Семейство Coronaviridae, или семейство коронавирусов, - это вирусы с липидной обволакивкой, которые имеют липидную оболочку за пределами необернутой вирусной части. Липидная оболочка в основном имеет тот же состав, что и мембрана клеток-хозяина, которая может сливаться с мембраной хозяина, позволяя капсидному и вирусному геному проникать и заражать хозяина. Для вирусов, оболоченных липидами, уничтожение оболочки делает вирус неактивным, так как он теряет возможность проникать в клетки-хозяина. Использование мыла для мытья рук является эффективным способом предотвращения болезни, потому что мыло может разорвать вирусную оболочку и привести к утечке внутренней материи. Этот механизм дезинфекции может также применяться к другим оболоченных вирусам и большинству бактерий.
SARS-CoV-2 имеет много общего с другими вирусами. Например, он становится более прочным и выживает дольше при низкой температуре, что означает, что в состоянии холодной цепи может быть гораздо сложнее дезинфицировать вирус. Отопление, наиболее распространенный и эффективный процесс дезинфекции коронавируса, не может быть применен к холодильным продуктам по очевидной причине. УФ-излучение может быть безопасным и недорогим методом дезинфекции в некоторых ситуациях. К сожалению, на его эффективность сильно влияют органическое вещество, пористость, длина волны, тип суспензии, температура, тип микроорганизма и интенсивность ультрафиолетового излучения. Это означает, что он не может использоваться в различных ситуациях, хотя он подходит для использования в небольших масштабах, например, на рефрижераторе.
Химическое, теплое и УФ-излучение являются единственными тремя видами дезинфицирующего средства от коронавируса, поэтому для холодовой цепи следует использовать химическое дезинфицирующее средство. Существует много видов дезинфицирующих средств, которые могут инактивировать зараженный вирус, однако их использование на продуктах питания в холодильной цепи очень ограничено. Большинство дезинфицирующих средств убивают патоген путем окисления, денатурации белка или растворения липидной мембраны. Эти виды также означают, что большинство из них токсичны, опасны или вредны для качества продуктов питания. Еще одним препятствием для их использования является стоимость, так как большинство дезинфицирующих средств растворяются в воде для использования, в то время как вода замерзает при нулевой температуре. Таким образом, при минусовой температуре можно использовать только относительно дорогие дезинфицирующие средства на водной основе. Все вышесказанное означает, что требуется недорогое, безопасное, бесцветное и без запаха дезинфицирующее средство, которое может использоваться при температуре холодильной цепи, и должна быть разработана новая система для использования дезинфицирующего средства.
Жидкий CO2: Зеленое и безопасное низкотемпературное дезинфицирующее средство
В пищевой промышленности в качестве растворителя при экстракции используются жидкий CO2 и сверхкритический CO2. Сверхкритический CO2 используется больше, чем его жидкая фаза, из-за его лучших физических свойств (например, более низкая вязкость, более высокая температура, более высокая скорость диффузии). В холодильной промышленности CO2 используется в качестве рабочей жидкости при комнатной температуре. Однако в холодильной цепи использование CO2 не происходит широко ни в одной из областей. Учитывая, что CO2 обладает обильным ресурсом и огромное количество чрезмерного CO2 загрязняется в воздух без надлежащего использования, необходимо обеспечить расширение использования CO2 в охлаждающих цепях, чтобы «нежелательный» CO2 можно было справедливо использовать в качестве ресурса.
CO2, обладающий липидной растворимостью, должен дезинфицировать коронавирус, как и другие липофильные дезинфицирующие средства, потому что конверт вируса липидов может быть растворен в CO2. Исследования показали, что фосфолипид3 и холестерин4, которые являются основным составом мембраны оболочки коронавируса человека, могут быть успешно извлечены CO2. Это означает, что LCO2 может разрушить вирусную оболочку и дезинфицировать коронавирус тем же механизмом, что и мыло. В вышеупомянутых исследованиях добавляется полярный и липофильный растворимый растворителем для повышения растворимости. Алкоголь является распространенным видом растворителя, который также является дезинфицирующим средством, что означает, что он может оказывать синергетический эффект вместе с LCO2. Кроме того, с другим преимуществом, описанным ниже, использование алкоголя вместе с LCO2 может быть лучше, чем использование самого LCO2.
LCO2 вряд ли использовался в качестве дезинфицирующего средства или хладагента в повседневной жизни, потому что жидкая фаза CO2 не существует при нормальном давлении. Тройная точка CO2 составляет −56,4°C, 5,18 бар, что означает, что жидкий CO2 может быть получен только выше этой температуры и давления.
Итак, есть ли способ использовать LCO2 в качестве дезинфицирующего средства или во время флэш-охладания? Ответ - да, но в определенных условиях. LCO2 требует высокого давления, чтобы быть стабильным. Однако, поскольку давление, необходимое для поддержания жидкой фазы CO2, может достигать 1 МПа при низкой температуре, его можно достичь просто с помощью газового компрессора. Кроме того, при флэш-охлажении с помощью LCO2 процесс кипения обеспечивает дополнительный объем газа и энергию охлаждения, что помогает поддерживать среду высокого давления и низкой температуры. Поэтому, как только будет достигнуто высокое давление, метод замораживания вспышки LCO2 может стать решением «два в одном» для холодовой цепи, обеспечивая при этом более высокое качество продуктов питания и безопасность.
