1. Thực trạng hiện nay tại Việt Nam
Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có thể trồng được nhiều loại cây ăn quả cho thu hoạch quanh năm. Tuy nhiên để các doanh nghiệp Việt Nam có thể xuất khẩu các loại trái cây này tới thị trường các Quốc gia khác (Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản, .. ), chúng ta cần quan tâm tới việc đầu tư, xây dựng các nhà máy sơ chế, phân loại, đóng gói trái cây thỏa mãn các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
Do đó, nếu các loại hoa quả này được sơ chế, phân loại và đóng gói đúng phương pháp, có thể xuất khẩu và thu lại lợi nhuận cao.
Đây là một giải pháp tổng thể, từ khâu sơ chế, phân loại đến đóng gói. Mục tiêu đầu ra là sản phẩm hoàn thiện, đáp ứng được yêu cầu đưa ra thị trường (các siêu thị, cửa hàng nộng sản sạch…) và để xuất khẩu.
Hình 1. Dây chuyền sơ chế, phân loại, đóng thùng hoa quả
Trong dây chuyền xử lý hoa quả trên, chúng tôi tập chung xử lý 02 khâu :
- Khâu phân loại tự động hoa quả: theo kích thước, mầu sắc, chất lượng quả (quả tốt, quả hỏng)
- Hệ thống kho lạnh để bảo quản, trọng tâm là ứng dụng công nghệ Plasma lạnh.
2. Hệ thống kho lạnh để bảo quản, trọng tâm là ứng dụng công nghệ Plasma lạnh
a) Công nghệ plasma lạnh
Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất, ngoài ba trạng thái thường gặp là thể rắn, lỏng, khí. Theo tính chất nhiệt động lực học, có plasma nóng (thermal plasma) được tạo thành ở nhiệt độ, áp suất và năng lượng cao, và plasma lạnh (non-thermal plasma, cold plasma) được tạo thành ở áp suất thường hoặc chân không, cần ít năng lượng hơn. Tuy nhiên, cả hai loại này có chung đặc điểm là các tia plasma đều chứa một phần hay toàn bộ phần khí bị ion hóa, bao gồm photon, ion hay điện tử tự do.
Công nghệ plasma sử dụng năng lượng điện để tạo ra môi trường ion hóa, làm tăng động năng các hạt electron, ion và các nguyên tử, hướng chúng vào các đối tượng cần xử lý với thời gian xử lý nhanh và hiệu quả nên rất an toàn, tiết kiệm.
Plasma lạnh được chứng minh có tác dụng ức chế lên rất nhiều vi sinh vật, cả bào tử và virus. Khi hướng chùm plasma vào bề mặt cần xử lý (nấm mốc, vi khuẩn) các electron, ion động năng lớn, các tia UV xuất hiện trong quá trình tạo plasma sẽ bắn phá thành tế bào của nấm mốc, vi khuẩn, tạo ra các gốc oxy hóa bậc cao và chúng sẽ phá vỡ các cấu trúc DNA, phá vỡ thành tế bào, các liên kết giữa các thành phần trong tế bào vi khuẩn, virus nấm mốc, gây tổn thương không phục hồi và gây chết vi sinh vật.
Hiện nay công nghệ plasma đang được nhiều nước tiên tiến trên thế giới áp dụng để xử lý nước uống công cộng, xử lý nước thải y tế, khử mùi/diệt khuẩn, làm sạch không khí, khử khuẩn dụng cụ y tế,… Plasma lạnh rất thích hợp cho khử trùng trong chế biến thực phẩm, như khử trùng bề mặt khô (thịt, gia cầm, cá và các sản phẩm rau quả tươi sau thu hoạch), thực phẩm dạng hạt (sữa bột, các loại thảo mộc và gia vị) và hạt giống.
Ưu điểm của kho lạnh ứng dụng công nghệ Plasma:
- Kho lạnh ứng dụng công nghệ plasma lạnh để tăng thời gian bảo quản nông sản (3-4 tháng), nhiệt độ kho lạnh (2-8 oC).
- Tác động của dòng plasma lạnh đến protein/enzyme, hiệu ứng plasma đối với lipids, tác động plasma lạnh đến carbohydrate, tương tác ma trận trong quá trình phơi nhiễm plasma lạnh: khử nhiễm triệt để và hiệu ứng bảo vệ, tác động plasma lạnh đến tính chất chức năng của hệ thống thực phẩm;
- Tiết kiệm thời gian. So với nồi hấp tiệt trùng và khử trùng nhiệt khô, thời gian khử trùng ngắn;
- Chi phí thấp. Hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp khử trùng hóa chất và khử trùng nhiệt khác.
b) Phương án xây dựng kho lạnh bảo quản hoa quả có ưng dụng công nghệ plasma lạnh
Công đoạn khử khuẩn: hoa quả được đưa qua buông khư khuẩn (thường bằng băng tải.
Hình ảnh nguyên lý buồng khử khuẩn bằng Plasma
Hoa quả sau khi đưa qua khâu diện khuẩn bằng Plasma, sẽ được đưa đưa vào kho lạnh, Khó lạnh có thể thêm khâu diện khuẩn không khí cũng bằng Plasma lanh.
Kết quả khi bảo quản bằng kho lạnh có ứng dụng Plasma, như trong hình ảnh bên dưới đây, hoa quả sau 4 tuần bảo quản trong kho lạnh: hình bên trái là bảo quản trong kho lạnh bình thường, và hình bên phải là kho lạnh có thêm khâu diện khuẩn bằng Plasma lạnh.
