................ 35 8. Referenser ........................................................................................................................... 36 1. Inledning 1.1 Problembeskrivning Ett problem som uppkommer i hushåll med diskmaskiner är att det börjar osa dålig lukt från maskinen om smutsig disk får stå utan att en diskcykel körs. Det som orsakar den dåliga lukten är i själva verket olika bakterier som efter en tid börjar växa bland matresterna i diskmaskinen. Bakterier är mer specifikt mikroorganismer och typen som bildas i en diskmaskin är svårt att veta exakt eftersom det beror på många kombinerade faktorer, bland annat vilka näringsämnen som finns tillgängliga (matrester), ytan som de växer på och temperatur (Ward & Dack 1939). Vattnet i en diskmaskin återanvänds upp till 20 gånger vilket gör att spridning av bakterier från själva diskvattnet också är en risk. Ju längre period som diskvattnet återanvänds, ju lägre hinner temperaturen på vattnet bli, vilket i sin tur leder till att fler matrester blir kvar och kan bli näring för bakterier (Wernersson et al. 2006). Generellt består en diskmaskinsprocess av fem olika förlopp; fördisk, huvuddisk, mellansköljning, avslutande sköljning och slutligen torkning. Under huvuddisken tillsätts diskmedel och vattnet hettas upp till cirka 60°C beroende på typ av maskin. Fördisken och mellansköljning innebär i princip att ouppvärmt vatten pumpas runt i maskinen och spolar bort smuts och lösa rester. Vid den avslutande sköljningen värms vattnet upp igen till samma temperatur som vid huvuddisken och sköljmedel tillsätts. Viss värme blir kvar i diskmaskinen efter att den sista sköljningen är klar och maskinen har tömts på vatten, vilket utnyttjas för att torka disken i det sista skeendet. (Eklund 2013). För att bli av med den ofräscha lukten som bakterierna orsakar brukar en hel diskcykel köras oavsett hur mycket disk som finns i maskinen, vilket leder till onödig förbrukning av energi och utsläpp av diskvatten. Vanligt maskindiskmedel i tablett- eller pulverform består av olika ämnen beroende på fabrikat. Några vanligt förekommande komponenter i maskindiskmedel är till exempel alkalier, blekmedel, enzymer, fyllmedel, lösningsmedel, komplexbindare, tensider och parfym (Johansson & Zimerson 1996). Alkalier har förmågan att höja pH-värdet i vattnet och kan sönderdela fetter samt proteiner. Denna förhöjning av pH kan dock skapa problem i reningsprocessen när alkalier släpps ut i avloppsvattnet i stor mängd, det är dessutom frätande på hud och slemhinnor (Johansson & Zimerson 1996). Förutom problemen som alkalier orsakar är det komplexbindare och blekmedel som är de mest miljöfarliga komponenterna i maskindiskmedel (Johansson & Zimerson 1996). Blekmedel har som syfte att motverka färgbeläggningar på disken och komplexbindare ska öka diskmedlets effektivitet (Johansson & Zimerson 1996). Diskmedlet gör rent disken samtidigt som den desinfekterar från bakterier, men på grund av dess miljöfarliga egenskaper är det önskvärt att dra ner på användandet. Eftersom den dåliga lukten egentligen är bakterierna bör problemet tacklas direkt därifrån på ett mer miljöanpassat och snabbare sätt, istället för att köra en ordinarie diskcykel med maskindiskmedel i onödan. Förutom att köra en vanlig diskcykel är flera olika metoder tänkbara för att uppnå en minskad bakteriemängd i en diskmaskin, problematiken ligger i att tillämpa dem praktiskt så de fungerar på önskat sätt, och samtidigt håller ekonomin då en maskin för flera hundratusen kronor inte är önskvärd. Några olika alternativ som bevisat 1 minskar bakterier inom andra användningsområden är mikrovågor, belysning med UV-lampa och oxidationsmedel. Om någon av dessa kan appliceras i en diskmaskin skulle det kunna lösa bakterieproblemet. Det som händer när bakterier dör eller minskar i mängd är att deras grundläggande överlevnadsfunktioner störs av att miljön runt dem förändras (Hung et al. 2012), störningen i detta fall blir de olika bakteriereduceringsmetoderna. Några andra alternativ till bakteriereduktion som redan finns i diskmaskinen men dess effekt på bakterier är mindre beprövat, är torkning med varm luft och vanlig sköljning utan maskindiskmedel i olika temperaturer. I en diskcykels sista fas torkas disken som tidigare nämnt oftast med värme men för att få ner energiförbrukningen undersöks alternativa metoder för torkning. En av dessa metoder är att utsätta diskgodset för torr luft och för att få till önskad luftkvalité behöver den gå genom ett adsorptionsmedel som suger åt sig fukten (Santori et al. 2013). Zeolit är ett poröst mineral som har visat sig ha en bra förmåga att adsorbera vatten (Fofana et al. 2004) och kan där med användas i en diskmaskin för att få rätt slags luft. Zeoliter förekommer både naturligt och kan framställas på konstgjord väg (Fofana et al. 2004). Ämnet används idag inom andra områden för att absorbera oönskade gaser, till exempel kväve och ammoniak, eftersom det kan suga upp cirka 30 % av sin egen vikt i gaser (Fofana et al. 2004). Motsvarande siffror för att absorbera vatten och vissa kolväten är 70 % respektive 90 % av zeolitens torra vikt (Fofana et al. 2004). Hastigheten som den absorberar andra ämnen beror på storleken och vad det är för sorts zeolit (Fofana et al. 2004). Om den zeolitbehandlade luften som används i diskmaskiner för att torka diskgodset eventuellt också kan reducera bakteriemängden, motiverar det ytterligare till att utveckla ett sådant system. Idag rekommenderar diskmaskinstillverkare att maskinen endast sätts igång när den är fullastad, och att ett kortare avspolningsprogram körs om luktproblem uppstår fram till dess att maskinen är full (Asko 2015). Om denna metod fungerar, varför skulle ett separat bakteriereduceringsprogram utformas? Om ett befintligt sköljprogram utan maskindiskmedel kan motverka lukten på disken skulle lösningen ligga i att utbilda konsumenterna, istället för att modifiera diskmaskiner med bakteriereduceringsmetoder. Bermúdez-Aguirre och Barbosa Cánovas (2013) påstår dock att enbart använda vatten som metod för bakteriereducering är inte effektivt eftersom de mikroorganismer som ska desinfekteras från oftast är mycket ingrodda i matresterna eller själva disken, och därför behöver det tillsättas något i vattnet för att få bort dem. Förutom den dåliga lukt som bakterierna frambringar är ett annat problem smittorisken som förekommer främst på sjukhus och dagis. Godset som diskas på dessa ställen behöver ha högre desinfektionsgrad på grund av den höga smittorisken, något som ren disk skulle kunna minska. Att få disken helt desinficerad från bakterier skulle också tilltala vanliga hushåll på samma sätt. (Eklund 2013). 1.2 Syfte Om en metod för bakteriereducering är möjlig i diskamaskiner och konsumenterna använder detta aktivt istället för att köra halvtomma maskiner i onödan, skulle detta medföra positiva 2 effekter sett till de berörda hushållens energianvändning och utsläpp av förorenat vatten. Förutom goda miljöeffekter skulle även en diskmaskin med separat bakteriereducering kunna vara en tilltalande egenskap vid köp av ny maskin. Ju renare disken är, ju lägre blir riskerna för smittspridning via bakterier. 1.3 Mål Målet med denna undersökning är att testa bakteriereduceringsmetoderna mikrovågor, UVstrålning samt oxidationsmedel och utvärdera om någon av dessa är möjliga att applicera i en diskmaskin samt vilka för- och nackdelar som i så fall finns. Resultatet av detta jämförs sedan med tester som görs på de befintliga systemen i en diskmaskin vilka är torkning, två kortare sköljprogram samt applicering av en låg dos maskindiskmedel, för att i slutändan se vilken metod som är lämpligast att använda för att reducera bakterier. 3 2. Bakteriereduktion 2.1 Desinfektion och sterilisering Med desinfektion menas att den mängd bakterier som finns på en yta minskar, exempelvis när händerna tvättas med tvål. Med andra ord utsätts mikroorganismerna för någon slags behandling så ytan blir ren från smittfarliga ämnen, men det kan ändå finnas kvar sporer och svampar efteråt. Desinfektering brukar delas upp i två olika tekniker; Värmedesinfektion (fysikaliska metoder) och kemisk desinfektion. I den kommande undersökningen hamnar UVstrålning, mikrovågor, torkning och sköljning under värmedesinfektion, medan oxidering och maskindiskmedel hör till kemisk desinfektion. (MAS 2014). Ett annat ord som liknar desinfektering men inte riktigt har samma betydelse är sterilisering vilket innebär att bakterier, sporer och svampar försvinner helt och hållet, den berörda ytan blir steril. En jämförelse som brukar användas är att enbart en levande organism får hittas på en miljon steriliserade föremål. Innan något steriliseras måste det först göras rent, desinfekteras, annars kan det aldrig bli sterilt. För att sterilisera något kan en autoklav som är en behållare för tryckkokning användas, se figur 1. (Rulli 2005). Figur 1. Autoklav. 4 I denna läggs föremålen som ska steriliseras i och vattenånga värms upp till 120°C under högt tryck eftersom vatten inte kan blir över 100°C i atmosfärstryck (MAS 2014). När något har blivit steriliserat är det viktigt att föremålet hålls sterilt fram tills det behöver användas, därför körs pipettspetsar, verktyg och liknande i förvaringspåsar i autoklaven (Rulli 2005). Sådant som är förpackat i autoklaverade förvaringspåsar kan lagras i 6 månader och fortfarande vara sterila när förpackningen öppnas (Rulli 2005). 2.2 Mikrovågor Mikrovågsstrålning är en term som används för att beskriva de elektromagnetiska vågorna mellan frekvenserna 300 till 300000 MHz (Baranski & Czerski 1976). Mikrovågorna i sig är en form av energi som frambringar värme då den möter vatten- eller oljemolekyler (Harris et al. 1989). Enligt Najdovski et al. (1991) är bakteriereduceringen via mikrovågsstrålning effektivare då den kombineras med vatten än om den agerar ensam. Just värmen är i detta bakteriereduceringsalternativ avgörande, då desinfektionen med mikrovågor framförallt sker på grund av termiska effekter (Fujikawa et al. 1992) istället för att mikrovågorna i sig skulle vara dödliga för bakterier (Kindle et al. 1996). I jämförelser som har gjorts mellan bakteriereduktion via mikrovågor och med vanlig uppvärmning är resultaten på reduktionerna likvärdiga (Fujikawa et al. 1992). Mikrovågsugnar har använts i sjukhusmiljöer för att desinfektera och sterilisera olika föremål (Kindle et al. 1996), och har visat sig vara ett effektivt sätt att reducera bakterier på exempelvis träytor där andra metoder, som UV-strålning och ozon, inte har kommit åt (González-Arenzana et al. 2013). Ett bakteriereduceringstest gjort på blöta rengöringssvampar visade att en mikrovågsugn var det effektivaste sättet att bli av med bakterier från svamparna, bland annat jämfört med att köra dem i en diskcykel utan maskindiskmedel (Sharma et al. 2008). Bakterieminskningen skedde på bara 1 minut medan de andra metoderna i testet behövde avsevärt mycket längre tid på sig. Resultatet förbättrades ju längre tid som svamparna var i mikron, vilket förmodligen berodde på att det blev längre kontakttid vid de höga temperaturerna och därför mer effektivt för att döda värmetåliga bakterier (Sharma et al. 2008). Även om mikrovågor har visat sig vara effektiv på ojämna ytor kan det ändå bli problem för den att nå ut till alla ställen i behov av desinficering, om det handlar om många olika områden av varierande material. Detta kan orsaka att uppvärmningen blir ojämn och att bakterier på så sätt överlever (Maktabi et al. 2011). Ett annat problem är att hög dos mikrovågor skulle kunna skada och bryta ner vissa av materialen som den är i kontakt med (Sanborn et al. 1982). 2.3 UV-strålning UV-strålning kallas den strålning som ligger på våglängden 100-400 nanometer i det elektromagnetiska ljusspektrat (Wang et al. 2012) se figur 2. 5 Figur 2. Ljusets olika våglängder. Enligt Emperor Aquatics inc, 2015. Strålningen tränger sig genom mikroorganismernas cellväggar varefter den upptas av bakteriens genetiska system, och förhindrar den från att föröka sig eller helt förstör cellen (Hung et al. 2012). Desinfekteringsresultatet från UV-strålning beror på bakteriernas möjlighet att absorbera inom våglängdsområdet 200-280 nanometer, vilket är det våglängdsområde som påverkar bakterier (Silva et al. 2012). Exakta våglängden varierar för varje mikroorganism men den allmänna bakterieavdödningen pikar på 264 nanometer (Silva et al. 2012). De UV-lampor som oftast används i bakteriereducerande syfte är lågtryckslampor, detta på grund av att de avger mest strålningsenergi inom rätt våglängdsområde som figur 3 visar (American Air & Water Inc 2015). Figur 3. Diagramet visar vilket våglängdsområde som reducerar bakterier och till vilken våglängd olika UV-lampor hör. Enligt American Air & Water Inc 2015. UV-strålning används inom andra områden för att minska mängden bakterier, till exempel för att rena avloppsvatten istället för att tillsätta kemikalier som klor, och har även visat sig vara effektiv för att minska mängden av vissa luftburna bakterier (Luna et al. 2008). Än så länge har ingen negativ miljöpåverkan till följd av UV-strålning i bakteriereduceringssyfte hittats (Hung et 6 al. 2012), och den är säker att använda sig av så länge mänsklig kontakt med ljuset undviks och ozonet som genereras tas omhand (Manzocco & Nicoli 2014). UV-strålningen arbetar väldigt ytligt och reflekteras lätt så om bakterierna är tillräckligt stora eller suspenderar (klumpar ihop sig) kan dessa reflektera eller absorbera strålningen, och därmed hindra den från att nå tillräckligt med bakterier (Hung et al. 2012). Reduceringsresultatet kan på grund av detta bli lägre (Hung et al. 2012) och det är anledningen till att UV-strålning bara används i transparenta fluider, där den kan ta sig igenom mer än bara det yttersta lagret av vätskan (Manzocco & Nicoli 2014). Om en yta som ska desinficeras består av ämnen som är mörkare absorberar dessa mer ljus, vilket gör att det blir mindre strålningsenergi tillgängligt för att minska bakterier som befinner sig på de ljusare partierna (Manzocco & Nicoli 2014). En annan av svårigheterna med att använda UV-strålning för bakteriereducering är att ytan reduktionen ska ske på måste bli jämt bestrålad (Manzocco & Nicoli 2014). Desinfektionen har visat sig fungera sämre på grova ytor, eftersom det är större chans att bakterierna skuggas från strålningen i de olika hålrum som dessa ytor består av (Wang et al. 2009). Att ytor som är släta är lättare att desinfektera, än ytor som är grova och porösa är något som gäller för de flesta desinfekteringsalternativ, inte bara för UV-strålning (Bermúdez-Aguirre & Barbosa-Cánovas 2013). För att förbättra UV-strålningens möjlighet att nå ut till alla ytor som den behöver desinficera kan fler lampor på väl valda ställen, samt speglar eller spegelliknande material användas (Manzocco & Nicoli 2014). Om en UV-lampa utsätts för temperaturförändringar och kemikalier kan den ta skada (Liszewski 2013) och åldras i förtid (Schmelling 2006). När UV-lampor åldras försämras deras förmåga att producera UV-strålning vilket gör att dosen de sänder ut minskar ju mer de används (Schmelling 2006). Visst porslin, glas etc. som har färger eller tryck på sig kan även blekna om de utsätts mycket för UV-strålning (Bermúdez-Aguirre & Barbosa-Cánovas 2013). Företaget LG Electronics har utvecklat en diskmaskin med inbyggd UV-lampa, som kan användas om disken förväntas stå kvar i maskinen i några timmar efter att maskinen har kört en diskcykel (Arcaro 2009). Enligt företaget ska detta förhindra bakterietillväxt och utrota 99 % av bakterierna som finns kvar i maskinen efter ett genomfört diskprogram (Arcaro 2009). Liknande detta har ett annat företag tillverkat en bärbar UV-lampa som kan placeras inne i diskmaskiner för att minska uppkomsten av illaluktande bakterier mellan diskcyklar (Liszewski 2013). 2.4 Oxidationsmedel Ett oxidationsmedel är ett ämne som får andra ämnen att oxidera (Dash et al. 2009). När något oxiderar betyder det att ämnet får en syreatom och ger ifrån sig en eller flera elektroner till oxidationsmedlet (Ellervik et al. 2014). Oxidationsmedlet kan därför också kallas för elektronacceptor. Om ett oxidationsmedel används som bakteriereduceringsmetod skulle det ge syreatomer till bakterierna så de oxiderar och löses upp. Bakterierna kan alltså genom 7 oxidation brytas ner till mindre farliga beståndsdelar. Det finns en mängd olika alternativ till oxidationsmedel, exempelvis ozon, klor och permanganat (Hu et al. 2010). En fördel med att använda oxidationsmedel i bakteriereducerande syfte är att oxidationsprocessen kan ske i rumstemperatur helt utan uppvärmning (Bermúdez-Aguirre & Barbosa-Cánovas 2013). 2.4.1 Ozon Ozon är ett ämne som lätt oxiderar med andra på grund av dess ostabila molekylsammansättning på tre stycken syreatomer. På grund av detta kan ämnet användas som oxidationsmedel vid vattenbehandlingar för att ta bort oönskade lukter, färg och smaker (Siddiqui et al. 1997). Tiden som bakterierna utsätts för ozonet är betydande. Eftersom ozon är ett reaktivt ämne minskas ozonkoncentrationen ju längre tid det är i kontakt med organiskt material (Bermúdez-Aguirre & Barbosa-Cánovas 2013). Därmed saktas desinfekteringshastigheten ner ju längre tid det går, vilket är ett av de största problemen med att använda ozon som desinfektionsmedel (Tachikawa et al. 2009). Ozon är ett effektivare desinfektionsmedel jämfört med både klor och UV-strålning (Wang et al. 2012), och i USA har ämnet blivit godkänt som desinfektionsmedel för livsmedel när det används i flytande eller gasform (Bermúdez-Aguirre & Barbosa-Cánovas 2013). I test som har gjorts visar sig ozon kunna reducera bakterier så pass bra att bara 1 % överlever efter 5 minuters exponeringstid av ozon blandat med vatten (Tachikawa et al. 2009). Om ozon används i syfte att minska den dåliga lukt som kan uppkomma i en diskmaskin, skulle denna lukt istället ersättas med den starka doften som ozonet själv har vilket kan upplevas som minst lika obehaglig för vissa (Åberg 2008). Ett annat alternativ som inte skulle frambringa ozonets lukt på samma sätt är att istället använda metoden för att desinfektera själva diskvattnet i maskinen, vilket kan leda till besparingar i vattenmängd (Åberg 2008). Material såsom rostfritt stål behövs för att hantera gasen, eftersom ozon lätt reagerar med andra ämnen (Åberg 2008) och är frätande, vilket också är en anledning till att det är dyrare att använda sig av än andra bakteriereduceringsalternativ (Wang et al. 2012). Företaget Whirlpool har patent på en diskmaskin med ozon-generator (Beshears 2013) och OzoneWash Ltd har patent på ozonsystem i storköksdiskmaskiner (Thomas 2005). 2.4.2 Kaliumpermanganat Permanganat är ett vanligt färgämne som kan framställas bland annat genom elektrolys. Kemiska föreningar som innehåller ämnet är till exempel Kaliumpermanganat [KMnO4] som används vid vattenbehandlingar för att få bort oönskade smaker och lukter (Hu et al. 2010). Det har även utnyttjats vid sanering av olika organiska föroreningar och visat sig ha god effekt på dessa (Crimi & Ko 2009). Kaliumpermanganat är ett fast lila ämne och ett användbart medel för att studera hur olika organiska ämnen beter sig vid oxidation (Dash et al. 2009). Kaliumpermanganat ses som ett av de kraftigare oxidationsmedlen (Ellervik et al. 2014), vilket betyder att elektroner gärna attraheras av ämnet (Dickerson & Gers 1979). Ämnet är lättillgängligt och hanterbart då det finns i både flytande och fast form som kan spädas ut med vatten, se figur 4. 8 Figur 4. Kaliumpermanganat i pulverform samt utspätt med vatten. 9 3. Genomförande Eftersom testerna i rapporten handlar om att mäta levande organismer är det av yttersta vikt att arbetet sker sterilt, så inga obehöriga bakterier av något slag förstör och gör resultaten otrovärdiga. Alla verktyg och diverse hjälpmedel som pipettspetsar, skedar och kärl steriliseras därför genom autoklavering. Mätningen sker också sterilt med hjälp av så kallade tryckplattor som görs från grunden via autoklavering. 3.1 Bakteriesimulering För att ta reda på hur bra de olika metoderna reducerar bakterier behöver en bakteriemätning göras, och därför behövs även bakterier. Som tidigare nämnt är det svårt att säga exakt vilka bakterier som uppkommer i en diskmaskin. Eftersom bakterier kan vara svåra och rent av farliga att handskas med behöver de som används i testerna vara ofarliga, utan smittrisk, lätta att hantera samt påminna om de bakterier som finns på diskgods. Jäst är ett ämne som då passar bra och ofta används i forskningssammanhang. Jäst kan utnyttjas till mycket, men vanligast är den sort som används vid bakning, se figur 5 (Norris 1985). Jästcellen är egentligen en encellig svamp som använder socker som mat för att växa och producerar koldioxid och vatten i syrerika miljöer (Norris 1985). Figur 5. Vanlig jäst som används vid bakning. För följande försök kommer 10 stycken tallrikar som visas i figur 6 att användas. Dessa slipas lätt med ett fint sandpapper för att ytan inte ska vara för hal, och tvättas sedan med ytdesinficering för att få bort eventuella rester på tallriken som kan påverka resultatet. Figur 6. Testtallrik. (Ikea 2015). 10 Efter att ytdesinficeringen har applicerats över hela tallriken får den stå och torka i 30-60 minuter. Under tiden vägs 0,5 gram jäst upp med hjälp av en våg, steril glasbägare och en steril sked. Jästen läggs i en glasflaska med 500 ml 0,9 % steril NaCl-lösning (natriumklorid) där den ska lösas upp helt och hållet. För att påskynda processen kan flaskan skakas något, hur detta ser ut visas i figur 7. Figur 7. Flaska med NaCl till vänster och samma flaska efter att jästen har löst upp sig till höger. När tallrikarna är torra och jästen är upplöst används en automatpipett med steril pipettspets för att få ut den exakta mängden 3 ml av jästlösningen som appliceras i mitten på en tallrik, detta område blir kontaminerat med jästceller. Handskar används för att inte få några oönskade bakterier på utrustningen, och tallriken vickas så vätskan sprids ut till en så jämn film som möjligt. Processen upprepas på alla 10 tallrikar. När jästlösningen har applicerats på tallrikarna får dessa återigen stå och torka tills fukten har försvunnit, cirka 2-3 timmar. Allt arbete sker i största möjliga mån på en sterilbänk, se figur 8. Bänken kan också kallas för LAFbänk (Laminar Airflow Bench) och på denna strömmar luften på ett kontrollerat sätt samt filtreras så att allt som är på bänken hålls sterilt. 11 Figur 8. Sterilbänk. 3.2 Bakteriemätningsmetod För att se hur mycket jästceller som finns på tallrikarna kommer tryckplattor användas. Tryckplattorna är en agarlösning som blandas ihop för att sedan kokas i autoklav i en halvtimme. Det som blandas ihop är 5 g jästextrakt, 10 g pepton, 10 g glukos, 10 g agar och 500 ml avjoniserat vatten. De torra substanserna mäts upp på en våg var för sig och blandas därefter ihop i en glasflaska med plats för 500 ml, sist tillsätts det avjoniserade vattnet. Korken till glasflaskan skruvas på löst, och flaskan ställs i en autoklav som sedan innan är fylld med 1 liter avjoniserat vatten. Autoklavens lock sätts på och låses, ventilen på locket lämnas öppen. Först kokas vattnet upp i autoklavet till 100°C då stängs ventilen och tryckkokningen börjar. Temperaturen kommer då höjas ytterligare och när den har nått 120°C startas en timer på 30 minuter. Efter denna halvtimme får behållaren stå och svalna en stund i autoklaven tills temperaturmätaren visar cirka 60°C. Då kan den lyftas ut, korken skruvas åt hårt och flaskan skakas försiktigt så det inte bildas skum. När detta är gjort portioneras lösningen ut på plattor där den stelnar och ett lock sätts på, plattorna ska vara så fulla att lösningen nästan rinner över kanten. Arbetet utförs på en sterilbänk så att inga luftburna bakterier eller liknande hamnar på plattorna. De färdiga tryckplattorna, se figur 9, förvaras i kyl upp och ner så ingen kondens förstör agarlösningen fram tills själva mätningarna utförs. 12 Figur 9. Färdig tryckplatta med agarlösning. För att mäta jästcellerna på tallrikarna kommer dessa plattors agarlösning tryckas mot det kontaminerade området i några sekunder. Sedan kommer locket stängas och plattorna ställs i ett värmeskåp i 37C i 24 timmar. Agarlösningen fungerar som näring till jästcellerna och de jästceller som fastnar på tryckplattan kommer därför i rätt temperatur att gro, så en bedömning över hur kontaminerad ytan som testet gjorts på kan göras. Processen där jästcellerna växer till sig på tryckplattorna i värmeskåpet kallas för inkubering. Först kommer tryckplattetester utföras på 10 tallrikar som har blivit kontaminerade, men inte utsatta för något bakteriereduceringssystem. Dessa tryckplattor används som referens till de andra försöken för att se hur kontaminerad med jästceller varje tallrik var innan bakteriereduktionen skedde. Vid varje försök med bakteriereducering kommer 10 tallrikar kontamineras med jästceller, och sedan sker desinficeringen under två tidsintervall som varierar för varje metod, och tryckplattor kommer användas efter varje intervall. Att olika tider väljs för varje bakteriereduceringssystemen är på grund av att metoderna kommer behöva olika långa uppehållstider att påverka jästcellerna. Exakt vilka tidsintervall som gäller för varje reduceringsmetod visas i tabell 1. Tabell 1. De olika tidsintervallen som varje bakteriereduceringsmetod testas. Reduceringsmetod Mikrovågor Tidsintervall 1 1 minut Tidsintervall 2 3 minuter UV-strålning 30 minuter 60 minuter Oxidationsmedel (permanganat) Torkning 1 minut 5 minuter 30 minuter 60 minuter Maskindiskmedel 1 minut 5 minuter Sköljning kall 15 minuter Sköljning varm 30 minuter 24 timmar (obehandlat) 24 timmar (obehandlat) 13 Tidsintervall 3 24 timmar (obehandlat) 24 timmar (obehandlat) 24 timmar (obehandlat) 24 timmar (obehandlat) 24 timmar (obehandlat) - Alla tester utom mikrovågsreduktionen kommer göras i en diskmaskin med diskmaskinsställ för tallrikarna, UV-lampa i taket och ett system för att blåsa in zeolitbehandlad luft. I diskmaskinen kommer testerna ske en metod åt gången och tallrikarna kommer ställas i samma ordning inför alla försök enligt figur 10. Figur 10. Diskmaskinsstället med tallrikarna i bestämd utspridd ordning. Efter varje tidsperiod kommer tryckplattor att användas för att se hur många av tallrikarna som det fortfarande finns levande jästceller på. Tryckplattorna inkuberas 24 timmar i värmeskåp där de eventuella jästcellerna växer till prickar på tryckplattans yta. Dessa prickar kallas för CFU (Colony-forming units), där en prick representerar en jästcell från början. Tallrikarna får sedan stå kvar i diskmaskinen utan att något reduceringssystem är igång under samma tidsperiod som tryckplattorna inkuberas, och efter detta dygn används en tredje tryckplatta på tallriken. Denna tryckplatta inkuberas också i 24 timmar. Testet görs i syfte att se om jästcellerna nybildas efter att de har dött, eller om jästcellerna har minskat ännu mer 14 efter en längre tidsperiod. Det blir totalt tre tryckplattor per tallrik, en efter första tidsintervallet, en efter andra tidsintervallet och en efter 24 timmar då tallrikarna har lämnats ifred. Dessa trycks i ordningen enligt figur 11. Figur 11. Tryckplattorna trycks en i taget på tallriken i den numrerade ordningen efter varje tidsintervall. Siffrorna står för det tidsintervall som tryckplattan testas efter. Efter att alla tryckplattor har inkuberats jämförs de med referenstallrikarnas tryckplattor för att bedöma hur effektiv bakteriereduceringen har varit. 3.3 Test i mikrovågsugn En vanlig mikrovågsugn görs rent med ytdesinficering, och plattan som roterar tallrikarna tas bort då troligtvis ingen rotation skulle ske om mikrovågor applicerades i en diskmaskin. 10 tallrikarna kontamineras enligt bakteriesimuleringen i kapitel 3.1. Tallrikarna körs en efter en först i 1 minut (första tidsintervallet), sedan i 2 minuter till (andra tidsintervallet) då har tallriken behandlats med mikrovågor i totalt 3 minuter. När tallrikarna som är klara ställs de in i diskmaskinen och får stå med stängd lucka i ett dygn, detta är tredje tidsintervallet. Tryckplattorna som används enligt figur 11 efter varje tidsintervall inkuberas i ett värmeskåp i 24 timmar. 3.4 Test med UV-strålning 10 tallrikar förbereds enligt kapitel 3.1. En lampa på 15 watt och inom våglängdsområdet 253 nanometer skruvas fast i taket på test-diskmaskinen. Den övre korgen för glas tas bort för att ge lampans ljus optimal förutsättning att nå tallrikarna, se figur 12. 15 Figur 12. Diskmaskin med UV-lampa. Alla kontaminerade tallrikar ställs in i bestämd utspridd ordning enligt figur 10 i diskmaskinsstället. Lampan sätts på först i 30 minuter (första tidsintervallet), sedan 30 minuter till (andra tidsintervallet) så tallrikarna har blivit behandlade i totalt 60 minuter. Tallrikarna lämnas sedan i maskinen i ett dygn (tredje tidsintervallet). Tryckplattorna testar mängden jästceller efter varje tidsintervall enligt figur 11. 3.5 Test med oxidationsmedel 10 tallrikar förbereds enligt kapitel 3.1. En liten mängd kaliumpermanganat blandas med vatten i en sprayflaska. Denna sprayas med lika stor mängd på alla tallrikar för att sedan stå instängda i diskmaskinen först i 1 minut sedan i 4 minuter till, detta är första respektive andra tidsintervallet. Totalt får tallrikarna stå i 5 minuter. Tallrikarna lämnas sedan i maskinen i ett dygn (tredje tidsintervallet). Tryckplattorna testar mängden jästceller efter varje tidsintervall enligt figur 11. 3.6 Test med torkning 10 tallrikar förbereds enligt kapitel 3.1. I de maskiner där disk torkas med zeolitbehandlad luft är temperaturen på luften cirka 42 °C. Denna typ av luft förs in i diskmaskinen där de kontaminerade tallrikarna placeras. Denna luft blåser i en konstant mängd i 30 minuter (första 16 tidsintervallet), sedan 30 minuter till (andra tidsintervallet) så tallrikarna blir behandlade i totalt 60 minuter. Tryckplattorna testar mängden jästceller efter varje tidsintervall enligt figur 11. Medan tryckplatta nummer 1 och 2 inkuberas i ett värmeskåp i 24 timmar får tallrikarna står kvar i maskinen utan att torksystemet är igång, och efter ett dygn används tryckplatta nummer 3 som även den inkuberas efteråt. 3.7 Test med maskindiskmedel 10 tallrikar förbereds enligt kapitel 3.1. En halv tablett maskindiskmedel smulas sönder och blandas ut med vatten i en sprayflaska. Lösningen sprayas med lika stor mängd på alla tallrikar för att sedan stå instängda i diskmaskinen först i 1 minut, sedan 4 minuter till vilka är första respektive andra tidsintervallet. Totalt får de stå i 5 minuter. Tallrikarna lämnas sedan i maskinen i ett dygn (tredje tidsintervallet) och tryckplattorna testar mängden jästceller efter varje tidsintervall enligt figur 11. 3.8 Test med sköljprogram 10 tallrikar förbereds enligt kapitel 3.1. Tallrikarna testas med två olika sköljprogram utan maskindiskmedel. Först ett kortare på 15 minuter med kallt vatten. Sedan förbereds tallrikarna på nytt och testas med ett längre program på 30 minuter där vattnet når en temperatur på 45°C. När respektive program har körts klart används en tryckplatta på varje tallrik för att se hur mycket jästceller som har överlevt sköljningen. Tallrikarna får sedan stå instängda i en diskmaskin i ett dygn, varefter en till tryckplatta på vardera tallrik används. Eftersom sköljprogrammet är svårare att avbryta mitt i görs dessa test endast med två tryckplattor. Den första tas på samma område som tryckplatta 1 enligt figur 11, och den andra tryckplattan tas på området rakt nedanför i mitten av område 2 och 3. 17 4. Resultat Resultaten är inte baserade på några beräkningar eller liknande, utan är endast visuella genom att jämföra hur mycket jästceller som har växt på varje tryckplatta. Trots detta syns tydligt vilket av testerna som gett bäst reduktion av jästcellerna, och det är den längre sköljningen med upphettat vatten. Alltså den metod som diskmaskinstillverkarna redan rekommenderar konsumenterna att använda om dålig lukt från diskgodset uppkommer. Tre tryckplattor har använts per tallrik efter att de blivit behandlade med varje bakteriereduceringsmetod, förutom sköljningarna där endast två tryckplattor per tallrik har använts. Tryckplattorna ser från början ut som i figur 9, och när jästcellerna har växt på dem efter inkuberingen i värmeskåpet bildas vita/gråa prickar om det är få levande jästceller på tallrikarna. Om det är många jästceller går inte prickarna att urskilja utan det blir istället ett vitt/grått täcke på plattan. Ju färre jästceller har växt på tryckplattan, ju bättre effekt har bakteriereduceringssystemet haft. De följande bilderna är resultat från område 1, 2 och 3 för varje bakteriereduceringsmetod samt referenstallrikarna. För varje område visas tryckplattor från två tallrikar, som har ett representativt resultat för alla tryckplattor som har tagits på just det området. Den vita båge som kan synas på vissa av resultatbilderna är endast reflektion av en lampa som uppstod när bilderna togs, men det är en tydlig skillnad mellan denna och jästcellernas utseende. 4.1 Referenstallrikar Referenstallrikarna förbereds precis som de tallrikar som ska utsättas för bakteriereducering. Tryckplattorna används i mönstret enligt figur 11, men alla tre plattor trycks på efter samma tid. Resultat från tryckplattorna representeras i figur 13, 14 och 15. Dessa bilder används som referens för att bedöma bakteriereduceringen efter de två tidsintervallen som tallrikarna kommer utsättas för bakteriereduktion (tryckplatta nummer 1 och 2), samt hur det ser ut 24 timmar efter reduktionen har skett (tryckplatta nummer 3). Figur 13. Resultat från tryckplatta nummer 1 på referenstallrikar. Lagret jästceller är en tjock matta över hela tryckplattan, och få individuella jästceller kan urskiljas utom i kanterna där det förmodligen inte fastnade några jästceller under 18 kontamineringen. Figur 13 används för att jämföra resultaten från tryckplatta nummer 1 som tas efter första tidsintervallet i de kommande testerna. Figur 14. Resultat från tryckplatta nummer 2 på referenstallrikar. Liksom tryckplatta nummer 1 har tryckplatta nummer 2 ett tjockt jästcellslager på kontaktytan mellan dem och tallrikens kontaminerade område. Figur 14 används för att jämföra resultaten från tryckplattan som används på område 2 i de kommande testerna. Figur 15. Resultat från tryckplatta nummer 3 på referenstallrikar. Figur 15 visar att tryckplatta nummer 3 också har en kraftig tillväxt av jästceller, och används för att jämföra tryckplattorna från område 3 efter de olika bakteriereduceringsmetoderna. Om de kommande testernas tryckplattor visuellt har glesare jästtäcke än figur 13-15 visar det på en minskning av jästceller och det är detta som eftersträvas. 4.2 Test i mikrovågsugn Figur 16 visar resultat från tryckplatta 1 som har använts på tallrikarna efter 1 minuts mikrovågbehandling. 19 Figur 16. Resultat från tryckplatta nummer 1 efter 1 minuts mikrovågsbehandling. Lagret jästceller är inte lika tjockt som på referenstallrikarna, det är tunnare och har fler hålrum. Dock är det ändå mycket jästceller kvar på tallrikarna. Figur 17 visar resultat från tryckplatta 2 som har använts på tallrikarna efter 3 minuters mikrovågbehandling. Figur 17. Resultat från tryckplatta nummer 2 efter 3 minuters mikrovågsbehandling. Tryckplattorna från område 1 och 2 är med ögonmått likvärdiga men med en liten minskning, trots att tallrikarna utsattes för mikrovågor mer än dubbelt så lång tid som efter första tryckplattetestet. Figur 18 visar utslag som den tredje tryckplattan har gett. Figur 18. Resultat från tryckplatta nummer 3, 24 timmar efter mikrovågsbehandlingen. . Innan dessa tryckplattor används har tallrikarna fått stå i en diskmaskin i 24 timmar med intorkad jästlösning efter att de har blivit behandlade i mikrovågsugn. I detta fall har jästcellerna inte ökat utan håller sig på ungefär samma nivå som precis efter behandlingen i mikrovågsugnen. 20 4.3 Test med UV-strålning Figur 19 visar resultat från tryckplatta 1 som har använts på tallrikarna efter 30 minuters UVbehandling. Figur 19. Resultat från tryckplatta nummer 1 efter 30 minuters UV-behandling. Ännu tunnare jästlager och fler individuella jästceller går att urskilja jämfört med referenstryckplattorna och testerna på mikrovågstallrikarna. Figur 20 visar resultat från tryckplatta 2 som har används på tallrikarna efter 60 minuters UV-behandling. Figur 20. Resultat från tryckplatta nummer 2 efter 60 minuters UV-behandling. Längre behandling med UV-strålning gav ingen märkbar minskning jämfört med den kortare behandlingen. Om tryckplattorna i figur 20 jämförs med tryckplattorna i figur 19 ser jästtäcket likvärdigt ut, och antalet individuella jästcellerna som går att urskilja är ungefär samma. Figur 21 visar utslag som den tredje tryckplattan har gett. Figur 21. Resultat från tryckplatta nummer 3, 24 timmar efter UV-behandlingen. 21 Efter 24 timmar verkar jästcellerna ha minskat ännu mer jämfört med tryckplatta 1 och 2 trots att lampan inte har varit igång. Det finns inga områden på plattorna där jästlagret är särskilt tjockt utan det är mest individuella jästceller. Antingen har jästcellerna reducerats ännu mer under dygnet, eller så var de redan få på det området efter UV-behandlingen och har hållit sig på samma nivå sedan dess. 4.5 Test med oxidationsmedel Figur 22 visar resultat från tryckplatta 1 som har använts på tallrikarna efter desinfektering med permanganat som har fått stå och verka i 1 minut. Figur 22. Resultat från tryckplatta 1 efter 1 minuts permanganatsbehandling. Nästan alla jästceller har försvunnit från området som tryckplatta nummer 1 används på eftersom plattorna mer liknar en oanvänd tryckplatta som figur 9, än referenstryckplattorna i figur 13. Figur 23 visar resultat från tryckplatta 2 som har används på tallrikarna efter desinfektering med permanganat som har fått stå och verka i 5 minuter. Figur 23. Resultat från tryckplatta 2 efter 5 minuters permanganatsbehandling. Att tallrikarna utsattes för permanganat under en längre tid gav inte en bättre effekt. Tryckplattorna har färre jästceller än referenstallrikarna i figur 14, men fler än den första tryckplattan. Permanganat är flytande och rinner därför till viss del av tallriken, och efter 5 minuter tycks jästcellerna ha runnit av från den övre delen av tallrikarna till delen längre ner. Figur 24 visar utslag som den tredje tryckplattan har gett. 22 Figur 24. Resultat från tryckplatta nummer 3, 24 timmar efter permanganatsbehandlingen. Tryckplatta nummer 3 har alla färre jästceller som levde efter 24 timmar än referenstallrikarna och vad de föregående reduceringsmetoderna haft. Eftersom permanganat-blandningen rann mycket när den sprutades på tallrikarna gjordes tryckplattetester på diskmaskinens golv, vilka gav utslag på vissa delar av golvet. Så även om mängden jästceller har minskat på tallrikarna så eliminerade oxidationsmedlet inte jästen helt, utan såg till att problemet förflyttade sig till golvet istället. 4.4 Test med torkning Figur 25 visar resultat från tryckplatta 1 som har använts på tallrikarna efter 30 minuters torkbehandling. Figur 25. Resultat från tryckplatta 1 efter 30 minuters torkbehandling. Jämfört med referenstryckplattorna i figur 13 har mycket av jästcellerna försvunnit efter att ha blivit utsatta för den varma luften i torkningssystemet. Jästlagret är inte så tjockt och många separata jästceller går att se. Figur 26 visar resultat från tryckplatta 2 som har används på tallrikarna efter 60 minuters torkbehandling. 23 Figur 26. Resultat från tryckplatta 2 efter 60 minuters torkbehandling. Färre jästceller är kvar efter den längre behandlingen både jämfört med referenstryckplattorna och testerna efter den kortare behandlingen. Figur 27 visar utslag som den tredje har gett. Figur 27. Resultat från tryckplatta nummer 3, 24 timmar efter torkbehandlingen. Efter 24 timmar har jästcellerna minskat ytterligare jämfört med tryckplatta 1 och 2 trots att luftsystemet inte varit igång. Alternativt var de så få redan efter torkbehandlingen och har hållit sig på samma nivå sedan dess. 4.6 Test med maskindiskmedel Figur 28 visar resultat från tryckplatta 1 som har används på tallrikarna efter desinfektering med maskindiskmedel som har fått stå och verka i 1 minut. Figur 28. Resultat från tryckplatta 1 efter 1 minuts maskindiskmedelsbehandling. 24 Efter 1 minut har jästcellerna minskat till viss del, men på några områden av tryckplattan är lagret jäst lika tjockt som på referenstallrikarnas i figur 13. Figur 29 visar resultat från tryckplatta 2 som har används på tallrikarna efter desinfektering med maskindiskmedel som har fått stå och verka i 5 minuter. Figur 29. Resultat från tryckplatta 2 efter 5 minuters maskindiskmedelsbehandling. Jämfört med permanganat som också var en rinnande lösning har inte jästcellerna runnit till den undre delen av tallriken. De jästceller som kan uppfattas i figur 29 är den minsta mängden som tryckplattor från område 2 hittills har gett utslag på, alltså jämfört med figur 14, 17, 20, 23 samt 26. Att låta maskindiskmedlet verka under en längre stund ger också ett tydligt bättre resultat. Figur 30 visar utslag som den tredje tryckplattan har gett. Figur 30. Resultat från tryckplatta nummer 3, 24 timmar efter maskindiskmedelsbehandlingen. Lösningen med maskindiskmedel och vatten har nu fått verka på tallrikarna i 24 timmar, och tallrikarna har då inga eller väldigt få jästceller kvar. Figur 30 visar därmed det hittills bästa resultatet av tryckplattor tagna på område 3. Även detta är en vätska och kan till viss del rinna av tallrikarna. Därför gjordes även här tryckplattetest på maskinens golv och de gav utslag på levande jästceller. 4.7 Test med sköljprogram 4.7.1 Kall sköljning Figur 31 visar tryckplattorna gjorda på tallrikar som utsatts för sköljprogram med kallvatten på 15 minuter. 25 Figur 31. Resultat från tryckplatta nummer 1 på tallrikar som utsatts för kallt sköljprogram i 15 minuter. Sköljningen har reducerat jästcellerna märkbart jämfört med referenstallrikarna och de flesta andra bakteriereduceringsmetoderna. De flesta av jästcellerna är individuella med undantag från vissa områden som har ett tjockare jästtäcke än övriga delar av tryckplattan. Figur 32 visar utslagen från tryckplattan som använts på tallrikarna 24 timmar efter att de har sköljts av i diskmaskinen. Figur 32. Resultat från tryckplatta nummer 2, 24 timmar efter det kalla sköljprogrammet. Vid testerna som gjordes efter 24 timmar var tryckplattorna helt fria från jästceller, eller så få att de räknas som irrelevanta. Tryckplattan på figur 32 påminner om resultatet i figur 30 men är något bättre. Jästcellerna har alltså efter att ha lämnats ifred i ett dygn helt dött av sig själva. När tallrikarna lämnades i maskinen för att få stå obehandlade i 24 timmar upplevdes de som torra, därför gjordes inga tryckplattetester på diskmaskinens golv. Så om jästcellerna istället har förflyttat sig till golvet går inte med säkerhet att svara på. 4.7.2 Varm sköljning Figur 33 visar hur tryckplattorna ser ut efter desinfektering med ett varmvatten sköljprogram på 30 minuter. 26 Figur 33. Resultat från tryckplatta nummer 1 på tallrikar som utsatts för varmt sköljprogram i 30 minuter. Ingen av plattorna gav utslag på levande jästceller. Sköljningen har eliminerat alla de simulerade bakterierna, och ger överlägset bäst resultat av alla bakteriereduceringsmetoder som har testats. Inga andra tryckplattor från område nummer 1 har ens varit i närheten av att ha så få jästceller kvar efter sina reduceringsbehandlingar. Figur 34 visar tryckplattor som används på undre halvan av tallrikarna, 24 timmar efter att de har utsatts för det varma sköljprogrammet. Figur 34. Resultat från tryckplatta nummer 2, 24 timmar efter det varma sköljprogrammet. Inte heller på detta område har några jästceller överlevt sköljningsprogrammet, och de har inte återväxt efter ett dygn. Det varma sköljprogrammet har avdödat alla jästceller totalt. Testerna med maskindiskmedel och kall sköljning visar ungefär samma resultat på sina sista tryckplattor (figur 30 och 32), men skillnaden är att figur 34 inte bara är ett medelvärde utan även ett enformigt resultat från alla tallrikar som behandlats med det varma sköljningsprogrammet. Eftersom tryckplattorna i både figur 33 och 34 inte har några jästceller kvar är den bakteriereduceringsmetod som fungerar bäst på tallrikar kontaminerade med jästceller utan tvekan varm sköljning. 27 5. Diskussion Jämförelsen mellan alla tester har i slutändan bevisat att det system som de flesta diskmaskinstillverkare redan rekommenderar konsumenterna att använda sig av när disken börjar lukta illa, även är det som fungerar bäst i bakteriereducerande syfte. Inga konstiga modifierade diskmaskiner med extra system enbart för att reducera bakterier behövs, utan de befintliga alternativen är tillräckligt, så länge konsumenterna vet om detta. Att utsätta diskgodset för ett kortare sköljprogram när diskmaskinen är halvfull, istället för att köra en ordinarie diskcykel, skulle ge en minskning av de berörda hushållens energikonsumtion och utsläpp av diskvatten innehållande maskindiskmedel. Mängden energi som ett sköljprogram och en ordinarie diskcykel förbrukar varierar från maskin till maskin, men ungefär 0,25 respektive 0,95 kWh kan sägas för att få en överskådlig blick (Asko 2015). Om sköljningen körs i väntan på att diskmaskinen ska bli full drar då maskinen totalt 1,2 kWh energi för att få ren all disk om luktproblemet uppstår. Utsläpp av vatten med maskindiskmedel i behöver bara göras en gång i detta scenario. Om däremot en ordinarie diskcykel körs när bakterier i maskinen börjar orsaka dålig lukt kommer maskinen att tömmas efteråt, för att sedan lastas på nytt tills den är halvfull igen och en ny diskcykel körs. I detta fall behöver alltså maskinen 1,9 kWh energi, och kommer släppa ut vatten med maskindiskmedel i två gånger. Genom att köra det kortare sköljprogrammet kan med dessa siffror 36,8 % (0,7 kWh) av diskmaskinens energiförbrukning att besparas, och utsläppen av vatten förorenat med maskindiskmedel skulle halveras. En ny diskmaskin idag förbrukar ungefär 270 kWh energi och 2646 liter vatten per år (Asko 2015). Om ett målgrupps hushåll med en sådan diskmaskin använde sig av rekommendationen, skulle dessa siffror minskas till 170,63 kWh och utsläpp av 1323 liter vatten med maskindiskmedel i per år. Om alla berörda hushåll bytte användningsmönster till det rekommenderade skulle det totalt sett ge en stor reducering av energianvändningen som diskmaskiner står för, samt utsläpp av förorenat diskvatten. 5.1 Reducering av jästceller 5.1.1 Test i mikrovågsugn Med de tidigare undersökningar som har gjorts och beskrivs i kapitel 2.2, kan det antas att ett system som liknar en mikrovågsugn bör vara ett effektivt sätt att reducera bakterier i en diskmaskin. Dock visar resultaten att endast det yttersta lagret av jästceller som syns på referenstallrikarna har försvunnit efter mikrovågsbehandlingen, och det var fortfarande mycket jäst kvar. Anledningen till att mikrovågorna inte påverkade jästcellerna kan bero på att jästlösningen helt har torkat in i tallriken. Inget vatten finns alltså kvar på ytan, och mikrovågorna använder sig av vattenmolekyler för uppvärmningen. Som nämnt i kapitel 2.4 är just värmen den avgörande faktorn, istället för att mikrovågorna i sig skulle vara dödliga för bakterier. Trots detta blev tallrikarna märkbart varma efter mikrovågsbehandlingen, till och med så pass att det började osa bränt efter den sista minuten. Den varma tallriken borde då teoretiskt värma upp jästcellerna via dess kontaktyta. Tyvärr verkade inte detta vara fallet och så köra dem ännu längre för att få bättre resultat utesluts, men ett annat alternativ är att blöta ner diskgodset innan behandlingen. Detta testades dock inte på grund av tidsbrist. 28 Ingen märkbar skillnad kan ses mellan tryckplatta från område 3, och de tryckplattor från område 1 och 2 som togs direkt efter mikrovågsbehandlingen. Jästcellerna har alltså inte återväxt efter 24 timmar men heller inte dött. 5.1.2 Test med UV-strålning Tryckplattorna på det första och andra området visar ungefär samma mängd jästceller, trots att exponeringstiden med UV-strålningen skiljer sig åt så pass mycket. Den tredje tryckplattan som användes efter att tallrikarna stått maskinen i 24 timmar utan att UV-lampan hade varit igång visade betydligt mindre jästceller än tryckplatta 1 och 2. Eftersom UV-strålningen inte värmde upp tallrikarna tillräckligt mycket under bakteriereduktionen för att göra den intorkade jästlösningen flytande igen, kan lösningen inte ha runnit av tallrikarna men kanske att de värmdes upp tillräckligt så eftervärmen avdödade vissa av jästcellerna. Troligast är ändå att området som tryckplatta 3 användes på hade mindre mängd jästceller redan efter försöken med UV-strålning, och mängden har hållit sig på samma nivå under dygnet som tallrikarna lämnades ifred. De många teorierna som finns angående UV-strålningens möjlighet att desinficera ytor (se kapitel 2.3) visar sig stämma när metoden appliceras i testdiskamskinen. Tallrikarna har ställts i ett vanligt tallriksställ som finns i diskmaskiner så UV-lampan har ingen möjlighet att lysa vinkelrätt på området med jästcellerna. Diskmaskinen har även många oregelbundna ytor av olika material som orsakar skuggor och kommer i vägen vilket gör desinficering via strålningen svårare även om metoden teoretiskt fungerar för bakteriereducering. Bakterierna skulle också kunna gömma sig under matrester eller dylikt på disken och på så vis bli hindrade från att få strålning på sig. Detta är förmodligen inte fallet i testerna med jästceller då det är ett mycket tunt lager jästlösning som appliceras på tallrikarna, men skulle ändå i vara ett problem om en UV-lampa skulle installeras i en verklig konsuments diskmaskin. Om en UV-lampa installeras i en diskmaskin behöver den också vara mindre än i testdiskmaskinen för att få plats med ett övre ställ för glas-disken. Detta skulle försvåra bakteriereduceringen ytterligare då färre ytor nås av UV-strålningen. Att utbilda konsumenterna att ställa in disken på ett visst sätt, så den eventuella lampan skulle få maximal exponeringsyta på disken den ska desinfektera, är en tidskrävande åtgärd som skulle ge litet resultat eftersom UV-strålningen på grund av andra faktorer förmodligen inte skulle komma åt alla bakterier i alla fall. En annan problematik är att alla matrester, smuts och fett som åker runt i en diskmaskin när den körs troligtvis kommer bilda ett slamlager på den eventuella UV-lampan. Ett sådant lager på lampans utsida skulle absorbera UV-strålningen, och förhindra att den når ut till ytorna som behöver desinfekteras. Detta kommer förkorta UV-lampans livslängd så ett visst underhåll av en diskmaskins UVsystem kommer krävas under själva maskinens livscykel. En alternativ användning för UV-strålningen skulle kunna vara till rening av vattnet i diskmaskinen istället för att direkt belysa disken. Detta vatten kommer dock innehålla mycket matrester och fett som gör vätskan ogenomtränglig för UV-strålningen som bara kan användas i transperenta fluider. Dessa olika skikt i vattnet kommer förhindra strålningen från att nå alla bakterier så den renande effekten en UV-lampa skulle ha på vattnet i en diskmaskin lär bli väldigt liten. 29 Mycket talar emot UV-strålningen som tänkbar metod i en diskmaskin, trots detta har några företag använt sig av UV-lampor i diskmaskiner på olika sätt som beskrivs i kapitel 2.3. Trots försök har dock inga bevis för att de här två alternativ till UV-strålning fungerar hittats, och därmed ifrågasätts trovärdigheten hos systemen. 5.1.3 Test med oxidationsmedel Första tryckplattan har färre jästceller än tryckplatta nummer 2, och det är tydligt att permanaganat-lösningen har runnit av från övre delen av tallrikarna till den undre de första 5 minuterna av bakteriereduktionen. Efter 24 timmar har lösningen runnit till golvet av diskmaskinen, och om de inte sköljs bort därifrån har problemet enbart förflyttat sig istället för att lösas. Även om inte alla jästceller försvann från alla tallrikar så visar sig ändå permanganat ha förmåga att oxidera intorkad jästlösning från porslin, och om detta kombineras med ett sköljprogram skulle det vara en möjlig metod att använda i diskmaskiner. När permanganatet sköljs av tallrikarna och kommer ut i avloppssystemet så är det trots sin starka färg inte en skadlig kemikalie att få ut i vattnet. Den lila färgen satt heller inte kvar på tallrikarna efter att de sköljts, men om diskgods utsätts för permanganaten under längre perioder skulle detta kunna orsaka missfärgningar. Om istället ozon används skulle det kemiskt sett angripa bakterierna på samma sätt eftersom det är ett oxidationsmedel precis som permanganat. Dessutom ger det förmodligen en bättre bakteriereducering då det är en gas som kan tränga in på de ytor som missas om en vätska sprutas på disken. Dock är detta inte en helt riskfri metod. Ozon skulle kunna oxidera med metall och på så sätt påverka både viss disk och delar av diskmaskinen negativt. Effekten upprepade doser ozon har på andra delar i diskmaskinen, som till exempel packningar och plast, är okänt men kan också ha negativa följder. En annan problematik med att använda ozon är att det är en farlig gas och om denna läcker ut ur diskmaskinen kan det orsaka problem, dessutom är den dyr att hantera. 5.1.4 Test med torkning Försöken visar på ett resultat med färre jästceller jämfört med referenstallrikarna samt tallrikarna behandlade med UV-strålning och mikrovågor. Testerna visar också att exponera tallrikarna under en längre stund förbättrar resultatet då tryckplatta nummer 2 har märkbart färre jästceller än tryckplatta 1. Tryckplatta nummer 3 visade mindre antal jästceller trots att tallrikarna lämnades orörda i ett dygn. Detta kan bero på att luftsystemet värmde upp tallrikarna tillräckligt så eftervärmen fortasatte reducera jästen ett tag efter att behandlingen var slutförd, eller att just område 3 hade färre jästceller redan från början. Målet var att luften som fördes in i diskmaskinen skulle hållas mellan 40-42°C men denna sjönk givetvis när luckan öppnades då tallrikarna placerades i diskstället, och även när det första tryckplattetestet gjordes. På grund av detta behandlades tallrikarna viss tid av försöket med lägre tempererad luft, dock sjönk den aldrig under 34°C. Resultaten visade god reduktion trots att vanlig bakjäst gillar temperaturer runt 35°C och inte dör förrän över 45°C. Resultaten kan ha blivit bättre om temperaturen hållit sig högre under hela försöket, men utrustningen klarade inte av att höja temperaturen mer på grund av överhettningsrisk. Temperaturmätaren sitter i taket på diskmaskinen och inte på själva tallrikarna så även om luften inte når upp i 30 tillräcklig temperatur kan tallrikarna bli varmare och kanske nå över 45°C. Exakt vilken temperaturen som alla bakterier dör vid i en diskmaskin är svårt att säga, men förmodligen behöver den vara ännu högre. Inblåsningssystemet sitter i botten av maskinen och luften dras ut i taket. För att alla tallrikar ska kunna nås och bli behandlade jämnt skulle luften behöva cirkulera i maskinen på ett bättre sätt, så uppehållstiden mellan diskens ytor och den varma luften blir längre. Eftersom detta var ett lättare försök för att se hur jästcellerna reagerade på luftsystemet gjordes inga modifieringar på maskinen för att utföra flera test och förbättra resultatet. 5.1.5 Test med maskindiskmedel Maskindiskmedel är något som säger sig självt fungerar i bakteriereducerande syfte och det är önskvärt att minska konsumtionen av detta genom att använda alternativa metoder till bakteriereducering. Det intressanta i att även göra en undersökning med detta var att jämföra mot de andra metoderna hur jästcellerna reagerar. Första minuten gav lite resultat på reduktion, men med vissa områden som fortfarande hade ett tjockt jästlager kvar. Sett till mönstret som bildades på tryckplattan efter att lösningen med maskindiskmedel sprayats på tallriken har kraften av vätske-strålen förflyttat jästcellerna så de koncenterat sig till vissa områden istället för att dö. Efter några minuter till då lösningen har fått stå och verka på tallrikarna syns en tydlig reduktion. Jämfört med permanganaten som verkade under lika lång tidsperiod, har inte vätskan runnit från över till nedre delen av tallriken. Däremot togs tester på diskmaskinens golv och vissa av dessa tryckplattor gav utslag på levande jästceller, så lösningen har alltså runnit av tallriken till viss del samtidigt som den har reducerat många av jästcellerna. Efter att maskindiskmedelslösningen fått stå i 24 timmar på tallrikarna utan att sköljas av har i princip alla jästceller försvunnit. Inga test på maskinens golv gjordes dock efter denna tidsperiod men det mesta av vätskan hade runnit av tallrikarna efter tryckplattetest nummer 2, så att ännu fler jästceller runnit av tallrikarna utesluts. Anledningen till att reduktionen var så god efter ett dygn är helt enkelt att diskmedlet har fått längre tid på sig att verka, och reducerar fler jästceller ju längre det är i kontakt med dem. 5.1.6 Test med sköljprogram Det korta sköljprogrammet med kallt vatten gav ett ungefär lika bra resultat på tryckplatta nummer 1 som torksystemet gjorde. Efter att tallrikarna fått stå i 24 timmar var alla jästceller borta. Inga tester på maskinens golv gjordes efter detta försök så om jästcellerna runnit av tallrikarna går inte att svara på helt säkert. Eftersom denna metod är en kortare sköljning kan det problemet i så fall lösas genom att skölja i intervall, så bakterierna hinner rinna av disken något innan den sköljs igen. Det längre sköljprogrammet som även värmde upp vattnet, eliminerade 100 % av alla jästceller på hela tallriken och gav överlägset bäst resultat jämfört med alla andra metoder som har undersökts, inklusive att spraya på vatten utblandat med maskindiskmedel. Med tanke på att vattnet blev 45°C och jästcellerna dör i denna temperatur är det inte så förvånande. Trots att 31 jästlösningen var intorkad på tallrikarna behövdes inga kemikalier eller alternativa metoder för att avlägsna jästcellerna, utan endast vanligt uppvärmt vatten och diskmaskinens mekaniska system. Återigen, eftersom detta endast är lättare försök för att se hur jästcellerna reagerar på de olika systemen har inga modifieringar på maskinens program gjorts för att se vad som ger bäst resultat. Detta är dock något som skulle kunna forskas vidare på för att få ut det ultimata bakterie-sköljningsprogrammet sett till tidslängd och temperatur. 5.2 Felkällor Eftersom de verkliga bakterierna i en diskmaskin kommer vara av mycket olika slag, och inte bete sig exakt som jästceller, bör hänsyn i resultatet tas till att detta bara är en metod för att försöka efterlikna bakterierna i diskmaskinen. Faktumet att det är levande organismer det handlar om är också av betydelse, eftersom dessa är oberäkneliga och inte beter sig exakt likadant varje gång. Det finns mycket andra saker som kan gå fel och göra resultaten mindre exakta, eftersom resultaten som sagt är visuella och inte baserade på beräkningar. Det finns inte en enda av testtallrikarna som är 100 % lik en av de andra när de har kontaminerats, fastän själva kontamineringen sker likadant för alla. Till exempel så byts pipettspetsen som används inte ut mellan varje tallrik, vilket kan göra att några jästceller fastnar i pipettspetsen då den första tallriken kontamineras och dessa kan överföras till nästa tallrik. Även om förberedelser och kontaminering sker på ett så enhetligt sätt som möjligt ser därför referenstryckplattor olika ut. Detta gäller också för tallrikarna som förbereds inför bakteriereduceringsmetoderna, utspridningen av jästcellerna kommer skilja sig från tallrik till tallrik. Det är på grund av detta som fler än en tallrik används vid alla tester, för att få ett mer trovärdigt utfall. De tryckplattor som presenteras i kapitel 4 är de som har ett genomsnittligt resultat av alla tryckplattor från samma bakteriereduceringsmetod. Plattorna med agarlösning trycks på tallrikarna och hålls kvar i några sekunder på varje provtagningsområde. Tre används per tallrik och dessa tre trycks i största möjliga mån på samma sätt, och i samma mönster på alla tallrikarna. Mönstret är valt på grund av att jästlösningen koncentrerar sig till mitten av varje tallrik, och för att kunna göra tester i tre olika tidsintervall är triangelmönstret ultimat för att varje tryckplatta ska få så mycket kontaktyta som möjligt med det kontaminerade området. Självklart kommer det även här ske en viss felmarginal med placeringen av tryckplattorna och den exakta tiden de trycks på. Även om detta görs så likartat som möjligt kommer det skilja sig från tallrik till tallrik på hur många jästceller som överförs från tallriken till tryckplattan, eftersom det är levande organismer som arbetas med. Trots detta kan de felkällor som finns endast påverka mängden jästceller på varje tryckplatta litegrann. Eftersom slutresultatet är så pass överlägset är de små differenserna som felkällorna ger upphov till obetydliga. Om mängden jästceller på tryckplattorna hade varit likvärdiga på två eller flera av bakteriereduceringsmetoderna hade bedömningen varit svårare, och felsökning haft större betydelse. Nu visar dock resultaten tydligt att varm sköljning är den 32 bästa metoden för att ta bort bakterier från diskgods jämfört med mikrovågor, UV-strålning, oxidationsmedel, torkning, applicering av maskindiskmedel samt kall sköljning. 33 6. Rekommendation Eftersom bakteriereducering via mikrovågor, UV-strålning och oxidationsmedel inte gav önskade resultat, och innebär mycket problematik då de appliceras i diskmaskiner, bör det istället satsas på utveckling och optimering av de befintliga systemen i diskmaskinen. De befintliga systemen i en diskmaskin ger lika bra resultat, i vissa fall bättre än de metoder som används till bakteriereducering inom andra problemområden. Att utveckla en diskmaskin med ett specifikt bakteriereduceringssystem som inte kan utnyttjas till annat än just det är ett onödigt slöseri med tid och resurser. Istället bör vidare forskning göras på bakteriereducering via sköljning, torkning eller ånga. En maskin som använder något av dessa system i andra syften kan då som bonus även använda metoden till bakteriereducering/desinfektion av diskgodset. Fler test bör göras på kallvatten sköljprogrammet för att se varför det var så stor skillnad på mängden jästceller dagen efter reduktionen skett. Även mer djupgående undersökningar på det uppvärmda sköljprogramet kan göras för att se om programmet kan kortas ner, och fortfarande ge samma resultat eftersom 30 minuter är en ganska lång tidsperiod. Eftersom företaget redan skriver rekommendation om att använda ett kortare sköljprogram vid luktproblem i bruksanvisningen, ligger problemet i att utbilda konsumenterna istället för att installera dyrare bakteriereduceringsmetoder i diskmaskinerna. Antingen så läser inte användarna bruksanvisningen ordentligt, eller så läser de men struntar i rekommendationerna. I vilket fall är den nuvarande texten i diskmaskinens manual inte det bästa sättet att lära ut om problemet med bakterieuppkomsten, så andra åtgärder behöver tas till för att det ska bli känt. Eftersom ekonomi alltid är en relevant fråga, och miljötänket i samhället hela tiden ökar kan till exempel pris- och miljöjämförelser mellan att köra en full maskin och det kortare sköljprogrammet göras och presenteras synligt för konsumenten. En annan metod är att döpa om programmet, istället för att heta ”Avspolning” som det nu oftast gör, kan det byta namn till ”Bakteriereducering” eller något liknande. Programmet kommer ha samma innebörd, men får en mer effektfull prägel som konsumenterna kommer bli nyfikna på och läsa mer om. Detta leder förhoppningsvis till aktiv användning av programmet. 34 7. Slutsats Det som gav allra bäst slutresultat av alla bakteriereduceringsmetoderna som har undersökts är sköljningsprogrammen som redan finns i en standard diskmaskin. Inget maskindiskmedel behövde tillsättas, så det innebär att en metod med bara varmt vatten och diskmaskinens mekaniska process fungerar bäst för att angripa bakterierna. Detta program finns i diskmaskinen från början, och är även tillverkarnas rekommendation att använda då dåligt lukt uppkommer i en maskin som inte är fullastad. Problematiken ligger i att få konsumenterna att använda sig aktivt av detta program när lukten från diskmaskinen är ett problem. 35 8. Referenser American Air & Water Inc. UVC Production by Germicidal UV Lamp. Web 18 mars 2015. http://www.americanairandwater.com/lamps.htm Arcaro, S. LG Adds UV Lamp to Dishwasher to Improve Family Health. Gizmag, 06 Sept. 2009. Web 26 Jan. 2015. http://www.gizmag.com/uv-lamp-reduces-lg-dishwasher- germs/12720/ Asko. (2015). Asko D5556RS Bruksanvisning. Web 05 maj 2015. http://www.asko.se/kok/diskmaskiner/d5556rs Baranski, S. & Czerski, P. (1976) Biological effects of microwaves. Dowden, Hutchinson & Ross, Inc. Stroudsburg USA. Bermúdez-Aguirre, D. & Barbosa-Cánovas, G.V. (2013). Disinfection of selected vegetables under nonthermal treatments: Chlorine, acid citric, ultraviolet light and ozone. Food Control, 29 (1), 82-90. Beshears, P.E. (2013) Dishwasher with ozone generator US20140020718 A1 Crimi, M. & Ko, S. (2009). Control of manganese dioxide particles resulting from in situ chemical oxidation using permanganate. Chemosphere, 74 (6), 847-853. Dash, S., Patel, S. & Mishra, B.K. (2009). Tetrahedron report number 859: Oxidation by permanganate: synthetic and mechanistic aspects. Tetrahedron, 65, 707-739. Dickerson, R.E. & Geis, I. (1979) Chemistry, Matter, and the Universe. The Benjamin/Cummings Publishing Company. Eklund, M. (2013). Lokal desinfektering med hjälp av ånga i diskmaskin. Examensarbete Utvecklingsingenjör i maskinteknik, Blekinge Tekniska Högskola. Ellervik, U., Kann, N. & Sterner, O. (2014) Organisk Kemi. Lund: Studentlitteratur. Emperor Aquatics Inc. The Science of UV Light. Web 18 mars 2015. http://www.emperoraquatics-pond.com/uv_sterilization.php Fang, J., Liu, H., Shang, C., Zeng, M., Ni, M. & Liu, W. (2014). E. coli and bacteriophage MS2 disinfection by UV, ozone and the combined UV and ozone processes. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 8 (4), 547-552. Fofana, I., Wasserberg, V., Borsi, H. & Gockenbach, E. (2004). Drying of transformer insulation using zeolite. IEEE Electrical Insulation Magazine, 20 (1), 20-30. Fujikawa, H., Ushioda, H. & Kudo, Y. (1992). Kinetics of Escherichia coli destruction by microwave irradiation. Applied and Environmental Microbiology, 58 (3), 920-924. 36 González-Arenzana, L., Santamaría, P., López, R., Garijo, P., Gutiérrez, A.R., Garde-Cerdán, T. & López-Alfaro, I. (2013). Microwave technology as a new tool to improve microbiological control of oak barrels: A preliminary study. Food Control, 30 (2), 536-539. Harris, M.G., Kirby, J.E., Tornatore, W. & Wrightnour, J.A. (1989). Microwave disinfection of soft contact lenses. Optometry and Vision Science, 66 (2), 82-86. Hu, L., Martin, H.M. & Strathmann, T.J. (2010). Oxidation kinetics of antibiotics during water treatment with potassium permanganate. Environmental science & technology, 44 (16), 64166422. Hung, Y-T., Wang, L.K. & Shammas, N.K. (2012) Handbook of Environment and Waste Management: Air and Water Pollution Control. World Scientific, Singapore. Ikea. Färgrik, tallrik vit stengods. Web 19 maj 2015. http://www.ikea.com/se/sv/catalog/products/20131670/ Johansson, H. & Zimerson, E. (1996). Tox-info handboken. Lund: Toxinfo, 1996 (Surte: Svenskt tr.); 1:a uppl. Kindle, G., Busse, A., Kampa, D., Meyer-König, U. & Daschner, F.D. (1996). Killing activity of microwaves in milk. Journal of Hospital Infection, 33 (4), 273-278. Liszewski, A. “This Ultraviolet Lamo Keeps Your Dishwasher Clean No Matter How Dirty the Dishes” Gizmodo 22 April 2013. Web 26 Jan. 2015. http://gizmodo.com/5995220/thisultraviolet-lamp-keeps-your-dishwasher-clean-no-matter-how-dirty-the-dishes Luna, V.A., Cannons, A.C., Amuso, P.T. & Cattani, J. (2008). The inactivation and removal of airborne Bacillus atrophaeus endospores from air circulation systems using UVC and HEPA filters. Journal of applied microbiology, 104 (2), 489-498. Maktabi, S., Watson, I. & Parton, R. (2011). Synergistic effect of UV, laser and microwave radiation or conventional heating on E. coli and on some spoilage and pathogenic bacteria. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 12 (2), 129-134. Manzocco, L. & Nicoli, M.C. (2015). Surface Processing: Existing and Potential Applications of Ultraviolet Light. Critical reviews in food science and nutrition, 55 (4), 469-484. MAS, “Rengöring, Desinfektion och sterilisering” Växjö Kommun, 29 december 2014. Web 24 Feb. 2015 http://www.vaxjo.se/Omsorgens-handbocker---startsida/-Rutiner-for-halso--ochsjukvard-/Vardhygien-/Rengoring-desinfektion-och-sterilisering--/ Najdovski, L., Dragaš, A.Z. & Kotnik, V. (1991). The killing activity of microwaves on some nonsporogenic and sporogenic medically important bacterial strains. Journal of Hospital Infection, 19 (4), 239-247. Norris, P. E. (1985). Allt om jäst. AB Reformförlaget, Malmö. 37 Rulli, D., (2005). En liten handbook om hygiene. W&H Nordic AB. Web 24 Feb. 2015 http://filestore.vianett.no/download/297d54755ab6ee362889344c80880516/Hygbok+l%E5g.p df Sanborn, M.R., Wan, S.K. & Bulard, R. (1982). Microwave sterilization of plastic tissue culture vessels for reuse. Applied and Environmental Microbiology, 44 (4), 960-964. Santori, G., Frazzica, A., Freni, A., Galieni, M., Bonaccorsi, L., Polonara, F. & Restuccia, G. (2013). Optimization and testing on an adsorption dishwasher. Energy, 50, 170-176. Schmelling, D. (2006). Ultraviolet Disinfection Guidance Manual For the Final Long Term 2 Enhanced Surface Water Treatment Rule. Office of Water (2006). Sharma, M., Eastridge, J. & Mudd, C. (2009). Effective household disinfection methods of kitchen sponges. Food Control, 20 (3), 310-313. Siddiqui, M.S., Amy, G.L. & Murphy, B.D. (1997). Ozone enhanced removal of natural organic matter from drinking water sources. Water research, 31 (12), 3098-3106. Silva, A.B., Lima Filho, N.M., Palha, M.A.P.F. & Sarmento, S.M. (2013). Kinetics of water disinfection using UV-C radiation. Fuel, 110, 114-123. Tachikawa, M., Yamanaka, K. & Nakamuro, K. (2009). Studies on the disinfection and removal of biofilms by ozone water using an artificial microbial biofilm system. Ozone: Science and Engineering, 31 (1), 3-9. Thomas, D. OzoneWash Pilot Project. OzoneWash, 07 Sept. 2005. Web 09 Feb. 2015. http://www.ozonewash.com/warewashing/test-reports/ Wang, H., Feng, H., Liang, W., Luo, Y. & Malyarchuk, V. (2009). Effect of surface roughness on retention and removal of Escherichia coli O157:H7 on surfaces of selected fruits. Journal of Food Science, 74 (1), E8-E15. Ward, W.E. & Dack, G.M. (1939) Bacteriological Tests on Mechanical Dishwashers for Home Use. American Journal of Public Health (1939). Wernersson, E.S., Jeppsson, M. & Håkanson, H. (2006). The effect of dishwater parameters on the survival of Staphylococcus aureus and vegetative cells and spores of Bacillus cereus. Journal of Foodservice, 17 (3), 111-118. Åberg, L. (2008). Development of hygienic features in dishwashers – Disinfection by the use of UV-light and ozone. KTH Industrial Engineering and Management, Stockholm. 38
© Copyright 2024