The influence on nonthermal, low-pressure plasma on microbiological contamination of food

• Autorzy: Ligocka A. , Skowron K. , Rytlewski P. , Bauza-Kaszewska J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ niskotemperaturowej, niskociśnieniowej plazmy na mikrobiologiczne zanieczyszczenie żywności.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Among many methods for food decontamination, high hopes are associated with nonthermal, low-pressure plasma technology. This study aimed to estimate the survival rate of Escherichia coli, Salmonella Senftenberg W775 and Enterococcus faecalis exposed to the action of plasma for the time from 0 to 800 s. As carriers there were used the laurel leaves. An analogous experiment was performed with the use of UV-C radiation. The results show that the plasma technology is more effective in bacteria reduction than ultraviolet radiation. The cells of E. coli, were the most susceptible to the action of nonthermal plasma and their numbers after 800s decreased by 7 log, after the same time the amount of enterococci decreased by about 6 log. Salmonella cells were characterized by a very high resistance to low-pressure plasma. Results of this study show that the plasma technology should be used for a longer time and in a higher dose to guarantee the full decontamination of food

PL

Spośród wielu metod dekontaminacji żywności duże nadzieje wiąże się z technologią zimnej, niskociśnieniowej plazmy. Celem pracy było zbadanie przeżywalności bakterii Escherichia coli, Salmonella Senftenberg W775 oraz Enterococcus faecalis poddanych działaniu plazmy w czasie od 0 do 800 s. Jako nośniki bakterii wykorzystano liście laurowe. Wykonano także analogiczne doświadczenie z wykorzystaniem promieniowania UV-C, aby ocenić skuteczność metody. Wyniki wskazują, że technologia plazmowa jest efektywniejsza w redukcji liczby bakterii niż promieniowanie ultrafioletowe. Na działanie zimnej plazmy najwrażliwsze były bakterie Escherichia coli, których liczebność po 800 s zmalała o 7 log, po tym samym czasie liczba paciorkowców kałowych obniżyła się o ok. 6 log. Pałeczki z rodzaju Salmonella charakteryzowały się bardzo dużą opornością na niskociśnieniową plazmę. Wyniki badań wskazują, że produkty spożywcze powinny być poddawane działaniu niskotemperaturowej plazmy przez dłuższy czas lub generatorem o większej mocy, by uzyskać ich pełną dekontaminację.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Natural Sciences
• Rocznik: 2018
• Tom: 33
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.569-578,fig.,ref.

Twórcy

autor

Ligocka A.

• Department of Microbiology and Food Technology, University of Science and Technology in Bydgoszcz, Bernardynska 6, 85-029 Bydgoszcz, Poland

autor

Skowron K.

• Department of Microbiology, Nicolaus Copernicus University in Torun, Collegium Medicum in Bydgoszcz, Bydgoszcz, Poland

autor

Rytlewski P.

• Department of Materials Engineering, Kazimierz Wielki University in Bydgoszcz, Bydgoszcz, Poland

autor

Bauza-Kaszewska J.

• Department of Microbiology and Food Technology, University of Science and Technology in Bydgoszcz, Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• AFSHARI R., HOSSEINI H. 2014. Non-thermal plasma as a new food preservation method, its present and future prospect. J. Paramed. Sci., 5(1): 116–120.
• BIBEK R. 2002. Fundamental Food Microbiology. CRC Press, Boca Raton, Florida, 3rd ed. BIRMPA A., SFIKA V., VANTARAKIS A. 2013. Ultraviolet light and ultrasound as non-thermal tre-atments for the inactivation of microorganisms in fresh ready-to-eat foods.Int. J. Food Micro-biol., 167(1): 96–102.
• DENG S., RUAN R., MOK C.K., HUANG G., LIN X., CHEN P. 2007. Inactivation of Escherichia coli on almonds using nonthermal plasma. J. Food Sci., 72(2), 62–66.
• DING T., SUO Y., XIANG Q., ZHAO X., CHEN S., YE X., LIU D. 2017. Significance of viable but noncultu-rable Escherichia coli. Induction, detection, and control J. Microbiol. Biotechnol., 27(3): 417–428.
• DOLEZALOVA E, LUKES P. 2015. Membrane damage and active but nonculturable state in liquid cultures of Escherichia coli treated with an atmospheric pressure plasma jet. Bioelectrochemistry, 103: 7–14.
• FERNÁNDEZ A., THOMPSON A. 2012. The inactivation of Salmonella by cold atmospheric plasma treatment. Food Res. Int., 45(2): 678–684.
• GUO J., HUANG K., WANG J. 2015. Bactericidal effect of various non-thermal plasma agents and the influence of experimental conditions in microbial inactivation. A review. Food Control, 50: 482–490.
• KNOERZER K., MURPHY A.B., FRESEWINKEL M., SANGUANSRI P., COVENTRY J. 2012. Evaluation of methods for determining food surface temperature in the presence of low-pressure cool plasma. Innov. Food Sci. Emerg., 5: 23–30.
• Microbiological hazards in fresh fruits and vegetables. 2008. Meeting Report, Microbiological Risk Assessment Series, FAO/WHO, Geneva, Switzerland, pp. 1–38.
• MUKHOPADHYAY S., UKUKU D.O., JUNEJA V., FAN X. 2014. Effects of UV-C treatment on inactivation of Salmonella enterica and Escherichia coli O157:H7 on grape tomato surface and stem scars, microbial loads, and quality. Food Control, 44: 110–117.
• PIGNATA C., ANGELO D.D., BASSO D., CAVALLERO M.C., BENEVENTI S., TARTARO D., MEINERI V., GILLI G. 2014. Low-temperature, low-pressure gas plasma application on Aspergillus brasiliensis, Escherichia coli and pistachios. J. Appl. Microbiol., 116(5): 1137–48.
• SAID M.B., MASAHIRO O., HASSEN A. 2010. Detection of viable but non cultivable Escherichia coli after UV irradiation using a lytic Qβ phage. Ann Microbiol., 60: 121–127.
• SCHNABEL U., NIQUET R., SCHLŰTER O., GNIFFKE H., EHLBECK J. 2015. Decontamination and sensory properties of microbiologically contaminated fresh fruits and vegetables by microwave plasma processed air (PPA). J. Food Process. Pres., 39(6): 653–662.
• WIKTORA., ŚLEDZ M., NOWACKAM., WITROWA-RAJCHERT D. 2013. Possible applications of low-temperature (cold) plasma in food technology. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 5(90): 5–14.
• YIN F., ZHU Y., KOUTCHMA T., GONG J. 2015. Inactivation and potential reactivation of pathogenic Escherichia coli O157:H7 in bovine milk exposed to three monochromatic ultraviolet UVC lights. Food Microbiol., 49: 74–81.
• ZHANG M., OH J.K., CISNEROS-ZEVALLOS L., AKBULUT M. 2013. Bactericidal effects of nonthermal low-pressure oxygen plasma on S. typhimurium LT2 attached to fresh produce surfaces.J. Food Eng., 119(3): 425–432.
• ZHANG S., YE C., LIN H., LV L., YU X. 2015. UV Disinfection induces a Vbnc state in Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Environ. Sci. Technol., 49(3): 1721–8.
• ZHANG Q., ZHUANG J., WOEDTKE T., KOLB J.F., ZHANG J., FANG J., WELTMAN K.D. 2014. Synergistic antibacterial effects of treatments with low temperature plasma jet and pulsed electric fields. Appl. Phys. Lett., 105: 104 103.