کاربرد ازن در کشاورزی و مواد غذایی

مقدمه

کاربرد ازن در کشاورزی و مواد غذایی : میکروارگانیزم‌ها در هر جایی که مواد غذایی وجود دارد حضور دارند، از زمینی که محصولات کشاورزی در آن کاشته شده، رشد کرده و درو می شود گرفته تا محل پرورش دام و کارخانجاتی که محصولات کشاورزی و دام‌ها را فراوری می‌کنند و کارخانجات بسته‌بندی و ذخیره غذا. کنترل میکروارگانیزم‌ها مخصوصا میکروارگانیزم‌های بیماری‌زا (آنهایی که باعث ایجاد بیماری در انسان و دام می شود) در تمام مراحل اهمیت دارد. اندازه‌گیری دقیقی برای کنترل میکروارگانیزم‌ها مورد نیاز است.

روش های کلاسیک کنترل شیمیایی مبتنی بر ترکیبات کلر یا برم برای کنترل میکروارگانیزم‌ها موثر هستند اما استفاده از آنها می تواند منجر به تشکیل محصولات ثانویه هالوژنی شود و به تبع آن می تواند وارد محصولات غذایی گردد. ازن که فقط شامل اتم های اکسیژن است، یکی از قوی‌ترین ضدعفونی‌کننده‌های موجود است و محصولات ثانویه هالوژنی به وجود نمی‌آورد. به علاوه، ازن می تواند هم در حالت گاز عمل کند و هم در حالت مایع که مزایای بیشتری به آن می‌دهد. ترکیب ازن با سایر مواد (هیدروژن پرکسید یا اشعه ماورای بنفش)، به شکل منحصربه‌فردی، رادیکال آزاد هیدروکسیل تولید می کند که بسیار واکنش پذیر و یک عامل اکسیدکننده قوی‌تر نسبت به خود ازن است.

ازن هم یک عامل اکسیدکننده و هم یک گندزدای قوی است. به این دلیل، هر دو مزیت می تواند در طول یک قدم از ازن‌دهی، به دست آید. اگرچه، در زمان درنظر گرفتن اکسیداسیون باید توجه کرد که تمام مواد قابل اکسیدشدن، حتی توسط ازنی که قوی‌ترین اکسیدان و گندزدای تجاری موجود است، به صورت کامل از بین نمی‌روند. در اکثر موارد، واکنش اکسایش از طریق یک مرحله میانی به راه می‌افتد و فقط زمانی به CO2 و آب می رسد که غلظت کافی ازن در مدت زمان مناسب برای آلاینده ایجاد شود تا اکسیداسیون به صورت کامل صورت گیرد.

ازن در کشاورزی و مواد غذایی

در معرض ازن قرار دادن آن دسته از مواد غذایی که ذات ارگانیک دارند، بسیار اهمیت دارد. استفاده یکسره از ازن برای کنترل میکروارگانیزم‌ها می تواند به سادگی، مواد ارگانیک سطح را تا حدی اکسید کند و می تواند ذات سطح ماده غذایی را تغییر دهد. کلید استفاده موفقیت‌آمیز از ازن، افزودن ازن به اندازه کافی است تا بتواند ماموریت خود را به خوبی انجام دهد اما این اندازه نباید آنقدر شود که به خود ماده غذایی آسیب برساند. این امر نیازمند آزمایش و توسعه شرایط ازن‌دهی برای اعمال بر محصولات غذایی خاص است.

آب یک عامل فرآوری حیاتی در کشاورزی و مواد غذایی است. به شکل‌های مختلفی می توان از آن برای حمل ازن استفاده کرد. از آنجایی که آب با مواد غذایی در تماس است، حیاتی است که این آب تا حد امکان پاکیزه باشد. به علت هزینه های فزآینده تصفیه آب آشامیدنی، فشار اقتصادی بر روی استفاده مجدد از آب در مصارف کشاورزی متمرکز شده است. ازن دارای سابقه طولانی و اثبات شده ای در تصفیه آب و فاضلاب است و بنابراین مصارف بالقوه زیادی در کارخانجات فرآوری محصولات غذایی و کشاورزی دارد. در حال حاضر از آب حاوی ازن در بسیاری از تاسیسات فرآوری مواد غذایی برای شستشوی محصولات و شستشوی تجهیزات فرآوری و ذخیره استفاده می‌شود.

اکثر محصولات کشاورزی پس از درو، و پیش از بسته بندی و فروش، ذخیره می شوند. ازن در حالت گاز که با توجه به غلظت، رطوبت نسبی و مدت استفاده، به درستی اعمال شده باشد می تواند سطح میکروارگانیزم و حشره را در محصول در طول ذخیره، پایین نگه دارد بنابراین عمر انبارش را افزایش می دهد و کیفیت محصول را بالا نگه می دارد و منجر به کاهش اتلاف محصول در طول انبارش می گردد.

توسعه کشاورزی اخیر در سوئیس شامل استفاده تقریبا همزمان از آب دارای بار منفی و ولتاژ بالا، سپس اسپری مایع حاوی ازن و سپس تابش اشعه ماورای بنفش با انرژی بالا است (استفن ۲۰۰۵؛ رایس و استفن ۲۰۰۵). این رویکرد، واکنشی را برای رشد گیاهان تحریک می کند که به آن «مقاومت کسب‌شده سیستمی» گفته می شود. نتیجه این است که نیاز به اسپری مواد شیمیایی آفت‌کش بر روی گیاهان از بین می رود. استفاده دوره‌ای از این تکنولوژی Phyto3 Tech، گیاهان را تمیز، بدون عوامل بیماری‌زا و بدون نیاز به اسپری مواد شیمیایی نگه می‌دارد. این بدان معنا است که مواد شیمیایی بر روی محصولات کشاورزی باقی نمی ماند و این مواد وارد خاک نمی‌گردد.

ازن در کشاورزی و مواد غذایی کاربرد دارد استفاده از ژنراتور ازن در فرآوری مواد غذایی براساس گزارش مجله تکنولوژی آب در جولای ۲۰۰۵ زیاد شده است. متخصصان صنعتی می گویند استفاده بالقوه از ازن در صنایع فرآوری مواد غذایی، در طول زمان افزایش خواهد یافت زیرا این صنایع هر روز بیشتر با این تکنولوژی و قابلیت های آن آشنا می شوند. انستیتو تحقیقات انرژی الکتریکی (EPRI) موارد زیر را به عنوان برخی از مصارف نوظهور، شناسایی کرده است:

۱٫تخم‌مرغ: تمام سطح پوسته تخم مرغ را برای از بین بردن باکتری های بیماری زا، ضدعفونی می کند.

۲٫میوه و سبزیجات : آب شستشوی پیش از فرآوری را تصفیه می کند.

۳٫ماکیان: آب‌سردکن ماکیان را برای کاهش باکتری های بیماری زا، ضدعفونی و آب سرریز را برای بازیابی و استفاده مجدد، تصفیه می کند (براساس دستورالعمل دپارتمان کشاورزی آمریکا).

۴٫کارخانجات شراب‌ سازی: آب سرد را ضدعفونی کرده و روش های ضدعفونی سنتی با مواد شیمیایی قوی و آب گرم را جایگزین می کند.

۵٫حبوبات: از ازن به عنوان جایگزینی برای آب کلردار به منظور کنترل باکتری و کپک در فرآوری حبوبات استفاده می شود.

۶٫ماهی: تصفیه آب در تانکرهای آبکشت، به شدت تولید کف را کاهش می دهد، حتی بدون خالص کردن آب.

۷٫شیلات: استفاده از ازن برای فرآوری شیلات شامل پالایش صدف، پمپ هوادهی، نوار اسپری و تانکر ترکیب سوریمی است.

وحید میرزاآقایی ( محقق و پژوهشگر ازن )

عنوان مقاله: کاربرد ازن در کشاورزی و مواد غذایی (ازن در کشاورزی)

سایت تحقیقات و اطلاعات ازن