Пищевая промышленность

Электролизованная вода (EW) набирает популярность как санирующее средство в пищевой промышленности многих стран. Электролиз разлагает слабый раствор хлорида натрия на кислую электролизованную воду (AEW, анолит) — pH 2–3, окислительно-восстановительный потенциал около 1100 мВ и 10–90 ppm активного хлора — и щелочную электролизованную воду (BEW, католит) с pH 10–13. Вегетативные клетки различных бактерий в суспензии под действием AEW обычно снижались на 6,0 log КОЕ/мл.

Типичные санирующие средства в пищевой промышленности — соединения хлора, органические кислоты, тринатрийфосфат, йодофоры и четвертичные аммониевые соединения. Соединения хлора часто наиболее эффективны, но могут сильнее вызывать коррозию и раздражение. Некоторые методы деконтаминации признаны неприемлемыми из-за химических остатков, высокой стоимости, ограниченной эффективности или изменения цвета продукта. EW всё шире применяют для снижения или полного уничтожения бактерий на пищевых продуктах, поверхностях пищевого производства и поверхностях, не контактирующих с пищей. Министерство здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии одобрило EW как пищевую добавку, а Агентство по охране окружающей среды США — генераторы EW для пищевой промышленности.

Как работает электролизованная вода

EW изначально была разработана в России, где её применяли для обеззараживания, регенерации и дезинфекции воды в медицинских учреждениях; в Японии её используют с 1980-х годов. Её получают электролизом слабого раствора NaCl в ячейке, где анод и катод разделены диафрагмой. Анодный раствор имеет pH 2–3, ОВП выше 1100 мВ и 10–90 ppm активного хлора; катодный — pH 10–13 и ОВП от −800 до −900 мВ. Нейтральную электролизованную воду (pH 7–8, ОВП около 750 мВ) получают, смешивая анодный раствор с ионами OH⁻.

AEW обладает сильной антимикробной активностью. Основной вклад, по-видимому, вносят хлор и высокий ОВП; низкий pH делает бактериальные клетки чувствительнее к хлорноватистой кислоте — самому активному из соединений хлора, — которая проникает через клеточные мембраны и окисляет ключевые метаболические системы. BEW в основном используют как моющее и обезжиривающее средство перед дезинфекцией, и в ряде применений предварительная обработка BEW с последующей AEW оказалась эффективнее одной AEW.

Результаты на поверхностях, инвентаре и технологической воде

• Разделочные доски: Vibrio parahaemolyticus снизился с 5,8 до менее 1,0 log КОЕ/см² после одной минуты обработки AEW; ополаскивание пластиковых досок нейтральной EW снизило E. coli, S. aureus, P. aeruginosa и L. monocytogenes примерно на пять порядков.
• Рабочие перчатки: L. monocytogenes полностью инактивировалась на всех типах перчаток за пять минут.
• Нержавеющая сталь и плитка: V. parahaemolyticus снизился более чем на 5,0 log КОЕ/см² за минуту.
• Биоплёнки: AEW снизила L. monocytogenes в биоплёнках на нержавеющей стали до неопределяемого уровня за пять минут.
• Бойни: после стандартной предварительной мойки AEW оказалась эффективнее распространённого санирующего средства во всех зонах бойни; опрыскивание шкур крупного рогатого скота BEW, а затем AEW снизило общее микробное число на 3,5 log.
• Технологическая вода: электролиз воды для мойки овощей с небольшим добавлением соли снизил содержание исследованных бактерий примерно на четыре порядка, а при большем токе — инактивировал их полностью.

Результаты на пищевых продуктах

• Фрукты и овощи: десять минут обработки AEW снизили аэробные бактерии, колиформы и грибы на клубнике до неопределяемого уровня; на томатах E. coli O157:H7, L. monocytogenes и Salmonella Enteritidis снизились примерно на 7,5 log. На листовой зелени AEW была так же эффективна, как хлор.
• Рыба и морепродукты: 15 минут AEW снизили общее микробное число на коже карпа на 2,8 log КОЕ/см².
• Птица и мясо: опрыскивание тушек кур BEW с последующим погружением в AEW дало снижение на 1,5–2,4 log, а AEW продлила срок хранения охлаждённой птицы. Деконтаминация тушек AEW признана наиболее экономичным способом снижения Campylobacter в цепочке производства птицы.
• Яйца: электростатическое опрыскивание яиц в скорлупе снизило E. coli, S. aureus и Salmonella Typhimurium на 3–6 порядков.
• В виде льда: замороженная AEW одновременно охлаждает и контролирует патогены — она продлила срок хранения тихоокеанской сайры и остановила рост колиформ.

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