Холодная плазма может стать прорывом для производителей зерна

Исследователи из Университета Альберты использовали атмосферную холодную плазму — относительно низкотемпературную версию обычно перегретой материи — для эффективной дезактивации зерна, зараженного плесенью, и повышения всхожести семян. Исследование опубликовано в Journal of Food Engineering.

Обработка зерна пшеницы и ячменя холодной плазмой позволила снизить уровень вредных микотоксинов — вторичных метаболитов грибов, которые растут в теплых и влажных условиях и часто заражают зерно. Ежегодно микотоксины инфицируют более 25% производимого в мире зерна, включая ячмень, пшеницу и овес в Западной Канаде, что приводит к потерям для фермеров и угрозам для здоровья людей и скота (рак, поражение легких, мозга, почек).

По словам ведущего автора Эхсана Фейзоллахи, микотоксины устойчивы к высоким температурам, и не существует эффективного метода их удаления с зерна. Обычная обработка (обжарка, выпечка) удаляет их лишь частично.

Эффективная и быстрая дезактивация

Атмосферная холодная плазма содержит высокореактивные компоненты, которые дезактивируют токсины на поверхности зерна. В исследовании использовали две формы плазмы: ионизированный газ и жидкость (плазменно-активированную воду). Ими обрабатывали зерно, зараженное двумя распространенными в Канаде микотоксинами — зеараленоном и дезоксиниваленолом.

• Результат: Уровень токсинов снизился на 54%. По словам профессора М.С. Рупеша, оптимизация условий (тип плазмы, время обработки) позволит добиться большего снижения.
• Преимущества: Время обработки — от одной минуты до часа. Процесс экологичен: для создания плазмы в газовой форме нужен только воздух, а электричество можно получать из возобновляемых источников. Плазма не оставляет остатков на зерне, что устраняет необходимость в химических санитайзерах.

Двойная польза для ячменя и воды

Разработанная технология плазменного замачивания может улучшить процессы в пивоваренной промышленности.

• Для зерна: Замачивание ячменя в плазменно-активированной воде снизило уровень дезоксиниваленола и повысило всхожесть семян на 10–13% за счет изменения поверхностных свойств и улучшения поглощения воды.
• Для воды: Плазма также дезактивирует воду, используемую в процессе замачивания (которая часто содержит следы пестицидов, бактерий или грибков). Очищенную воду можно повторно использовать или безопасно утилизировать.

Технология доступна для лицензирования через Университет Альберты. Следующие шаги — эксперименты по масштабированию для промышленного использования. Полученные знания о ключевых факторах эффективности открывают путь для дальнейшего улучшения методов снижения микробного загрязнения в пище и воде.