低溫等離子體技術(shù)是一種新型的非熱處理技術(shù)，集物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)為一體的殺菌技術(shù)。該技術(shù)是以空氣為電離介質(zhì)，在高能電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基以及高頻電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生大量·OH、·HO2、·O等活性自由基和O3等物質(zhì)，進(jìn)而破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，起到廣譜殺菌的作用。

殺菌的進(jìn)階應(yīng)用：等離子活化水

在以空氣為介質(zhì)的殺菌過(guò)程中，電離氣體的均勻性還不夠理想，在處理多樣性的食品時(shí)存在殺菌不徹底的情況。而水具有良好的流動(dòng)性和均質(zhì)性，通過(guò)低溫等離子體對(duì)水體進(jìn)行處理，其氧化還原電位上升、pH降低，使其成為一種活化水。等離子體活化水在殺菌方面的機(jī)理目前還不清楚，推測(cè)其與空氣電離的方式一致，是通過(guò)羥自由基、超氧自由基等活性基團(tuán)實(shí)現(xiàn)的。

研究指出，等離子體活化水具有廣譜殺菌性，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、致病菌等細(xì)菌都有很好的抑菌作用，其殺菌能力與菌種、制備工藝有關(guān)。

在菌種方面，其對(duì)革蘭氏陰性菌的抑菌效果要好于革蘭氏陽(yáng)性菌，比如對(duì)金黃色葡萄球菌進(jìn)行活化水殺菌處理時(shí)需要20min，而同樣條件下對(duì)大腸桿菌只需要5min。在制備工藝方面，等離子體活化水的殺菌能力與處理水量成反比，與制備時(shí)間成正比，主要取決于水體中活性基團(tuán)含量的多少。

等離子體活化水的技術(shù)探討

對(duì)等離子體活化水的研究是建立在低溫等離子體技術(shù)的基礎(chǔ)之上，雖然目前低溫等離子體技術(shù)方面已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但還有很多難點(diǎn)、疑點(diǎn)沒(méi)有解開(kāi)，這就使得依托該技術(shù)的活化水更需要深入研究，其局限性仍非常突出。

等離子體活化水目前還存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1、機(jī)制不清，與等離子體空氣電離類(lèi)似，等離子體活化水的機(jī)制目前也不清楚，尤其是在具體的成分分析上較為模糊，過(guò)程不可控，對(duì)于多樣化的食品類(lèi)別缺乏模型支持；

2、安全性不明，目前的研究表明，等離子體活化水中可能有超氧自由基、過(guò)氧化氫、羥基及單線態(tài)氧四類(lèi)活性基團(tuán)，其殺菌過(guò)程中是否伴隨著殘留及其潛在危害目前還不清楚；

3、作用時(shí)間短，等離子體活化水的殺菌能力與儲(chǔ)存時(shí)間呈反比，現(xiàn)制現(xiàn)用才能保證殺菌效果，在流水線上如何保證效率是個(gè)重要的難點(diǎn)；

4、應(yīng)用成本高，等離子體發(fā)生裝置本身成本不高，但對(duì)于場(chǎng)地和配套設(shè)施有一定要求，再加上現(xiàn)制現(xiàn)用的特點(diǎn)，其綜合成本較高，不適于大規(guī)模應(yīng)用。

雖然等離子體活化水還存在諸多不足，但在某些方面已經(jīng)表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景，比如污水處理。等離子體放電過(guò)程中產(chǎn)生的電能還能夠打開(kāi)一些物質(zhì)的化學(xué)鍵，使其得到降解，在環(huán)保問(wèn)題日趨嚴(yán)峻的當(dāng)下，將等離子體應(yīng)用在污水處理上具有重要的社會(huì)及生態(tài)意義。

同樣的原理，我們也可以用于處理農(nóng)藥及有害物質(zhì)殘留，鑒于殺菌和除殘留的優(yōu)勢(shì)，等離子體活化水在農(nóng)產(chǎn)品果蔬保鮮加工方面表現(xiàn)出驚人的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)值

種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，關(guān)系著中國(guó)人的糧食安全，對(duì)于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化更是發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。種子活力的降低仍是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的一大難題，種子預(yù)處理是提高種子活力的一條重要途徑。

種子預(yù)處理具有提高種子的發(fā)芽率和成苗率、提高作物的產(chǎn)量、增加作物成熟及品質(zhì)一致性等作用。等離子體活化水中的活性氧（ROS）和活性氮（RNS）是打破種子休眠和調(diào)節(jié)種子新陳代謝的信使，ROS、RNS和植物激素協(xié)同參與了種子萌發(fā)過(guò)程中的信息傳導(dǎo)過(guò)程。同時(shí)，RNS中的硝酸鹽不僅是植物的主要氮源，也是調(diào)節(jié)植物新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育的信號(hào)，可以誘導(dǎo)植物葉片的擴(kuò)張，并協(xié)調(diào)相關(guān)基因的表達(dá)。

目前，等離子體活化水在全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、西北農(nóng)林科技大學(xué)及全國(guó)多省市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心等權(quán)威機(jī)構(gòu)的共同努力下，應(yīng)用農(nóng)用等離子體制劑在20多種作物上進(jìn)行多年、多地的田間試驗(yàn)、示范和推廣，其結(jié)果非常理想。

但對(duì)于食品加工而言，殺菌技術(shù)領(lǐng)域?qū)⑹堑入x子體活化水的重要應(yīng)用領(lǐng)域，也是具有前景的應(yīng)用方向。與傳統(tǒng)殺菌方式相比，等離子體活化水具有殺菌效率高、殺菌能力強(qiáng)及廣譜抗菌的優(yōu)勢(shì)，是潛在的新一代殺菌方式。

作者簡(jiǎn)介：

Huer，從事熟肉制品產(chǎn)品研發(fā)10年，糕點(diǎn)生產(chǎn)線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)3年。