Ozonowanie warzyw i owoców.

Ozon stanowi nową technologię, która ma znaczne możliwości zastosowania w przemyśle, czego efektem jest stopniowe zastępowanie starszych metod dezynfekcji. Zgodnie z prawem, każdy sklep spożywczy, restauracja, bar, przechowalnie i magazyny oraz wszystkie inne podmioty obrotu żywnościowego są zobowiązane do dezynfekcji, w tym potencjalnych źródeł bakterii, wirusów i pasożytów, zanim wprowadzi dany produkt na rynek. Technika ozonowania stanowi bezpieczny sposób dezynfekcji ze względu na to, że wydłuża okres przydatności produktów do spożycia, zapewnia czystość mikrobiologiczną, bardzo szybko się utlenia, przy czym nie pozostawia szkodliwych produktów ubocznych. Kolejnym atutem jest większe bezpieczeństwo pracowników i eliminuje potrzebę użycia chemicznych środków. Ponadto ozon generowany jest na miejscu, co eliminuje potrzebę transportu i składowania oraz w czasie ciągłej produkcji generowanie ozonu jest stosunkowo tanie.ozonowanie owoców, ozonowanie warzyw, ozonowanie truskawki

Za pomocą ozonu można skutecznie przedłużyć okres przechowywania towarów żywnościowych z różnych gałęzi przemysłu spożywczego. Ozon jest wdrażany w wielu gałęziach, pomimo tego, że uznaje się tą technologie za dość kosztowną, jednakże określaną jako bezpieczną i bardziej efektywną, względem konwencjonalnych środków dezynfekcyjnych. Stwierdza się, że w porównaniu do wszechstronnie stosowanego chloru, ozon jest 50-krotnie skuteczniejszy. Dotychczas znalazł on zastosowanie głównie w uzdatnianiu wody, a także oczyszczaniu gazów, usuwaniu nieprzyjemnych smaków i zapachów, w przywracaniu wodzie naturalnej barwy i krystalicznej przejrzystości.
 
ozonowanie owoców, ozonowanie jabłek, ozonowanie truskawek, ozonowanie malin
 
Badania wpływu ozonu

Przeprowadzono ocenę wpływu ozonu na przechowywanie owoców jeżyny bezkońcowej. Owoce po zbiorze przechowywano przez 12dni w temp. 20°C, w atmosferze zawierającej odpowiednio 0,1 oraz 0,3ppm związku. Poddano je ocenie pod względem psucia się spowodowanego przez grzyby, zawartości antocyjanów, a także barwy. Ozonowanie zahamowało rozwój grzybów, a w atmosferze bez ozonu 20 proc. owoców uległo zepsuciu. Najczęściej występowała pleśń z rodzaju Botrytiscinerea. Podczas magazynowania nie zauważono uszkodzeń ani niekorzystnych zmian. We wszystkich próbach zawartość antocyjanów soku była zbliżona do poziomu wyjściowego. Barwa powierzchni jeżyn nie zmieniła się w próbach poddanych działaniu ozonu. Stwierdzono, że ozonowanie wpłynęło na wydłużenie okresu zachowania dobrej jakości.

W innych badaniach jabłka odmiany Yellow Newton, o intensywnej, zielonej barwie, składowano w dwóch partiach przez trzy miesiące w temp. 2°C. Pierwszą partię poddano działaniu ozonu o stężeniu 1-2ppm, a drugą traktowano jako kontrolną. Pod koniec trzeciego miesiąca jabłka w partii kontrolnej pokryły się pleśnią, ale nie było widocznej oparzeliny. Jabłka poddane oddziaływaniu ozonu nie wykazały ani pleśni, ani oparzeliny. Następnie obie partie jabłek przeniesiono do pomieszczenia o temperaturze pokojowej. Po trzech dniach przechowywania jabłka nieozonowane miały oparzelinę na 70 proc. owoców. Po 10 dniach oparzelina wystąpiła na 80 proc. owoców. Dla 60 proc. jabłek mających oparzelinę były to zmiany bardzo intensywne. Partia jabłek, która została poddana działaniu ozonu nie miała oparzeliny po 13 dniach przechowywania w temperaturze pokojowej.

Zastosowano wodny roztwór ozonu do mycia świeżych truskawek, celem zredukowania liczby mikroorganizmów na owocach przed ich zamrożeniem. Mycie świeżych truskawek wodą zawierającą średnio 2,7ppm ozonu redukuje ogólną liczbę E. coli i bakterii z grupy coli oraz całkowitą liczbę bakterii, drożdży i pleśni rozwijających się na płytkach. Ogólna liczba organizmów saprofitycznych na truskawkach umytych ozonowaną wodą obniżyła się średnio o około 95 proc.. Podobnie ilość drożdży i pleśni zmniejszyła się o około 98 proc. Inne doniesienia badań wykazały, że wystawienie na działanie ozonu wybranych rodzajów owoców umożliwiło odkażenie ich powierzchni i spowodowało, że owoce uwolniły enzymy opóźniające psucie się produktów, np. truskawki lub papryka dłużej zachowują świeżość i wykazują dłuższą przydatność do spożycia. Przetwórcom warzyw i owoców, którzy do tej pory musieli stawiać czoła bakteriom wywołującym psucie się produktów, a więc także możliwości reklamacji klientów i związanym z tym stratom finansowym, technika ozonowania stanowi efektywne narzędzie higieniczno-sanitarne, w tym działanie ozonu nie tylko umożliwia odkażenie powierzchni surowców, lecz również aktywuje w owocach enzymy opóźniające ich psucie się. Oczyszczanie gazem ozonowym umożliwiało nie tylko zmniejszenie ilości drożdży i pleśni, odkażenie powierzchni produktów, wydłużając okres ich trwałości, ale także umożliwiło redukcję kosztów związanych z gospodarką wodno-ściekową w zakładzie, jak zapewnieniem standardów higieny pomieszczeń transportowych i przechowalniczych.  
                                                                                                                                       ozonowanie ważyw

Oddziaływanie ozonu analizowano również względem warzyw. Analizowano wpływ synergistycznego działania ozonu i dwutlenku węgla na wyjaławianie ogórków. Świeże ogórki poddano sterylizacji ozonem, dwutlenkiem węgla oraz mieszaniną tych związków w workach foliowych z polichlorku winylu. Przeżywalność mikroorganizmów w przypadku zastosowania mieszaniny tych gazów była niższa niż w przypadku zastosowania każdego z tych gazów osobno. Skuteczność działania ozonu na mikroorganizmy Botrytiscinerea Pers i Sclerotiniasclerotiorum de Bary zbadano w czasie przechowywania marchwi. Inokulowane i nieinokulowane całe korzenie marchwi przechowywano w atmosferze zawierającej 0,0; 7,5; 15,0; 30,0 i 60,0µl ozonu•l-1. Szybkość respiracji marchwi, wyciek elektrolitów oraz różnice w zabarwieniu wzrastały wraz ze wzrostem stężenia ozonu. Marchew charakteryzowała się mniej intensywnym zabarwieniem w porównaniu z próbą kontrolną.

Ponadto analizowano wpływ ozonowanej wody (1ppm, czas 10-50min) na kwiatostany brokułów w zamkniętych pojemnikach, a następnie pakowanych w folię polimerową i przechowywanych przez 8 dni w temp. 5°C. Wpływ ozonu oceniono określając zmiany koloru powierzchni kwiatostanu oraz oznaczając ilość składników odżywczych (kwas askorbinowy i karotenoidy ogółem) i wzrost mikroflory.

Wpływ związku na fizjologię brokułów badano oznaczając szybkość respiracji, tworzenie etylenu, peroksydację tłuszczów i zawartość białka. Ozon zahamował wzrost mikroflory bez wpływu na jakość brokułów przechowywanych przez 4 dni. Nie stwierdzono zmian w poziomie karotenoidów, szybkości oddychania, zawartości białka, jak i wartości wskaźnika TBA (próba z kwasem 2-tiobarbiturowym) dla prób z ozonem i prób kontrolnych z tym, że po 22h zaobserwowano niższy poziom etylenu dla brokułów poddanych działaniu ozonu. W przypadku badań owoców i warzyw, stwierdza się, że owoce i warzywa poddaje się szybkiemu procesowi schłodzenia, bezpośrednio po zbiorze, co stanowi kluczowy czynnik do przedłużenia okresu przechowywania. Zastosowanie ozonu do schłodzonego powietrza i wody podczas oczyszczania i chłodzenia owoców i warzyw bezpośrednio po zbiorze, stanowi dużą zasadność w takim zintegrowanym wykorzystaniu. Szczególnie, że ozon nie wykazuje oddziaływania negatywnego względem tkanki warzyw i owoców. Stwierdza się, że oprócz przedłużenia okresu trwałości, ozon może wpływać na polepszenie smaku produktów. Spośród korzyści z zastosowania ozonu wyróżnić należy: przedłużenie okresu trwałości produktów spożywczych, większe bezpieczeństwo dla pracowników względem konwencjonalnych chemikaliów, eliminacja użycia chemicznych substancji i produktów ubocznych chlorowania, eliminacja użycia gorącej wody i konwencjonalnych środków odkażających, możliwość generowania na miejscu w ten sposób eliminując transport, składowanie i przeładunek.

W walce z mikotoksynami

Anna Szosland-Fałtyn, Joanna Królasik  
Jabłko

Skażenie pleśniami oraz ich mikotoksynami surowców i produktów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego jest w chwili obecnej jednym z ważniejszych problemów, z którymi boryka się przemysł spożywczy, rolniczy i paszowy na całym świecie. Szacuje się, że roczne starty owoców i warzyw na świecie, z powodu zanieczyszczenia grzybami pleśniowymi i ich toksynami, wynoszą około 25%. Stale poszukuje się coraz doskonalszych sposobów eliminowania grzybów pleśniowych oraz ich toksycznych metabolitów – mikotoksyn. Wśród nich, coraz większą akceptacją cieszy się ozonowanie.

Do walki z pleśniami stosuje się najczęściej fungicydy. Pomimo ich skuteczności i łatwości w aplikacji metoda ta budzi dużo kontrowersji, zwłaszcza z punktu widzenia ochrony zdrowia konsumenta. Inną, coraz popularniejszą metodą jest ozonowanie, które należy do bezpiecznych sposobów odkażania w stosunku do tradycyjnych, szkodliwych dla środowiska naturalnego, metod z użyciem związków chemicznych.

Rozwój techniki

            W Europie, technika ta funkcjonuje od lat. Początkowo stosowano ją do dezynfekcji wody pitnej, zaś od 2001 r. można ją stosować do wszystkich rodzajów żywności. Ze względu na szerokie spektrum antymikrobiologicznego działania ozonu, coraz chętniej wykorzystywana jest też w Polsce, między innymi w przetwórniach spożywczych do mycia owoców i warzyw, przedłużając tym samym trwałość produktów. Coraz więcej pojawia się również informacji na temat usuwania mikotoksyn przez gazowe lub ciekłe roztwory ozonu.

Fungobójcze działanie ozonu

O ile wiele jest publikacji na temat skuteczności bójczego działania ozonu w stosunku do bakterii, zwłaszcza tych patogennych, odpowiedzialnych za zatrucia pokarmowe, o tyle temat efektywności fungobójczego działania ozonu nie został jeszcze dokładnie zgłębiony. W zależności od metody aplikacji ozonu, matrycy, oraz późniejszych warunków przechowywania ozonowanych owoców naukowcy obserwowali różny efekt: grzybobójczy lub grzybostatyczny na wybrane gatunki pleśni [Palou i wsp., 2002; Nadas, i wsp., 2003]. Należy również zaznaczyć, że niektóre rośliny nabyły własne mechanizmy obronne w stosunku do ozonu, które mogą obniżać skuteczność tej techniki [Kangasjärvi i wsp., 1994; Schraudner i wsp., 1997].

            Z najnowszych doniesień wynika, że naukowcy starają się opracować metodę wykorzystującą wysokie stężenia roztworu gazowego, minimalizując czas ozonowania owoców, porażonych pleśniami. Fungobójcze działanie ozonu na Penicillium digitatum badali Boonkorn i wsp., 2012. Penicillium digitatum jest grzybem głównie atakującym owoce cytrusowe, powodując mikozę, potocznie nazywaną zieloną zgnilizną. W eksperymencie sztucznie kontaminowano mandarynki konidiami P. digitatum w stężeniu 1,0 x 106 konidii/ml, a następnie działano gazowym roztworem ozonu o stężeniu 200 μl/l, przez krótki okres czasu 2, 4, 6 h. Po trzech dniach przechowywania mandarynek w temperaturze 25°C porównywano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego zmiany chorobowe ozonowanych mandarynek w stosunku do próbek kontrolnych – mandarynek nieozonowanych. Wykazano różnice statystycznie istotne w wyglądzie mandarynek ozonowanych i nieozonowanych. W próbkach mandarynek ozonowanych przez 4 i 6 h zielona zgnilizna rozwinęła się na poziomie 10%, natomiast w próbkach mandarynek nieozonowanych zapleśnienie kształtowało się na poziomie 80%.

            Równie skuteczne fungobójcze działanie ozonu wykazali Gabler i wsp. 2010. Badali wpływ gazowego roztworu ozonu na pleśń Botrytis cinerea, powszechnie określaną jako szara pleśń. Pleśnią tą (o stężeniu 1,0 x 105 konidii/ml) kontaminowano winogrona, a następnie poddawano działaniu gazowego roztworu ozonu o stężeniu 5000 μl/l, przez 2 h. Winogrona były przechowywane przez 6 tygodni w temperaturze 0,5°C. Zaobserwowano redukcję zapleśnienia winogron od 50 do 65%, w zależności od badanego gatunku winogron. Iacumin i wsp., 2012 badali wpływ gazowego ozonu na Aspergillus ochraceus, szczep wytwarzający ochratoksynę A. Ośmiogodzinne ozonowanie gazem o stężeniu 1 ppm, powodowało zahamowanie wzrostu pleśni, a tym samym tworzenia ochratoksyny A. Przez 45 dni nie odnotowano przekroczenia poziomu stężenia ochratoksyny powyżej 0,1 μg/kg, podczas gdy stężenie w próbkach nieozonowanych wzrosło z <0,1 μg/kg do 1,25 μg/kg.

            Z przedstawionych badań wynika, że technika ozonowania jest skuteczna nie tylko w kontroli ogólnej liczby pleśni, ale również w tworzeniu przez nie mikotoksyn.

Ozon, jako silny środek utleniający, stosowany jest do inaktywacji różnych mikroorganizmów oraz degradacji zanieczyszczeń chemicznych. Pomimo że nie ma zbyt wielu badań na temat fungobójczego działania ozonu oraz jego wykorzystania do usuwania mikotoksyn, technika ta budzi coraz większe zainteresowanie przetwórców owoców i warzyw. Jak wynika z przytoczonych publikacji, przy zastosowaniu krótkiego okresu czasu, ozon jest w stanie inaktywować pleśnie oraz rozkładać ich mikotoksyny, nie wpływając przy tym na właściwości organoleptyczne ozonowanych produktów. Nadal jednak potrzebne są badania w kierunku optymalizacji tej techniki.

Zdjęcie: www.sxc.hu

Cały artykuł został opublikowany w nr 1/2014 magazynu "Agro Przemysł"