Плазменная обработка внутри упаковки быстро и эффективно убивает бактерии
Исследование Университета Пердью показало, что воздействие электрическим полем в течение нескольких минут может полностью уничтожить патогены на упакованных жидкостях, фруктах и овощах.
Профессор пищевых наук Кевин Кинер разрабатывает новые способы уничтожения вредных бактерий, таких как E.coli и Salmonella. Его метод использует электричество для генерации плазмы (ионизированного газа) из атмосферных газов внутри пищевой упаковки.
Этот процесс создаёт разнообразные бактерицидные молекулы: озон, оксиды азота, перекись водорода и другие. Эти молекулы существуют лишь несколько часов, после чего снова превращаются в исходные атмосферные газы, оставляя продукт свободным от бактерий.
В работе, опубликованной в Journal of Applied Microbiology, Кинер и исследователи из Дублинского технологического института показали, что атмосферная плазма в герметичной упаковке эффективно убивает бактерии в питательных средах. Эксперименты показали полное уничтожение бактерий на поверхностях после 20 секунд обработки и 24 часов воздействия образующимися газами. Стоимость процесса должна быть сопоставима с текущими химическими и термическими методами санитарной обработки.
«Даже в самой устойчивой среде для роста бактерий 45 секунд обработки привели к полному уничтожению E. coli. Под микроскопом мы увидели образование отверстий в клеточных стенках бактерий», — сказал Кинер.
Адаптация технологии для жидкостей может позволить создать портативные устройства для очистки питьевой воды в загрязнённых районах или там, где нет других методов очистки. Также это позволит производителям разливать соки без предварительного нагрева, который используется для уничтожения бактерий, но может изменять продукты.
«Это может позволить достичь эффекта, аналогичного пастеризации, без нагрева и связанных с ним изменений качества», — отметил Кинер.
В Европе, в частности, ищут альтернативы промыванию продуктов в хлорных ваннах.
«Хлорная вода хорошо работает на твёрдых поверхностях. Но могут возникнуть проблемы, если бактерии проникнут внутрь органического вещества на продукте, делая хлор неэффективным», — пояснил Кинер.
Кинер сотрудничает с исследователями из Дублинского технологического института, Национального центра плазменной науки и технологий Дублинского городского университета (Ирландия) и IRIS (Испания) для разработки предпромышленной системы для тестирования обеззараживания в больших масштабах. В дальнейшем он планирует создать коммерческую систему для использования на пищевых предприятиях.
Будущие исследования также будут изучать влияние процесса на качество пищи.
«Результаты недавних тестов E. coli в жидких суспензиях показали значительное снижение количества бактерий без нагрева или видимого изменения цвета. Это говорит о том, что обработка атмосферной холодной плазмой может стать процессом холодной пастеризации жидких продуктов для увеличения срока годности и повышения безопасности», — заключил Кинер.