Effect of supply gas type and concentration on maintaining freshness of agricultural products by atmospheric low temperature plasma

供气类型及浓度对常压低温等离子体保鲜农产品的影响

• 批准号: 21K05845
• 负责人: 荒木 徹也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05845/
• 关键词: 大気圧低温プラズマ; 農産物; 供給ガス; 電子スピン共鳴分光法; 抗菌活性; 鮮度保持; 大気圧低温プラズマ; 農産物; 供給ガス; 電子スピン共鳴分光法; 抗菌活性; 鮮度保持

本研究課題の核心をなす学術的な問いの一つは「供給ガスの種類および濃度を変化させて生成されたマルチガスプラズマバブル水の物理化学的特性とはどのようなものか」であり、上記の学術的問いが実験的研究を通して解明されるならば、マルチガスプラズマバブル水を農産物の収穫後洗浄処理に適用することを想定した場合に、「大気圧低温プラズマによる農産物の鮮度保持効果に及ぼす供給ガスの種類と濃度の影響はどのようなものか」という本研究課題に直結する学術的な問いが導かれる。そこで今年度は、新規殺菌方法としての大気圧低温プラズマバブリングシステムの特性評価を行い、具体的には物理化学的特性およびin vitro 殺菌効果（大腸菌 O157:H7）を測定するとともにおよび電子スピン共鳴 (ESR) 測定により反応種について実験的に検討し、プラズマ活性水との比較を行った。プラズマ活性水処理後の大腸菌数は5分以内に 3.3-log 減少したのに対し、直接処理では3分以内に検出限界未満まで大腸菌数が減少した。また、電子スピン共鳴 (ESR) 測定によりヒドロキシルラジカルと一重項酸素が主要な短命反応種であることが明らかとなった。高活性酸素種は直接添加剤であるため、処理後に化学物質が残留することがなく、また大気圧低温プラズマの高い殺菌効果が実験的に確認されたことから、本研究で得られた結果は、今後食品衛生分野にに適用した場合により効果的な処理方法を検討するために必要な基礎的知見を提供するものと期待される。

该研究主题的核心问题之一是“通过改变供应气体的类型和浓度而产生的多气体气泡水的物理化学特性是什么？”如果通过实验研究来阐明上述学术问题，那么在考虑将多气体血浆气泡水应用于农产品的最高清洁处理后，与该研究主题直接相关的学术问题是“供应气体的类型和浓度对大气压力和低位质量血质的新鲜度保留效果的影响和浓度是什么？”因此，今年，我们评估了一种新的大气压力灭菌方法的特征，低温血浆起泡系统，专门测量了物理化学特性和体外灭菌效应（Escherichia coli o157：H7），并通过电子旋转率（ESR）测量和对其进行plas和Plas进行比较。血浆活性水处理后5分钟内，大肠杆菌计数在5分钟内降低了3.3-LOG，而直接处理后，大肠杆菌计数在3分钟内降低了检测极限。电子自旋共振（ESR）测量表明，羟基自由基和单线氧是主要的短寿命反应物种。由于高反应性氧是直接添加剂，因此在治疗后没有化学物质，并且通过实验确认了大气压低温血浆的高灭菌作用，因此预计本研究中获得的结果将提供必要的基本知识，以考虑将来在食品卫生领域应用于食品卫生领域时采用更有效的治疗方法。