Các trung tâm kiểm soát dịch bệnh ước tính rằng lên tới chín triệu người bị bệnh, 56.000 người phải nhập viện và 1.300 con chết hàng năm ở Mỹ do các bệnh trên thực phẩm. Mặc dù có những cải tiến về công nghệ và tăng quy định, ô nhiễm thực phẩm vẫn là một vấn đề toàn cầu với các tác động y tế công cộng lớn, Ali Demirci, giáo sư kỹ thuật nông nghiệp và sinh học tại bang Pennsylvania giải thích và là thành viên của nhóm nghiên cứu.

"Bất kỳ cải tiến nào để ngăn ngừa bệnh tật hoặc cứu sống sẽ là kết quả tốt nhất của nghiên cứu này", Demirci nói. "Chúng tôi muốn giảm số lượng tử vong do bệnh thực phẩm xuống 0."

Nghiên cứu, được công bố gần đây trên Tạp chí Kỹ thuật Thực phẩm, đã tiết lộ rằng các xung nhắm mục tiêu của ánh sáng phổ rộng đã thiết lập một phản ứng mầm bệnh ở E. coli, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Aspergillus niger Spores và Penicillium Roqueforti Spores . Nghiên cứu cũng xác định các đặc tính phổ và năng lượng của ánh sáng xung và thấy rằng bức xạ cực tím đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này.

Công việc được thực hiện trong phòng thí nghiệm của Demirci với sự hợp tác của Ed Mills, phó giáo sư khoa học thịt và Josh Cassar, cựu ứng cử viên tiến sĩ về Khoa học Động vật, người đã tốt nghiệp và làm tư vấn an toàn thực phẩm.

Cassar nói: "Tôi trở lại bang Pennsylvania cho trường sau đại học sau khi làm việc cho một bộ xử lý gia cầm, vì vậy đối với tôi, nghiên cứu rất được áp dụng; chúng tôi muốn đưa kỹ thuật này ra thị trường", Cassar nói. "Về mặt thực hiện công nghệ, chúng tôi đã tiếp tục hợp tác với các đối tác của công ty để tích hợp kỹ thuật này vào các cơ sở của họ."

Trong hai thập kỷ qua, phòng thí nghiệm đã áp dụng kỹ thuật này cho một loạt các loại thực phẩm, bao gồm trái cây, hạt, ngũ cốc, phô mai, sữa, nước táo và nhiều sản phẩm gia cầm. Nhóm nghiên cứu thậm chí đã mô phỏng các điều kiện sản xuất để kiểm tra công nghệ trên trứng, sử dụng băng tải được nghĩ ra để kiểm tra quy trình trong môi trường công nghiệp, với đèn flashlamp Xenon được thiết kế để hoạt động ở quy mô thương mại.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ hy vọng công nghệ này sẽ được ngành công nghiệp thực phẩm áp dụng sớm hơn là do tiềm năng mạnh mẽ của nó để giúp thực phẩm an toàn hơn để tiêu thụ.

Kể từ những năm 1960, ngành công nghiệp thực phẩm đã sử dụng ánh sáng siêu violet (UV) cường độ thấp như một phương pháp điều trị bằng thuốc chống vi trùng, Mills giải thích. Các nhà sản xuất thịt sử dụng mức độ tia UV thấp trong các cơ sở lão hóa thịt, nhưng kỹ thuật này chỉ có thể được sử dụng ở cường độ thấp trong một thời gian dài.

"Đây là một hệ thống hoàn toàn khác," Mills nói. "Chúng tôi đang sử dụng ánh sáng xung thay vì ánh sáng liên tục, điều này tận dụng năng lượng được lưu trữ trong xung, vì vậy chúng tôi có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn trong thời gian ngắn hơn."

Kỹ thuật của nhóm được thiết kế để được triển khai trên băng tải thực phẩm, nơi các xung ánh sáng sẽ được áp dụng cho sản phẩm khi nó đi qua. Việc điều trị mang lại cường độ ánh sáng cao hơn, bởi vì nó được xung, dẫn đến giảm vi khuẩn lớn hơn trong một khoảng thời gian ngắn hơn so với điều trị ánh sáng UV thông thường, Mills giải thích.

"Sự tương tự tôi sử dụng là một con đập trong một dòng sông," Demirci nói. "Bạn mở lũ lụt và có một tia sáng năng lượng. Đó là những gì chúng tôi đang làm với ánh sáng."

Ánh sáng xung là một công nghệ mới nổi, có thể đóng vai trò thay thế cho các can thiệp kháng khuẩn hiện tại trong ngành công nghiệp thực phẩm nhưng cũng có thể được áp dụng rộng hơn trong các ứng dụng kháng khuẩn khác, Cassar giải thích.

"Ánh sáng xung là một công cụ khác trong hộp công cụ," ông nói. "Khi được sử dụng trong một môi trường thích hợp, nó có thể bù một chất khử trùng hóa học hoặc chất khử trùng gốc nước. Như với bất kỳ công nghệ mới nào, nó sẽ tiếp tục phát triển và hy vọng sẽ cung cấp cho chúng tôi một công cụ hiệu quả và hiệu quả để vệ sinh trong một loạt các môi trường và các ngành công nghiệp. "

Dự án được hỗ trợ một phần bởi Viện Thực phẩm và Nông nghiệp Quốc gia USDA (NIFA). Tập đoàn Xenon ở Wilmington, Massachusetts, cũng cung cấp hỗ trợ kỹ thuật.

Nguồn câu chuyện:

Vật liệu được cung cấp bởi bang Pennsylvania . Bản gốc được viết bởi Adrienne Berard. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho phong cách và độ dài.

Tài liệu tham khảo báo chí :

1. Joshua R. Cassar, Edward W. Mills, Ali Demirci. Đặc điểm của ánh sáng xung cho bất hoạt vi sinh vật . Tạp chí Kỹ thuật Thực phẩm , 2022; 334: 111152 doi: 10.1016/j.jfoodeng.2022.111152