ECA – công nghệ sạch trong chăn nuôi

ECA – công nghệ sạch trong chăn nuôi

Thực tiễn yêu cầu cần có một công nghệ sạch trong chăn nuôi gia súc, gia cầm, sản xuất thủy hải sản… nhất là trong tình hình dịch cúm gia cầm bùng phát, bài này viết về một công nghệ đang được ứng dụng trong chăn nuôivệ sinh y tế ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới ở châu Âu, Nhật, Nga, Canada, Mỹ…, công nghệ ECA. Trong 2 – 3 năm trở lại đây, nước ta đã xuất hiện những thiết bị ECA do các viện nghiên cứu nhà nước và các công ty tư nhân sản xuất.

Công nghệ ECA là gì?

ECA là viết tắt của thuật ngữ tiếng Anh là Electro-Chemical Activation dịch là hoạt hóa điện hóa. Đây là một phát minh của các nhà khoa học Liên Xô cũ vào những năm 70 của thế kỉ 20, đã thu được những kết quả ứng dụng tuyệt vời trong nông nghiệp, chăn nuôi gia súc, gia cầm và vệ sinh y tế.

ECA dựa trên một nguyên lý đơn giản: nước muối loãng 0,5 – 0,8% được đem điện phân trong một bình phản ứng gồm hai buồng ngăn cách nhau bởi một màng bán thẩm. Quá trình điện phân được khống chế sao cho chỉ có từ 1 – 2% nước muối bị điện phân. Sơ đồ nguyên lý của thiết bị ECA có thể xem hình dưới.

Dung dịch sau khi qua bình phản ứng có hai loại có tính chất rất khác nhau. Bên ngăn phản ứng chứa cực dương, dung dịch gọi là anolyte có tính oxid hóa và tẩy trùng rất mạnh; bên ngăn phản ứng chứa cực âm, dung dịch gọi là catholyte lại có tính tẩy rửa. Một số người nhầm tưởng đây là một biến dạng của công nghệ sản xuất thuốc tẩy (nước javel) thông thường, nhưng thực tế không phải vì những lẽ: nước javen chứa hàm lượng clor tự do rất cao có thể gây nguy hiểm cho người, gia súc và gia cầm; mặt khác khi chế tạo, trong bình phản ứng không có sự ngăn cách bởi một màng bán thẩm nên nước javel có tính chất kiềm mạnh có khả năng ăn mòn rất cao. Thực tế qua 30 năm ứng dụng tại Nga, dung dịch ECA đã chứng tỏ không hề gây nguy hiểm cho con người và môi trường, và được nhiều nước trên thế giới thừa nhận và đang ngày càng được mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác.

Những tính năng của dung dịch anolyte

Dưới tác dụng của dòng điện, muối ăn (có công thức hóa học là NaCl) bị biến đổi thành những chất có tính chất hóa học khác hẳn với dung dịch ban đầu. Các kiểm nghiệm hóa học cho thấy, dung dịch anolyte chứa những chất có tính oxid hóa mạnh như HClO (hypoclorit), H2O2 (oxy già), O3 (Ozon), HClO3 (pecloric), Cl2 (clor); bên cạnh đó còn xuất hiện các chất gốc tự do hoạt động như O2*, HO*, OH2*, O*, Cl*, ClO*, đóng vai trò là những tác nhân oxy hóa và diệt trùng cực mạnh. Chúng chỉ có hàm lượng rất nhỏ (tính theo đơn vị clor hoạt động thì tổng tất cả các hoạt chất đó chỉ khoảng 300mg/L) nhưng lại có hiệu quả diệt khuẩn cao. Đó là điều khác biệt với nước javel, hoặc nước clor (có hàm lượng clor hoạt hóa rất cao, nhưng khả năng diệt khuẩn lại thấp). Anolyte có tính acid, khi mới điều chế, độ pH nằm trong khoảng 2 – 4, khả năng diệt khuẩn mạnh nhất nằm trong khoảng pH từ 3,5 – 8,5. Các hoạt chất của anolyte dễ dàng bị phân hủy trong môi trường, tái tạo lại những chất như NaCl, nước, oxy… không hề gây nguy hại cho môi trường và con người, công nghệ ECA do vậy được đánh giá là một công nghệ sạch.

Những nghiên cứu tại nhiều nước trên thế giới đã cho thấy dung dịch anolyte có thể tiêu diệt toàn bộ hoặc làm giảm đáng kể những chủng loại vi khuẩn, nấm mốc có hại cho người và súc vật. Có thể dẫn ra đây một số ví dụ:

- Loại bị tiêu diệt toàn bộ: E.coli (gây các bệnh đường ruột), salmonella (chuyển hóa các thực phẩm thành những độc tố), Staphilococcus Aureus…

- Loại bị tiêu diệt một phần đáng kể: Enterococcus faecalis (vi khuẩn ký sinh trong đường ruột của người và súc vật); các loại vi khuẩn gây nhiễm trùng máu, trực khuẩn lao, virus gây viêm tủy xám, HIV…

- Các loại nấm gây bệnh ngoài da…

- Rất nhiều loại virus, vi khuẩn, nấm mốc, vi sinh vật đơn bào…

- ECA đã được quân đội Mỹ sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh than.

Một đặc điểm đáng quý nữa của dung dịch anolyte ngoài khả năng diệt nhiều loại vi khuẩn so sánh với các phương pháp diệt khuẩn khác như dùng khí Clor, hypoclorit, kháng sinh… là không để lại, hoặc chuyển hóa thực phẩm thành những độc chất khác, do đó đã tạo ra một nguồn thực phẩm an toàn, nhất là khi tình hình nhiễm kháng sinh đáng lo ngại trong thực phẩm tại các nước châu Á. ECA không có tác dụng ăn mòn những thiết bị sử dụng trong sản xuất.

Những ứng dụng của công nghệ ECA

Do có tính diệt khuẩn mạnh ECA đầu tiên được sử dụng để diệt khuẩn và vệ sinh chuồng trại, sát khuẩn các lò mổ. Ngày nay, ECA được biết đến trong nhiều ngành như: chăn nuôi, trồng trọt, bảo quản nông sản, sản xuất thực phẩm chế biến, vệ sinh y tế, xử lý nước uống, xử lý môi trường…

Trong chăn nuôi, khâu chuẩn bị chuồng trại được xử lý đầu tiên với dung dịch catholyte để tẩy rửa, sau đó chuồng trại được phun dạng sương với dung dịch anolyte để diệt khuẩn. Các loại gia cầm như gà vịt tỏ ra không có những phản ứng lạ với dung dịch ECA. Trứng được xử lý trước với anolyte cho thấy tỉ lệ con sống rất cao, anolyte được trộn với thức ăn và nước uống cho gia cầm kết quả cho thấy, sản lượng cũng như chất lượng thịt của gia cầm được tăng lên rõ rệt. Các kết quả ứng dụng trên các loại gia súc như heo, bò, cừu cũng cho những kết quả mỹ mãn. Các bệnh về đường ruột, bệnh đường miệng, bệnh lở mồm long móng đều bị loại trừ, sản lượng và chất lượng thịt tăng.

Các loại vật nuôi trong nhà như chó, mèo cũng có thể cho uống hoặc tắm ngoài da để diệt các loại ký sinh gây hại.

Tại các lò giết mổ gia súc, dụng cụ giết mổ được rửa với catholyte, sau đó được tiệt trùng với anolyte. Thịt sau khi giết mổ được xử lý bằng cách ngâm qua dung dịch anolyte cho thấy, chất lượng dinh dưỡng, trạng thái cảm quan không hề suy giảm mà còn giúp bảo quản thịt được lâu, các loại vi khuẩn gây hại không còn phát hiện so với khi chưa xử lý.

Trong các quy trình công nghiệp chế biến thực phẩm, vấn đề loại trừ vi khuẩn, nấm, virus, bào tử… luôn là một vấn đề quan tâm hàng đầu. ECA giúp tẩy trùng các dụng cụ và thiết bị trong nhà máy chế biến; xử lý nguyên liệu tươi; tiệt trùng nước trong quy trình chế biến. Lợi ích đem lại thật to lớn. ECA không để lại một chất gây hại cho người sử dụng, cải thiện đáng kể chất lượng vệ sinh thực phẩm so với các phương pháp khác, kéo dài thời gian sử dụng, không gây hại cho môi trường, tiết kiệm năng lượng…

Trong trồng trọt, hạt giống trước khi đem gieo được xử lý trước với anolyte, kết quả cho thấy cây tránh được nhiều bệnh về bộ rễ. Vườn cây được phun sương với dung dịch anolyte để tránh lây lan các loại bệnh từ cây này sang cây khác, rất thích hợp trong việc trồng hoa, trồng rau…

Anolyte còn dùng để xử lý nước sinh hoạt trên hai phương diện: tinh chế (loại bỏ những chất độc) và tiệt trùng. Trong lĩnh vực xử lý nước thải, đã có nhiều công trình công bố việc sử dụng anolyte để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ như phenol, nitrophenol, phẩm nhộm (những chất ô nhiễm khó phân hủy nhất)… và thu được những thành tựu đáng kể, 100% các chất phenol bị phân hủy.

Một vài hình ảnh về những ứng dụng điển hình của công nghệ ECA trên đây phần nào cho thấy ý nghĩa và lợi ích to lớn mà công nghệ này đem lại. Thế còn tình hình ứng dụng công nghệ này tại Việt Nam như thế nào?

Thay cho lời kết luận

Ở nước ta, công nghệ ECA đang được nhắc đến nhiều trong những năm gần đây. Người viết bài này thật bất ngờ và vui mừng khi biết một kết quả chuyển giao công nghệ ECA của Trung tâm Phát triển Công nghệ cao Hà Nội thu được kết quả rất tốt tại các trại nuôi tôm giống ở thị xã Tuy Hòa tỉnh Phú Yên cho thấy môi trường được làm sạch các loại vi khuẩn gây hại, các chất ô nhiễm, giúp điều chỉnh pH, tôm tăng trưởng và lột vỏ nhanh, rất khỏe mạnh (báo Phú Yên 10/3/2004). Theo thông tin của tác giả, có lẽ nước ta là nước đầu tiên ứng dụng công nghệ ECA trong nuôi trồng thủy hải sản. Đây là kết quả bước đầu rất đáng khích lệ, cần tiếp tục nhân rộng và trải nghiệm thực tế để thực sự thu lại lợi ích cao nhất từ công nghệ ECA. Những tác động của ECA như thế nào trên virus H5N1 và trước dịch cúm gia cầm hiện nay, ECA có thể làm được những gì. Đó là những vấn đề cần được các nhà khoa học trong nước trả lời cấp thiết.

Nguồn tin: Báo Khoa Học Phổ Thông

Bình chọn: