Учёные Южно-Уральский государственный университет представили первую в России установку для обеззараживания зерновых культур на основе сочетания атмосферной холодной плазмы и ультрафиолетового излучения.
Проект реализовала междисциплинарная команда кафедр «Пищевые и биотехнологии» и «Оптоинформатики». Разработка стала ответом на проблемы качества урожая, которые обострились после неблагоприятных погодных условий 2023 года в Челябинской области.
Без химии и потери качества
В отличие от традиционной химической обработки, новая технология считается экологически безопасной. Воздействие холодной плазмы и УФ-излучения подавляет рост микроорганизмов и плесени, при этом не изменяя технологические и физиологические свойства зерна.
Из-за климатических изменений часть урожая всё чаще теряет качество: поражённое плесенью зерно становится непригодным для продовольственных целей. Учёные подчёркивают, что метод обеззараживания должен быть не только эффективным, но и щадящим.
По словам научного руководителя проекта Ирины Потороко, исследователям удалось определить рациональные параметры обработки, при которых достигается выраженный обеззараживающий эффект без ущерба для зерна. Гибридное воздействие плазмы и ультрафиолета также позволяет снижать риски присутствия токсичных метаболитов микробиома.
Почему отказались от электронных пучков
В ходе экспериментов команда тестировала разные методы, включая обработку сильноточными низкоэнергетическими электронными пучками. Как отметил доцент кафедры оптоинформатики Артём Лейви, такие пучки эффективно уничтожали плесень, но проникали вглубь зерна и снижали его природную ценность.
Атмосферная холодная плазма действует поверхностно. Она обрабатывает только внешнюю оболочку зерна, что позволяет сохранить его свойства и обеспечить безопасность технологии.
Как работает установка
Генерация холодной плазмы осуществляется за счёт отрицательного коронного разряда. Используется импульсное напряжение с разностью потенциалов около 10 кВ и частотой 100 Гц. Плазмообразующей средой служит обычный атмосферный воздух. Время обработки — 20–30 секунд.
Оборудование масштабируется под производственные задачи. В зависимости от конфигурации конвейерной линии производительность может составлять от 10 до 500 кг зерна в час. По оценкам разработчиков, срок окупаемости установки — около 6–8 месяцев.
После обработки зерно, ранее признанное непригодным для продовольственных целей, может использоваться для посева или в качестве фуража.
Работы выполнены в рамках регионального гранта Российского научного фонда № 24-16-20028 и соответствуют задачам нацпроекта «Технологическое обеспечение продовольственной безопасности».
Интересна тема?
Подпишитесь на наши новости: Блог | Telegram | VK | Дзен
Продаете и покупаете промышленные товары, сырьё, материалы и оборудование? Ищем производителей и предпринимателей: Маркетплейс Первая Миля | Подробнее
Для обращений и предложений: info@cargo.sale / 8-800-3333-260