Bảo quản thực phẩm rất quan trọng do tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Plasma lạnh là một phương pháp mới giúp bảo quản nhanh và hiệu quả, ít ảnh hưởng đến chất lượng, đang được nghiên cứu tại nhiều nước trên thế giới và Việt Nam.
Khi đời sống ngày càng được nâng cao, người tiêu dùng càng có xu hướng đòi hỏi được cung cấp những sản phẩm có chất lượng tốt nhất, cả về màu sắc, mùi vị và đặc biệt là dinh dưỡng.
Để giảm thiểu tác động của nhiệt độ cao đến chất lượng, dinh dưỡng, và tránh khả năng thay đổi cấu trúc vật lý, hóa học, dẫn đến biến đổi mùi vị của thực phẩm, người ta thường ưu tiên sử dụng các phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thường hay chiếu xạ gamma, chiếu xạ beta, xung điện trường, siêu âm, ozone, tia cực tím (UV), áp suất cao…Tuy nhiên, các biện pháp này đều có chi phí đầu tư cao và ít ứng dụng được trên các sản phẩm rắn như rau quả, thịt cá…Đây là cơ hội cho phương pháp bảo quản plasma lạnh.
Công nghệ plasma lạnh
Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất, ngoài ba trạng thái thường gặp là thể rắn, lỏng, khí. Thí dụ với nước: một cục nước đá (thể rắn) đun nóng đến nhiệt độ nhất định sẽ biến thành nước (thể lỏng), tăng nhiệt lên nữa nước sẽ bốc hơi (thể khí). Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ nước lên cao nữa, các electron mang điện âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử và chuyển động tự do, nguyên tử trở thành các ion mang điện dương. Nhiệt độ càng cao thì số electron bứt ra khỏi nguyên tử chất khí càng nhiều, hiện tượng này được gọi là sự ion hóa của chất khí. Các nhà khoa học gọi thể khí ion hóa là “trạng thái plasma”. Ngoài nhiệt độ cao, người ta có thể dùng các tia UV, tia X, tia bêta cực mạnh chiếu vào chất khí cũng làm cho nó biến thành plasma. Do sự hiện diện của các hạt mang điện, plasma trở nên dẫn điện trong trường điện từ. Plasma có thể là môi trường phản ứng hóa học nhờ kích thích và phóng ra bức xạ điện từ ở nhiều vùng bước sóng khác nhau.
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.
