เทคโนโลยีล้างทำความสะอาดแบบปราศจากสารเคมี เพื่อผักและผลไม้ที่ปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค
Translated and Compiled By: Kunthorn Leenavarat
Assistant Editor
Food Focus Thailand Magazine
editor@foodfocusthailand.com
ผักและผลไม้สดมีโอกาสปนเปื้อนจุลินทรีย์ได้ตลอดกระบวนการ เริ่มตั้งแต่การใส่ปุ๋ยและรดน้ำในการเพาะปลูก การใช้ยาฆ่าแมลง ไปจนถึงแบคทีเรียที่มาจากสัตว์อื่น ซึ่งสิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อความสะอาดของผลิตภัณฑ์ผักผลไม้สดในท้องตลาด และเป็นส่วนที่ต้องให้ความสำคัญ ดังนั้น จึงต้องมีการทำความสะอาดผักผลไม้สดอย่างเหมาะสมและหมดจด เพื่อลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนเชื้อจุลินทรีย์ เช่น เชื้ออีโคไล (E.coli) และลดปริมาณสารเคมีตกค้างที่ก่อให้เกิดอันตรายแก่ผู้บริโภคด้วย
ในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา คนมักนิยมใช้สารคลอรีนในการล้างทำความสะอาดผักและผลไม้สด เพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์และล้างยาฆ่าแมลงตกค้าง แม้กระทั่งในปัจจุบันก็ยังพบเห็นได้ทั่วไป แต่รู้หรือไม่ว่าสารนี้ออกฤทธิ์ทำลายเชื้อจุลินทรีย์ที่อยู่บนพื้นผิวของผักผลไม้ได้อย่างจำกัด ทำให้อาจมีการใช้สารคลอรีนในปริมาณที่มากเกินความจำเป็น ซึ่งอาจส่งผลให้มีสารคลอรีนตกค้างอยู่บนพื้นผิวของผักผลไม้สด และอาจเป็นอันตรายเมื่อผู้บริโภครับประทานเข้าไป
การนำพลาสมาใช้งานในอุตสาหกรรม
การนำพลาสมามาใช้งานมีด้วยกัน 2 ลักษณะ คือพลาสมาอุณหภูมิสูง และพลาสมาอุณหภูมิต่ำ พลาสมาอุณหภูมิสูงนั้นเราจะใช้ในกระบวนตัด เชื่อมเหล็กเป็นส่วนใหญ่ สำหรับพลาสมาอุณหภูมิต่ำ นักวิจัยค้นพบว่ามีคุณสมบัติสามารถประยุกต์ใช้กับอุตสาหกรรมอาหารและการเกษตรได้ เช่น ใช้ในการฆ่าเชื้อ การถนอมอาหาร ใช้ล้างผักผลไม้เพื่อลดยาฆ่าแมลงและสารกำจัดโรคพืช และยังสามารถนำไปผสมน้ำใช้เป็นปุ๋ยเพิ่มไนโตรเจนให้กับพืชได้ด้วย
หลักการทำงานของการล้างด้วยพลาสมา
เทคโนโลยีนี้เริ่มต้นจากการใช้กระแสไฟฟ้าในการแตกพันธะของน้ำและอากาศบางส่วนให้กลายเป็นอนุมูลอิสระ โดยเราจะเรียกน้ำที่มีอนุมูลอิสระเหล่านี้ว่านี้ว่า Plasma-activated water ซึ่งสามารถนำไปใช้เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ หรือทำปฏิกิริยากับยาฆ่าแมลงและสารกำจัดโรคพืชเพื่อเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารได้ นอกจากนี้ ด้วยราคาต้นทุนที่ไม่สูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้คลอรีน การใช้โอโซน (O3) และการใช้กระบวนการไฟฟ้าเคมี ที่สำคัญยังปราศจากการทำลายคุณสมบัติของสินค้า จึงทำให้เทคโนโลยีพลาสมาเหมาะสำหรับนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรม ในกระบวนการนี้สารที่ทำปฏิกิริยาเคมีกับจุลินทรีย์และยาฆ่าแมลงนั้นจะเป็นสารตระกูลที่มีออกซิเจนและไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบ (Reactive Oxygen and Nitrogen Species; RONS) ซึ่งได้แก่อนุมูลกลุ่มไฮดรอกซิล ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ อนุมูลซุปเปอร์ออกไซด์ ออกซิเจน และอนุมูลไนตริกออกไซด์ ซึ่งทั้งหมดนี้จะไปทำปฏิกิริยากับ DNA ภายในตัวจุลินทรีย์ทำให้รูปโครงสร้างเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้การปนเปื้อนข้ามจากสิ่งเหล่านี้ลดลง
Microorganisms can contaminate fruits and vegetables from any number of sources – fertilizers, irrigation water, the use of pesticides, and bacteria from animals can all impact the cleanliness of fresh produce. Therefore, fruits and vegetables must be thoroughly and suitably washed to reduce the health risks from bacteria, such as E. coli or other chemicals that cause sickness.
How to use plasma in many industrial fields
There are two types of plasma: hot plasma (thermal) and cold plasma (non-thermal). Hot plasma is mostly used in cutting and welding metal. Cold plasma, on the other hand, has some properties that could be used in the food and agricultural industries, such as sanitizing the raw materials, preserving food, or removing pesticides and fungicides from fresh fruits and vegetables, as well as acting as a nitrogen fertilizer for plants when mixed with water.
What is the process of plasma washing?
This technology employs electricity to oxidize some water and air, resulting in a free radical particle known as plasma-activated water (PAW). It can be used as a bacterial disinfection reagent or react with pesticides and fungicides to change its structure in mass production. This is suitable for industrial use due to its low operation cost compared with other technologies such as chlorination, ozonation, and electrochemical processes; and it also cleans without changing the product characteristics. In this process, the main chemical components that affect bacteria are reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS), together called reactive oxygen and nitrogen species (RONS). The RONS consists of the hydroxyl radical (•OH), hydrogen peroxide (H2O2), the superoxide radical (•O2−), oxygen (O2), and the nitric oxide radical (•NO). These species damage the DNA inside of bacteria. Therefore, cross-contamination is reduced.