低温等離子體保鮮技術

1.什麼是等離子體？

等離子體是由部分電子被剝奪後的原子及原子被電離後產生的正負電子組成的離子化氣體狀物質，它是除去固、液、氣外，物質存在的第四態。等離子體是一種很好的導電體，利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發展為材料、能源、信息、環境空間科學的進一步發展提新的技術和工藝。

看似“神祕”的等離子體，其實是宇宙中一種常見的物質，在太陽、恆星、閃電中都存在等離子體，它佔了整個宇宙的99％。現在人們已經掌握利用電場和磁場產生來控制等離子體。例如焊工們用高温等離子體焊接金屬。等離子體可分為兩種：高温和低温等離子體。以上提到的是高温等離子體。現在低温等離子體廣泛運用於多種生產領域。例如：等離子電視，嬰兒尿布表面防水塗層，增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在電腦芯片中的蝕刻運用，讓網絡時代成為現實。

高温等離子體只有在温度足夠高時發生的。太陽和恆星不斷地發出這種等離子體，組成了宇宙的99％。低温等離子體是在常温下發生的等離子體（雖然電子的温度很高）。低温等離子體體可以被用於氧化、變性等表面處理或者在有機物和無機物上進行沉澱塗層處理。

2.我們的低温等離子體技術

我們通過兩種方法產生低温等離子體。一種是PEM固態電極電解純水技術及直流電場技術。根據不同領域的要求，我們採用不同的發生技術。PEM電解純水：食品、鮮花保鮮；空氣、水消毒；醫療用具消毒；直流電場：工廠煙氣處理

2.1PEM電解純水技術

根據電解純水及納米混合技術，我們成功開發了低温等離子體發生器－較低的成本產生等離子體及其二次產物臭氧，它突破了一般臭氧的極限濃度，並且通過納米技術將臭氧等活性離子與水很好的混合，加強處理效果。處理後的水、空氣無菌、無味；果蔬、肉類中的農藥殘留達到100％消除率。目前現有的低温等離子體和臭氧發生器是採用電離空氣和氧氣之技術，此類設備結構複雜、價格昂貴，並且電離率低，產生的臭氧濃度不足以殺死所有細菌，達不到很好的效果。同時在電離空氣時，會產生氮化物等有害氣體。也有少數廠家運用PEM電解純水技術，但因為採用白金作為催化物，所以價格居高不下。

與渦輪技術相比，採用納米技術進行水氣混合是我們產品的另一個競爭優勢。最著名的渦輪技術是日本的尼可尼泵，除了不能很好的將臭氧活性物質與水充分混合，影響殺菌效果，1.2萬/台的昂貴价格也失去了價格優勢。如果我們的等離子體發生器年產10萬台以上，其成本為50元/台。其操作成本只是水電費，費用非常低。

2.2直流電場等離子體發生技術在除煙氣中的運用

經過眾多學院和研究所研究對低温等離子體放電及電子束淨化煙氣研究證明這兩種技術比傳統技術有以下優勢：同時除去硫化物和氮化物，幹處理過程沒有水的再次污染，副產品是利用價值極高的化肥，不需要催化劑，較低的建設和操作成本。等離子體技術操作過程如何：

煙囱壁的磚（專利）是負極，中央的金屬絲是正極。運作是形成直流電場。直流電場產生低能量的電子（與電子束方法比較），電子在電場中被加速，然後與通過電場的煙氣中的微粒碰撞，發生吸附、氧化、分裂等反應，失去能量，回到低能量狀態，然後又進行下一輪循環。

被吸附上高能電子的塵粒將帶上電荷，被吸引到相反的電極，從而達到除塵效果，其除塵率達99％。

當電子被加速時，與氣體分子N2,O2,H2O,CO2As撞擊，將能量傳遞給它們，從而形成O,N,OH等原子，正負電子及激活後的分子，這些電子與離子，離子與離子及電子拆分的反應下一步的活性分子（如HO2等），大量的O,O2-,OH,H及O3等離子體產生，將SO2和NO氧化成NO2，N2O5，SO3,.或者生成懸浮物質。反應後的氣體被一個特殊的泵泵入另一個反應池中。這種軍用泵可以將氣體以強大的衝力打入水中，形成奶狀，保證了氣體不會溢出，與反應池中的物質充分反應。

向反應池中通入氨水(NH3)將SO2和NOx轉變成NH4NO3和(NH4)2SO4混合肥料。經過以上反應，達到99%的除氮效果，並且二氧化硫的排放量小於100mg/m3。

此低温等離子體技術與電子束相比的優勢所在？等離子體技術能更有效的傳遞能量，產生活性O,OH,HO2離子，氧化SO2。而在電子束方法中，高能量的電子束因為電離N2而浪費能量，因為電離N2的作用低於電離O2，其外，失去能量後的電子變成低能電子後不能被循環加速，所以，也是浪費能量的原因之一。

aredwithMAP(ModifiedAtmospherePlastics)與MAP(氣調法)

氣調法是國外普遍運用的一個方法，它是通過提高二氧化碳，減低氧氣，達到一個平衡，然後置於特殊的薄膜包裝中，形成一個高濕度的環境，抑制乙烯分泌，從而延緩水果蔬菜的成熟和組織的軟化，達到較長的貨價期。這個系統保持細胞結構完整，減少或抑制細菌和黴菌生長。氣調法可以延長貨價期，看是卻必須有滿足平衡環境的裝置，如氧氣分離器，產生二氧化碳的儀器，特殊的薄膜，對操作人員的要求也很高，如此昂貴的價格，讓如中國的的發展中國家無法承受。

氣調法只是解決了延長貨價期，但是對於困擾許多國家食品出口的農藥殘留問題卻無法解決。—NM分裝式低温等離子體真空減壓冷藏果蔬食品保鮮系統技術

綜合PEM電解純水及納米技術研製開發的等離子體發生器是我們的核心技術。利用等離子體發生器，針對食品鮮花保鮮我們成功開發了“EWM—NM分裝式低温等離子體真空減壓冷藏果蔬食品保鮮系統技術”。

這套系統是結合十多項專利技術。待處理的鮮花、果蔬、肉類等放入承受力最好的不鏽鋼雞蛋性的（專利），經過抽真空，降温，沖洗，等離子體處理－殺死內外部細菌、分解分泌或殘留的內外部的化學物如乙烯、農藥等，處理後配以普通薄膜包裝，可以達到很長的保值期。如玫瑰的保值期是60天，中華壽桃是40-45天，有些蔬菜可以達到90天。

5.低温等離子體保鮮技術的運用。

農藥殘留使中國僅2003年的農產品出口就遭受95億美元損失。針對當前農產品中農藥殘留物超標的問題，有關專家合作開發“等離子體真空減壓解農殘冷藏保鮮技術”，為農產品中的農藥殘留物去除提供終端解決方案。在正常耕作條件下，經過該技術的處理，可解除農產品農藥殘留物，延長農產品保鮮期。為我國農產品暢通無阻進入國際市場，跨越綠色壁壘提供了技術保障。

中國產品的價格優勢不容置疑，其蔬菜成本僅為世界平均水平的1/8－1/5。加入WTO後，中國憑着其成本低和產量高的優勢而擁有巨大的發展空間。但是目前低質量的品種以及低水平的處理工藝，使得中國加工的蔬菜的質量和包裝都不能達到國際市場的要求。現行的加工技術也不能有效地清除蔬菜上農藥殘餘，從而形成了難以跨越的出口技術障礙。

我們的低温等離子技術配以其它複合技術，可以殺死存在於蔬菜內部及外部的微生物，100%分解農藥殘餘。經處理後的蔬菜，在0-3℃下儲存30-50天，仍鮮嫩如初。因此，該技術不僅可以使蔬菜達到國際的出口檢測標準，還可以使一些原來只能通過空運出口的名貴品種蔬菜，可以改為海運，從而鞏固了我國產品的價格優勢。