Jednym ze sposobów eliminacji drobnoustrojów jest ozonowanie, które znalazło szerokie zastosowanie w przechowalnictwie, a także w przetwórstwie owocowo-warzywnym. Zabiegi z użyciem ozonu mogą być wykonywany podczas sortowania, pakowania, składowania, jak i w czasie transportu produktów.
Dlaczego warto stosować ozon?
Ozon (O₃) już na początku XIX wieku został uznany jako środek bezpieczny i w 2021 r. zatwierdzono go do kontaktu z żywnością przez Amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA), która nadała mu status GRAS (Generally Recognised AS Safe). Może być stosowany w formie gazowej lub w postaci ozonowanej wody. Uzyskuje się go poprzez wyładowania atmosferyczne w urządzeniach nazywanych ozonatorami lub generatorami ozonu (fot. 1). Wykorzystuje się do tego celu czysty tlen z butli lub najczęściej generuje się go na miejscu z otaczającego powietrza, co eliminuje potrzebę jego transportu i składowania.
Na skuteczność działania gazu mogą wpływać różne czynniki: rodzaj produktu, jego stężenie i czas kontakt, temperatura przechowywania, wilgotność, pH, obciążenie mikrobiologiczne, rodzaj mikroorganizmu i jego lokalizacja na powierzchni surowca. Podczas wykonywanych zabiegów należy zachować szczególna ostrożność, gdyż dla ludzi ozon nie jest gazem obojętnym. Należy pamiętać by każdorazowo przystępując do pracy z ozonem zabezpieczać drogi oddechowe oraz oczy zakładając maskę przeciwgazową wyposażoną w błękitny filtr NO i kontrolować poziom stężenia gazu w pomieszczeniu detektorem ozonu (fot. 2).
Dzięki silnym właściwościom utleniającym ozon niszczy komórki bakterii, grzybów oraz wirusów, a także spory przetrwalnikowe. Działając powierzchniowo nie pozostawia żadnych pozostałości oraz nie wpływa na walory smakowe produktu. Może wydłużać okres przechowywania surowców poprzez redukcję etylenu, przyczyniającego się do przedwczesnego dojrzewania płodów. Stosowany jest też do usuwania niepożądanych zapachów, mykotoksyn i pozostałości pestycydów.
Właściwości przeciwdrobnoustrojowe
Ozon wykazuje właściwości przeciwdrobnoustrojowe wobec różnych mikroorganizmów, wśród których wymienia się grzyby rodzajów: Alternaria, Botrytis, Sclerotinia, Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Cladosporium, Mucor, Rhizopus, Trichoderma, Aureobasidium, Curvularia, Geotrichum, Stachybotris i Ulocladium. Największą korzyścią zabiegów ozonowania w przechowalnictwie jest ograniczenie wytwarzania zarodników grzybów na powierzchni warzyw i wykluczenie wtórnego rozprzestrzeniania się oraz zakażania sąsiadujących produktów.
Skuteczność na poziomie 99%
Od wielu lat prowadzone są badania dotyczące zastosowania ozonu zarówno na owocach, warzywach czy innych produktach rolnych. W literaturze dostępne są doniesienia wskazujące, że przy odpowiednio dobranych parametrach ozonowania możliwa jest redukcja grzybów pleśniowych nawet do 99%. Podczas wykonywanych zabiegów zbędne są wysokie stężenia ozonu oraz bardzo długi czas kontaktu ozonu z surowcem, ponieważ przy wysokim stężeniu O₃ redukcja kolonii grzybów jest niższa lub utrzymuje się na takim samym poziomie. Skuteczność eliminacji grzybów badano m.in. na przechowywanej marchwi traktując ją różnymi dawkami ozonu przez 8 h dziennie w czasie 28 dni. Zastosowanie wysokiego stężenia na poziomie 60 µl związku/l wpłynęło na redukcję zarodników B. cinerea oraz S. sclerotiorum, ale i również spowodowało zmiany zabarwienia i uszkodzenia fizjologiczne korzeni (białe, suche plamy i mniej intensywna barwa niż w próbie kontrolnej).
Pozytywny wpływ działania ozonu wykazano przy zastosowaniu dawki 15 µl·l−1 przez 8h dziennie, która to zabezpieczyła marchew przed rozwojem chorób przechowalniczych, w tym także szarej pleśni, bez negatywnego wpływu na jakość korzeni. Badania wskazują zatem, że do ograniczenia występowania B. cinerea wystarcza niewielka dawka ozonu, a bardzo wysokie stężenia nie są wcale efektywne. Informacja ta ma ogromne znaczenie, zważając na fakt, że B. cinerea jako polifag o szerokim zakresie żywicieli jest jednym z najczęściej identyfikowanych patogenów wywołujących choroby przechowalnicze warzyw i owoców.
Pomimo wyzwań i ograniczeń związanych z zastosowaniem ozonu, wdrożenie technologii ozonowania w przemyśle rolno-spożywczym rysuje się bardzo obiecująco, szczególnie jako środka, który może ograniczać rozwój chorób przechowalniczych warzyw i owoców oraz wydłużać okres ich magazynowania.
Autor: dr inż. Joanna Micek, Agro Smart Lab
