Máy ozone khử trùng rau quả: Con dao hai lưỡi

Ở Việt Nam , rau quả không an toàn luôn là vấn đề gây nhiều bức xúc nên gần đây đã rộ lên phong trào sử dụng máy ozone để rửa rau quả. Tuy ozone có đem lại một số lợi ích trong việc khử các loại nấm bệnh và thuốc bảo vệ thực vật, nhưng cũng tiềm ẩn nguy cơ khó lường.

Bài viết này xin giới thiệu nghiên cứu “Những lợi ích và giới hạn của việc sử dụng ozone như là chất khử trùng cho trái cây sau thu hoạch” (*) của Tiến sĩ Brian Wild, chuyên gia ngành sau thu hoạch của Viện Nghiên cứu rau hoa quả Gosford.

Ozone được nhà hóa học van Marum phát hiện vào năm 1785, là khí phát sinh chung quanh máy phát tĩnh điện do ông chế tạo vào năm 1784. Nhưng mãi cho đến năm 1840 nhà khoa học Schonbein mới đặt tên cho khí này là “ozone”, tiếng Hy Lạp có nghĩa là “mùi hôi”.

Đã từ lâu chúng ta biết ozone là lớp khí bao quanh tầng khí quyển, bảo vệ quả đất chống lại sự thâm nhập của tia tím từ mặt trời. Tuy nhiên, không phải chỉ lớp khí bao quanh tầng khí quyển, ở các đô thị lớn như New York, Los Angeles, Tokyo - những nơi có lượng xe hơi dày đặc - cũng tìm thấy ozone, phát sinh do phản ứng khói quang hóa học và khí thải xe hơi. Ở những thành phố này, ozone làm cây cối phát triển èo uột, sức khỏe con người bị ảnh hưởng nặng nề.

Đặc tính lý hóa và ngưỡng an toàn của ozone

Ozone là khí không màu. Ở nồng độ thấp, ozone không có mùi nhưng ở nồng độ cao có mùi hôi hơi tanh. Do kết hợp hóa học có đến ba nguyên tử oxy nên ozone là loại khí gây phản ứng oxit-hóa rất mạnh, có khả năng tiêu hủy hầu hết những chất hữu cơ, kể cả cao su, nhựa và sợi thủy tinh. Ngoại trừ vàng và platinum, các kim loại khác như đồng và crôm là hai chất xúc tác rất thích hợp để ozone phát nổ nếu ở nhiệt độ cao. Vì có phản ứng oxit-hóa mạnh nên ozone cũng có khả năng giết chết bào tử nấm và vi khuẩn, do vậy thường được dùng như một chất khử trùng và có tác dụng mạnh nhất ( xem bảng 1).

Ở nồng độ cao, ozone có hại cho sức khỏe con người, chủ yếu ở hệ thần kinh và đường hô hấp. Ngộ độc ozone thường bắt đầu bằng triệu chứng nhức đầu, khó thở, ho khan. Nặng hơn nữa thì bị hen suyễn hoặc tổn thương thị giác, hư thủy tinh thể dẫn đến mù lòa. Ngưỡng an toàn của ozone được tính theo đơn vị nồng độ và thời gian mà con người hít thở trong môi trường có ozone. Đơn vị này gọi là Time Weighted Average.

Năm 1978, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) quy định ngưỡng an toàn của ozone là 0,076-0,1 ppm cho một giờ và đến năm 1994 quy định lại thành 0,06 ppm cho tám giờ. Có nghĩa là chúng ta có thể hít thở không khí có nồng độ ozone không quá 0,06 ppm liên tục trong tám giờ mà vẫn không có hại cho sức khỏe. Tuy nhiên đã có nhiều báo cáo cho rằng ngay với nồng độ 0,06 ppm, đường hô hấp của một số người đã bắt đầu có vấn đề. Cho nên khi ngửi được mùi hôi tanh của ozone (chỉ ngửi được mùi ozone khi nồng độ khoảng 0,02-0,05 ppm), thì đã bắt đầu ảnh hưởng đến sức khỏe.

Trong nông nghiệp, ozone được dùng cả ở thể khí và hòa tan với nước để khử trùng trên rau quả trong giai đoạn sau thu hoạch và tồn trữ.

Khí ozone có khả năng oxit-hóa hầu hết các chất hữu cơ nên rất thích hợp dùng để khử nấm và vi khuẩn có trên bề mặt của rau quả. Tuy nhiên, ozone không có khả năng tiêu hủy những bộ phận đã bị nấm và vi khuẩn xâm nhập. Cho nên nếu trong lô hàng (rau quả) đã có một số bộ phận bị hư thối thì việc lây lan vẫn tiếp diễn dù tồn trữ trong môi trường có ozone.

Nghiên cứu trên cam, quýt, chanh (Harding, 1968; Palou et al., 2001) cho thấy ngay cả khi tồn trữ quả ở phòng mát 5 ⁰C với nồng độ ozone 1 ppm, chỉ có bào tử bệnh mốc xanh ( green mould; Penicillium digitatum) trên những quả tiếp xúc trực tiếp với khí ozone là bị tiêu diệt, còn các quả đã bị nhiễm bệnh hoặc quả chứa trong thùng carton đều không bị ảnh hưởng của ozone, kết quả là tỷ lệ quả bị hư mốc vẫn cao.

Bên cạnh những lợi ích, việc tồn trữ rau quả trong môi trường có ozone cũng có thể gây thương tích cho bề mặt của rau quả. Thương tích này thay đổi tùy theo loại quả, giống, tuổi... nhưng nhìn chung, nếu nồng độ ozone trên 1 ppm thì nguy cơ bị thương tích rất cao.

Ozone có khả năng khử các loại khí ethylene, khí thải hydrocarbon từ xe nâng và rất nhiều mùi hôi tồn đọng trong phòng mát/kho chứa. Nhưng cũng vì tính oxit-hóa mạnh nên khí ozone cũng có thể làm hư hại các lớp cao su gắn viền chung quanh cửa kính hoặc làm hoen gỉ nhanh các vật bằng kim loại trong kho chứa như nhôm và sắt. Nếu không được bảo vệ cẩn thận, khí ozone có thể phá hủy các bộ phận của máy nổ và công tắc điện.

Khí ozone thường được pha ở nồng độ 3 ppm trong nước có nhiệt độ 20 ⁰C. Đây là dạng ozone được dùng rất phổ biến ở Việt Nam . Nghiên cứu (Wild, 2002) trên quả có múi như chanh, cam... cho thấy nước chứa ozone có thể giết 90% bào tử bệnh nấm mốc xanh nếu ngâm khoảng một phút trong nước sạch. Nhưng nếu nước dơ, có nhiều chất hữu cơ, tức là nước đã rửa nhiều lần thì hiệu quả sẽ giảm đi nhiều. Nước ozone không thể khử trùng khi rau quả đã bị mầm bệnh tấn công. Nếu trong rau quả có thứ đã bị hư thối, sự lây lan vẫn phát triển bình thường. Giữ ozone ở nồng độ thích hợp tương đối khó vì cứ ngâm qua một lượt thì nước lại dơ và tính giết nấm/khuẩn bị giảm.

Mặt khác, rau quả thường được ngâm và rửa trong nước có chứa thêm các loại thuốc bảo vệ thực vật khác để chống các loại bệnh mà ozone không thể kiểm soát. Nhưng khi trong nước có chứa ozone thì sẽ làm hoạt tính của thuốc bảo vệ thực vật mất đi hiệu quả. Thí nghiệm (Wild, 2002) cho thấy khi ngâm thuốc imazalil với ozone để rửa cam, chanh thì imazalil bị mất đi 60% hiệu quả sau một giờ, 80% hiệu quả sau ba giờ và mất sạch 100% hiệu quả sau sáu giờ. Với thuốc thiabendazole thì chậm hơn, ngâm ba giờ chỉ làm mất hiệu quả 10%, nhưng với mancozeb thì mất hết hiệu quả trong vòng 30 phút nếu pha với nồng độ 3 ppm.

***

Rau quả ở Úc khi được bày bán ở chợ là sạch, an toàn, bảo đảm không có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, vi sinh vật hoặc kim loại nặng. Điều này có được là nhờ nhà nước đã vận dụng một cách hợp lý giữa giáo dục (tập huấn nông dân quy trình sản xuất thực hành nông nghiệp tốt - GAP Freshcare) và chế tài nghiêm khắc trong sản xuất nông nghiệp. Người tiêu dùng ở Úc chỉ cần rửa rau quả bằng nước máy trước khi dùng là được (chất lượng nước sinh hoạt ở Úc là chất lượng nước uống). Vì vậy ở Úc không thấy sử dụng những loại máy hoặc hóa chất để khử trùng rau quả.

Trái lại ở Việt Nam, ví dụ như ở Hà Nội, chỉ có 13% diện tích rau quả có giấy chứng nhận an toàn nên xác suất mua phải rau “không an toàn” là rất cao. Do vậy, người tiêu dùng cần phải sử dụng máy hoặc hóa chất để khử trùng rau quả trước khi chế biến. Tuy nhiên, đối với các loại máy như máy ozone thì trước khi sử dụng, cần phải chú ý đến các vấn đề khoa học như đã nói ở trên.

 -----

(*) Công trình nghiên cứu đã được đăng trên bản tin Fruitgrower’s Newsletter số Autumn 2002.