Bilim İnsanları Yıldırımın Yol Açtığı Gıda Sanitasyonu İçin UV-C Cihazı Geliştirdi

Tribo sanitizer, taze ürünlerde, gıda ambalajlarında ve yüzeylerde gıda kaynaklı hastalıklara neden olan bakterileri etkisiz hale getirmek için UVC lambası kullanan, kendi kendine çalışan bir cihazdır.

Fotoğraf: Fred Zwicky

CHAMPAIGN, Illinois - Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi'ndeki bilim adamları, gıda kaynaklı birçok hastalık ve ölümden sorumlu bakterilerden ikisini etkisiz hale getirebilen, Tribo-dezenfektan adı verilen, taşınabilir, kendi kendine çalışan bir ultraviyole-C cihazı geliştirdiler.

Ekipte soldan sağa doktora öğrencisi Zachary (Zhenhui) Jin, gıda güvenliği ve mühendislik profesörü Yi-Cheng Wang ve yüksek lisans öğrencisi Longwen Li yer alıyordu.

Fotoğraf: Fred Zwicky

Tribo sanitizerin UVC lambası, iki farklı malzeme temas ettiğinde üretilen elektrik olan triboelektrik etki kullanılarak çalıştırılır. Nano Energy dergisinde yayınlanan bulgulara göre, yapılan testlerde, Tribo dezenfektanı, potansiyel olarak ölümcül olan iki gıda kaynaklı bakteri olan Escherichia coli O157:H7 ve Listeria monocytogenes'i, çoğunlukla DNA'larına zarar vererek başarıyla etkisiz hale getirdi.

Test hedefi olarak seçilen bakteriler, ABD'deki ciddi gıda kaynaklı hastalık salgınlarının en yaygın nedenlerinden ikisidir. Escherichia coli, şiddetli karın kramplarına, ateşe, kanlı ishale ve böbrek yetmezliğine neden olabilen toksinler üretir ve Listeria monocytogenes, listeriosise neden olabilir. herhangi bir gıda kaynaklı hastalıkta en yüksek hastaneye yatış ve ölüm oranları.

Ekip, Tribo sanitizerin sıvılarda ve üç katı maddede (taze elma kabukları, marul ve yaygın olarak PET olarak bilinen, yiyecek ve içecek ambalajlarında popüler bir malzeme olan polietilen tereftalat) bakterilerle dekontaminasyon kapasitesini değerlendirdi.

Sonuçlar, Tribo sanitizerin Gıda ve İlaç İdaresi'nin sanitasyon standartlarını karşılama konusunda güçlü bir potansiyele sahip olduğunu gösterdi. Gıda güvenliği ve mühendisliği profesörü, ilgili yazar Yi-Cheng Wang, spesifik olarak cihazın "tampon çözeltide ve PET'te E. coli türünde en az %99,999'luk bir azalma elde ederek Tribo-sanite edicinin mükemmel dekontaminasyon yeteneğini ortaya koyduğunu" söyledi. .

Üründe, cihaz, elma kabuklarındaki E. coli bakterileri için yaklaşık %99,98 ve L. monocytogenes için %99,9 ve marul üzerindeki E. coli için %99,8 ve L. monocytogenes için %98 gibi daha küçük ama yine de faydalı azalmalar elde etti. gazeteye göre.

Makalenin mezun Fujunzhu ile birlikte ilk yazarı olan doktora öğrencisi Zachary (Zhenhui) Jin, bu sonuçların "taze ürünlerin dekontaminasyonu için ticari bir güç kaynağı ile UV ışığını kullanan diğer çalışmalarda bildirilenlerle karşılaştırılabilir" olduğunu söyledi. Zhao. Araştırmaya yüksek lisans öğrencisi Longwen Li de katıldı.

Wang, Tribo-saflaştırıcının triboelektrik güç kaynağının, aksi takdirde boşa gidecek olan çevre ortamından (örneğin insan hareketlerinden ve rüzgardan) mekanik enerjiyi dönüştürebildiğini, bu nedenle araştırma ekibinin bunu "kendi kendine güç sağlayan" olarak tanımladığını söyledi.

Ekibin triboelektrik güç kaynağı taklitlerinin tasarımına dahil ettiği bir hava boşluğu

havayı elektrostatik olarak parçalayarak yıldırım. Araştırmaya göre, bu yenilik, Tribo-sanitizer'ın çıkışını 4,000 voltun üzerine çıkardı ve UVC lambasının parlaklığını önemli ölçüde artırdı.

Tribo-sanitizer'ın lambası gibi ışık bazlı teknolojiler "yüzeyler doğrudan ışık kaynağına maruz kaldığında çok etkili olabilir" ancak Wang, marul ve elma kabuklarındaki düz olmayan veya pürüzlü yüzeyler gibi doğrudan aydınlatılmayan alanları yeterince arındıramayabileceklerini söyledi. .

"Bu, diğer dekontaminasyon yöntemlerinin dahil edilmesiyle veya farklı açılarda birden fazla ışık kaynağının kullanılmasıyla çözülebilir" dedi. "Bu, üzerinde çalıştığımız gelecek yönlerinden biri. Ve eğer taşıma veya depolama üniteleri gibi mevcut tesislere uygun şekilde dahil edilirse, Tribo sanitizer potansiyel olarak ticari güce ihtiyaç duymadan tedarik zinciri boyunca sürekli dekontaminasyon sağlayabilir."

E. coli bakterilerinde %99,999'luk bir azalma elde etmek için gereken süre uzun olmasına rağmen (şu anda 90 dakika) Jin, cihazın otoyoldaki kamyonlarda olduğu gibi sürekli dekontaminasyon sağlama potansiyelinin, bu uzatılmış sürenin kullanılmaması gerektiği anlamına geldiğini söyledi. büyük bir dezavantaj olarak görülebilir. Ekip, Tribo dezenfektanını iyileştirme çabalarını sürdürüyor ve "bu sürenin gelecekte çok daha kısa olması beklenebilir" dedi.

Dünya Sağlık Örgütü'ne göre gıda kaynaklı hastalıklar her yıl neredeyse 600 milyon insanı etkiliyor ve 420000 ölümle sonuçlanıyor. ABD Tarım Bakanlığı ve Dünya Sağlık Örgütü'nün tahminlerine göre, gıda kirliliğinin sonuçlarıyla başa çıkmanın ekonomik maliyeti ABD'de yılda 15,6 milyar dolardan fazla, düşük ve orta gelirli ülkelerde ise 110 milyar dolardan fazla. Wang, Tribo-dezenfektanının bu sorunları hafifletmenin yeni bir yolunu temsil ettiğini söyledi.

Jin, tüketicilerin yüzeyleri, yiyecekleri ve daha fazlasını sterilize etmek için Tribo dezenfektanlarını evlerinde kullanabileceğini çünkü "cihazı oluşturmak için kullanılan malzemelerin tahmini maliyetinin 70 dolardan az olduğunu" söyledi.

Li, cihazın kendi kendine güç sağlayan karakterinin aynı zamanda ona "doğal afet bölgeleri ve elektriğin bulunmadığı veya güvenilmez olduğu çatışma bölgeleri gibi düşük kaynak ortamlarında kullanım için mükemmel bir potansiyel" verdiğini söyledi.

Wang, gıda güvenliği sorunlarını azaltmanın yanı sıra, bu cihazların yeni pandemilere hazırlık ve bunlara yanıt verme gibi halk sağlığı sorunlarının çözümünde de yararlı olabileceğini söyledi.

Araştırma kısmen USDA'nın Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü, Illinois Su Kaynakları Merkezi ve Kuzey Merkez Bölgesel Güneş Hibe Merkezi tarafından finanse edildi.

Üniversite tarafından startup desteği sağlandı; Tarım, Tüketici ve Çevre Bilimleri Fakültesi; ve gıda bilimi ve insan beslenmesi bölümü.

/Kamu Yayını. Kaynak kuruluş/yazar(lar)dan gelen bu materyal, belirli bir zamana ait olabilir ve netlik, stil ve uzunluk açısından düzenlenmiş olabilir. Mirage.News kurumsal konum veya taraf tutmaz ve burada ifade edilen tüm görüşler, konumlar ve sonuçlar yalnızca yazar(lar)a aittir.