Wolne rodniki i zimna plazma – przełom w utrwalaniu żywności

Woda i chlor

Być może nie każdy zdaje sobie z tego sprawę, ale dziś w celu zapewnienia odpowiedniej czystości mikrobiologicznej warzyw i owoców stosuje się nie tylko płukanie wodą, ale także związkami chloru. Tego typu rozwiązania mają istotne wady, pierwszą jest znaczne (i kosztowne) zużycie wody, a drugą – fakt, iż na owocach i warzywach pozostają chemiczne osady. Alternatywną dla wspomnianych powyżej metod okazała się być tzw. zimna plazma atmosferyczna.

Plazma – co to takiego?

„Plazma” jest pojęciem, które zostało po raz pierwszy wprowadzone do nauki (fizyki) w roku 1923 i odnosiło się do zjawisk związanych z niskociśnieniowymi wyładowaniami w gazach. W kolejnych dekadach termin ten ewoluował i dziś definiuje się go jako zjonizowaną materię o stanie skupienia, który przypomina gaz, gdzie znaczna część cząstek posiada ładunek elektryczny, a mimo to w skali makroskopowej jest elektrycznie obojętna. W odniesieniu do zjawisk dnia codziennego przykładem sytuacji, w których można zaobserwować powstawanie plazmy są błyskawice towarzyszące burzy oraz zorza polarna.

Zastosowanie plazmy w celach przemysłowych

Do celów technicznych i przemysłowych plazma jest wytwarzana sztucznie. Jej zastosowanie jest niezwykle szerokie, wykorzystywana bywa m.in. do sterylizacji medycznego sprzętu, a także opakowań stosowanych w przemyśle spożywczym. Jej popularność wynika z wysokiej skuteczności bakteriobójczej, a także – ze stanu skupienia umożliwiającym docieranie do trudnodostępnych przestrzeni.                               

Zimna plazma – prawdziwy przełom

Ze względu na specyficzne właściwości plazmy nie można było używać w obszarze żywych tkanek. Ostatnio jednak opracowano specjalną technologię umożliwiającą otrzymanie plazmy zimnej (o temperaturze aplikacji poniżej 40°C). Dzięki temu możliwe stało się wykorzystanie walorów plazmy chociażby w przemyśle spożywczym w poprawie trwałości żywności. Unia Europejska sfinansowała specjalny  projekt: "Novel continuous in-pack decontamination system for fresh produce" (SAFEBAG), którego celem stało się opracowanie i przetestowanie systemu odkażania świeżych, zapakowanych warzyw. Prace opierają się na intrygującym badaniu, w ramach którego wykorzystano zimną plazmę atmosferyczną do odkażania żywności z patogenów w warunkach laboratoryjnych.

Zimna plazma atmosferyczna i wolne rodniki

Mechanizm działania zimnej plazmy atmosferycznej opiera się na reakcjach wolnorodnikowych. Dzięki jej zastosowaniu poprzez wysoce naładowane elektrycznie cząsteczki (wolne rodniki), doprowadza się do uszkodzenia błon komórkowych bakterii lub tezż– do całkowitego ich zniszczenia.

Perspektywy

Badania mające na celu weryfikację powyższej metody, które cały czas trwają, są skomplikowane, gdyż obejmować musiały zarówno ocenę skuteczności w likwidacji drobnoustrojów jak i również określenie jej bezpieczeństwa i wpływu na strukturę opakowań oraz na tkanki jadalne warzyw. Jeśli ich wyniki okażą się zgodne z oczekiwaniami zastosowanie produktu SAFEBAG pozwoli zmniejszyć zużycie wody i obniżyć dawki środków chemicznych stosowanych w procesach mycia i odkażania warzyw.