بخشی از مقاله
چکیده
امروزه از تلاش های مهم محققان، دسترسی به روش های نوین غیر حرارتی با هدف تولید مواد غذایی دارای حداقل بار پاتوژنی است. از این رو بهینه سازی استفاده گازهای یونیزه پلاسمای سرد فشار اتمسفری به عنوان یکی از فناوریهای نوین غیرحرارتی برای سترون سازی و فرآوری مواد غذایی بخصوص محصولات لبنی مورد توجه می باشد. شیر بواسطه ارزش غذایی بالا بستر مناسبی برای تندش بسیاری از باکتریهای بیماریزا است. در این تحقیق، پلاسمای سرد فشار اتمسفری به روش تخلیه سد دی الکتریک تولید شد و اثر آن در مدت زمانهای مختلف بر غیرفعال سازی باکتری اشرشیاکلی تلقیح شده به شیر استریلیزه و همچنین مقدار pH شیر بررسی گردید. نتایج نشان داد با افزایش مدت زمان تابش پلاسما، میزان غیر فعال سازی باکتری افزایش مییابد بطوریکه در شارش 9 دقیقه کاهش معنی داری در میزان باکتری شیر دیده شد. این میزان معادل 26ـ7 لگاریتم کاهش در تعداد باکتریها یعنی از بین رفتن کامل باکتری های تلقیح شده شیر است. از سوی دیگر، با افزایش مدت زمان تابش پلاسما، مقدار pH شیر نیز کاهش مییابد که این میزان در نمونههای تیمار شده به طور معنی داری نسبت به نمونههای شاهد کم تر است.
واژههای کلیدی: پلاسمای سرد فشار اتمسفری، میکروب زدایی، شیر، باکتری اشرشیاکولی
-1 مقدمه
زمانی که به یک گاز انرژی وارد شود،مثلاً در یک میدان الکتریکی قرار گیرد، اتمهای آن یـک یـا چنـد الکتـرون از دست داده و بار مثبت مییابند و به عبارتی یونیزه میشوند. پلاسما گاز یونیزه قوی یا ضعیف میباشد، حالت چهـارم ماده بعد از جامد، مایع و گاز است و بیشتر از % 9ـ 99 از جهان مرئی را تشکیل میدهد. پلاسما مجموعه ای از ذرات باردار، شامل یون های مثبت و منفی، الکترون ها، اتم ها و مولکول هـا، شـبه پایـدارها، رادیکـال هـای آزاد و فوتـون هـا می باشد .(1) یکی از انواع پلاسماها، پلاسمای سرد یا غیر حرارتی است. در پلاسـماهای سـرد، الکتـرون هـا دماهـای بسیار بیشتری نسبت به ذرات سنگین (یون ها، اتم ها و مولکول هـا) دارنـد و ایـن پلاسـماها در دمـای محـیط بـاقی می مانند. اساساً پلاسماهای سرد زمانی به کار می روند که نیاز به گاز یونیزه ای با دمـای پـایین در حـد دمـای اتـاق باشد. این نوع پلاسما میتواند در فشارهای پایین ویا در فشار اتمسفر تولید گردد. پیش از این در بیش تر تحقیقـات از سیستم های خلأ برای تولید پلاسمای فشار پایین که نیازمند محیط خلأ پیچیده و هزینه بالا بود استفاده می شـد، اما با توجه به مزیت های پلاسمای اتمسفری نسبت به پلاسمای فشار پایین از قبیل حذف سیسـتم هـای خـلأ گـران قیمت، قابلیت پردازش مستقیم، راندمان بالا و مقیاس پذیری در ناحیه یوسیع، اخیراً پلاسـمای اتمسـفری کـاربرد بیشتری یافته است. پلاسماها به روش های متعددی می توانندایجاد شوند. معمولاً با اعمال ولتاژ بـه الکترودهـا، یـک تخلیــه در گــاز بــه صــورت الکتریکــی القــا مـیشــود .(2) از روشهــای تولیــد پلاســمای ســرد، تخلیــه ســد دی الکتریک 1(DBD) است. تخلیه سد دی الکتریک بین دو الکترود که حداقل یکی از آنها با یک لایـه دی الکتریـک پوشانده شده است، صورت می گیرد. این تخلیه با اعمال ولتاژ بالای متناوب بین دو الکترود انجام گرفته و وجود یک لایه دی الکتریک مانع از عبور جریان شدید میان دو الکترود و وقوع جرقـه مـی گـردد .(3) یـک تخلیـه الکتریکـی، همچون پلاسما، بسته به شرایط و چگونگی تخلیه می تواند منبع خـوبی از الکتـرون هـا، یـون هـا، تـابش فـرابنفش و رادیکال های آزاد باشد. این ویژگی پلاسماها توانایی آن ها را در غیر فعال سازی باکتری ها و دیگر میکروارگانیسـم هـا آشکار کرده است. از این رو در بسیاری موارد از پلاسما برای رفع آلودگی میکروبی استفاده میشود .(4)
