Khả năng diệt khuẩn của plasma lạnh

tìm hiểu về khả năng diệt khuẩn của plasma trong thực phẩm

(nguồn:” Plasma nhiệt độ thấp và ứng dụng”-pgs.ts ngô văn hiếu).

1.1 Định nghĩa và phân loại:

Plasma là khí ion hóa chuẩn trung hòa bao gồn các electron, các nguyên tử (phân tử trung hòa)

và các ion tự do Người ta có thể phân chia Plasma dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau như nhiệt

độ plasma, mức độ ion hóa, mối quan hệ giữa vận tốc pha của sóng plasma và vận tốc nhiệt của electron, ….Nếu căn cứ vào tiêu chí đầu tiên, thì Plasma có thể được chia thành hai phân nghành: Plasma nhiệt độ thấp và plasma nhiệt độ cao

 Plasma nhiệt độ thấp (3.000 – 70.000 C) lại được chia thành hai nhánh:

1.Plasma không cân bằng nhiệt (Plasma lạnh): áp suất thấp, nhiệt độ electron lớn hơn rất nhiều nhiệt độ Ion Ví dụ: bóng đèn huỳnh quang, phóng điện phát quang, v.v…… 2.Plasma cân bằng nhiệt: áp suất khí quyển, nhiệt độ electron bằng nhiệt độ ion Ví dụ:

Hồ quang điện, mỏ hàn Plasma, v.v………

 Plasma nhiệt độ cao (>70.000 – vài tỉ độ): chiếm 99% vũ trụ, ví dụ: mặt trời, các ngôi sao, thiên hà, bom hidro, phản ứng nhiệt hạch (đang nghiên cứu)

1.2:tính chất của plasma và các ứng dụng tương ứng

o Hoạt tính hóa học cao → dùng để thay đổi tính chất bề mặt mà không ảnh hưởng đến vật liệu khối; có thể trở thành môi trường phát Laser khí

o Dẫn điện → có thể điều khiển nhiệt độ plasma bằng trường điện từ

o Năng lượng cao và nhiệt độ cao → dùng trong các quá trình xử lí cơ khí (hàn, cắt, v.v )

o Bức xạ điện từ → dùng làm nguồn sáng, màn hình Plasma

1.3: Một số ứng dụng cụ thể:

 Sự phóng điện khí

 Sự phóng điện lạnh

 Môi trường phát Laser khí

 Chế tạo màng mỏng

 Màn hình Plasma

2 PLASMA LẠNH(cold plasma hay plasma nonthermal)

Plasma lạnh là dạng plasma ở trạng thái không cân bằng nhiệt, nhiệt độ ion thấp hơn nhiều Năng lượng plasma chủ yếu ở electron tự do, do đó tạo nên các electron năng lượng cao, trong khi các ion và nguyên tử trung hòa vẫn ở nhiệt độ phòng Các đặc tính của plasma lạnh: không cân bằng nhiệt, tích điện, dẫn điện, tác dụng hóa học, ngoài ra còn phát ra sóng điện từ UV có tác dụng khử trùng,… cung cấp một tiềm năng to lớn trong các ứng dụng Plasma lạnh cũng thấy sử dụng ngày càng tăng trong việc khử trùng các răng và bàn tay cũng như trong các bộ lọc tự sát khuẩn Thiết bị plasma lạnh:

− Đầu vào:

+ Năng lượng(từ điện, lò vi sóng,…)

+ Khí mang: không khí, khí tinh khiết(N2, O2,He,…), hoặc hổn hợp khí được xác định

− Đầu ra:

+ Plasma tự dập tắt đưa về trạng thái nguyên tử khí

+ Tạo ta tia UV và ozon

+ Dư lượng hóa học tạo ra dường như là không có

3.CƠ CHẾ DIỆT KHUẨN

(nguồn: “Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Borne

P athogens; School of F ood Science and Environmental Health”) Plasma lạnh(NTP) bao gồm các phân tử khí, các hạt tích điện dưới hình thức là ion âm và ion dương, các gốc tự do, các electron tự do và lượng tử bức xạ điện từ(photon) ở gần nhiệt độ phòng NTP là môt công nghệ nổi lên với ứng dụng tiềm năng khử trùng trong ngành Công nghệ thực phẩm Một sự bùng nổ các hoạt động nghiên cứu plasma về bất hoạt các tác nhân gây bệnh trong thực phẩm trong những năm gần đây Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng NTP có thể được sử dụng để khử trùng bề mặt của sản phẩm thô , các loại hạt khô và các vật liệu đóng gói,…

3.1Giới thiệu:

Đảm bảo thực phẩm an toàn đã trở thành nhiệm vụ phức tạp hơn Những rũi ro thường gặp vì thay đổi đặc tính vi sinh vật, thay đổi phương thức sản xuất, thay đổi trong môi trường và hệ sinh thái và sự gia tăng của thương mại toàn cầu của thực phẩm ( Havelaar et al 2010 ) ngày càng gia tăng tác động tiêu cực đến thực phẩm Song yêu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng mà phải đảm bảo an toàn thực phẩm

Chất lượng các sản phẩm chế như nhiệt gây tổn thất dinh dưỡng và ảnh hưởng xấu đến chất lượng cảm quan Điều này dẫn đến sự xuất hiện “Công nghệ phi nhiệt” trong chế biến Chúng ta

đã biết phương pháp “Phi nhiệt” như chiếu xạ gamma, bức xạ Beta, siêu âm điện, điện trường xung, áp suất thủy tỉnh cao,… Nhưng đã không được sử dụng thực tế do các nhận thức tiêu cực của người tiêu dùng về mặt an toàn hóa học, đòi hỏi thiết bị tốn kém, ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm,…nói chung không phù hợp để xử lý trực tiếp.Các công nghệ như xử lý tia cực tím, ozon hóa , siêu âm năng lượng , ánh sáng xung , phóng điện và plasma nonthermal thường được xem như là quá trình oxy hóa nâng cao ( AOP ) Việc sử dụng ánh sáng tia cực tím xung như một phương tiện làm bất hoạt vi sinh vật là một công nghệ trưởng tiên tiến có ứng dụng thương mại trong khử trùng bề mặt của vật liệu đóng gói , nhưng thể hiện những hạn chế do ảnh hưởng shadowing trong các sản phẩm thực phẩm ( Gómez - López et al 2007) Thật vậy, hiện nay chưa

có phương pháp hoàn hảo để đạt được khử trùng ở nhiệt độ môi trường xung quanh

Chúng bao gồm các ứng dụng chiếu xạ gamma, bức xạ beta ( tia điện tử ) , siêu âm điện, ozon hóa , ánh sáng xung , xử lý tia cực tím, điện trường xung ( PEF ) , áp suất thủy tĩnh cao, vv Tuy nhiên , gay cả một số trong những phương pháp bất hoạt khả năng thương mại được giới hạn trong thực tế do nhận thức tiêu cực liên quan ( như với phương pháp điều trị chiếu xạ gamma và tia điện tử năng lượng cao ) hoặc đầu tư ban đầu cao cần thiết và / hoặc hạn chế khác Kỹ thuật hoàn toàn vật lý , chẳng hạn như áp lực thủy tĩnh cao , an toàn hóa học nhưng đòi hỏi thiết bị phức tạp hay tốn kém ( Rastogi et al 2007) , ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm ( Kruk et

al 2009) và nói chung là không phù hợp với phương pháp điều trị trực tuyến Rất ít phương pháp tiếp cận phù hợp để điều trị các loại thực phẩm rắn, trong trái cây và rau quả nói riêng Gần

đây NTP đã được thêm vào danh sách hiện có của các quá trình phi nhiệt cho khử trùng các sản phẩm tươi ( Critzer và cộng sự năm 2007; Niemira và các trang 2008; Lee và cộng sự 2006) NTP hoặc plasma lạnh , trong đó có gần đây hút sự chú ý đáng kể của các nhà khoa học thực phẩm và các nhà nghiên cứu Kỹ thuật plasma nonthermal cho ngừng hoạt động của tác nhân gây bệnh thực phẩm gây ra, cơ chế đề xuất vi khuẩn bất hoạt và bào tử phá hủy cơ bản

3.2Nguồn plasma lạnh:

Trước đây, phương pháp xử lý bằng plasma đã được thực hiện trong điều kiện chân không, nhưng các nhà nghiên cứu đã phát triển hệ thống plasma áp suất khí quyển , dẫn đến giảm chi phí, tăng tốc độ xử lý và khả năng áp dụng công nghiệp ( Yoon và Ryu 2007 ; Yun và cộng sự

2010 ) Khả năng tạo ra dòng dẫn plasma không nhiệt ở áp suất khí quyển làm cho quá trình khử nhiễm dễ dàng hơn và ít tốn kém (Kim et al 2011 ) Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị plasm sẵn có thương mại được phát triển cho nguyên cứu và nhằm mục đích y sinh Vì vậy nếu ứng dụng trong thực phẩm cần phải được tùy chỉnh, thiết kế lại Xả hàng rào ánh sáng được tạo ra giữa hai điện cực song song là một hệ thống NTP sử dụng rộng rãi Trong một quy mô công nghiệp có thể thiết lập, thực phẩm có thể được chuyển tải thông qua việc xả để đạt được khử nhiễm vi sinh vật

3.3:Tác động của plasma lên vi sinh vật:

Việc sử dụng tính chất khử trùng của plasma lần đầu tiên được giới thiệu vào cuối thập niên 60, cấp bằng sáng chế vào năm 1968 ( Menashi 1968) và các công trình đầu tiên với plasma làm từ oxy đã được đề xuất vào năm 1989 Xử lý plasma hiệu quả có thể làm bất hoạt một loạt các vi sinh vật bao gồm các bào tử ( Kelly- Wintenberg và cộng sự năm 1999; Feichtinger et al 2003; Lee và cộng sự 2006) và virus ( Terrier và cộng sự năm 2009 ) Ảnh hưởng của plasma có tính chọn lọc cao, có nghĩa chỉ tác động cho vi sinh vật gây bệnh mà không làm ảnh hưởng tới vật chủ

Plasma oxy áp suất thấp đã được chứng minh làm giảm chất béo, protein và DNA của các tế bào ( Mogul et al 2003) Các phản ứng trong plasma có liên quan trực tiếp trên bề măt ngoài tế bào

vi khuẩn Ví dụ, nếu dùng chất mang plasma là oxy và nito có thể tạo thành O • , O2, O3 , OH • ,

NO • , NO2,….có khả năng rất lớn trong khử trùng.Những tác động lên các axit béo không bão hòa của màng lipid của màng tế bào, do đó cản trở việc vận chuyển các phân tử sinh học qua nó Các liên kết đôi của chất béo không bão hòa là đặc biệt dễ bị tấn công ozone ( Guzel - Seydim et

al 2004) Lipid màng được giả định bị ảnh hưởng đáng kể hơn bởi các loài ôxy phản ứng (ROS)

do vị trí của chúng dọc theo bề mặt của tế bào vi khuẩn , cho phép họ được bắn phá bởi các tác

nhân oxy hóa mạnh mẽ ( Montie et al 2002) Các protein của các tế bào và các bào tử đều dễ bị tác động của những loài này, gây ra sự biến tính và rò rỉ tế bào Quá trình oxy hóa của các axit amin và axit nucleic cũng có thể gây ra những thay đổi dẫn đến cái chết của vi sinh vật hoặc chấn thương ( Critzer et al 2007)

Vi sinh vật trong plasma được tiếp xúc với một cuộc oanh tạc dữ dội bởi các gốc tự do gây tổn thương nhiều khả năng bề mặt các tế bào sống không thể sửa chữa đủ nhanh hơn Điều này có thể phần nào giải thích các quan sát trong đó các tế bào được trong nhiều trường hợp bị phá hủy rất nhanh Quá trình này được gọi là " khắc " ( Pelletier 1992) Vỡ thành tế bào đã được quy bổ sung bởi Laroussi et al , (2003) và Mendis et al , (2002) để lực tĩnh điện do tích lũy phí ở bề mặt ngoài của màng tế bào Những thay đổi về hình thái học trong tế bào E coli được điều trị bằng plasma trong khí quyển từ 75W trong 2 phút là quan sát dưới kính hiển vi điện tử bằng (Hong et al 2009 ) , Rõ ràng cho thấy rằng các tế bào được điều trị có tế bào chất biến dạng nghiêm trọng Những quan sát này cho thấy sự mất mát của khả năng tồn tại của các tế bào vi khuẩn sau khi xử lý plasma

Một sự tương tự giữa plasma và điện trường xung cũng đã được rút ra để giải thích hành động của plasma trên màng ( Pothakamury và cộng sự năm 1995; Spilimbergo et al 2003) Nó cũng được thành lập mà electroporation của màng được gây ra bởi điện trường xung và có vẻ như hành vi plasma trên các tuyến đường tương tự gây thủng ở màng vi sinh vật ( Haft và Hamilton 1967; Pothakamury và cộng sự năm 1995; Wouters và Smelt 1997) Ngoài việc tạo ra lỗ chân lông, plasma không khí ẩm bổ sung gây ra một quá trình axit hóa rõ rệt của môi trường ( Moreau

và cộng sự năm 2005; Moreau và cộng sự 2007)

Ngoài ra, còn có tia UV trong plasma có khả năng diệt khuẩn, tuy nhiên ít quan trong vì dễ bị hấp thụ bởi các phân tử khí ở áp suất khí quyển

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Gamaleya Dịch tễ học và vi trùng học tại Moscow đã thử nghiệm một ngọn đuốc plasma lạnh đối với các loài vi khuẩn bao gồm cả Pseudomonas

aeruginosa và Staphylococcus aureus Những loài này có thủ phạm phổ biến của nhiễm trùng vết thương mãn tính và có khả năng chống lại các tác động của thuốc kháng sinh vì họ có thể cùng nhau phát triển trong lớp bảo vệ được gọi là màng sinh học Các nhà khoa học cho thấy không chỉ plasma gây tử vong lên đến 99% vi khuẩn trong màng sinh học trong phòng thí nghiệm phát triển sau năm phút, nhưng cũng plasma đã giết chết khoảng 90% vi khuẩn (trung bình) lây nhiễm cho các vết thương da ở chuột sau mười phút

"Plasma lạnh có thể tiêu diệt vi khuẩn bằng cách làm tổn hại DNA của vi sinh vật và cấu trúc bề mặt mà không gây hại đến các mô của con người Điều quan trọng là chúng tôi đã chỉ ra rằng trong plasma có thể giết chết vi khuẩn phát triển trong màng sinh học trong vết thương, mặc dù màng sinh học dày hơn cho thấy một số đề kháng với điều trị."

Nhìn chung, vi khuẩn Gram âm là dễ bị xử lý plasma hơn vi khuẩn Gram dương Đối với các vi khuẩn Gram âm Pseudomonas aeruginosa , Burkholderia cenocepacia và Escherichia coli , không có sống sót trong số ban đầu 105 cfu sau khi điều trị plasma 5 phút Tính nhạy cảm của vi khuẩn Gram dương là loài và căng thẳng cụ thể Streptococcus pyogenes là chịu nhất với 17% tồn tại của các ban đầu 105 cfu sau khi điều trị 5 phút plasma Staphylococcus aureus có một sức

đề kháng căng thẳng phụ thuộc với 0 và 10 % tồn tại từ 105 cfu của Sa 78 và ATCC 6538 chủng, tương ứng Staphylococcus epidermidis và Enterococcus faecium có sức đề kháng trung bình (http://jmm.sgmjournals.org/content/60/1/75.abstract)

3.4:Ảnh hưởng của các thông số quá trình:

Đặc điểm, khả năng khử trùng của plasma lạnh phụ thuộc nhiều vào thiết bị(hình dạng lò phản ứng, điều kiện hoạt động(áp suất khí, lưu lượng, tần suất và sứ mạnh kích thích plasma) và thành phần khí mang có ảnh hưởng đến hiệu quả thiết bị trong quá trình sử dụng

Trích dẫn một ví dụ , hiệu quả tiêu diệt của các nguồn khí plasma và nhiệt độ lên vi khuẩn Bacillus spp khác nhau bào tử được so sánh bằng ( Hury et al 1998) Nhóm này

đã chứng minh rằng plasma oxy dựa trên hiệu quả hơn argon plasma tinh khiết Một tiêu chí quyết định là liệu các bề mặt được tiệt trùng tiếp xúc trực tiếp với plasma ( phơi sáng trực tiếp) hoặc đặt từ xa từ nó ( phơi sáng từ xa ) ( Moisan et al 2001; Laroussi năm 2005; Boudam và cộng sự 2006) Nếu tiếp xúc từ xa , các lượng tử của nhiệt chuyển đến một mẫu được giảm , các hạt tích điện không đóng vai trò kể từ khi nó kết hợp lại trước khi đến mẫu, và rất nhiều các loài phản ứng trung lập trong thời gian ngắn cũng không đạt được mẫu Kể từ đó, các thành phần của plasma phản ứng và tự dập tắt , với một nửa thời gian sống tương đối ngắn , giảm thời gian bay sẽ được dự kiến sẽ là một trong những yếu tố quan trọng trong hiệu quả kháng sinh trong trường hợp này ( Niemira và các trang 2008)

4.ỨNG DỤNG TRONG KHỬ TRÙNG

Sự kết hợp của các loại plasma năng lượng cao với một chế độ điều trị nonthermal làm cho NTP đặc biệt thích hợp cho khử trùng các thiết bị trong chế biến thực phẩm ( Yu et al 2006) NTP có

vô số các ứng dụng tiềm năng cho ngành công nghiệp thực phẩm bao gồm khử trùng khô của bề mặt thực phẩm ( như thịt, gia cầm, cá và tươi thu hoạch sản phẩm làm vườn ) , dạng hạt và thực phẩm dạng hạt ( sữa khô , các loại thảo mộc và gia vị ) và nảy mầm hạt giống Có một phạm vi đáng kể cho NTP khử trùng của các loại thực phẩm dạng hạt , đặc biệt là sau khi lệnh cấm các khí oxit ethylene công nghệ này cũng đã được áp dụng thành công cho việc khử trùng bề mặt của vật liệu đóng gói ( Deilmann và cộng sự năm 2008 ) và cũng thay đổi chức năng của họ cho truyền đạt đặc tính mong muốn ( Ozdemir và cộng sự năm 1999; Gulec và cộng sự 2006) Một

cơ sở dữ liệu đáng kể đã tích lũy trong những năm gần đây giải quyết hiệu quả của NTP trong bất hoạt các vi sinh vật trên bề mặt của vật liệu phi sinh học như thủy tinh và màng tổng hợp

4.1Xử lý các sản phẩm thô và khô

Escherichia coli , Salmonella typhimurium , Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes và Enterococcus faecalis là chung tác nhân gây bệnh truyền qua thực phẩm gây bệnh nghiêm trọng

và trong một số trường hợp thậm chí tử vong ( Yun et al 2010) Sản phẩm nông nghiệp thô đã thường xuyên được liên quan đến dịch bệnh bùng phát Điều trị được áp dụng để đảm bảo sự an toàn vi sinh thực phẩm phải được lựa chọn để giảm thiểu thay đổi các thuộc tính cảm giác, dinh dưỡng và chức năng của nó ( Manas và Pagan 2005) Thông thường, phương pháp khử trùng như nhiệt độ, dung dịch hóa học và các loại khí (ví dụ ethylene oxide , hydrogen peroxide ) được sử dụng để khử trùng bề mặt của trái cây , gia vị , hạt vv, mà thường tốn thời gian, gây tổn hại hoặc

có dư lượng độc hại ( Muranyi et al 2007) Những tác động bất hoạt tác nhân gây bệnh plasma lạnh có khả năng cung cấp một bước điều trị cho sản phẩm tươi sống để giảm tải vi khuẩn mà không ảnh hưởng xấu đến các đặc điểm chính và dinh dưỡng khác Phát hiện gần đây , quan trọng và lựa chọn trên plasma dựa trên bất hoạt các vi sinh vật đã được tóm tắt trong bảng 1 Quy định mới đây của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA ) đã yêu cầu bộ vi xử

lý để đạt mục tiêu giảm 5 bản ghi trong số các tác nhân gây bệnh kháng nhất trong thành phẩm của họ Điều thú vị , điều tra tại Commonwealth khoa học và Tổ chức Nghiên cứu Công nghiệp (CSIRO) , Thực phẩm và Khoa học dinh dưỡng , Úc , cũng đã chứng minh lên đến 5 log10 giảm các vi sinh vật chỉ sau vài giây tiếp xúc với plasma lạnh (Anonymous 2010) Kết quả tương tự cũng đã được xuất bản bởi nhiều nhà nghiên cứu khác (Bảng 1) Các ion của plasma lạnh có thể xâm nhập các vết nứt và khe hở của các cơ quan có hình dạng phức tạp thậm chí không giống như xử lý bề mặt tiềm năng khác như ánh sáng tia cực tím Do đó, công nghệ này có thể hoạt động hiệu quả hơn và hiệu quả trên bề mặt undulated hoặc nứt như những người tìm thấy trên nhiều loại thực phẩm như hạt giống, thịt,…

Selcuk et al (2008) khử nhiễm thành công giống cà chua , lúa mì ( Triticum durum ) , đậu , đậu xanh , đậu tương , lúa mạch, yến mạch , lúa mạch đen , đậu lăng ( Lens culinaris ) và ngô , nhiễm Aspergillus parasiticus 798 và Penicillium sp ít hơn 1 % của số ban đầu phụ thuộc vào thời gian điều trị Thời gian điều trị thay đổi từ 30 giây đến 30 phút Nhóm này đã sử dụng một tùy chỉnh

thiết kế kiểu hàng loạt áp suất thấp trong plasma lạnh ( LPCP ) đơn vị hoạt động theo nguyên mẫu chân không, sử dụng không khí và khí SF6 Kết quả cho thấy trong thực tế , sau khi chất lượng thực phẩm điều trị trong plasma của lúa mì và đậu không bị ảnh hưởng hoặc chỉ bị ảnh hưởng nhẹ Điều đáng nói rằng những hạt giống đã được tìm thấy là khả thi chế biến sau plasma Trong một nghiên cứu của E coli 12955 , một thay thế không gây bệnh Salmonella spp tiêm vào hạnh nhân, Đặng Tiểu Bình và cộng sự ( 2006) đã giảm hơn 4 log CFU / ml Trong khử trùng nghiên cứu này đã đạt được bằng cách đặt hạnh nhân trong một khoảng cách 10 mm giữa hai điện cực phóng điện plasma và điều trị cho 30 giây ( 25 kV , 2 kHz) Tương tự như vậy ,

Niemira & Trang (2008) làm giảm đáng kể dân số khả thi của vi khuẩn Salmonella và E coli 0157: H7 gây nhiễm trên bề mặt quả táo bằng cách sử dụng plasma lạnh được tạo ra trong một vòng cung trượt Một CFU 2,9-3,7 log / ml và 3,4-3,6 log CFU / ml giảm

Salmonella Stanley và E coli , tương ứng đã được quan sát Các tác giả báo cáo tốc độ dòng chảy cao nhất của không khí ( trung bình xả ) tức là 40 lít / phút , có hiệu quả nhất

4.2.Kiểm soát của màng sinh học và khử trùng các bề mặt xử lý

Vi sinh vật thường được nhúng trong môi trường giàu dinh dưỡng của màng sinh học nơi nó sinh sôi nảy nở và được bảo vệ phần lớn từ áp lực bên ngoài như cuộc tấn công trực tiếp của loại plasma( Vleugels et al 2005) Các cơ chế liên quan đến việc hình thành và hoạt động của màng sinh học, tác hại liên quan đến chiến lược hiện diện và kiểm soát của họ được xem xét trong Simões et al (2010) Màng sinh học là vấn đề trong ngành công nghiệp thực phẩm cụ thể như sản xuất bia , chế biến sữa , sản phẩm tươi sống , chế biến gia cầm và chế biến thịt đỏ ( Simões

và cộng sự năm 2010; Chen et al 2007; Frank et al 2003; Jessen và Lammert 2003; Somers

và Wong 2004)

Công nghệ plasma cũng có thể được khai thác cho các ứng dụng có thể trong cuộc chiến chống với các mối đe dọa của màng sinh học hình thành trên bề mặt chế biến ( Critzer et al 2007) Các bằng sáng chế Mỹ ( # 6.096.564 , 2000) mô tả các phát minh bởi Dénes et al (2000) cho thụ động bề mặt màng sinh học vi khuẩn bị điều trị plasma lạnh Các bằng sáng chế cho rằng sự tiếp xúc của bề mặt chế biến thực phẩm bị ô nhiễm sinh học để một bản kết quả oxy plasma trong khử trùng và liên kết ngang ô nhiễm sinh học thành một dạng có khả năng kháng để bám dính thêm vi khuẩn và vật liệu sinh học khác trong khi làm sạch và khử trùng các khu vực của bề mặt không được bao phủ bởi các màng sinh học Các nhà phát minh tiếp tục cho rằng một bước thứ hai có thể được thực hiện để plasma trung gian các khoản tiền gửi của một bộ phim chống bẩn sử dụng các thành phần mà sẽ cung cấp cho mạng lưới phân tử trên bề mặt có cấu trúc mong muốn

mà có khả năng chống bám dính của vi khuẩn Vleugels và đồng nghiệp (2005) màng sinh học hình thành bất hoạt thành công Pantoea agglomerans ( thường liên kết với các mô thực vật ) được trồng trên màng tổng hợp của hai đơn đặt hàng giảm ghi trong 10 phút Họ báo cáo thay đổi màu sắc không đáng kể của các nền tức mẫu ớt đỏ , xanh lá cây và màu vàng chuông khi tiếp