Washington, DC
July 22, 2008
ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
By Laura
McGinnis
An experimental treatment from
the Agricultural Research
Service (ARS) could one day help protect some fresh produce
from potentially dangerous microbes such as Salmonella,
Listeria and Escherichia coli O157:H7.
The treatment relies on cold
plasma, which is generated when some form of concentrated
energy--in this case, electricity--is introduced into a gas
until free electrons are torn from the gas's atoms.
This plasma-forming process is
related to the technology used to create plasma for computer
chips. But in addition to increasing conductivity, the process
of turning gas into plasma has an antimicrobial effect. The ARS
researchers aren't the first to harness this technology for food
safety purposes, but their method of production has the
potential for increased efficiency and lower costs when applied
at a larger scale.
To make plasma, other food
safety scientists use gas mixtures that include exotic gases
like helium or argon, but the ARS team is using the cheapest gas
mixture available: air.
In addition to its economic
benefits, air--unlike other gases--doesn't need to be confined
to a closed chamber during plasma production. This means that at
a pilot scale, this particular method of plasma treatment could
be done continuously, on a conveyor belt, which would translate
to better efficiency and increased cost savings.
At the ARS
Eastern Regional Research Center in Wyndmoor, Pa.,
microbiologist
Brendan Niemira and engineer
Joseph Sites--who are developing the process--exposed Golden
Delicious apple samples to various microbial pathogens. Then
they treated the samples with plasma.
The scientists observed that
any exposure to the plasma resulted in a significant reduction
in pathogen numbers without harming the apples. Raising the air
flow rate and length of exposure increased the antimicrobial
activity.
The research was conducted at a
laboratory scale and is still in experimental stages. Future
studies will include other types of produce and expand the scale
of the plasma-creation process.
This research was published in
the July 2008 issue of the
Journal of Food Protection.
ARS is a scientific research
agency of the
U.S. Department of Agriculture.
Un tratamiento experimental
desarrollado por científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) algún día podría
ayudar a proteger algunas frutas y verduras frescas contra unos
microbios potencialmente peligrosos tales como Salmonella,
Listeria y Escherichia coli O157:H7.
El tratamiento utiliza el
plasma frío, el cual se genera cuando alguna forma de energía
concentrada--en este caso, electricidad--es introducida en un
gas hasta que se suelten los electrones libres de los átomos del
gas.
Este proceso de formar plasma
es relacionado con la tecnología usada para crear plasma para
los chips de computadora. Pero además de aumentar la
conductividad, el proceso de convertir gas en plasma tiene un
efecto antimicrobiano.
Los investigadores del ARS no
son los primeros en utilizar esta tecnología para propósitos de
seguridad alimentaria. Pero su método de producción tiene el
potencial para una eficacia aumentada y costes más bajos cuando
aplicado en una escala más grande.
Para producir plasma, otros
científicos de seguridad alimentaria usan mezclas de gas que
incluyen gases exóticos tales como helio o argón. Pero el grupo
del ARS está usando la mezcla más barata de gas: el aire.
Además de sus beneficios
económicos, el aire--diferente de los otros gases--no necesita
estar encerrado en una cámara durante la producción de plasma.
Esta diferencia significa que en escala piloto, este método
particular del tratamiento con el plasma podría ser realizado
continuamente en una cinta transportadora, el cual llevará a una
eficacia mejorada y costes más bajos.
En el
Centro de Investigación de la Región Oriental mantenido por
el ARS en Wyndmoor, Pensilvania, microbiólogo
Brendan Niemira e ingeniero
Joseph Sites--quienes desarrollaron el proceso--expusieron
muestras de manzanas 'Golden Delicious' a varios patógenos
microbianos. Luego trataron las muestras con el plasma frío.
Los científicos observaron que
cualquier nivel de exposición a la plasma causó una reducción
significativa en la cantidad de patógenos sin hacer daño a las
manzanas. Aumentar la tasa del flujo de aire y la duración de la
exposición aumentó la actividad antimicrobiana.
La investigación fue realizada
en escala de laboratorio, y la técnica todavía está
experimental. Estudios adicionales involucrarán otros tipos de
productos agrícolas y ampliarán la escala del proceso de la
creación del plasma.
Los hallazgos de esta
investigación fueron publicados en la revista 'Journal
of Food Protection' (Revista de Protección de Alimentos) de
julio del 2008.
ARS es una agencia de
investigaciones científicas del
Departamento de
Agricultura de EE.UU. |
