Sử dụng tia plasma khử sạch vi khuẩn trong hoa quả

Quả việt quất tươi chứa nhiều vitamin và chất chống oxy hóa nhưng đồng thời cũng có thể chứa các norovirus - một nguyên nhân phổ biến gây ra các bệnh đường ruột ở người từ thực phẩm tươi. Ngày nay, các nhà khoa học đã tìm thấy một cách để khử trùng việt quất mà không làm mất đi hương vị hoặc dinh dưỡng của quả này. Chỉ cần cho việt quất qua tia plasma tím, được tạo ra từ không khí và điện năng, đảm bảo chúng sẽ sạch khuẩn.

Việt quất chứa nhiều chất dinh dưỡng và rất tốt cho sức khỏe.

Peter Bruggeman, một kỹ sư cơ khí tại Đại học Minnesota ở Minneapolis, người rất quan tâm đến nghiên cứu này cho biết: "Đây là một nghiên cứu rất hứa hẹn, Plasma có lợi thế hơn các công nghệ khử trùng khác như bức xạ cực tím, vì khí bị ion hóa có thể đi đến mọi ngóc ngách để tìm diệt norovirus ẩn bên trong của các loại quả mọng".

Để giữ cho sản phẩm không chứa các mầm bệnh, các công ty chế biến luôn phải đảm bảo chất lượng nước rửa và phải đảm bảo rằng thiết bị của họ được giữ vệ sinh sạch sẽ. Trong một số trường hợp, sử dụng hóa chất rửa trái cây có thể để lại dư lượng chất độc hại và không loại bỏ một số mầm bệnh có hại như norovirus. Chỉ cần một vài quả bị nhiễm có thể gây ra một ổ dịch nghiêm trọng.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm thêm nhiều phương pháp sơ chế khác, trong đó có nghiên cứu ứng dụng plasma. Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất, tạo ra bằng cách phá vỡ liên kết của các phân tử khí tạo thành một chùm các hạt mang điện tích electron và ion. Plasma được tạo ra dễ dàng bằng cách cho các electron và ion kết hợp lại và chúng không tạo ra bất kỳ chất thải nào.

Plasma có trong các vật xung quanh chúng ta như: các loại đèn huỳnh quang, TV Plasma, tia chớp, hay thậm chí là Mặt trời. Plasma từ lâu đã được ứng dụng trong ngành công nghiệp nặng để làm sạch chip điện tử và cầu chì nhựa.

Trong nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu mua việt quất ở cửa hàng tạp hóa và gây nhiễm chúng với hai loại virus thuộc chủng norovirus nhưng không phải là chủng truyền nhiễm mà chỉ là tác nhân gây bệnh. Sau đó, các nhà khoa học đặt quả việt quất dưới một thiết kế hình trụ và chiếu bằng một dòng plasma màu tím của oxy và nitơ - chất bị ion hóa.

Plasma tím từ hỗ hợp Oxy và Nitơ.

Brendan Niemira chủ nhiệm đề tài, một nhà vi trùng học tại Trung tâm Nghiên cứu nông nghiệp miền Đông, Thuộc bộ Nông nghiệp Mỹ, ở Wyndmoor, Pennsylvania nói: "Hơn 99,9% của cả hai loại virus chết trong vòng 2 phút, nhóm nghiên cứu sẽ báo cáo trong số tới của tạp chí Food Microbiology. Đây thực sự là một biện pháp hữu hiệu đối với virus". Ngoài ra thì nghiên cứu trước đây của nhóm cho thấy plasma ít có tác dụng trên quả việt quất về màu sắc, kết cấu hay hương vị.

Nguyên tắc tạo ra plasma là phải tạo ra nhiệt độ cao, vì vậy các nhà nghiên cứu phải đảm bảo họ không làm hỏng quả việt quất. Vòi phun giữ nhiệt được thêm bên cạnh các lọ để làm mát Plasma. Sau khi giải quyết được vấn đề về nhiệt thì tia Plasma tiệt trùng hoa quả một cách hiệu quả. Các xét nghiệm cho thấy: "Các virusđang chết và chúng chết dần khi không có thêm không khí".

Niemira hồ hởi cho biết: "Tia sáng tím này chống lại rất hiệu quả nhiều vi sinh vật". Neimira đã đề cập đến việc thành công của nghiên cứu trước đây khi sử dụng plasma để giết chết tất cả các loại vi khuẩn và nấm trên các sản phẩm. Trước đó, nghiên cứu đã sử dụng plasma làm từ argon và heli để khử trùng thực phẩm. Mặc dù phải mất nhiều năng lượng hơn để ion hóa không khí so với các khí hiếm khác tuy nhiên do không khí có khắp nơi nên có thể ứng dụng rộng rãi và cũng sẽ tiết kiệm hơn.

Các nhà nghiên cứu cho rằng, những máy chiếu plasma này yêu cầu chỉ cần 1/5 lượng điện năng cần thiết để chạy một máy sấy tóc. Niemira cho biết nhóm của ông đã làm việc để mở rộng quy mô các phương pháp tiếp cận: "Chúng tôi đang làm cho nó lớn hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn".

Cảnh báo của Bala Balasubramaniam, một kỹ sư an toàn thực phẩm tại Đại học bang Ohio ở Columbus: "Việc mở rộng quy mô các máy plasma có thể đặt ra những thách thức to lớn. Ví dụ, chiếu tia plasma cho những quả hàng trăm pound rất khó khăn vì plasma sẽ phải di chuyển qua nhiều lớp quả, làm cho nó khó khăn hơn để tiếp xúc mọi bề mặt nơi mà virus có thể ẩn nấp".

Nhóm kỳ vọng có thể mở rộng quy mô và năng suất của phương pháp này trong tương lai.

Cho đến tận giờ phút này, các nhà khoa học vẫn không chắc chắn plasma giết chết hoàn toàn các loại vi trùng, cho dù đó là các ion oxy hoặc nitơ hoặc các sản phẩm khác như ozone, nitơ oxit. Nó không đơn giản, cần phải hiểu được cơ chế và thử nghiệm nó trên các virus thật.

Bằng cách nghiên cứu plasma, các nhà khoa học hy vọng sẽ sản xuất các sản phẩm cho các nhà máy chế biến thực phẩm trong 3 đến 5 năm tới. Bước tiếp theo đòi hỏi phải làm việc với các đối tác công nghiệp để phát triển thiết bị quy mô lớn mà sẽ chuyển quả nhỏ sang quả lớn hơn.