Tecnologia del plasma freddo
La Tecnologia del Plasma Freddo
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A cura della Divisione Fabbrica
CHE COSA E’ IL TRATTAMENTO AL PLASMA FREDDO
Il trattamento al plasma freddo è un processo di disinfezione relativamente nuovo che sta attirando l’attenzione perché, rispettoso dell’ambiente, non prevede l’utilizzo di sostanze chimiche.
Questa tecnologia utilizza aria o miscele di gas che, sottoposti ad un campo elettrico sufficientemente alto, generano
- una grande quantità di elettroni,
- atomi carichi e neutri,
- emettendo anche UV,
- agenti con un elevato potenziale di inattivazione di microrganismi.
I cosiddetti “trattamenti plasma assistiti” pertanto sfruttano l’azione antimicrobica di diversi componenti attivi,
come specie reattive (elettroni, radicali, ioni e molecole eccitate) e campi elettromagnetici,
rappresentando così una tecnologia economica, verde e sicura.
È stato precedentemente dimostrato che
il plasma freddo può inattivare efficacemente virus patogeni
(ad es. Norovirus umano, adenovirus e virus dell’epatite A) in varie matrici. Inoltre, recentemente l’effetto del plasma è stato testato con successo anche su SARS-CoV-2 su alcune superfici inanimate quali plastica, metallo, cartone e differenti tipologie di pelle per uso sportivo.
IL PLASMA FREDDO ATMOSFERICO (ACP) COME TECNOLOGIA NON TERMICA PER IL CONTROLLO DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DEGLI ALIMENTI.
In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori internazionali, è stata valutata la capacità di decontaminazione di un trattamento ACP (a 100 kV per 1, 3 e 5 min) su campioni di petto di pollo.
Per la sperimentazione, questi ultimi sono stati confezionati in contenitori rigidi a base di polipropilene inseriti in film a base di polipropilene ad alta barriera. I risultati evidenziano che la tecnologia ACP garantisce una riduzione di almeno 1.5 log CFU/g nelle popolazioni dei mesofili, delle Enterobacteriaceae e degli psicrotrofi dopo 5 min di trattamento e durante un periodo di conservazione del prodotto confezionato pari a 24 h. Gli autori attribuiscono questo effetto decontaminante all’azione dell’ossigeno e dei composti azotati presenti nel plasma.
È stato, inoltre, osservato che la variazione dei parametri qualitativi (colore, pH, capacità di ritenzione idrica ed ossidazione dei lipidi) tra il prodotto di controllo e quello trattato sono minime.
Un test di stoccaggio in condizioni refrigerate dimostra, infine, che il trattamento ACP permette di prolungare la shelf-life del petto di pollo di 6 giorni. In sintesi, lo studio permette di concludere che la tecnologia ACP costituisce un promettente metodo di decontaminazione della carne.
TRATTAMENTO AL PLASMA FREDDO CONTRO LE AFLATOSSINE DELLE NOCCIOLE
Le nocciole possono essere contaminate da specie fungine appartenenti al genere Aspergillus, in grado di produrre aflatossine.
In particolare,
- A. parasiticus è in grado di produrre quattro aflatossine (B1, B2, G1, G2),
- mentre A. flavus è in grado di produrre solo B1 e B2.
I ricercatori di Agroinnova e del Disafa dell’Università di Torino in collaborazione con Tecnogranda Spa (Dronero, Cuneo) hanno valutato l’efficacia del trattamento al plasma freddo a pressione atmosferica per la decontaminazione da micotossine. Per lo studio, i ricercatori hanno progettato un sistema al plasma freddo atmosferico generato da scarica a barriera dielettrica (DBD). Hanno saggiato e ottimizzato i parametri di funzionamento del prototipo al plasma, in modo da ridurre la presenza di aflatossine su nocciole sgusciate.
L’effetto di diversi gas (N2, 0,1%O2, 1%O2, 21%O2), potenze (400, 700, 1000, 1150W) e durata del trattamento (1, 2, 4, 12min) sono stati saggiati.
TEST
Da test preliminari su soluzioni standard di aflatossine, è emerso che questo trattamento ha permesso di ottenere una completa decontaminazione utilizzando una potenza elevata per alcuni minuti.
Sulle nocciole, in condizioni analoghe (1000 W per 12 min), il trattamento al plasma freddo ha ridotto di oltre il 70% la concentrazione di aflatossine totali e di aflatossina B1. Le aflatossine B1 e G1 sono risultate più sensibili ai trattamenti al plasma rispetto alle aflatossine B2 e G2, rispettivamente. Durante il trattamento al plasma, l’aflatossina B1 è risultata più sensibile anche dell’aflatossina G1. Inoltre, con il trattamento eseguito alla potenza massima e per il tempo più lungo, il massimo incremento di temperatura è stato di 28,9°C.
CONCLUSIONI
“Il trattamento al plasma freddo atmosferico ha il potenziale per essere un metodo promettente per la decontaminazione degli alimenti da aflatossine, poiché è efficace e potrebbe contribuire a mantenere le caratteristiche organolettiche – spiegano i ricercatori –. La possibilità di modificare le condizioni di funzionamento del prototipo, come potenza, composizione del gas e durata di trattamento, permette di adattare questa tecnologia a matrici alimentari naturalmente contaminate e potrebbe essere incluso nella linea di lavorazione delle nocciole, dopo sgusciatura e prima della tostatura”.
“Rispetto al plasma di argon generato a microonde, questo trattamento è più lungo, ma sembra più promettente perché non aumenta significativamente la temperatura della matrice alimentare. Considerato l’effetto del trattamento su aflatossine – concludono i ricercatori –. lo studio proseguirà valutando la sicurezza, in termini di quantità e tossicità dei prodotti di degradazione, e la qualità, in termini di proprietà fisico-chimiche, i cambiamenti strutturali e le proprietà organolettiche dell’alimento, dopo il trattamento”.
Valutando alcuni studi effettuati sull’applicazione del plasma freddo, come tecnologia per il trattamento degli alimenti, i risultati ottenuti sono incoraggianti. Ulteriori approfondimenti sono, però, necessari per meglio comprendere i meccanismi che regolano l’azione delle specie reagenti presenti nel plasma attraverso, ad esempio, la caratterizzazione del profilo dei composti volatili dei prodotti trattati.