Плазменные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Я ▲ EEfEiHE? ФИЗИКА ПЛАЗМЫ ИИЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Плазменные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности

Кончеков Е.М.1,2, Бурмистров Д.Е.1, Луканин В.И.1, Жуков В.И.1, Моряков И.В.1, Конькова А.С.1, Гудкова В.В.12, Борзосеков В.Д.1,2

1- Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва

2- Российский университет дружбы народов, Москва

Е-mail: konchekov@fpl. gpi. ru

DOI: 10.24412/cl-35673-2024-1-156-157

Применение плазменных технологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности открывает дополнительные возможности для решения широкого спектра задач, стоящих перед отраслью, таких как продовольственная безопасность, экологическая устойчивость и повышения урожайности сельскохозяйственных культур [1]. В реальной практике развивается два подхода к обработке биологических объектов: прямая обработка с помощью низкотемпературной плазмы (НТП) и обработка с помощью плазменно-активированной воды или растворов (ПАР) [2]. В первом случае параметры источника НТП устанавливаются в рамках, позволяющих НТП контактировать с поверхностью объекта, не вызывая термических повреждений. Во втором — на биологический объект наносится жидкость, которая благодаря плазменной обработке насыщена активными формами кислорода и азота.

Одно из ключевых направлений использования НТП и ПАР в сельском хозяйстве — обработка посадочного материала. Например, воздействие на семена модулирует всхожесть, скорость прорастания и устойчивость к неблагоприятным условиям. Механизм действия заключается в улучшении проницаемости семенной оболочки, ускорении водопоглощения и активации метаболических процессов. Кроме того, НТП и ПАР используются для защиты растений от фитопатогенов. Обработка поверхности семян, растений и плодов позволяет снизить необходимость применения химических пестицидов.

В пищевой промышленности НТП и ПАР применяется для обеззараживания и консервирования продуктов. Одно из перспективных направлений — деконтаминация поверхности продуктов питания, упаковок и оборудования [3]. Плазма и ПАР

я А sE 22-24 октябРя 2024 г-

уничтожают широкий спектр микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и грибы, обеспечивая высокий уровень гигиены и относительную безопасность продукции. Это особенно актуально для свежих овощей и фруктов, мясных и рыбных продуктов, а также готовых к употреблению блюд, где использование химических дезинфицирующих средств ограничено или нежелательно.

Потенциал применения НТП в сельском хозяйстве и пищевой промышленности значительно превышает текущие масштабы её использования. НТП предоставляет возможность создания новых технологий для улучшения качества и безопасности продукции, повышения урожайности и устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам. Внедрение плазменных технологий может способствовать снижению зависимости от химических пестицидов и консервантов, что соответствует современным тенденциям.

В докладе комплексно рассмотрены современные подходы и методы по применению НТП и ПАР в сельском хозяйстве и пищевой промышленности, а также представлены результаты исследований с использованием ряда источников НТП, созданных в ИОФ РАН.

Авторы выражают благодарность сотрудникам Центра биофотоники и отдела физики плазмы ИОФ РАН, особенно руководителям научных тематик Гудкову С.В. и Гусейн-заде Н.Г.

Публикация выполнена в рамках проекта 025323-2-000 Системы грантовой поддержки научных проектов РУДН.

1. Gudkov S.V., Sarimov R.M., Astashev M.E. et al., Phys. Usp. 2024, 67, 194.

2. Konchekov E.M., Gusein-zade N., Burmistrov D.E. et al., IJMS. 2023, 24,15093.

3. Konchekov E.M., Gudkova V.V., Burmistrov D.E. et al., Biomolecules. 2024, 14, 181.