Plasmă rece

Introducere.

Materia pe pământ există în majoritate în trei faze distincte (gaz, lichid și solid). Una dintre provocările importante asociate cu tehnologia cu plasmă la rece este asigurarea unei inactivări microbiene ridicate, menținând în același timp calități senzoriale care asigură aspectul proaspăt.În procesarea plasmei, ionizarea este întotdeauna considerată ca fiind un element important, urmat de alți factori, cum ar fi rata de reacție, constantele de rată, calea medie liberă, distribuția energiei electronice. Procesul chimic al plasmei poate fi împărțit în două categorii bazat pe reacții, reacționarea omogenă în fază gazoasă (de exemplu, generarea de N3 din N2) și reacția heterogenă în care plasmă vine în contact cu mediul solid sau lichid. Reacția eterogenă este în continuare clasificată în trei subcategorii. În prima subcategorie, materialul este îndepărtat de pe suprafața numită gravare sau orbire; în cea de-a doua subcategorie, materialul este adăugat pe suprafața solide sub formă de film subțire observat în timpul plasmapolimerizării printr-un procedeu numit depunere chimică cu plasmă îmbunătățită și în subcategoria a treia nu este adăugat sau eliminat materialul, dar suprafața substratului este modificată fizic și chimic în timpul expunerii la plasmă. Diferitele tipuri de posibile mecanisme pe care gazul utilizat pentru generarea de plasmă pot acționa asupra substratului în timpul plasmaprocesării sunt prezentate în figura 1. Plasma poate fi produsă prin supunerea unui gaz la un câmp electric doi electrozi, fie de câmp constant (curent continuu), fie de amplitudine alternantă (de obicei, câmp de frecvență înaltă). Starea de plasmă poate fi atinsă prin aplicarea energiei în mai multe forme, inclusiv; termice, electrice sau magnetice și frecvențe radio sau microunde, care sporesc energia cinetică a electronilor, ceea ce duce la creșterea numărului de coliziuni în produse de plasmă formând gaz, cum ar fi elelectroni, ioni, radicali și radiații cu lungimi de undă variabile, inclusiv în domeniile UV. Diferitele abordări utilizate pentru generarea de plasmă includ descărcarea coroanei, descărcările de barieră dielectrică, plasma de radiofrecvență și descărcarea arcului.

Actiunea plasmei rece asupra enzimelor endogene.

Plasma poate fi aplicată nu numai la microorganisme, ci și la compuși biologici mai simpli, cum ar fi enzimele. Fructele și legumele se distrug cel mai mult datorită frunzelor enzimatice care sunt considerate pierderi secundare în timpul manipulării după recoltare și în timpul depozitării. Enzimele endogene, în special polifenoloxidază și peroxidază, sunt principalele cauze pentru rumenirea enzimatică, deoarece ele oxidează fenolii în detrimentul aromei de H2O2 până la gusturi. Metodele diferite folosite pentru a preveni rumenirea enzimatică sunt încălzirea, albirea, sterilizarea comercială. Enzimele sunt activate prin reacții de oxidare mediate de radiații liberi și de oxigenul atomic. Celelalte tehnologii neconvenționale utilizate în inactivarea enzimei endogene sunt câmpul electric pulsatoriu, iradierea, prelucrarea la presiune înaltă.Dobrynin și colegii săi au observat că există o scădere a activității inziviamice a tripsinei după aplicarea plasmei. Ei au raportat că plasmă a fost capabil să schimbe structura 3D a proteinelor în enzimele de tripsină datorită scindării legăturilor peptidelor. În cadrul anchetei noastre am constatat că activitatea polifenoloxidazei în pulpa de guavă tratată cu plasmă rece (Psidium guajava) și fructul întreg a fost redusă cu 70% și 10% în 300 s la 2 kv, respectiv. În cercetările recente ale lui Pankaj et al. a studiat cinetica inactivării enzimelor tomatoperoxidase care se potrivesc în modelele cinetice diferite, cum ar fi modelele Weibull și modelul logistic. Ei au observat că există o scădere a activității enzimelor la diferite tensiuni folosind plasmă de descărcare de barieră dielectrică cu aer atmosferic.