Nhắc tới công nghệ plasma, Quý anh chị sẽ nghĩ đến đây là công nghệ diệt khuẩn sử dụng trong y tế. Tuy nhiên hiện nay, plasma đã & đang được ứng dụng cực kỳ rộng rãi. Từ xử lý bề mặt trong công nghiệp, xử lý hạt giống cây trồng, bảo quản thực phẩm, đến kiểm soát vi sinh trong sấy lạnh. Về bản chất, Plasma là 1 trạng thái vật chất đặc biệt, đứng sau rắn, lỏng và khí. Plasma hình thành khi khí được cung cấp đủ năng lượng để xảy ra quá trình ion hóa. Khi đó, plasma sẽ có khả năng tương tác mạnh với vật chất xung quanh. Hiểu được bản chất này, Chúng ta sẽ hiểu rõ hơn vì sao công nghệ plasma lại có tiềm năng ứng dụng trong xử lý vi sinh. Đặc biệt, plasma rất tương thích với các thiết bị xử lý ở nhiệt độ thấp!
CÔNG NGHỆ PLASMA LÀ GÌ?
Trong điều kiện thông thường, vật chất tồn tại chủ yếu ở ba trạng thái quen thuộc là rắn, lỏng và khí. Nhưng khi chất khí được cung cấp năng lượng, một số electron có thể tách ra khỏi nguyên tử hoặc phân tử. Quá trình này được gọi là ion hóa.
Lúc này, môi trường khí không chỉ chứa các phân tử trung hòa mà còn xuất hiện các electron tự do, ion và nhiều hạt ở trạng thái kích thích. Sự tồn tại và tương tác của các hạt này tạo nên một trạng thái vật chất đặc biệt, được gọi là Plasma, hay trạng thái thứ tư của vật chất.
Tuy nhiên, trong bài viết hôm nay, chúng tôi sẽ giới thiệu thiên về plasma lạnh.
CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH ĐƯỢC HÌNH THÀNH RA SAO?
Khái Niệm Về Công Nghệ Plasma Lạnh Là Gì?
Plasma lạnh hay còn gọi là Plasma không nhiệt (Non-thermal Plasma) là một dạng Plasma được tạo ra trong điều kiện mà các electron có thể nhận năng lượng cao. Trong khi nhiệt độ tổng thể của khí và môi trường xung quanh vẫn được duy trì ở mức tương đối thấp.
Tại sao electron có thể “nóng” nhưng khí bao vây vẫn “lạnh”?
Điểm đặc biệt của Plasma lạnh nằm ở trạng thái không cân bằng nhiệt. Nói đơn giản, các electron trong Plasma có thể mang năng lượng cao và tham gia vào quá trình kích thích, ion hóa hoặc phân ly các phân tử khí. Nhưng không chuyển hoàn toàn thành nhiệt làm nóng toàn bộ môi trường.
Nhờ vào đặc điểm trên, Plasma lạnh có thể tạo ra nhiều thành phần hoạt tính như electron, ion, các phân tử ở trạng thái kích thích và các gốc tự do. Những thành phần này có khả năng tương tác với bề mặt vật liệu cũng như các cấu trúc sinh học.
>>> Đây chính là cơ sở giúp công nghệ Plasma lạnh được quan tâm trong nhiều lĩnh vực. Như: xử lý bề mặt, kiểm soát vi sinh, y sinh, nông nghiệp và công nghệ thực phẩm…
Quá Trình Công Nghệ Plasma Lạnh Được Tạo Ra Sao?
Để tạo ra Plasma lạnh phù hợp cho từng mục đích ứng dụng. Thì hệ thống tạo Plasma đòi hỏi có nền tảng công nghệ và chuyên môn sâu. Vì vậy, việc nghiên cứu, thiết kế và tích hợp Plasma vào các thiết bị thực tế cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa doanh nghiệp chế tạo máy và các đơn vị khoa học công nghệ plasma chuyên ngành.
Với định hướng phát triển máy móc thiết bị dựa trên nền tảng khoa học, Agritech Việt Nam vinh dự hợp tác chiến lược với Viện Nghiên cứu Công nghệ Plasma (ARIPT). Đây là tổ chức khoa học và công nghệ độc lập tại Việt Nam, chuyên nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Plasma lạnh.
Đội ngũ lãnh đạo và chuyên môn của Viện có sự tham gia của TS. Nguyễn Thế Anh – Viện trưởng và TS. Đỗ Hoàng Tùng – Phó Viện trưởng phụ trách chuyên môn, đều là các nhà khoa học đến từ Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Trong quá trình phát triển dòng máy sấy lạnh tích hợp Plasma, TS. Đỗ Hoàng Tùng tham gia cố vấn chuyên môn, hỗ trợ Agritech Việt Nam trong việc nghiên cứu và tích hợp công nghệ Plasma vào hệ thống sấy. Đây là dòng máy sấy lạnh kết hợp khử khuẩn ở nhiệt độ thấp.
Quá Trình Tạo Ra Plasma Lạnh
Về nguyên lý, quá trình tạo Plasma lạnh được hình dung theo chuỗi:
Khí → tạo điện trường → electron được gia tốc → va chạm với phân tử khí → kích thích, ion hóa và phân ly → hình thành Plasma lạnh.
Đầu tiên, khí/ hỗn hợp khí được đưa vào vùng xử lý. Sau đó, hệ thống sử dụng điện trường được tạo ra giữa các điện cực để cung cấp năng lượng cho các electron trong môi trường khí.
Khi được gia tốc, các electron có thể va chạm với các nguyên tử hoặc phân tử khí. Tùy thuộc vào năng lượng và điều kiện vận hành, những va chạm này có thể làm phân tử khí bị kích thích, ion hóa hoặc phân ly.
Kết quả là trong môi trường xuất hiện đồng thời nhiều thành phần như electron tự do, ion, phân tử ở trạng thái kích thích và các tác nhân hoạt tính. Sự tương tác của các thành phần này tạo nên môi trường Plasma lạnh.
Bên cạnh đó, vẫn còn có nhiều phương pháp và cấu hình thiết bị khác nhau để tạo ra plasma. Tuy nhiên, mỗi phương pháp lại có đặc điểm và phù hợp với các ứng dụng riêng. Điểm quan trọng cần hiểu là công nghệ này không đơn giản là “nhiệt độ thấp”. Bản chất nằm ở việc tạo ra các electron và tác nhân hoạt tính có năng lượng cao mà vẫn hạn chế được sự gia tăng nhiệt ra môi trường xung quanh. Chính đặc điểm này đã mở ra tiềm năng cho công nghệ Plasma được ứng dụng trong sấy lạnh.
BẢN CHẤT CỐT LÕI CỦA CÔNG NGHỆ PLASMA NẰM Ở ĐÂU?
Nội dung này sẽ giải thích tới Quý anh chị về việc vì sao công nghệ plasma lạnh có khả năng diệt khuẩn?
Plasma tạo ra một môi trường giàu các tác nhân hoạt tính. Chúng có năng lượng cao nhưng không làm tăng nhiệt độ môi trường. Những tác nhân này, khi tương tác với bề mặt và cấu trúc sinh học sẽ:
- Làm thay đổi cấu trúc màng tế bào;
- Oxy hóa các thành phần sinh học;
- Gây tổn thương đến các cấu trúc bên trong tế bào…
Vậy tại sao vi sinh vật như vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và một số loại virus có cấu trúc sinh học rất khác nhau. Nhưng plasma có thể tác động và tiêu diệt chúng?
>>> Vì công nghệ plasma có thể tác động lên chúng thông qua nhiều cơ chế. Cụ thể như sau:
- Tác động lên màng tế bào: màng tế bào là lớp cấu trúc quan trọng giúp bảo vệ và duy trì hoạt động của tế bào. Các tác nhân hoạt tính trong plasma có thể tương tác với thành phần của màng tế bào, làm thay đổi cấu trúc và tính chất của màng. Khi màng tế bào bị tổn thương, chức năng bảo vệ và trao đổi chất của vi sinh vật cũng bị ảnh hưởng;
- Tác động lên protein và các thành phần sinh học: các phản ứng hóa học do những tác nhân hoạt tính tạo ra có thể làm biến đổi protein và nhiều thành phần quan trọng khác của tế bào. Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng duy trì hoạt động bình thường của vi sinh vật;
- Tác động đến vật chất di truyền: trong một số điều kiện xử lý phù hợp, các tác nhân hoạt tính có thể gây tổn thương đến vật chất di truyền của vi sinh vật. Đây là một trong những cơ chế giúp plasma được nghiên cứu trong các ứng dụng kiểm soát và bất hoạt vi sinh vật. Tuy nhiên, hiệu quả thực tế không phải lúc nào cũng giống nhau. Nó phụ thuộc vào loại Plasma, nguồn khí, công suất, thời gian xử lý, khoảng cách, cấu hình thiết bị và đặc tính của vật liệu cần xử lý.
>>> Với 3 tác động chính trên, plasma không chỉ ngăn chặn vi sinh vật nhân bản nhanh chóng, mà còn không để chúng có cơ hội biến đổi để hình thành khả năng kháng thuốc.
CÁC ƯU ĐIỂM VƯỢT TRỘI CỦA CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH TRONG MÁY SẤY LẠNH!
- Diệt khuẩn và nấm mốc: trong môi trường plasma có các gốc tự do (ROS, RNS) và các tia UV cường độ thấp giúp phá hủy màng tế bào của vi khuẩn, virus và nấm mốc. Đây là phương pháp thay thế hoàn toàn các chất bảo quản và hóa chất tẩy rửa. Đảm bảo thành phẩm 100% tự nhiên và an toàn thực phẩm;
- Tăng tốc và tiết kiệm năng lượng: công nghệ plasma lạnh làm thay đổi cấu trúc lớp vỏ (màng tế bào) của nguyên liệu sấy và tạo ra các lỗ xốp vi mô. Điều này giúp đẩy nhanh quá trình bay hơi, góp phần giảm thời gian sấy tới 20%;
- Không ảnh hưởng tới màu sắc, hương vị và các thành phần dinh dưỡng khác: thiết bị có tác động kép vừa sấy vừa diệt khuẩn ở nhiệt độ thấp giúp thành phẩm không bị biến tính do nhiệt. Các vitamin, enzyme, các thành phần chống oxy hóa, màu sắc và hương vị nguyên bản,.. được giữ lại gần như trọn vẹn. Bên cạnh đó, plasma giúp làm giảm hoạt tính của các enzyme gây thâm/nâu bề mặt;
- Kéo dài thời gian bảo quản: môi trường sấy lạnh plasma cũng chính là 1 môi trường vô trùng. Sau khi sấy, nguyên liệu được tiệt trùng và đóng gói kín sẽ không lo nấm mốc, hư hỏng ở điều kiện bảo quản thường trong thời gian dài;
- Thân thiện với môi trường và an toàn cho người vận hành: thiết bị không xả thải độc hại ra bên ngoài. Do đó, chúng ta không cần đầu tư thêm thiết bị xử lý như công nghệ Ozone.
THÔNG TIN LIÊN HỆ TƯ VẤN VỀ CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH
Hiện nay, Agritech Việt Nam đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy sấy lạnh tích hợp Plasma. Nếu Quý khách muốn tìm hiểu hoặc trải nghiệm thực tế thiết bị, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới để được tư vấn và hỗ trợ nhanh chóng!
========================================
Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Và Công Nghệ Agritech Việt Nam
Xưởng sản xuất: số 30, đường Miền Đông, Cự Khê, Thanh Oai, Hà Nội
Bộ phận kinh doanh: 0962. 283. 555/ 0929. 50. 8668 / 096. 403.1441
Hotline: 0962. 283. 555
Phụ trách khu vực miền Trung: 0981.518.185/ 0899. 500. 668
Hỗ trợ kỹ thuật: 0962. 283. 555
Chăm sóc khách hàng: 033. 523. 9295
Email: thietbiagt@gmail.com
Fanpage: https://www.facebook.com/agritechvn?locale=vi_VN
Agritech Việt Nam Tư Vấn Từ Tâm – Kinh Nghiệm Thực Chiến!
