Thứ Năm ngày 18/8/2022 Nhiệt liệt chào mừng Ngày Khoa học và Công nghệ Việt Nam 18-5: "Khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo – Đẩy nhanh quá trình phục hồi, phát triển kinh tế - xã hội" Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin tức - Sự kiện: Công nghệ - Sản phẩm
Cập nhật: Thứ Hai, ngày 06/6/2022

Tiệt trùng rau quả bằng công nghệ plasma: Kéo dài vòng đời các loại rau quả
Quy trình tiệt trùng bằng công nghệ plasma của PGS.TS Trần Ngọc Đảm và các cộng sự tại Phòng Nghiên cứu năng lượng và Môi trường CES Plasma, ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, sẽ góp phần giúp kéo dài ‘vòng đời’ của các loại rau củ quả, từ đó gợi mở một hướng đi đầy tiềm năng cho ngành hàng xuất khẩu nông sản của Việt Nam trong tương lai.
Băng tải rửa rau trong quy trình do nhóm của PGS.TS Trần Ngọc Đảm đề xuất.
“Được mùa ngoài đồng, mất mùa trong nhà” - câu nói này không chỉ bộc lộ nỗi lo muôn thuở của người nông dân Việt sau mỗi vụ thu hoạch nông sản mà còn khái quát nên hiện trạng của nền nông nghiệp nước ta. Dù vụ mùa trúng đậm nhưng việc cung ứng thực phẩm tươi từ nông trại, đồng ruộng đến các chợ truyền thống, siêu thị mà không có bất cứ hình thức xử lý, bảo quản nào vẫn có thể khiến rau củ hư hỏng trước khi đến tay người tiêu dùng.
 
Trong một hội thảo được tổ chức tại TP.HCM vào năm 2020, bà Dương Thu Hằng (Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch) cho biết ở Việt Nam, tổn thất sau thu hoạch chiếm con số không nhỏ. Trong đó, tỷ lệ thất thoát ở nhóm rau ăn lá là cao nhất với hơn 30% sản lượng, các loại quả hơn 25%, rau ăn củ từ 10 – 20%, ngô 18%, sắn 25%, v.v. Theo bà Hằng, một trong những nguyên nhân gây ra tổn thất này là do sản xuất nông nghiệp của Việt Nam còn thiếu cơ sở hạ tầng bảo quản, máy móc chế biến sâu, các biện pháp đóng gói và xử lý sau thu hoạch trong chuỗi cung ứng chưa đáp ứng được yêu cầu.
 
Đối với rau quả tươi, khả năng cạnh tranh của người bán sẽ tăng lên khi họ sở hữu được ‘bí quyết’ bảo quản lâu mà vẫn giữ được chất lượng sản phẩm. Muốn thế, “ta phải ‘điều khiển’ các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm như nguồn vi khuẩn, lượng hóa chất tồn dư trên bề mặt rau củ, vi khuẩn, nấm mốc v.v”, PGS.TS Trần Ngọc Đảm, Phòng Nghiên cứu năng lượng và Môi trường CES Plasma, ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, phân tích về một số tác nhân gây ảnh hưởng, “và công nghệ plasma có thể giải quyết lần lượt những vấn đề đó.”
 
‘Len lỏi’ vào từng ngóc ngách của rau củ
 
Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất, ngoài ba trạng thái thường gặp là thể rắn, lỏng và khí. Trong 10 năm trở lại đây, các nhà khoa học Việt Nam đã tập trung nghiên cứu các ứng dụng plasma như điều trị các vết thương chậm liền da, cắt kim loại, cắt CNC v.v. Vậy plasma có thể làm gì trong việc tiệt trùng và bảo quản rau quả?
 
“Nói một cách dễ hiểu, chúng ta sẽ dùng công nghệ plasma để làm làm sạch nước rửa rau củ,, không khí, dụng cụ, bao bì đóng gói trong môi trường sản xuất, như vậy ta có thể phần nào cắt được nguồn vi khuẩn, lượng tồn dư hóa chất trên bề mặt, ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc”, PGS.TS Trần Ngọc Đảm tóm tắt nghiên cứu của mình tại tại sự kiện Techmart Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch 2022.
 
Về nguyên tắc, trong môi trường plasma, các electron chuyển động với vận tốc rất lớn, va đập vào các phân tử trong vùng không gian giữa hai điện cực và cung cấp cho các phân tử một năng lượng, làm phá vỡ các liên kết tạo ra các ion, điện tử, photon, nguyên tử, gốc tự do. Song song với quá trình phân ly còn có quá trình tái hợp. Trong hàng triệu các phản ứng tái hợp sẽ có có các phản ứng mà sản phẩm của nó là các gốc oxy hóa rất mạnh, giúp phân hủy toàn bộ các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm.
 
Với nghiên cứu của mình, PGS.TS Trần Ngọc Đảm và các cộng sự nhận thấy rằng plasma xảy ra trong nước cũng sẽ mang nồng độ cao ozone, hydrogen peroxide và gốc hydroxyl tự do. Các chất này tiệt trùng rất mạnh và loại bỏ hóa chất bề mặt rau quả. Quá trình xử lý bằng công nghệ plasma lạnh hiệu quả rất cao trong khâu khử trùng, diệt khuẩn nấm mốc và hóa chất, tạo ra nước sạch để rửa.
 
Tuy nhiên, nếu chỉ dừng lại ở đây thì nước sẽ chỉ đơn thuần có tác dụng rửa sơ bề mặt của rau củ, chứ chưa thể làm sạch phần vi khuẩn, nấm mốc sâu bên trong các loại rau ăn lá như xà lách, cải bẹ. “Chúng tôi nghĩ đến việc phải tạo ra một loại vật liệu có thể ‘len lỏi’ vào từng ngóc ngách của sản phẩm”, PGS Đảm kể về ý tưởng khởi đầu của nhóm. Nhóm lập tức lao vào thử nghiệm sử dụng plasma kích hoạt những chất oxy hóa bậc cao, sau đó gói chúng vào các hạt nano rất nhỏ. Hạt nano phân bố đều trong nước và đi vào các kẽ hở nhỏ nhất của rau củ quả và nổ tung ra. Hạt nano nhờ chứa chất oxy hóa cao tiệt trùng nên có thể làm sạch lượng tồn dư hóa học, vi khuẩn trên bề mặt rau củ quả.
 
Đối với khí sạch, không khí sẽ đi qua buồng plasma, các loại vi khuẩn tồn tại dưới chuỗi hydrocarbon và sẽ bị bẻ gãy nhờ các chất oxy hóa bậc cao OH, H2O2, O2... có trong môi trường plasma. Ngoài ra, còn một lượng nhỏ OH, O2 trong không khí tiếp tục làm sạch không khí.
 
“Chúng ta cần tạo ra một vùng sản xuất siêu sạch. Tuy vấn đề vi sinh của thực phẩm đã được đảm bảo, nhưng ta còn cần lưu ý đến bề mặt của dụng cụ sản xuất, bao bì. Khi đóng gói, mực in hoặc chất vô cơ còn dính trong bề mặt bao bì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm. Công nghệ plasma tẩy sạch bề mặt, tẩy cả những hạt bụi, mực máy in”, anh tự tin chia sẻ.
 
Quy trình ‘nhiều trong một’
 
Những bước làm sạch trên nếu được áp dụng sẽ gợi mở rất nhiều hướng phát triển thuận lợi cho ngành nông nghiệp của nước ta, dẫu vậy liệu nó có quá phức tạp và cồng kềnh - với nhiều thiết bị vận hành liên tục? “Một hệ thống xử lý với đầy đủ buồng plasma, máy rửa, máy tạo nước oxy hóa, máy tiệt trùng không khí v.v. sẽ chỉ tốn diện tích khoảng 12 m2 thôi”, PGS.TS Trần Ngọc Đảm giải thích về sự nhỏ gọn của hệ thống. “Tất cả các máy sẽ làm việc đồng bộ với nhau nhờ bộ điều khiển trung tâm, người dùng có thể theo dõi, quan sát, thu thập dữ liệu và điều khiển từ xa”.
 
Cụ thể, không gian xử lý rau củ sẽ gồm ba vùng đóng kín theo nguyên tắc một chiều. Vùng (I) là công đoạn chuẩn bị với các bước phân loại và vệ sinh thô. Vùng (II) là công đoạn làm sạch và tiệt trùng, rau củ sẽ được đưa lên băng tải rửa bằng nước oxy hóa bậc cao và sau đó là nước sạch. Công đoạn này gồm có máy tạo nước nano bubble oxy hóa bậc cao và máy tạo nước sạch. Vùng (III) là công đoạn đóng gói với máy tiệt trùng bề mặt bao bì. Ở cả vùng (II) và vùng (III) sẽ có máy tạo khí sạch liên tục hoạt động để đảm bảo môi trường không khí tiệt trùng. Các loại máy này tiệt trùng, làm sạch đều được kết nối với một chiếc máy tạo nguồn plasma.
 
Để xem xét mức độ hiệu quả, nhóm nghiên cứu đã kiểm chứng các loại rau củ khác nhau. Chẳng hạn với rau xà lách, nhóm thu thập hai mẫu rau cùng một nguồn và bảo quản trong điều kiện giống nhau. Một mẫu sẽ được giữ nguyên và một mẫu được xử lý qua hệ thống tiệt trùng, bảo quản bằng công nghệ plasma. Sau khoảng ba ngày, mẫu rau đối chứng bắt đầu xuất hiện lá úng, lá héo; mẫu được xử lý xuất hiện dấu hiệu hư hỏng sau chín ngày - lâu gấp ba lần mẫu đối chứng. Nhóm nghiên cứu thậm chí đã tiến hành thử nghiệm bảo quản thành công rong nho - một sản phẩm rất dễ hư hỏng, thời gian sử dụng ngắn. Với những ưu điểm trên, thiết bị tạo nguồn plasma, máy tiệt trùng không khí, phương pháp xử lý nước sạch bằng công nghệ plasma đã lần lượt được Cục Sở hữu Trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp bằng độc quyền sáng chế số 1-2014-02680 vào ngày 25/12/2018, bằng giải pháp hữu ích số 2-2016-00181 vào ngày 11/7/2016, bằng sáng chế số 1-2013-03072 vào ngày 1/8/2018.
 
Trong thời gian tới, nhóm của PGS.TS Trần Ngọc Đảm sẽ tiếp tục tiến hành thêm một số thử nghiệm để xác định hiệu quả chính xác của hệ thống này. “Về mặt lý thuyết, chất oxy hóa bậc cao được gói vào bọt khí nano phân tán đều trong nước và động năng hạt mang điện bẻ gãy các chuỗi hydorocarbon (vi khuẩn, nấm mốc,...), các vòng benzen (lượng tồn dư hóa chất) làm sạch rau củ quả”, anh chia sẻ. “Tuy nhiên, để đưa ra khẳng định chắc chắn cũng như thuyết phục người dùng tin tưởng vào thiết bị của mình, chúng tôi cần có kết quả thực nghiệm cụ thể hơn”.
https://khoahocphattrien.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Wareflex: Nền tảng cho thuê kho bãi đầu tiên ở Việt Nam (15/8/2022)
Thiết bị làm sạch khí sinh học (15/8/2022)
Nghiên cứu chế tạo lò đốt rác thải tạo khí sạch (15/8/2022)
Máy loại bỏ tạp chất nông sản (12/8/2022)
Phát triển công nghệ Robot ứng dụng trong dây chuyền sản xuất phân bón vi sinh (11/8/2022)
Giống khoai lang KTB6 (11/8/2022)
Nghiên cứu chế tạo lò đốt rác thải tạo khí sạch (11/8/2022)
Hệ thống cảnh báo đuối nước bằng năng lượng mặt trời (10/8/2022)
Thiết bị sấy đa năng bằng năng lượng mặt trời (09/8/2022)
Chế tạo thành công hệ thống nước làm mát cho nhà máy nhiệt điện (08/8/2022)
Thiết bị tự động lắp - vặn đầu xoắn cho bóng đèn LED (08/8/2022)
Máy STM - dấu ấn tại "Ngày chuyển đổi số" ngành ngân hàng (08/8/2022)
Máy sấy chân không thanh long công suất 500 kg/mẻ (05/8/2022)
Thiết bị tự động lắp - vặn đầu xoắn cho bóng đèn LED (04/8/2022)
Chế tạo máy phổ gamma đa kênh điều tra địa chất khoáng sản biển (03/8/2022)
Máy đo quang phổ tán xạ Raman kiểu mới - Giải pháp cho các vật liệu dễ cháy, nổ (02/8/2022)
Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm chế phẩm AM in vitro cho cây trồng lâm nghiệp (02/8/2022)
Siro cá nóc không độc: Mở ra hướng khai thác mới cho cá nóc (01/8/2022)
Trạm bả phòng trừ mối cho các công trình xây dựng (27/7/2022)
Vật liệu xúc tác quang nano TiO2 biến tính Iridium xử lý hợp chất hữu cơ bay hơi độc hại (26/7/2022)
Tổng hợp thành công bột màu vô cơ kích thước nano ở nhiệt độ thấp (25/7/2022)
Ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong hoạt động dạy học (25/7/2022)
Các chuyên gia giới thiệu công nghệ xử lý rác thải y tế (25/7/2022)
Áp dụng công nghệ nghiền siêu mịn trong sản xuất gạch ốp lát Cotto chất lượng cao (21/7/2022)
Viên nang mềm điều trị phì đại tuyến tiền liệt và chống thải ghép (19/7/2022)
Tubudd - Nền tảng công nghệ thông minh kết nối khách du lịch quốc tế với những người bạn bản địa (19/7/2022)
Máy sản xuất phân hữu cơ nhanh và tiết kiệm điện năng (15/7/2022)
Máy phay đứng CNC SG-460M “made in Vietnam” (14/7/2022)
Thiết bị vi lỏng để phát hiện dòng tế bào ung thư phổi A549 và quy trình phát hiện dòng tế bào ung thư phổi này (13/7/2022)
Viện Dầu khí Việt Nam xây dựng hệ sinh thái Oilgas AI cung cấp dữ liệu sản phẩm dầu khí (13/7/2022)
Nền tảng quản lý trại nuôi Farmext giúp nuôi trồng thủy sản hiệu quả (13/7/2022)
Thiết kế, chế tạo cảm biến trong hệ thống quan trắc khí thải công nghiệp (12/7/2022)
ManuAcademy: Nền tảng kết hợp giáo dục, văn hóa và công nghệ (12/7/2022)
Máy cắt kính dán an toàn giá rẻ (12/7/2022)
Hệ thống chiếu sáng bằng đèn led cho các cây rau mầm (07/7/2022)
Hệ thống đèn bàn thông minh phát hiện tư thế ngồi và phát tín hiệu cảnh báo khi ngồi sai tư thế (07/7/2022)
Siro cá nóc không độc (06/7/2022)
Ứng dụng công nghệ robot chế tạo thiết bị phục hồi chức năng cho người đột quỵ (30/6/2022)
Thiết bị sấy bằng năng lượng Mặt trời (29/6/2022)
Giống xoài vỏ dày LĐ12 được cấp bằng bảo hộ giống cây trồng (28/6/2022)
Dùng năng lượng mặt trời sấy thu lợi từ lông gia cầm (27/6/2022)
Bê tông in 3D bằng vật liệu tái chế (27/6/2022)
Sản xuất nước giải khát chứa "siêu vitamin E" (23/6/2022)
Phần mềm tạo ra hình ảnh nghệ thuật dựa trên mô tả bằng văn bản (20/6/2022)
Phần mềm chuyển đổi số - Giải pháp nâng cao hiệu quả trong quản lý sản xuất kinh doanh (20/6/2022)
Ra mắt sản phẩm vải chống cháy Vinatex – Kova (15/6/2022)
ĐH Bách Khoa TP. HCM chế tạo găng tay robot hỗ trợ người bị đột quỵ (15/6/2022)
Chế tạo thiết bị tự động sấy hồng ngoại và khử khuẩn cho trái cây (15/6/2022)
Thiết bị phát quang siêu co giãn: Chặng đường của những bất ngờ (14/6/2022)
Hệ thống tự động xử lý lượng dư trong gia công cơ khí (09/6/2022)
Thông báo về việc đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ Khoa học và công nghệ không sử dụng ngân sách nhà nước

Thông báo Ý kiến kết luận của Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ tại buổi làm việc với Hội Doanh nhân trẻ Quảng Trị

Hướng dẫn quy trình hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2022

Về việc phối hợp thực hiện Đề án: "Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Thông báo về việc triển khai dịch vụ công trực tuyến mức độ 3, mức độ 4 trong thực hiện thủ tục hành chính thuộc thẩm quyền giải quyết của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Ứng dụng KH&CN trong nhân giống và trồng cây Vanilla trong nhà lưới theo hướng VietGap tại huyện Hướng Hóa
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thống kê truy cập
Số người online 1.367
Hôm nay 2.425
Hôm qua 6.086
Tất cả 6.217.407
© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382.
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN. Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này!