Ученые ЮУрГУ запатентовали технологию на основе холодной плазмы для обеззараживания зерна и других растительных продуктов, которую можно применить на предприятиях агропромышленного комплекса. Воздействие холодной плазмой безопасно, сохраняет полезные свойства и позволяет исключить развитие природных загрязнителей, в том числе плесневых грибов.

Сейчас в России для обеззараживания продовольственного сырья чаще всего используются химические вещества, следы которых в любом случае остаются на поверхности и в конечном итоге могут попадать в пищевые продукты.

Использование холодной плазмы оказывает стерилизующий эффект, сохраняет структуру и полезность, а значит полностью исключает данные риски. Холодная плазма представляет собой ионизированный газ, содержащий активные формы кислорода, азота и других веществ, которые в совокупности проявляют обеззараживающий эффект.

Данные эффекты подтверждены в исследованиях научным коллективом кафедры пищевых и биотехнологий на зерновых культурах.

«Суть нашей разработки в том, что на зерно одновременно воздействуют импульсное электрическое поле и поток холодного плазменного излучения, – рассказывает заведующая кафедрой «Пищевые и биотехнологии», доктор технических наук, профессор Ирина Потороко. – Зерно помещается в поле воздействия ионизированного газа, в результате чего происходит разрушение клеточных мембран токсичных микроорганизмов, блокируется возможность их развития».

Способ, предложенный челябинскими учеными, позволяет блокировать развитие токсигенных плесеней при переработке зерновых культур и минимизировать риски накопления опасных микотоксинов в сырье и продуктов его переработки. Использование новой технологии обработки зерна обеспечивает максимальное сохранение продовольственных ресурсов Российской Федерации, сохранение свойств зерновых культур (зерна пшеницы, ячменя, овса и так далее) и 100 процентов экологичность выпускаемой продукции.

«Сам процесс обработки зерна длится 10–30 секунд, – объясняет профессор, старший научный сотрудник кафедры «Пищевые и биотехнологии» Наталья Науменко. – Данные параметры позволяют спроектировать промышленную установку по обеззараживанию зерна на предприятии. Предварительно процедура обеззараживания может быть встроена на этапе транспортировки зерна между технологическими операциями, что не удлинит весь технологический цикл». Изобретением уже заинтересовались крупнейшие сельхозпредприятия Уральского региона, такие как «Макфа», «Чебаркульская птица» и другие».

Сотрудники научно-исследовательской лаборатории ВМБШ / ©Евгений Загоскин

Научные работы по обеззараживающему действию холодного плазменного излучения опубликованы в высокорейтинговых журналах Scopus, таких как Ultrasonics Sonochemistry и International Journal of Food Science.

Учеными кафедры «Пищевые и биотехнологии» совместно с коллегами кафедры «Оптоинформатика» ЮУрГУ разработана лабораторная установка по обработке холодной плазмой зерновых культур и другого продовольственного сырья. Исследования проводятся в научно-исследовательской лаборатории «Природоподобные конвергентные технологии и экоматериалы» ЮУрГУ, при участии ученого из Индии, профессора Удай Аннапуре, в рамках реализации Стратегического проекта «Экология постиндустриальной агломирации», подпроекта «Экотехнологии ресурсосбережения АПК». В 2023 году ученые ЮУрГУ получили патент на изобретение «Способ обеззараживания зерновых культур и других продуктов растительного происхождения».