Поскольку в настоящее время большинство продуктов питания подвержены риску заражения бактериями на разных стадиях их производства: сбор, упаковка, транспортировка – их подвергают дезинфекции. Для дезинфекции в большинстве случаев используют различные вещества, содержащие хлор. Заряженные наноразмерные частицы воды могут стать альтернативой существующим методам. Представленный метод не использует вредных химических веществ и может применяться на любой стадии производства пищевых продуктов.
Филипп Демокриту из Гарвардского университета и его коллеги получают наночастицы пропусканием аэрозольного потока воды через сильное электрическое поле, т.н. метод электрораспыления. В результате некоторые молекулы распадаются на гидроксильные и супероксид-радикалы, активные формы кислорода, которые, как правило, нестабильны. Однако при электрораспылении, тонкий, насыщенный электронами слой воды инкапсулирует радикалы с образованием очень стабильных заряженных частиц размером примерно 25 нм в диаметре (Environ. Sci.: Nano 2014, DOI:10.1039/c3en00007a). Как утверждают ученые, сильный электрический заряд увеличивает поверхностное натяжение этих частиц и предотвращает испарение.
Ранее исследователи использовали эти наноразмерные капельки для дезинфекции воздуха и поверхностей, поэтому они решили проверить, смогут ли частицы так же эффективно обеззаразить поверхность пищевых продуктов, а также нержавеющей стали, наиболее часто используемой в пищевой отрасли.
Исследователи нанесли на поверхности предварительно промытых винограда, помидоров и стружки из нержавеющей стали три штамма лабораторных бактерий, относящихся к общим пищевым патогенам: кишечная палочка, сальмонелла и листерия. Затем образцы были подвергнуты обработке нанокаплями воды концентрацией от 24 000 до 50 000 частиц на см3 в закрытой камере в течение 30 – 90 минут. Стальные поверхности подвергались обработке в течение 15 – 45 минут.
В зависимости от вида бактерий и типа поверхности, содержания микробов в результате уменьшилось на 80 – 98%. Сенсорные тесты не показали никакой зависимости от сорта или цвета помидоров.
Ученые отмечают, что стандартные правила по обработке пищевых продуктов требуют уничтожения бактерий на 99,999%, что обычно достигается в течение нескольких минут. Данный метод будет работать намного быстрее, а это коммерчески выгодно. Немаловажным аспектом метода является то, что он может применяться при обычных температуре и давлении.