توسعه و ارزیابی سامانه‌های میدان پالس الکتریک و سیستم پاششی- جت پلاسما برای کاهش بار میکروبی آب‌آلبالو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک بیوسیتپستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 استاد/ دانشگاه شهرکرد

3 مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

10.22034/jrmam.2025.14961.724

چکیده

یکی از دلایل فرایندهای مهم در صنعت غذا برای سلامت و افزایش ماندگاری محصولاتف پاستوریزاسیون می‌باشد. باتوحه به اینکه روش‌های متداول حرارتی پاستوریزاسیون موجب کاهش خواص کیفی محصولات می‌شود، دانشمندان به دنبال روشهایی غیر حرارتی بوده‌اند. از اینرو، به دلیل حساسیت بالای آب‌آلبالو به حرارت، با مقایسه دو فناوری نوین پلاسمای سرد اتمسفری و میدان پالس الکتریکی، راهکاری بهینه برای پاستوریزاسیون آب‌آلبالو ارائه شد که علاوه بر کاهش بار میکروبی، ترکیبات ارزشمند موجود در آن را حفظ شود. بدین منظور اثر دبی آب آلبالو (l/min 1- 3)، دبی گاز ورودی برای تشکیل پلاسما (l/min 3- 7) و درصد گاز آرگون به هوا (% 0 - 100) بر کاهش میزان اشیرشیاکلی در سامانه ترکیبی پاششی- جت پلاسما مورد بررسی قرار گرفت، و بعد از آن اثر دما ( C 25° -65)، شدت میدان (kV/cm 5-10) و زمان اعمال میدان (s 5- 35) بر کاهش میزان اشیرشیاکلی در سامانه میدان پالس الکتریک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بهینه سازی نشان داد مقدار بهینه دما، شدت میدان الکتریکی پالسی و زمان اعمال میدان جهت غیرفعال‌سازی اشرشیاکلی موجود در آب‌آلبالو به ترتیب l/min 4/2، l/min 72/4 و % 46/63 می‌باشد، که در این حالت سامانه پاششی-جت پلاسما منجربه log 372/1 غیرفعال‌سازی اشرشیاکلی موجود در آب‌آلبالو شد. همچنین مقدار بهینه دما، شدت میدان الکتریکی پالسی و زمان اعمال میدان جهت غیرفعال‌سازی اشرشیاکلی موجود در آب‌آلبالو به ترتیب C 72/64° ، kV/cm 94/9 و s 74/25 می‌باشد، که در این حالت سامانه میدان الکتریکی پالسی منجربه log 94/3 غیرفعال‌سازی اشرشیاکلی موجود در آب‌آلبالو شد. نتایج نشان داد که این روش‌ها توانایی کاهش بار میکروبی را دارند ولی برای از بین بردن کامل بار میکروبی نیاز به ترکیب با روش‌های دیگر دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Development and evaluation of pulse electric field systems and plasma jet -spraying system to reduce the microbial load of cherry juice

نویسندگان [English]

  • Farhad Jamali 1
  • Bahram Hosseinzadeh Samani 2
  • rahim ebrahimi 3
  • Zahra Izadi 3
1 Mechanical engineering of biosystem, Shahrekord university, Iran
2 Department of mechanical engineering of biosystem, Shahrekord university
3 mechanical engineering of biosystem< Shahrekord university, Iran
چکیده [English]

In this research, due to the high sensitivity of cherry juice to heat, by comparing the two new technologies of cold atmospheric plasma and pulse electric field, an optimal solution for the pasteurization of cherry juice was presented, which, in addition to reducing the microbial load, preserves the valuable compounds in it. For this purpose, the effect of cherry juice flow rate (1-3 l/min), input gas flow rate for plasma formation (3-7 l/min) and argon gas percentage to air (0-100%) on the reduction of Escherichia coli in the combined spraying system- The plasma jet was investigated, and then the effect of temperature (25-65°C), field intensity (10-5 kV/cm) and field application time (35-5 s) on the reduction of Escherichia coli in the electric pulse field system was investigated. The optimization results showed that the optimal value of temperature, intensity of the pulsed electric field and the time of application of the field to inactivate Escherichia coli in cherry juice are 2.4 l/min, 4.72 l/min and 63.46% respectively, which in this case the Plasma-jet spraying system results in 1.372 log inactivation of Escherichia coli present in cherry juice. Also, the optimal value of temperature, intensity of pulsed electric field and time of application of the field to inactivate Escherichia coli in cherry juice are 72.64°C, 9.94 kV/cm and 25.74 s, respectively, in this case, the system of pulsed electric field leads to log 3.94 inactivation of Escherichia coli present in cherry juice. The presented models and the results of the experiments showed that the temperature of cherry juice in the pulsed electric field system and the juice flow rate in the plasma jet spraying system were introduced as the most important factors in the inactivation of Escherichia coli in cherry juice.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pasteurization
  • pulsed electric field
  • atmospheric cold plasma
  • cherry juice
  • Escherichia coli

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار