مقایسه اثر پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک در حالت تیمار سطحی و حجمی بر خواص شیمیایی و فیزیکی زعفران

امروزه پلاسمای سرد فشار اتمسفری به عنوان یک روش کارآمد در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می­گیرد. از جمله مزیت­های این روش نسبت به روش­های غیر پلاسمایی بهره­وری بالا، به صرفه بودن اقتصادی و همچنین کاهش آلاینده­های مواد شیمیایی زیان بار می­باشد. در این تحقیق پلاسمای سرد فشار اتمسفری هوا با روش تخلیه سد دی الکتریک در حالت تیمار سطحی و حجمی تولید شده و اثر آن بر روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی زعفران مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور بعد از تولید و مشخصه­یابی ساختارهای پلاسمای تولید شده شامل ساختار الکترودی، خصوصیات الکتریکی و طیف سنجی نشر نوری، تاثیر این ساختارها بر خواص فیزیکی و شیمیایی زعفران مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا تاثیر تیمار سطحی و حجمی پلاسما بر باکتری زدایی اشرشیاکلی تلقیح شده از زعفران مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد پلاسمای تخلیه سد دی الکتریک در حالت تیمار سطحی با زمان تیمار ۱۵ دقیقه، منجربه غیرفعالسازی باکتریایی اشرشیاکلی می شود. در ادامه تاثیر تیمارهای سطحی و حجمی پلاسما بر خواص اصلی زعفران شامل کروسین، پیکروکروسین و سافرانال مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد در هر دو تیمار سطحی و حجمی پردازش بوسیله پلاسما نه تنها باعث کاهش خواص زعفران نمی­شود بلکه افزایش نسبی آنها را نیز به همراه دارد. در نهایت تاثیر تیمار سطحی و حجمی پلاسما بر روی افزایش غلظت مواد شیمیایی مضر در زعفران شامل نیترات و آمونیوم بررسی شد که نتایج نشان داد تیمار حجمی پلاسما به دلیل پردازش مستقیم باعث افزایش غلظت نیترات و آمونیوم تا دو برابر می­شود. در حالت کلی با توجه به نتایج تحقیق می­توان بیان کرد پردازش سطحی بدلیل پردازش غیر مستقیم، اثر باکتری زدایی بیشتر ، تاثیر مثبت بر روی خواص فیزیکی زعفران و عدم افزایش غلظت مواد شیمیایی مضر مانند نیترات و امونیوم روش مناسب­تری برای پردازش زعفران می­ باشد.

Nowadays, atmospheric pressure cold plasma is used as an efficient method in the food industry. Among the advantages of this method compared to non-plasma methods are high efficiency, economic feasibility, and the reduction of harmful chemical pollutants. In this study, atmospheric pressure cold air plasma was produced using the dielectric barrier discharge method in surface and volume treatment modes, and its effect on the physical and chemical properties of saffron was investigated. For this purpose, after the production and characterization of the plasma structures, including electrode structure, electrical properties, and optical emission spectroscopy, the effect of these structures on the physical and chemical properties of saffron was examined. Initially, the effect of plasma surface and volume treatment on the decontamination of Escherichia coli inoculated in saffron was investigated. The results showed that dielectric barrier discharge plasma in surface treatment mode with a treatment time of 15 minutes leads to the inactivation of Escherichia coli bacteria. Subsequently, the effects of surface and bulk plasma treatments on the main properties of saffron, including crocin, Picrocrocin, and Safranal, were investigated. The results showed that processing by plasma, in both surface and bulk treatments, not only does not reduce the properties of saffron but also leads to their relative increase. Finally, the effect of surface and bulk plasma treatments on the increase of harmful chemical concentrations in saffron, including nitrate and ammonium, was examined, and the results indicated that bulk plasma treatment, due to direct processing, increases nitrate and ammonium concentrations up to twofold. Overall, based on the research findings, it can be stated that surface processing, due to indirect processing, offers greater antibacterial effects, a positive impact on the physical properties of saffron, and does not increase the concentration of harmful chemicals such as nitrate and ammonium, making it a more suitable method for saffron processing.