Toiduainetööstus

Elektrolüüsitud vesi (EW) koguneb paljude riikide toiduainetööstuses desinfitseerimisvahendina üha enam populaarsust. Elektrolüüs lahutab lahja naatriumkloriidi lahuse happeliseks elektrolüüsitud veeks (AEW, anolüüt) — pH 2–3, redokspotentsiaal umbes 1100 mV ja 10–90 ppm aktiivset kloori — ning aluseliseks elektrolüüsitud veeks (BEW, katolüüt), mille pH on 10–13. Erinevate bakterite vegetatiivsete rakkude arv suspensioonis vähenes AEW toimel üldjuhul 6,0 log CFU/ml võrra.

Tüüpilised toiduainetööstuse desinfitseerimisvahendid on klooriühendid, orgaanilised happed, trinaatriumfosfaat, jodofoorid ja kvaternaarsed ammooniumühendid. Klooriühendid on sageli kõige tõhusamad, kuid võivad olla korrodeerivamad ja ärritavamad. Mõned saastusest puhastamise protseduurid on osutunud vastuvõetamatuks keemiliste jääkide, kõrge hinna, piiratud tõhususe või toote värvimuutuse tõttu. EW-d kasutatakse üha enam bakterite vähendamiseks või hävitamiseks toiduainetel, toidutöötlemispindadel ja toiduga mittekokkupuutuvatel pindadel. Jaapani tervishoiu-, töö- ja hoolekandeministeerium on kiitnud EW heaks toidulisandina ning USA keskkonnakaitseagentuur (EPA) on kiitnud EW-generaatorid heaks toiduainetööstuses kasutamiseks.

Kuidas elektrolüüsitud vesi toimib

EW töötati algselt välja Venemaal, kus seda on kasutatud vee saastusest puhastamiseks, regenereerimiseks ja desinfitseerimiseks meditsiiniasutustes, ning Jaapanis on seda kasutatud alates 1980. aastatest. Seda toodetakse lahja NaCl-lahuse elektrolüüsil elemendis, kus diafragma eraldab anoodi ja katoodi. Anoodilahuse pH on 2–3, ORP üle 1100 mV ja aktiivse kloori sisaldus 10–90 ppm; katoodilahuse pH on 10–13 ja ORP −800 kuni −900 mV. Neutraalne elektrolüüsitud vesi (pH 7–8, ORP umbes 750 mV) saadakse anoodilahuse segamisel OH⁻-ioonidega.

AEW-l on tugev antimikroobne toime. Peamised toimetegurid näivad olevat kloor ja kõrge ORP; madal pH muudab bakterirakud tundlikumaks hüpokloorishappe suhtes — see on klooriühenditest kõige aktiivsem, tungib läbi rakumembraanide ja oksüdeerib olulisi ainevahetussüsteeme. BEW-d kasutatakse peamiselt puhastus- ja rasvaeemaldusvahendina enne desinfitseerimist — ning eeltöötlus BEW-ga, millele järgnes AEW, oli mõnes rakenduses tõhusam kui ainult AEW.

Tulemused pindadel, töövahenditel ja protsessivees

• Lõikelauad: Vibrio parahaemolyticus’e arv langes pärast üheminutilist AEW-töötlust 5,8-lt alla 1,0 log CFU/cm²; plastlõikelaudade loputamine neutraalse EW-ga vähendas E. coli, S. aureus’e, P. aeruginosa ja L. monocytogenes’e arvu umbes viie suurusjärgu võrra.
• Töökindad: L. monocytogenes inaktiveerus kõigil kinnatüüpidel täielikult viie minutiga.
• Roostevaba teras ja plaadid: V. parahaemolyticus’e arv vähenes minutiga üle 5,0 log CFU/cm².
• Biokiled: AEW vähendas L. monocytogenes’e arvu roostevabal terasel olevates biokiledes viie minutiga avastamatu tasemeni.
• Tapamajad: pärast tavapärast eelpuhastust oli AEW tapamaja eri aladel tõhusam kui levinud desinfitseerimisvahend; veiste nahkade pritsimine BEW-ga ja seejärel AEW-ga vähendas mikroobide üldarvu 3,5 log võrra.
• Protsessivesi: köögiviljade pesuvee elektrolüüs väikese soolalisandiga vähendas uuritud bakterite arvu umbes nelja suurusjärgu võrra, suurema voolutugevuse juures toimus täielik inaktiveerimine.

Tulemused toiduainetel

• Puu- ja köögiviljad: kümneminutiline AEW-töötlus vähendas aeroobsete bakterite, kolilaadsete bakterite ja seente arvu maasikatel avastamatu tasemeni; tomatitel vähenes E. coli O157:H7, L. monocytogenes’e ja Salmonella Enteritidis’e arv umbes 7,5 log võrra. Lehtköögiviljadel oli AEW sama tõhus kui kloor.
• Kala ja mereannid: 15-minutiline AEW-töötlus vähendas mikroobide üldarvu karpkala nahal 2,8 log CFU/cm² võrra.
• Linnuliha ja liha: broilerirümpade pritsimine BEW-ga ja seejärel AEW-sse kastmine andis 1,5–2,4 log suuruse vähenemise ning AEW pikendas jahutatud linnuliha säilivusaega. Rümpade saastusest puhastamine AEW-ga osutus kõige kulutõhusamaks viisiks Campylobacter’i vähendamiseks kogu linnulihaahelas.
• Munad: koorega munade elektrostaatiline pritsimine vähendas E. coli, S. aureus’e ja Salmonella Typhimurium’i arvu 3–6 suurusjärgu võrra.
• Jääna: külmutatud AEW nii jahutab kui ka tõrjub patogeene — see pikendas Vaikse ookeani saira säilivusaega ja peatas kolilaadsete bakterite kasvu.

D. Hricova, R. Stephan ja C. Zweifel — Electrolyzed Water and Its Application in the Food Industry