Ozone Grain Treatment

Ozone may provide environmentally safe protection for grains

Mengambil petunjuk dari sistem pemurnian udara yang digunakan di ruang bedah, para periset Universitas Purdue telah menemukan bahwa ozon dapat menghilangkan serangga di fasilitas penyimpanan biji-bijian tanpa merugikan kualitas makanan atau lingkungan. Download Photo Here Keterangan foto di bawah ini

Ironisnya, gas tersebut disebut-sebut sebagai alternatif fumigan karena menanggapi sebuah perjanjian internasional yang melarang penggunaan bahan kimia lapisan ozon yang saat ini digunakan untuk menyingkirkan fasilitas penyimpanan makanan serangga. Ketika ozon digunakan untuk membunuh serangga biji-bijian, ini berlangsung dalam waktu yang sangat singkat tanpa merusak lingkungan atau gandum, para ilmuwan Purdue melaporkan dalam Journal of Stored Products Research edisi Januari.

'Ozon memiliki masa paruh yang sangat singkat dan kami menggunakan dosis yang relatif rendah, tapi cukup untuk membunuh seekor serangga,' kata Linda Mason, profesor entomologi Purdue dan rekan penulis studi tersebut. 'Bahan kimia yang digunakan saat ini dapat membunuh segala sesuatu yang ada di dalam dan di sekitar keranjang gandum, termasuk manusia. Dengan ozon, kita tidak menghasilkan ozon pada konsentrasi mematikan, dan kita memiliki kendali yang lebih baik terhadapnya saat ini.' Tim Riset Kualitas Unggas Pasir Unggulan Purdue memulai studinya sebagai tanggapan terhadap Protokol Montreal 1987, sebuah kesepakatan internasional untuk melarang zat yang dianggap berbahaya bagi lapisan ozon bumi. 

Salah satu zat tersebut adalah metil bromida, biasa digunakan untuk melawan hama tanaman di dalam tanah dan di fasilitas penyimpanan biji-bijian. Mulai tahun 2005, sudah tidak lagi tersedia. Penggantian fumigan kimia sangat penting karena serangga tidak hanya memakan biji-bijian, mereka buang air besar di atasnya sehingga menyebabkan perkembangan jamur, terutama Fusarium dan Aspergillus. Jamur ini bisa melepaskan racun mikotoksin yang mematikan yang dapat menyebabkan penyakit pada sebagian besar ternak dan telah dikaitkan dengan beberapa bentuk kanker manusia. Pada manusia, sekitar 76 juta kasus penyakit bawaan makanan terjadi setiap tahun di Amerika Serikat, menurut Centers for Disease Control and Prevention. Para ahli memperkirakan bahwa 5 persen sampai 10 persen dari produksi pangan dunia hilang setiap tahun karena serangga, dan di beberapa negara angka itu diyakini setinggi 50 persen.

Dalam studi terakhir, peneliti Purdue menggunakan ozon untuk mengobati nasi, popcorn, gandum musim dingin merah lembut, gandum musim dingin merah keras, kedelai dan jagung. Mereka menggunakan ember plastik lima galon dan drum baja 50 galon, tempat penyimpanan berisi biji-bijian, dan tas jinjing yang terkubur semua dipenuhi gandum dan sejumlah serangga pemakan biji yang diketahui untuk menguji keefektifan pembunuhan ozon. Penelitian sebelumnya tentang aliran ozon dan efektivitas dalam menghilangkan serangga dilakukan baik dalam wadah penyimpanan serupa atau di tempat sampah 500 gubuk yang dibangun untuk studi percontohan di Peternakan Agrik Purdue.

Pengobatan ozon meliputi dua aplikasi ozon. Pada tahap pertama, ozon bergerak melalui butiran perlahan karena gas bereaksi, atau ikatan, dengan materi pada permukaan butir. Perawatan pertama ini memungkinkan ozon bereaksi dengan sebagian besar permukaan butiran dan menurunkan ozon, kata Mason. Dengan aplikasi ozon kedua, gas bergerak melalui grain lebih cepat karena tidak diperlambat oleh reaksi dengan grain. Hal ini memungkinkan ozon membunuh serangga dengan bereaksi dengan mereka daripada gandum. Menguji biji-bijian yang berbeda memungkinkan para ilmuwan menjawab dua pertanyaan penting. Salah satunya adalah apakah ozon dialirkan secara berbeda melalui biji-bijian yang kurang berpori atau dengan ukuran kernel yang berbeda dari jagung, seperti gandum. Yang kedua adalah bagaimana paparan ozon mempengaruhi kualitas produk makanan yang terbuat dari biji yang diolah.

Dirk Maier, seorang profesor teknik pertanian dan biologi Purdue, belajar bagaimana membuat aliran ozon secara efisien dan efektif melalui tempat penyimpanan biji-bijian. Charles Woloshuk, ahli botani dan profesor patologi tanaman, mempelajari efek ozon pada jamur dan mikotoksin. Fidel Mendez, seorang mahasiswa tingkat master botani, mempelajari produk akhir yang dihasilkan dari biji yang dirawat untuk menentukan apakah kualitasnya sama dengan yang dibuat dari gandum yang tidak diperlakukan. 'Kami ingin menentukan apakah gandum itu tampak berbeda, jika digiling dengan cara yang sama, jika itu membuat tepung dengan cara yang sama. Apakah roti rasanya sama bila dibuat dari gandum ozonated?' Kata Mason 'Intinya, tidak ada perbedaan. Industri makanan dapat mengambil gandum yang telah diobati dengan ozon dan tahu tidak akan mempengaruhi kemampuan mereka untuk menghasilkan produk yang sama pada akhirnya.' Tim juga memeriksa bagaimana perawatan ozon mempengaruhi jumlah asam amino penting dan asam lemak esensial, lemak yang tidak diproduksi oleh tubuh. Perlakuan tersebut tidak menimbulkan perbedaan signifikan pada nilai gizi dan metabolisme zat-zat ini dalam biji-bijian yang dipelajari, kata Mason.

Para ilmuwan memulai studi mereka setelah sebuah perusahaan yang menggunakan sistem pemurnian udara ozon di rumah sakit melihat bahwa ventilasi udara bebas kecoa. Tidak adanya kecoak di bangunan besar tidak biasa, sehingga para peneliti menguji berbagai dosis ozon pada serangga yang berbeda dan mendapati gas itu berakibat fatal pada serangga. 'Semua spesies yang kami uji sepertinya terpengaruh,' kata Mason. 'Satu-satunya yang tidak kita kendalikan adalah kumbang yang belum matang karena disembunyikan di dalam kernel. Ozon, tidak seperti fumigan kimia, tidak menembus ke dalam kernel yang cukup untuk membunuh serangga yang belum menghasilkan.' Saat ini, para periset sedang mempelajari cara menggunakan ozon sebagai pengobatan pencegahan dengan kemungkinan penyegelan fasilitas penyimpanan biji-bijian dengan lapisan ozon, seperti halnya stoples jeli yang ditutup dengan lilin. Prakarsa Penelitian Nasional USDA menyediakan dana untuk penelitian ini.