Ratkaisut

Sukellus mikrobien maailmaan

Endress+Hauserin anturit ovat avainasemassa tutkimuksessa, jonka tavoitteena on lisätä B12-vitamiinia kasviperäisiin elintarvikkeisiin. Tie kohti kestävämpää ruoantuotantoa ja lihansyönnin vähentämistä rakentuu tutkimus kerrallaan.

Raskaista kaivosprosesseista huippuluokan laboratoriotutkimukseen. Näin voi tiivistää sen olosuhteiden kirjon, johon Endress+Hauserin anturit sopivat. Pääsimme kurkistamaan laboratoriopuoleen Helsingin yliopiston Viikin kampuksella, jossa väitöskirjatutkija Iida Loivamaa tekee uraauurtavaa työtä mikrobien parissa.

YLIOPISTO_ISO

Loivamaa tutkii väitöskirjatyönään kasviperäistä propionihappobakteeria, joka tuottaa B12-vitamiinia. Hänen tavoitteenaan on löytää keino, miten B12-vitamiinia voidaan lisätä kasvisruokaan helposti ja kustannustehokkaasti.

Työ ei onnistuisi ilman Endress+Hauserin digitaalista Memosens-teknologiaa hyödyntäviä pH- ja happiantureita, jotka on tarkoitettu tutkimuksen edellyttämiin hygieenisiin ja steriileihin olosuhteisiin.

Kasvisruoan kysyntä kasvaa – mistä vitamiinit?

Loivamaan tutkimusaihe vastaa globaaleihin megatrendeihin ja siihen, mitä kuluttajat etsivät kaupan hyllyiltä jo nyt. Kasviperäisten elintarvikkeiden kysyntä on lisääntynyt ekologisista ja terveydellisistä syistä.

”Vegaanien on otettava tällä hetkellä B12-vitamiini purkista, koska sitä saa ainoastaan eläinperäisestä ruoasta. Sekasyöjät saavat B12-vitamiinia tarpeeksi, mutta mitä sen saannille tapahtuu, kun lihansyönti vähenee?” Loivamaa taustoittaa tutkimuksensa motiiveja.

B12-vitamiinin tuottaminen mikrobeilla on kallista. Jos mikrobien lisääminen ruoka-aineisiin olisi nykyistä kustannustehokkaampaa, myös elintarviketeollisuus kiinnostuisi niistä uudella tavalla.

”Ilman antureita tutkimustyö olisi mahdotonta”

Viikin kampuksen laboratoriossa sijaitsee Loivamaan tutkimuksen kannalta oleellisin laitteisto: kolme bioreaktoria. Kaikki kolme reaktoria ovat yhtä aikaa käytössä, ja niissä jauhaa täsmälleen samat mikrobit ja olosuhteet, jotta tietoja voidaan analysoida tilastollisesti.

Tutkimustyö on pitkäjänteistä ja kärsivällisyyttä vaativaa puuhaa. Yhteen tutkimuskertaan valmistautuminen vie seitsemän päivää. Sitten alkaa varsinainen työ, kun bioreaktorit laitetaan käyntiin.

Reaktoreiden ja koko tutkimuksen toimivuuden takaa Endress+Hauserin anturisetit, jotka on upotettu reaktoreissa olevaan kasvuliuokseen. Antureilla mitataan digitaalisesti liuoksen pH:ta, lämpötilaa ja happipitoisuutta. Ne tuottavat kasvuympäristöstä jatkuvaa tietoa, jota voi helposti seurata vaikka kotoa käsin.

”Ilman antureita tutkimustyö olisi mahdotonta”, Loivamaa kiteyttää.

Reaktoreiden olosuhteita voidaan säätää antureiden avulla millintarkasti. Bakteerin aineenvaihdunta muuttuu eri pH-arvoissa, ja siksi kasvuliuoksen pH-arvon on oltava täsmälleen seitsemän. Lisäksi esimerkiksi hapensaantia säädellään tarkasti kokeen eri vaiheissa. Liika happi voi tappaa mikrobit ja tuhota koko kokeen.

”Silloin harmittaa kovasti, ja aikataulut menevät täysin uusiksi.”

Luotettavuus ja nopeus ratkaisevat

Loivamaan mukaan fermentointi ja reaktoreiden käyttäminen on yleistynyt elintarviketutkimuksessa. Hän kiittää Endress+Hauserin antureiden luotettavuutta ja helppokäyttöisyyttä.

”Tällainen luonnontieteilijä voi käyttää niitä hyvin ilman insinöörikoulutusta.”

Lisäksi Loivamaa arvostaa antureiden nopeita toimitusaikoja.

”Viikon toimitusaika on ratkaisevaa, koska tutkimuksen on jatkuttava heti.

Endress+Hauserille on tärkeää tukea suomalaista tutkimus- ja kehitystyötä.

”Yliopistot ja oppilaitokset ovat meille tärkeitä asiakkaita. Suomessa tehdään huippuluokan tutkimusta, johon haluamme tarjota parhaat mahdolliset välineet”, Endress+Hauserin myynti-insinööri Elisa Manninen summaa.

YLIOPISTO_PIENI

Mannisen mukaan Loivamaan tutkimuksen kaltaisten hankkeiden yhteiskunnallinen ulottuvuus on myös yhtiölle tärkeä.

”Maapallo pelastetaan anturi kerrallaan.”

Digitaalinen pH-anturi CPS71D

  • Memosens-teknologiaan perustuva lasielektrodi steriileihin ja hygienisiin ympäristöihin, kuten elintarvike- ja bioteollisuuteen
  • Anturin geelimäinen referenssi soveltuu nestemäistä paremmin vaativiin kohteisiin, kuten virtaaviin, huonosti johtaviin tai referenssiä saastuttaviin kohteisiin
  • Robusti anturi kestää CIP/SIP-pesut ja sterilisoinnin myös autoklaavilla
  • Soveltuu prosessilämpötiloihin 0–140°C
  • Mittausalue pH 0–14
  • Ei sisällä eläinperäisiä materiaaleja eikä akryyliamidia

Teksti Jaana Parkkola, kuvat Jenni Ahola

Julkaistu: 22.10.2019