پلاسمای سرد یا پلاسمای غیرحرارتی، تنها حالت دیگری از ماده نیست، بلکه فناوری قابل توجهی است که در تلاقی فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی عمل می‌کند. برخلاف پلاسمای سنتی که در دماهای بالا تولید می‌شود، پلاسمای سرد در دمای اتاق یا نزدیک به آن تولید می‌شود که این امر باعث می‌شود برای کاربردهای حساس از جمله مواردی که مربوط به غذا هستند، مناسب باشد. هنگامی که گازی در معرض میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، مولکول‌های گاز انرژی‌دار می‌شوند و مخلوطی از ذرات باردار، اتم‌های واکنش‌پذیر، رادیکال‌ها و فوتون‌های UV بدون افزایش قابل توجه دما ایجاد می‌شود.
علم پشت پلاسمای سرد به همان اندازه که مفید است، گیج‌کننده نیز هست. در اینجا تجزیه و تحلیل گام به گام نحوه عملکرد آن آورده شده است:
۱. آغاز:
جریان الکتریکی یا میدان الکترومغناطیسی به یک گاز (مانند هوا، نیتروژن یا آرگون) اعمال و باعث انتقال انرژی به ذرات گاز می‌شود.
۲. یونیزاسیون:
این ورودی انرژی منجر به یونیزاسیون می‌شود، جایی که الکترون‌ها از اتم‌ها جدا شده و یون‌های مثبت و الکترون‌های آزاد ایجاد می‌کنند.
۳. تشکیل گونه‌های واکنش‌پذیر:
الکترون‌های آزاد با سایر مولکول‌های موجود در گاز برخورد کرده و مخلوطی از گونه‌های واکنش‌پذیر، از جمله رادیکال‌های آزاد شناخته شده به دلیل خواص ضدمیکروبی آنها، را تشکیل می‌دهند.
۴. عمل:
هنگامی که روی سطوح غذا اعمال می‌شود، این گونه‌های واکنش‌پذیر می‌توانند بدون آسیب رساندن به خود غذا، سلول‌های باکتریایی، ویروس‌ها و مواد آلی مانند آفت‌کش‌ها را مورد حمله قرار دهند و غیرفعال کنند.
پلاسمای سرد در صنعت غذا دارای نقشی چند وجهی و دایما در حال گسترش است:
۱. غیرفعال‌سازی میکروبی:
این فناوری می‌تواند بدون استفاده از گرما یا مواد شیمیایی، میکروارگانیسم‌های مضر روی سطوح غذا، ازجمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها را غیرفعال کند.
۲. بهبود فرآیند تولید مواد غذایی:
پلاسمای سرد می‌تواند ویژگی‌های سطحی غذاها را تغییر دهد و باعث بهبود خواصی مانند قابلیت خیس‌شوندگی شود که می‌تواند فرآیندهایی مانند خشک کردن یا روکش‌دهی را بهبود بخشد.
۳. افزایش ماندگاری:
این فناوری با غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌های فساد، می‌تواند ماندگاری غذاهای تازه و با حداقل فرآوری را افزایش دهد.
با وجود امیدوارکننده بودن این کاربردها، مسیر صنعتی شدن با چالش‌هایی نیز همراه است:
۱. پیچیدگی سیستم‌ها:
طراحی سیستم‌هایی که به‌طور یکنواخت سطوح نامنظم غذا را در مقیاس بزرگ تیمار می‌کنند، پیچیده است.
۲. صرفه‌جویی در هزینه:
این فناوری برای پذیرش گسترده باید از نظر اقتصادی به صرفه باشد و نیازمند نوآوری‌هایی برای کاهش هزینه‌های عملیاتی است.
۳. ادغام با فرآیندهای موجود:
سیستم‌های پلاسمای سرد باید به گونه‌ای طراحی شوند که به‌طور یکپارچه با خطوط فرآوری مواد غذایی فعلی ادغام شوند.
۴. ایمنی و تضمین کیفیت:
اطمینان از اینکه این فرآیند کیفیت غذا را تحت تاثیر قرار نداده و محصولات جانبی مضری تولید نمی کند، از اهمیت بالایی برخوردار است.
پلاسمای سرد نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در ایمنی و نگهداری مواد غذایی است. با مقابله با این چالش‌ها، راه را برای عصر جدیدی در صنعت غذا هموار می‌کنیم، عصری که با نوآوری و تعهد راسخ به سلامت مصرف‌کننده شناسایی می‌شود.
