Effect of ionization technology on microbial contamination and food quality in food storage equipment

La tecnologia di ionizzazione è stata studiata da diversi punti di vista per indagare la possibilità di utilizzarla all'interno dei frigoriferi domestici per controllare la contaminazione microbica durante la conservazione refrigerata senza intaccare la qualità degli alimenti. Diverse concentrazioni di NAI e di ozono sono state valutate su microrganismi alimentari appartenenti a specie diverse: batteri Gram-positivi e Gram-negativi, lieviti e muffe. La tecnologia di ionizzazione è stata efficace nel ridurre la conta microbica delle specie selezionate, ottenendo risultati significativi per alcune specie peculiari di interesse nell'industria alimentare, come il patogeno Listeria monocytogenes e il tipico batterio del deterioramento degli alimenti Pseudomonas fluorescens. Questi risultati promettenti hanno portato alla possibilità di utilizzare questa tecnologia nei frigoriferi per migliorare lo stato igienico dell'ambiente in cui viene conservato il cibo. Pertanto, lo studio dell'effetto delle stesse concentrazioni di NAI e di ozono è stato effettuato su frutta, verdura e funghi, dimostrando che un'elevata concentrazione di ozono era un fattore critico in quanto provocava fenomeni di ossidazione sugli alimenti e non soddisfaceva i requisiti per sicurezza e esposizione di protezione. Sulla base di questi risultati, è stato studiato l'uso di NAI e una bassa concentrazione di ozono in una simulazione di applicazione reale all'interno di un frigorifero domestico. L'effetto antimicrobico è stato studiato su diversi materiali utilizzati per la realizzazione di linee interne di frigoriferi. Quindi, l'effetto è stato esaminato su lattuga, fragole e funghi attraverso un sistema di visione a colori e analisi fisiche, dimostrando che l'uso di NAI a bassa concentrazione di ozono può migliorare la qualità microbiologica dell'ambiente circostante senza influenzare la qualità del Alimenti.

In this Ph.D. thesis ionization technology was studied from different points of view to investigate the possibility to use it inside domestic refrigerators to control microbial contamination during refrigerated storage without affecting the quality of the foods. Different concentrations of NAI and ozone were evaluated on food-related microorganisms belonging to different species: Gram-positive and Gram-negative bacteria, yeast, and mold. Ionization technology was effective in reducing the microbial counts of the selected species, achieving significant results for some peculiar spe-cies of interest in the food industry, like the pathogen Listeria monocytogenes and the typical food spoilage bacteria Pseudomonas fluorescens. These promising results led to the possibility to use this technology during cold storage for improving the hygienic status of the environment in which the food is stored. Therefore, the study of the effect of the same concentrations of NAI and ozone was carried out on fruits, vegetables, and mushrooms, showing that a high concentration of ozone was a critical factor since caused oxidation phenomena on foods and not satisfied the requirements for a safety and security exposition. Based on these findings, the use of NAI and a low concentration of ozone was studied in a simulation of real application inside a domestic refrigerator. The antimicrobial effect was investigated on different materials used for the realization of inner lines of refrigerators. Then, the effect was examined on lettuce, strawberries, and mushroom through a color vision system and physical analysis, demonstrating that the use of NAI under low concentration of ozone can improve the microbiological quality of the surrounding environment without affecting the quality of the foods.