Стерилизация ягод с помощью плазмы: новое исследование
Сырая черника, полная витаминов и антиоксидантов, к сожалению может служить пищей и для вируса Норуолк, являющегося уникальным представителем рода норовирусов. Часто эту инфекцию, передающуюся при прямом контакте с больным, а также фекально-оральным путем, называют кишечным или желудочным гриппом. Ученые объявили о том, что нашли способ стерилизации черники, не повреждая ее вкус и текстуру. Как это ни странно, обезопасить ягоду было решено с помощью плазмы — ионизированного газа, изготовленного с помощью электричества из обычного воздуха.
По словам Питера Буггермана, инженера-механика из Университета Миннесоты в Миннеаполисе, работа обещает быть «очень перспективной» (стоит отметить, что сам Питер в ней участия не принимал). Плазма имеет явное преимущество перед другими стерилизационными технологиями, такими как, например, УФ-излучение: ионизированный газ проникает в каждый уголок и трещинку оболочки ягоды, в которых могут скрываться агенты норовируса.
Чтобы продукт оставался стерильным, компании-производители обычно проводят анализ воды, чтобы убедиться в чистоте используемого оборудования. В некоторых случаях работники используют метод химической промывки для очищения ягод, который не только не удаляет все болезнетворные микроорганизмы (включая норовирус), но и может оставить на пище токсичные элементы. Всего несколько зараженных ягод могут вызвать вспышку заболевания.
Плазма — это четвертое состояние материи, которое создается путем разделения молекул газа и генерации облака заряженных частиц, ионов и электронов. Она возникает на короткий промежуток времени и не оставляет после себя отходов, поскольку ионы легко рекомбинируются. В современном мире плазма окружает нас повсюду: люминесцентные лампы, плазменные телевизоры, молнии и даже Солнце состоят из нее. В промышленности плазма используется для очистки электронных чипов и спайки пластмассовых частей.
В новом исследовании, ученые приобрели обычную продуктовую чернику и заразили ее двумя типами суррогатов норовируса, то есть неинфекционными вирусами, которые тем не менее ведут себя как патогены (норовирусную инфекцию практически невозможно вырастить а лабораторных условиях, а ее прямое изучение довольно опасно, так что ученые идут на ухищрения). После этого они поместили чаши с черникой под герметичный цилиндр, внутрь которого нагнетался фиолетовый поток плазмы из кислорода и азота, то есть, по существу, просто ионизированного воздуха.
Плазме оказалась весьма эффективной. В течение 2 минут погибло порядка 99,9% всех вирусных агентов, как сообщается в свежем выпуске Food Microbiology. Автор исследования, Брендан Немира, микробиолог из ERRC в Виндмуре, штат Пенсильвания, говорит, что предыдущие исследования смогли также доказать и то, что плазма практически не оказывает влияния на цвет, текстуру и вкус ягод, так что подобная стерилизация проходит без последствий.
«Но плазма же горячая, как это ягоды не превращаются в варенье?», спросит кто-нибудь из вас. И в самом деле: чтобы предотвратить перегрев продукта, исследователи снабдили герметичную емкость для стерилизации насадками, сквозь которые в нее подается охлажденный воздух. На эффективность процесса это никак не повлияло, а вот ягоды остались целы. По словам Немиры, этот «фиолетовый факел» является крайне эффективным средством против широкого спектра микроорганизмов: ранее с помощью плазмы точно так же были уничтожены грибковые и бактериальные агенты. Первоначально в качестве сырья для плазмы использовались гелий и аргон, но, разумеется, ионизация обычного воздуха делает весь процесс на несколько порядков дешевле.
Промышленное применение этого метода пока нуждается в доработке. Равномерно стерилизовать плазмой сотни килограммов сырья весьма проблематично, поскольку ягоды лежат слоями, и каждый следующий слой подвергнется все более слабой обработке. Пока что ученым не совсем понятно, что именно убивает бактерии и вирусы — ионы самих газов или какие-то побочные продукты. К тому же, перед тем, как запускать производство, необходимо несколько раз протестировать технологию не на суррогатах, а на реальных патогенах. В любом случае, это займет от 3 до 5 лет и потребует тесного сотрудничества с крупными промышленниками, так что все еще впереди.