Новий метод ударно-хвильової стерилізації згодом замінить пастеризацію
Технологія ударної хвилі вже використовується для знищення багатьох поширених харчових бактерій. У разі подальшого вдосконалення технології, вона замінить пастеризацію для дитячого харчування, молочних продуктів і фруктових соків, зберігаючи оригінальний смак.
Язіму Роско з Мексиканського центру Департаменту прикладної фізики та високих технологій Автономного університету Керетаро та його колеги вивчали цю технологію. Роско помістив пляшку з бактеріями в електрогідравлічний генератор, який генерує ударні хвилі заввишки до 1 000 атмосфер, що супроводжуються сильними іскрами видимого та невидимого світла.
Роско каже, що ця комбінація вбиває бактерії в пляшці. Потенційна перевага цієї обробки полягає в тому, що, як відомо, ударні хвилі не змінюють смак їжі.
Ударна хвиля змушує крихітні бульбашки в рідині навколо бактерій миттєво розширюватися та лопатися, процес, також відомий як кавітація, що призводить до сильного нагрівання невеликої ділянки.
Він поєднується з тиском ударної хвилі та сильним впливом видимого та невидимого світла, щоб вбити бактерії. Роско каже, що це результат комбінації стиснення, кавітації та електромагнітного випромінювання.
Система потребує подальшого вдосконалення, оскільки вона ще не вбиває бактерії повністю. На даний момент він дуже ефективний проти Listeria monocytogenes, харчової бактерії, яка може викликати викидні. Він не ефективний проти кишкової палички O157:H7, яка викликає летальне харчове отруєння.
Після 350 вибухів протягом 15 хвилин кількість бактерій зменшується до однієї тисячної від початкового розміру. Роско впевнений, що завдяки вдосконаленій технології його можна скоротити до одного на мільйон, чого буде достатньо для стерилізації харчових продуктів. За його словами, тепер проблема полягає в тому, щоб збільшити енергію та кількість вибухів. Здатності вбивати Listeria monocytogenes вже достатньо.
Його команда також вивчає, як ударна хвиля стерилізує. Він каже, що ми ще не знаємо, чи це дешевше, ніж традиційний процес. Морс Соломон з Лабораторії безпеки харчових продуктів Служби сільськогосподарських досліджень США** каже, що важливо розуміти, як працює технологія, якщо її потрібно продавати.
Дослідницька група Соломона експериментувала з приготуванням м’яса з крихітними вибухами, які також вбили деякі бактерії, але недостатньо, щоб бути гідним практичного застосування.
Нещодавно мексиканські вчені зробили цікаву спробу вперше використати ударні хвилі для стерилізації їжі. Якщо цю техніку вдосконалити, можливо, одного разу стане можливим замінити пастеризацію для стерилізації дитячого харчування, молочних продуктів і фруктових соків без руйнування їх оригінального смаку.
Методику розробили Ахім Лоске та його колеги з Університету Мексики, які помістили флакони з бактеріальними зразками в пристрій під назвою електрогідравлічний генератор, який створює ударну хвилю до 1000 атмосфер тиск, що супроводжується інтенсивним видимим світлом і ультрафіолетовою блискавкою. Хвиля тиску змушує крихітні бульбашки в рідині, що оточує бактерії, швидко розширюватися, а потім різко вибухати, процес, відомий як явище «кавітації», який створює високу температуру на невеликій площі.
Лоске каже, що саме поєднання сильного тиску, явища «кавітації» та електромагнітного випромінювання вдається вбити бактерії в пляшці. І чудова перевага цієї техніки** полягає в тому, що метод ударно-хвильової стерилізації не змінює смак їжі. Їхні висновки будуть опубліковані в найближчому номері журналу Innovative Food Science and Technology.
Однак система потребує подальшого вдосконалення, оскільки наразі вона не вбиває достатньо бактерій, щоб забезпечити людей абсолютно безпечною їжею. Дослідження показали, що він дуже ефективний проти деяких типів бактерій, але не працює задовільно проти інших. **У найкращому випадку ударна хвиля може зменшити кількість бактерій на **одну тисячну за 15-хвилину. Але Лоске каже, що з удосконаленням пристрою він дуже впевнений у збільшенні бактерицидної швидкості в кілька мільйонів разів. «Йдеться про збільшення рівня енергії та дози ударної хвилі, що ми спочатку перевірили в лабораторії».
Лоске та інші зараз працюють над точним механізмом ударно-хвильової стерилізації.