南乌拉尔国立大学食品与生物技术系和光学信息技术系的一个跨学科研究团队首次在俄罗斯提出了一种利用大气冷等离子体和紫外线辐射相结合的谷物消毒系统。与化学处理不同，这种方法环境友好，能够保留谷物的天然营养价值，抑制微生物滋生，并延长其保质期。
在全球气候变化的背景下，保护粮食资源仍然至关重要，而寻求创新方法将有助于确保农业部门在区域和联邦层面的可持续发展。目前，在气候变化的实际条件下，相当一部分收获的谷物在收获和储存过程中会损失质量和安全性。受有害霉菌污染的原材料将无法使用，因为它们可能对潜在消费者的食物链造成严重问题。
由于谷物质量要求很高，任何消毒方法都必须符合环境安全要求，经济可行，且不改变谷物本身的工艺和生理特性。主要难点在于确定影响参数，因为用于评估最终结果的选定标准具有多方面的性质。
食品与生物技术系的科学家们开发了研究方法和一系列实验室实验，以确保该消毒方法在谷物原料参数存在差异的情况下仍能有效发挥作用。据该项目科学主任伊琳娜·波托罗科介绍，所建立的试点装置提供了一个独特的机会，可以利用冷大气等离子体和紫外线辐射的混合效应，扩展今年在降低谷物微生物群中产毒霉菌次级代谢产物和其他有毒物质的隐蔽形式风险方面的研究任务。科学家们已经确定了能够产生最显著消毒效果的最佳加工参数。
“我们探索了多种原料处理方案，包括使用高电流、低能量电子束的实验，”南乌拉尔国立大学光信息学系副教授阿尔乔姆·莱维说道。“这些电子束虽然能彻底杀死霉菌，但由于电子束是体积能量源，会深入谷物内部，因此也会降低谷物的天然营养价值。而冷大气等离子体是一种表面能量源，已被证明100%安全有效，它只处理谷物表面，保留了谷物的天然特性和品质。”
这种谷物原料消毒方法经济可行、环境友好，并且能够延长处理后产品的保质期，同时保持其生理特性。科学家指出，消毒后，原本不适合食用的谷物可以用作饲料或播种。
“该系统的工作原理相对简单，”阿尔乔姆·莱维解释道。 “冷等离子体是通过10千伏脉冲电压、100赫兹频率的负电晕放电产生的。在正常情况下，大气空气作为等离子体形成物质，处理时间约为20-30秒，因此该方法在经济上可行。”
该设备易于扩展，并可根据企业的生产需求进行调整。根据传送带的尺寸，该系统每小时可处理10至500公斤的谷物。据研究人员称，该设备的投资回收期约为6-8个月，具体取决于谷物的处理量。
车里雅宾斯克的科学家们研究了使用非热方法对谷物进行消毒的问题，这是俄罗斯科学基金会区域项目（项目编号：24-16-20028）的一部分。