کاهش بار میکروبی در زعفران (Crocus sativus L.) با استفاده از تیمار پلاسمای سرد: یک مطالعه In vitro

زمینه و هدف: یکی از مشکلات مرتبط با صادرات زعفران فله‌ای سنتی در فصل برداشت، بار میکروبی کنترل نشده است. از این رو، کشف یک روش مناسب برای کاهش آلودگی میکروبی بسیار مهم است. فناوری پلاسمای سرد یک رویکرد ایمن، غیرحرارتی و کارآمد برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زای مختلف در محصولات غذایی یا کشاورزی مختلف است. با توجه به اهمیت غذایی و دارویی زعفران (Crocus sativus L.)، پژوهش حاضر با هدف مطالعه کارایی پلاسمای سرد برای کاهش آلودگی میکروبی زعفران انجام شد.

مواد و روش‌ها: از روش پلاسمای سرد برای تیمار نمونه‌های زعفران تحت شرایط مختلف (دو نوع گاز مختلف، دو فشار مختلف و دو فرکانس مختلف، اما یک توان، یک زمان قرارگیری، یک تزریق گاز و یک دما) استفاده شد. سپس بار میکروبی تیمارها در سطح احتمال 1 درصد در مقایسه با شاهد اندازه‌گیری شد.

یافته‌ها: نتایج ما نشان داد که بار میکروبی در نمونه‌های تیمار شده توسط فناوری پلاسمای سرد کاهش یافت. موثرترین شرایط در کاهش بار میکروبی در سیستم‌های پلاسمای سرد تحت خلأ، انرژی فرکانس رادیویی (RF) با 13.56 مگاهرتز، فشار در 10^{-2} تور، زمان قرارگیری 5 دقیقه، گاز تزریقی هوا و آرگون (50 لیتر در دقیقه)، دما در 25 درجه سانتی‌گراد و توان 30 وات مشاهده شد. این تیمار با کاهش 46.6 درصدی بار میکروبی بسیار موثر بود.

نتیجه‌گیری: بنابراین، فناوری پلاسمای سرد می‌تواند یک رویکرد بدون خطر برای کاهش بار میکروبی در ادویه‌ها، به ویژه زعفران باشد. در نهایت، نتایج آزمایشگاهی ما شرایط بهینه و اطلاعات اولیه را برای تحقیقات آینده در مورد کاهش آلودگی صنعتی گیاهان دارویی معرفی می‌کند.

Background & Objective: One of the problems associated with exporting traditional bulk saffron during the harvest season is the uncontrolled microbial load. Hence, it is crucial to discover a suitable method for microbial decontamination. Cold plasma technology is a safe, non-thermal, and efficient approach to deactivating different pathogenic microorganisms in different food or agricultural products. Considering the nutritional and medicinal importance of saffron (Crocus sativus L.), the present research aimed to study the efficacy of cold plasma for decontaminating saffron.

Materials & Methods: The cold plasma method was used to treat samples of saffron under various conditions (two different gas types, two different pressures, and two different frequencies, but one power, one exposure time, one gas injection, and one temperature). Subsequently, the treatments’ microbial load was measured at a probability level of 1% compared to the control.

Results: Our results indicated that the microbial load in the treated samples was reduced by cold plasma technology. The highly effective in reducing microbial load was shown in conditions with cold-vacuumed plasma systems, radio frequency energy (RF) with a 13.56 MHz, pressure at 10^{-2} Torr, exposure time of 5 min, injected gas with air and argon (50 L min^{-1}), the temperature at 25°C, and power of 30 W. This treatment was highly effective in decreasing microbial load by 46.6%.

Conclusions: Hence, the cold plasma technology can be a risk-free approach to reduce the microbial load in spices, particularly saffron. Ultimately, our in vitro results introduce an optimized conditions and primary information for future research on the industrial decontamination of medicinal plants.