Aspergillus flavus en Aspergillus parasiticus zijn de voornaamste veroorzakers van schimmelaantasting bij noten. Na besmetting vormen noten tijdens de teelt, oogst en opslagperiode aflatoxine.
Vanwege het hoge risico op besmetting met deze schimmels is er zowel vanuit een handels-, als milieu- en gezondheidsoogpunt grote belangstelling voor ontsmettingsmethoden.
Vanwege het hoge risico op besmetting met deze schimmels is er zowel vanuit een handels-, als milieu- en gezondheidsoogpunt grote belangstelling voor ontsmettingsmethoden.
Een alternatieve methode voor het inactiveren van micro-organismen die momenteel beschikbaar is, is plasmabehandeling. Het is alom bekend dat atmosferische druk plasma, een bron van reactieve zuurstofverbindingen, ROS, en reactieve stikstofverbindingen is, die beschouwd wordt als de krachtigste inactiveringsbestanddelen in plasma, omdat zij oxidatieve stress opwekken die cellen afbreken.
Turkse wetenschappers hebben een innovatief atmosferisch plasmasysteem ontwikkeld, APFBP, en hebben de ontsmettingsmogelijkheden hiervan getest op sporen van A. flavus en A. parasiticus op hazelnoten. Tijdens het onderzoek werd de APFBP toegepast op twee frequenties, 25 kHz en 20 kHz, en op een variabele referentiespanning, 100% V, 90% V en 80% V, gedurende 1 tot 5 minuten, waarbij droge lucht werd toepast als precursor.
Nadat de hazelnoten waren besmet met de schimmels, werden zij gedurende 5 minuten met droge lucht plasma behandeld in de APFBP-reactor op verschillende plasmaparameters. Tevens werd gedurende 30 dagen onderzocht wat het effect van opslag bij 25 graden Celsius op het aantal overlevende schimmelcellen had.
Klik hier om het figuur te vergroten
De resultaten toonden een aanzienlijke afname van A. flavus en A. parasiticus aan, nadat de noten behandeld werden gedurende 5 minuten, op 100% V, 25 kHz, 655 W, waarbij droge lucht als plasma vormend gas werd gebruikt. De mate van ontsmetting van APFBP op Aspergillus sporen op hazelnoten nam toe bij de toegepaste voltage en frequentie.
Het effect was niet slechts tijdelijk. Gedurende de 30 dagen na de ontsmettingsbehandeling nam het aantal sporen steeds verder af, terwijl bij het aantal sporen bij de controlegroep zichzelf onder dezelfde omstandigheden bleef vermenigvuldigen.
Onderzocht werd in hoeverre verhitting gedurende de plasmabehandeling verantwoordelijk was voor het uitschakelen van schimmelsporen. Hieruit bleek dat verhitting de sporen niet doodde. De vermindering van het aantal sporen was dus bereikt dankzij de plasmabehandeling in de APFBP reactor, hetgeen vastgesteld kon worden door middel van een rasterelektronenmicroscoop, SEM.
De onderzoekers hebben vastgesteld dat de APFBP reactor in de verwerkende industrie toegepast kan worden als methode om hazelnoten te ontdoen van aflatoxigene schimmelsporen om het ontstaan van ziekteverwekkers na de oogst en tijdens opslag te verminderen. Momenteel worden de verdere toepassingsmogelijkheden van atmosferische plasmabehandeling voor overige schimmels en ziekteverwekkers onderzocht.
Het volledige onderzoeksrapport is online te lezen (September 2015): http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160515301197
Bron: Beyhan Gunaydin Dasan, Mehmet Mutlu, Ismail Hakki Boyaci, 'Decontamination of Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus spores on hazelnuts via atmospheric pressure fluidized bed plasma reactor', International Journal of Food Microbiology, January 2016, Vol. 216, pages 50–59.
Contact:
Mehmet Mutlu
Department of Biomedical Engineering
Faculty of Engineering
TOBB University of Economics and Technology
Sogutozu, 06560 Ankara, Turkey
Email: m.mutlu@etu.edu.tr