等离子体活化气用于冷链消毒的研究进展

摘要：冷链运输是全球物流的重要组成部分，但其保存和输送物品的低温环境也会导致病毒及微生物的跨区域传播。例如，自2019年新冠疫情爆发以来，国内外有多起关于新冠病毒通过附着在冷链食品及外包装表面进行传播的报道。

冷链运输是全球物流的重要组成部分，但其保存和输送物品的低温环境也会导致病毒及微生物的跨区域传播。例如，自2019年新冠疫情爆发以来，国内外有多起关于新冠病毒通过附着在冷链食品及外包装表面进行传播的报道。

尽管如此，现有冷链消杀技术局限性较大：紫外线技术存在照射死角，作用范围有限；化学制剂喷洒在低温环境下易凝结成冰，消毒效率低，且存在有害残留。目前，尚缺乏高效稳定的冷链消杀技术。

图1 基于等离子体活化介质技术的消毒与治疗设备

鉴于此，笔者课题组提出将放电模式联合的等离子体活化气用于冷链消杀并开发了相应设备，如图1a所示。以金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性，ATCC25923）作为代表性病原微生物，研究验证了该装置在冷链环境下的消毒效果。

如图2a所示，放电模式联合的等离子体活化气处理5 min，对20℃下1 mm冰层中金黄色葡萄球菌的灭活效果达到2.7个数量级，明显强于臭氧模式和氮氧化物模式等离子体活化气。针对冷链运输中常用的温度设置（-20℃、-40℃和-80℃），进一步研究了放电模式联合的等离子体活化气对上述温度下冰层中金黄色葡萄球菌的灭活效果，处理时间为10 min。

如图2b所示，杀菌效果在-20℃下达到6个数量级以上（灭菌等级），但随着温度降低逐步减弱，在-80℃下仍然可以达到4.1个数量级，表明该设备普遍适用于冷链消毒，具有良好的应用潜力。