بهینه‌سازی نابودی پاتوژن‌های شاخص و بررسی تغییرات کیفی شیر بطری‌شدۀ تیمارشده با پلاسمای سرد

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسنده

گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

در این مطالعه، یک سیستم پلاسمای تخلیۀ سطح شامل یک سیستم استوانه‌ای برای تیمار شیر درون بطری استفاده شد. تخلیۀ برق با فرکانس و ولتاژ موردمطالعه به الکترود انجام شد. با کمک نرم‌افزار دیزاین اکسپرت و طرح اپتیمال فاکتوریل، تیمارهای بهینه‌سازی به‌دست‌آمدند. زمان نابودی میکروارگانیسم‌های باسیلوس سرئوس، باسیلوس کواگالانز، باسیلوس استئاروترموفیلوس و کلستریدیوم بوتولینوم، ترکیبات تغذیه‌ای و یا بروز واکنش‌های شیمیایی، و میزان زمان غیرفعال‌سازی آنزیم‌های کاتالاز، فسفاتاز قلیایی، لیپاز، پراکسیداز، پروتئاز و زمان نابودی ترکیبات تغذیه‌ای آلبومین سرم گاوی، ایمنوگلوبولین‌ها، آلفا-لاکتآلبومین، بتا-لاکتآلبومین، لیزین و تیامین نیز به‌عنوان پاسخ در طرح دیزاین اکسپرت درنظرگرفته شدند. شبیه‌سازی توسط نرم‌افزار کامسول 3.5a برای یک هندسۀ دوبُعدی اجرا شد. نتایج نشان دادند باسیلوس استئاروترموفیلوس بیشترین مقاومت در برابر اعمال پلاسمای سرد را داشته و بعد از آن سایر باکتری‌ها مقاومت نزدیکی از خود نشان داده‌اند. تغییرات دمای اولیه نسبت به تغییرات ولتاژ، اثر بیشتری بر میزان تولید گونه‌های فعال داشت. تحت‌تأثیر تیمار پلاسمای غیرحرارتی، زمان دناتوره‌شدن پروتئین‌ها و اسیدآمینۀ موردمطالعه تفاوت معنی‌داری در سطح 5 درصد دارد. در این بین، زمان غیرفعال‌شدن اسیدآمینۀ لیزین از سایر موارد مطالعه‌شده در این بررسی، کمتر و پروتئین بتا-لاکتآلبومین از همه بیشتر بود. فناوری پلاسمای سرد می‌تواند به‌عنوان یک مداخلۀ ضدمیکروبی جدید برای غیرفعال‌کردن پاتوژن‌ها و بهبود ایمنی محصولات لبنی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

© 2023, Research Institute of Food Science and Technology. All rights reserved.

This is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0). To view a copy of this license, visit (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Balthazar, C. F., Pimentel, T. C., Ferrão, L. L., Almada, C. N., Santillo, A., Albenzio, M., . . . Cruz, A. G. (2017). Sheep Milk: Physicochemical Characteristics and Relevance for Functional Food Development. Compr Rev Food Sci Food Saf, 16(2), 247-262. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12250
Coutinho, N. M., Silveira, M. R., Rocha, R. S., Moraes, J., Ferreira, M. V. S., Pimentel, T. C., . . . Cruz, A. G. (2018). Cold plasma processing of milk and dairy products. Trends in Food Science & Technology, 74, 56-68. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.02.008
De Jong, P. (2008). Chapter 1-Thermal processing of milk. In Britz & Robinson (Eds.), Advanced dairy science and technology (pp. 2-34). Blackwell.
Gurol, C., Ekinci, F. Y., Aslan, N., & Korachi, M. (2012). Low Temperature Plasma for decontamination of E. coli in milk. Int J Food Microbiol, 157(1), 1-5. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2012.02.016
Ibarz, A., & Augusto, P. E. D. (2017). Chapter 3-Principles of unit operations in food processing. In Sant'Ana (Ed.), Quantitative Microbiology in Food Processing (pp. 68-83). John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1002/9781118823071.ch3
Kim, H.-J., Yong, H. I., Park, S., Kim, K., Choe, W., & Jo, C. (2015). Microbial safety and quality attributes of milk following treatment with atmospheric pressure encapsulated dielectric barrier discharge plasma. Food Control, 47, 451-456. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2014.07.053
Korachi, M., Ozen, F., Aslan, N., Vannini, L., Guerzoni, M. E., Gottardi, D., & Ekinci, F. Y. (2015). Biochemical changes to milk following treatment by a novel, cold atmospheric plasma system. International Dairy Journal, 42, 64-69. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.10.006
Lee, H.-J., Jung, S., Jung, H.-S., Park, S.-H., Choe, W.-H., Ham, J.-S., & Jo, C. (2012). Evaluation of a dielectric barrier discharge plasma system for inactivating pathogens on cheese slices. Journal of Animal Science and Technology, 54(3), 191-198. https://doi.org/10.5187/jast.2012.54.3.191
Misnal, M. F. I., Redzuan, N., Zainal, M. N. F., Ahmad, N., Raja Ibrahim, R. K., & Agun, L. (2022). Cold Plasma: A Potential Alternative for Rice Grain Postharvest Treatment Management in Malaysia. Rice Science, 29(1), 1-15. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2021.12.001
Ng, S. W., Lu, P., Rulikowska, A., Boehm, D., O'Neill, G., & Bourke, P. (2021). The effect of atmospheric cold plasma treatment on the antigenic properties of bovine milk casein and whey proteins. Food Chem, 342, 128283. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128283
Nikmaram, N., & Keener, K. M. (2022). The effects of cold plasma technology on physical, nutritional, and sensory properties of milk and milk products. LWT, 154, 112729. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112729
Sharma, S., & Singh, R. K. (2022). Effect of atmospheric pressure cold plasma treatment time and composition of feed gas on properties of skim milk. LWT, 154, 112747. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112747
Wang, S., Liu, Y., Zhang, Y., Lü, X., Zhao, L., Song, Y., . . . Ge, W. (2022). Processing sheep milk by cold plasma technology: Impacts on the microbial inactivation, physicochemical characteristics, and protein structure. LWT, 153, 112573. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112573
Wang, Y., Wang, Z., Yang, H., & Zhu, X. (2020). Gas phase surface discharge plasma model for yeast inactivation in water. Journal of Food Engineering, 286, 110117. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110117
Xiang, Q., Liu, X., Liu, S., Ma, Y., Xu, C., & Bai, Y. (2019). Effect of plasma-activated water on microbial quality and physicochemical characteristics of mung bean sprouts. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 52, 49-56. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2018.11.012
Yong, H. I., Kim, H.-J., Park, S., Kim, K., Choe, W., Yoo, S. J., & Jo, C. (2015). Pathogen inactivation and quality changes in sliced cheddar cheese treated using flexible thin-layer dielectric barrier discharge plasma. Food Research International, 69, 57-63. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.12.008
CAPTCHA Image
دوره 12، شماره 3
آذر 1402
صفحه 329-342
  • تاریخ دریافت: 08 دی 1401
  • تاریخ بازنگری: 01 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش: 15 اسفند 1401