پتانسیل پیش تیمار پلاسمای سرد برای حفظ ویژگی های بیوشیمیایی و تضمین ایمنی میکروبیولوژیکی کلاله زعفران

زعفران، مانند بسیاری از محصولات کشاورزی دیگر، در هنگام کشت و پس از برداشت، مستعد آلودگی میکروبی است. درمان با پلاسمای سرد به عنوان یک روش موثر برای غیرفعال سازی میکروبی با حفظ کیفیت غذا پدیدار شده است. هدف از این تحقیق حفظ یکپارچگی رنگ و به حداقل رساندن حضور میکروارگانیسم ها در کلاله زعفران خشک با اجرای پیش تیمار با پلاسمای سرد بود. پارامترهای فرآیند با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)، با در نظر گرفتن نوع اتمسفر (آرگون و هوا)، زمان قرار گرفتن در معرض پلاسما (1، 5 و 10 دقیقه)، و توان پلاسما (40، 70 و 100 اینچ) به عنوان متغیرهای مستقل بهینه شدند. اهداف به حداکثر رساندن محتوای کروسین و به حداقل رساندن بار میکروبی کل بود. تجزیه و تحلیل سطح پاسخ نشان داد که اتمسفر آرگون تأثیر قابل توجهی در کاهش آلودگی میکروبی نسبت به هوا دارد و افزایش زمان قرار گرفتن در معرض پلاسما منجر به کاهش بار میکروبی شد. حداکثر کاهش بار میکروبی، با 0.9 چرخه لگاریتمی در مقایسه با شاهد، با درمان 10 دقیقه‌ای با توان 40 W به دست آمد. مدت زمان طولانی قرار گرفتن در معرض پلاسما منجر به کاهش جزئی در رنگ، طعم، عطر و خواص آنتی اکسیدانی کلاله زعفران شد. به طور خاص، رنگ، طعم و عطر به ترتیب 0.5٪، 0.5٪ و 0.08٪ با زمان قرار گرفتن در معرض پلاسما طولانی تر کاهش یافت. فعالیت آنتی اکسیدانی با زمان قرار گرفتن در معرض طولانی مدت 0.64٪ کاهش یافت. با این حال، نمونه های تیمار شده با پلاسما هیچ نشانه ای از اشریشیا کلی، کپک یا مخمر را نشان ندادند. علاوه بر این، یافته های ما نشان داد که نوع جو به طور قابل توجهی بر کاهش آلودگی و حفظ کیفیت رنگ کلاله زعفران تأثیر دارد. پیش تیمار پلاسمای سرد به عنوان روشی مناسب برای حفظ ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی زعفران و در عین حال کاهش مؤثر آلودگی میکروبی، نویدبخش است.

Saffron, similar to numerous other agricultural commodities, is susceptible to microbial contamination during cultivation and postharvest handling. Cold plasma treatment has emerged as an effective method for microbial inactivation while preserving food quality. The aim of this research was to preserve the color integrity and minimize the presence of microorganisms in dried saffron stigma by implementing cold plasma pre-treatment. Process parameters were optimized using the response surface method (RSM), considering the type of atmosphere (argon and air), plasma exposure time (1, 5, and 10 min), and plasma power (40, 70, and 100 W) as independent variables. The objectives were to maximize crocin content and minimize the total microbial load. The analysis of the response surface revealed that the argon atmosphere had a more significant impact on reducing microbial contamination than air, and an increase in plasma exposure time led to a decrease in microbial load. The maximum reduction in microbial load, by 0.9 logarithmic cycles compared to the control, was achieved with a 10-min treatment at 40 W power. Extended plasma exposure durations led to a minor reduction in the color, taste, aroma, and antioxidant properties of saffron stigma. Specifically, the color, taste, and aroma decreased by 0.5%, 0.5%, and 0.08%, respectively, with longer plasma exposure times. The antioxidant activity decreased by 0.64% with prolonged exposure time. However, the plasma-treated samples did not show any signs of Escherichia coli, mold, or yeast. Furthermore, our findings demonstrated that the type of atmosphere significantly influenced the reduction of infection and maintenance of saffron stigma’s color quality. Cold plasma pretreatment holds promise as a viable method for preserving the physicochemical attributes of saffron while effectively reducing microbial contamination