Nowa metoda sterylizacji falą uderzeniową docelowo zastąpi pasteryzację
Technologia fali uderzeniowej jest już wykorzystywana do niszczenia wielu powszechnych bakterii występujących w żywności. Jeśli technologia zostanie udoskonalona, zastąpi ona pasteryzację żywności dla niemowląt, produktów mlecznych i soków owocowych, zachowując przy tym oryginalny smak.
Yazimu Roscoe z meksykańskiego Centrum Wydziału Fizyki Stosowanej i Zaawansowanych Technologii na Autonomicznym Uniwersytecie Querétaro i jego współpracownicy badali tę technologię. Roscoe umieścił butelkę z bakteriami w generatorze elektrohydraulicznym, który generuje fale uderzeniowe o wysokości do 1,{2}} atmosfer, którym towarzyszą gwałtowne iskry światła widzialnego i niewidzialnego.
Roscoe mówi, że ta kombinacja zabija bakterie w butelce. Potencjalną zaletą tego zabiegu jest to, że jak wiemy fale uderzeniowe nie zmieniają smaku jedzenia.
Fala uderzeniowa powoduje, że maleńkie bąbelki w cieczy wokół bakterii natychmiast rozszerzają się i pękają, co jest procesem znanym również jako kawitacja, co skutkuje wysoką temperaturą na małym obszarze.
Łączy się z ciśnieniem fali uderzeniowej i gwałtownym uderzeniem światła widzialnego i niewidzialnego w celu zabicia bakterii. Roscoe twierdzi, że jest to wynikiem połączenia kompresji, kawitacji i promieniowania elektromagnetycznego.
System wymaga dalszego udoskonalenia, ponieważ nie zabija jeszcze całkowicie bakterii. Obecnie jest bardzo skuteczny przeciwko Listeria monocytogenes, bakterii przenoszonej przez żywność, która może powodować poronienia. Nie jest skuteczny przeciwko E. coli O157:H7, która powoduje śmiertelne zatrucie pokarmowe.
Po 350 wybuchach przez 15 minut liczba bakterii zmniejsza się do jednej tysięcznej pierwotnej wielkości. Roscoe jest przekonany, że dzięki ulepszonej technologii można by go zredukować do jednego na milion, co wystarczyłoby do sterylizacji żywności. Mówi, że teraz problemem jest zwiększenie energii i liczby wybuchów. Zdolność do zabijania Listeria monocytogenes jest już wystarczająca.
Jego zespół przygląda się również, w jaki sposób fala uderzeniowa sterylizuje. Mówi, że nie wiemy jeszcze, czy jest to tańsze niż tradycyjny proces. Morse Solomon z Działu Bezpieczeństwa Żywności** w US Agricultural Research Service Laboratory mówi, że ważne jest, aby zrozumieć, jak działa ta technologia, jeśli ma zostać wprowadzona na rynek.
Zespół badawczy Solomona eksperymentował z gotowaniem mięsa z małymi eksplozjami, które również zabijały niektóre bakterie, ale nie na tyle, aby zasługiwać na praktyczne zastosowanie.
Niedawno meksykańscy naukowcy po raz pierwszy podjęli interesującą próbę wykorzystania fal uderzeniowych do sterylizacji żywności. Jeśli ta technika zostanie udoskonalona, pewnego dnia możliwe będzie zastąpienie pasteryzacji sterylizacją żywności dla niemowląt, produktów mlecznych i soków owocowych bez niszczenia ich oryginalnego smaku.
Technika została opracowana przez Achima Loske i jego współpracowników z Universidad Autónoma de México, którzy umieścili fiolki z próbkami bakterii w urządzeniu zwanym generatorem elektrohydraulicznym, które wytwarza falę uderzeniową o sile do 1,{2}} atmosfer ciśnienie, któremu towarzyszy intensywne światło widzialne i wyładowania ultrafioletowe. Fala ciśnienia powoduje, że małe pęcherzyki w cieczy otaczającej bakterie szybko się rozszerzają, a następnie gwałtownie eksplodują, w procesie znanym jako zjawisko „kawitacji”, które wytwarza wysokie ciepło na niewielkim obszarze.
Loske mówi, że to połączenie intensywnego ciśnienia, zjawiska „kawitacji” i promieniowania elektromagnetycznego skutecznie zabija bakterie w butelce. Wspaniałą rzeczą w tej technice** jest to, że metoda sterylizacji falą uderzeniową nie zmienia smaku żywności. Ich odkrycia zostaną opublikowane w nadchodzącym numerze czasopisma Innovative Food Science and Technology.
Jednak system wymaga dalszego udoskonalenia, ponieważ obecnie nie zabija wystarczającej liczby bakterii, aby zapewnić ludziom całkowicie bezpieczną żywność. Badania wykazały, że jest bardzo skuteczny przeciwko niektórym typom bakterii, ale nie działa zadowalająco na inne. **W najlepszym przypadku fala uderzeniowa może zmniejszyć liczbę bakterii o **jedną tysięczną w ciągu 15-minut. Ale Loske mówi, że dzięki ulepszeniom urządzeń jest bardzo pewny, że zwiększy współczynnik bakteriobójczy o współczynnik kilku milionów. „Chodzi o zwiększenie poziomu energii i dawki fali uderzeniowej, co wstępnie zweryfikowaliśmy w laboratorium”.
Loske i inni pracują obecnie nad dokładnym mechanizmem sterylizacji falą uderzeniową.
