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 15 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 می­باشد.

Nowadays, cold atmospheric pressure plasmas are used as an efficient method in food industries. The advantage of plasma method compared to other method are high productivity, cost-effectiveness and reduction of harmful chemical pollutants. In this study, cold atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma in surface and volumetric treatment mode was produced, and its effect on the physical and chemical properties of saffron was investigated. For this purpose, after the production and characterization of plasma structures including electrode structure, electrical properties and optical emission spectroscopy, the influence of these structures on the physical and chemical properties of saffron was investigated. At first, the effect of surface and volumetric plasma treatment on degradation of Escherichia coli bacteria was investigated. The results showed that surface dielectric barrier discharge plasma treatment with high treatment time has a great effect on inactivation of Escherichia coli. Then, the effect of surface and volume treatments on the main properties of saffron including crocin, picrocrocin and safranal were investigated. The results showed that surface and volumetric plasma treatment increase the main properties of saffron, surprisingly. Finally, the effect of surface and volumetric plasma treatments on increasing harmful substance in saffron including nitrate and ammonium was investigated. The results showed that volumetric treatment of plasma due to direct processing increase the harmful substances in saffron, including nitrate and ammonium. According to the results of this research, it can be concluded that the dielectric barrier discharge in surface treatment mode has advantages against volumetric treatment. The latter suffers from harmful by-products. In this regard, the surface treatment of saffron is preferable to volumetric.