Aplicação de plasma atmosférico em descarga por barreira dielétrica para descontaminação de água de coco
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) |
Texto Completo: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5436 |
Resumo: | Due to the increasing consumption of coconut water in plastic packaging, and the risk of microbial contamination, there is a concern to use decontamination steps of the coconut water during the industrial process. Knowing the limitations and disadvantages of conventional thermal processes, atmospheric plasma technology has been widely studied as an alternative process for solid or liquid food decontamination. Thus, in the present work, the efficiency of atmospheric plasma in coconut water decontamination was studied, in a surface dielectric barrier discharge configuration, using atmospheric air as the working gas, at a voltage of 10.3 kV and frequency of 4 kHz. Standard strains of Escherichia coli and Candida albicans were inoculated in coconut water and treated with times of 7.5 min, 15 min and 22.5 min, to test their inactivation. The concentrations of nitrite and nitrate, sodium and potassium, variations in pH, electrical conductivity, total soluble sugars, reducing sugars and total soluble solids were also analyzed. It was observed that, for the time of 22.5 min, E. coli had inactivation of 100%, and C. albicans of 90.3%. Optical emission spectroscopy indicated a strong presence of reactive nitrogen and oxygen species in the UV range (300 to 400 nm), which contributes to the inactivation of microorganisms. Minimal physical-chemical variations were observed in the plasma treated samples, which is positive for the consumption of the drink. These results demonstrate a potential path for the development of extremely effective cold plasma treatments to preserve liquid food in general, requiring logistics for large-scale application. |
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Aplicação de plasma atmosférico em descarga por barreira dielétrica para descontaminação de água de cocoPlasma frioDescontaminação de alimentosCocos nucifera L.Inativação microbianaCold plasmaFood decontaminationCocos nucifera L.Microbial inactivationENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICADue to the increasing consumption of coconut water in plastic packaging, and the risk of microbial contamination, there is a concern to use decontamination steps of the coconut water during the industrial process. Knowing the limitations and disadvantages of conventional thermal processes, atmospheric plasma technology has been widely studied as an alternative process for solid or liquid food decontamination. Thus, in the present work, the efficiency of atmospheric plasma in coconut water decontamination was studied, in a surface dielectric barrier discharge configuration, using atmospheric air as the working gas, at a voltage of 10.3 kV and frequency of 4 kHz. Standard strains of Escherichia coli and Candida albicans were inoculated in coconut water and treated with times of 7.5 min, 15 min and 22.5 min, to test their inactivation. The concentrations of nitrite and nitrate, sodium and potassium, variations in pH, electrical conductivity, total soluble sugars, reducing sugars and total soluble solids were also analyzed. It was observed that, for the time of 22.5 min, E. coli had inactivation of 100%, and C. albicans of 90.3%. Optical emission spectroscopy indicated a strong presence of reactive nitrogen and oxygen species in the UV range (300 to 400 nm), which contributes to the inactivation of microorganisms. Minimal physical-chemical variations were observed in the plasma treated samples, which is positive for the consumption of the drink. These results demonstrate a potential path for the development of extremely effective cold plasma treatments to preserve liquid food in general, requiring logistics for large-scale application.Devido ao consumo crescente de água de coco em embalagens plásticas, e o risco de contaminação microbiana que isso traz, há a preocupação de utilizar etapas de descontaminação desta água durante o processo de envase. Sabendo-se das limitações e desvantagens dos processos térmicos convencionais, a tecnologia de plasma atmosférico vem sendo amplamente estudado como processo alternativo para descontaminação de alimentos, tanto sólidos como líquidos. Assim, no presente trabalho foi estudada a eficiência do plasma atmosférico na descontaminação da água de coco, em configuração de descarga por barreira dielétrica de superfície, usando ar atmosférico como gás de trabalho, a uma tensão de 10,3 kV e frequência de 4 kHz. Foram usadas cepas padrão de Escherichia coli e Candida albicans para testar a inativação das mesmas, inoculadas em água de coco e tratadas com tempos de 7,5 min, 15 min e 22,5 min. Também foram analisadas as concentrações de nitrito e nitrato, sódio e potássio, variações no pH, condutividade elétrica, açúcares solúveis totais, açúcares redutores e sólidos solúveis totais. Foi observado que, para o tempo de 22,5 min, E. coli sofreu inativação de 100%, e C. albicans de 90,3%. A espectroscopia de emissão óptica indicou forte presença de espécies reativas de nitrogênio e oxigênio na faixa UV (300 a 400 nm), o que contribui para a inativação dos microrganismos. Variações físico-químicas mínimas foram observadas nas amostras tratadas a plasma, o que é positivo para o consumo da bebida. Esses resultados demonstram um caminho potencial para o desenvolvimento de tratamentos a plasma frio extremamente eficazes para preservar alimentos líquidos em geral, sendo necessária logística para aplicação em larga escala.Trabalho não financiado por agência de fomento, ou autofinanciadoUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoBrasilCentro de Engenharias - CEUFERSAPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisFeijó, Francisco Marlon Carneiro41688597387http://lattes.cnpq.br/7436750766676260Alves Junior, Clodomiro09621199468http://lattes.cnpq.br/7441669258580942Alves Junior, Clodomiro09621199468http://lattes.cnpq.br/7441669258580942Sales Junior, Rui87634325449http://lattes.cnpq.br/8366676949063957Feijó, Franscisco Marlon Carneiro41688597387http://lattes.cnpq.br/7436750766676260Fernandes, Magda Jordana2020-09-01T00:14:39Z2020-07-282020-09-01T00:14:39Z2020-03-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCitação com autor incluído no texto: Fernandes (2020) Citação com autor não incluído no texto: (FERNANDES, 2020)https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5436porFERNANDES, Magda Jordana. Aplicação de plasma atmosférico em descarga por barreira dielétrica para descontaminação de água de coco. 2020. 54 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engeharia de Materiais), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2020.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-12-20T21:24:39Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/5436Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-12-20T21:24:39Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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