W metodzie tej prąd o określonym przepływie generuje powstanie elektropora o średnicy, której wartość nieznacznie oscyluje wokół pewnej stałej wartości. Natomiast dzięki stabilizacji brzegu, możliwe jest uzyskiwanie stosunkowo dużych (o dużej średnicy) porów o długim czasie ich trwania. Metoda ta dodatkowo daje możliwość regulacji średnicy pora poprzez wartość ustalonego prądu, co stanowi jej niewątpliwą zaletę (rys. 2). Korzystnym rozwiązaniem okazuje się także stopniowe zwiększanie wartości stosowanych napięć. Jest to szczególnie istotne przy generowaniu porów o dużej średnicy (ogranicza to niebezpieczeństwo uszkodzenia membrany) (KOTULSKA, 2007B).

Elektroporacja może być prowadzona w układach komórkowych (roślinnych tj. ziemniak, jabłko oraz w zwierzęcych tj. tkanka mięs i ryb) oraz w hodowlach zawiesinowych komórek (roślinnych, drożdży, bakterii). Proces polega na aplikacji impulsów wysokiego napięcia do materiału znajdującego się między dwoma elektrodami. W tym celu stosuje się urządzenia o specjalnej konstrukcji zwane elektroporatorami. W zależności od przeznaczenia mogą one wykazywać różnice w budowie, jednak do stałych elementów każdego urządzenia zalicza się: moduł generujący napięcie oraz elektrody do elektroporacji, wśród których należy wymienić: mikroelektrody, elektrody igłowe lub płaskie. W warunkach laboratoryjnych zawiesinę materiału komórek umieszcza się w kuwetach. O ile proces powstawania porów w warunkach in vivo prowadzony jest w środowisku występowania materiału badawczego, które poddaje się działaniu prądu, o tyle warunki in vitro wymagają zastosowania specjalnych buforów (o określonym pH i stosunkowo niskiej przewodności) (SKOŁUCKA I WSPÓŁAUT., 2010).

Zastosowanie elektroporacji w technologii żywności

Obróbka cieplna surowców lub półproduktów jest kluczowym etapem produkcji, istotnym dla wydłużenia okresu przechowywania przy zapewnieniu maksymalnego bezpieczeństwa produktów spożywczych. Procesy termiczne mogą jednak prowadzić do zmian strukturalno-chemicznych składników, jak również wpływać na właściwości funkcjonalne produktów żywnościowych. Przykładem nietermicznych metod kontrolowania poziomu kontaminacji mikrobiologicznej jest zastosowane PEF, będącego alternatywą dla konwencjonalnej pasteryzacji. Technologia ta okazuje się skuteczna między innymi do zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego produktów płynnych i półpłynnych (soki, płynne jaja, napoje mleczne, napoje alkoholowe). O skuteczności PEF decydują parametry technologiczne. Zazwyczaj im większą jest siła pola elektrycznego, tym osiąga się wyższą temperaturę medium lub im dłuższy czas działania procesu elektroporacji, tym większa jest mikrobiologiczna inaktywacja (WOUTERS I WSPÓŁAUT., 2001). Bakterie Gram-ujemne są bardziej wrażliwe na inaktywację indukowaną PEF niż Gram-dodatnie (SHARMA I WSPÓŁAUT., 2014). Jak podaje Toepfl i współaut. (2007), w celu skutecznej dezaktywacji drobnoustrojów siła impulsu elektrycznego powinna mieścić się w zakresie od 20 do 50 kV/cm, zaś długość impulsu od 1 do 10 mikrosekund. Jednakże zmienne parametry PEF, jak i czas procesu, winny być dobrane indywidualnie dla produktu. Wykazano, że PEF skutecznie zmniejsza aktywność mikroorganizmów w różnych produktach. Marco-Molés i współaut. (2011) zaobserwowali redukcję niekorzystnych zmian w matrycy lipoprotein w ciekłych jajach po zastosowaniu PEF (natężenie pola w przedziale od 19 do 37 kV/cm przy użyciu szerokości impulsu 6 mikrosekund i częstotliwości 250 Hz), w stosunku do pasteryzacji termicznej (66 °C przez 270 s). Zauważono również poprawę właściwości mechanicznych zżelowanych białek w przypadku prób traktowanych PEF.