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Sistema de plasma para la descontaminación de las aflatoxinas en las avellanas

Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus son las especies predominantes responsables de la contaminación fúngica y la posterior producción de aflatoxinas en los frutos secos en los campos, en la cosecha, durante las operaciones posteriores a la misma y en el almacenamiento.

Al existir un alto riesgo de contaminación por estos hongos aflatoxigénicos, los métodos de descontaminación de los frutos secos resultan de vital interés por razones económicas y medioambientales, además de por motivos de salud pública.

Actualmente, una alternativa potencial para la inactivación de los microorganismos es el tratamiento con plasma. Es bien sabido que el plasma a presión atmosférica es una fuente de especies reactivas del oxígeno (ERO) y especies reactivas del nitrógeno (ERN), que se consideran los agentes de inactivación más importantes en el plasma porque inducen estrés oxidativo, que causa daños a las células y la muerte celular.

Unos científicos turcos han diseñado un sistema de plasma de lecho fluidizado a presión atmosférica (APFBP) y han probado su efecto inactivador en esporas de A. flavus y A. parasiticus en la superficie de las avellanas. Para el estudio, se aplicó el APFBP a dos frecuencias diferentes (25 kHz y 20 kHz) y varias tensiones de referencia (100% V, 90% V, 80% V) de 1 a 5 minutos, utilizando aire seco como precursor.

Las avellanas estaban contaminadas artificialmente con A. flavus y A. parasiticus y después se trataron con plasma de aire seco durante menos de 5 minutos en el reactor de APFBP en varios parámetros de plasma. Los científicos investigaron también el efecto del almacenamiento en los recuentos de supervivencia de los hongos aflatoxigénicos tras el tratamiento con plasma después de almacenarlos durante 30 días a 25 ºC.


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Los resultados mostraron reducciones importantes de 4,50 log (ufc/g) en A. flavus y de 4,19 log (ufc/g) en A. parasiticus tras 5 minutos de tratamientos a 100% V y 25 kHz (655 W), mediante el uso de aire seco como el gas generador del plasma. El efecto descontaminador del APFBP sobre las esporas de Aspergillus spp. inoculadas en las avellanas aumentó con la tensión de referencia y la frecuencia aplicadas. 

El daño causado por el proceso con plasma a las esporas no fue temporal, ya que el recuento de esporas viables no aumentó, sino que disminuyó después de 30 días a partir del proceso de descontaminación del APFBP, mientras que las esporas en las muestras de control continuaron desarrollándose en las mismas condiciones (30 días a 25 ºC). 

El cambio de temperatura en la superficie de las avellanas entre 35 y 90 ºC se monitoreó con una cámara térmica. Se observó que el aumento de temperatura ocurrido durante el tratamiento con plasma no ejerció un efecto letal sobre las esporas, lo que demuestra que la reducción de las esporas lograda en el proceso de descontaminación por plasma se debió al efecto dañino de las especies activas del plasma, en vez de al cambio de temperatura ocurrido durante el tratamiento. La inactivación de las esporas fue una consecuencia de los efectos causados por el proceso de descontaminación por plasma en el sistema de APFBP. El daño causado por el tratamiento de APFBP a las esporas también se observó al escanearlas con un microscopio electrónico de barrido (SEM).

Los científicos concluyen: "El reactor de APFBP podría usarse para la descontaminación de hongos aflatoxigénicos en las avellanas con reducciones importantes. Por tanto, este proceso tiene potencial para usarse como un método práctico alternativo para la descontaminación de frutos secos en la industria para mejorar la seguridad microbiológica durante las operaciones posteriores a la cosecha y el almacenado. Nuestro equipo de investigación y muchos otros todavía están investigando la optimización de parámetros del procesamiento por plasma de los alimentos en condiciones de plasma atmosféricas, las pruebas de rendimiento contra otros tipos de esporas y contaminantes, y los estudios a mayor escala para escala piloto y escala industrial".

El estudio completo se encuentra disponible en línea (desde septiembre de 2015): http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160515301197

Fuente: 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, enero de 2016, vol. 216, páginas 50–59.

Contacto:
Mehmet Mutlu
Departamento de Ingeniería Biomédica
Facultad de Ingeniería
Universidad TOBB de Economía y Tecnología
Sogutozu, 06560 Ankara, Turquía
Correo e.: m.mutlu@etu.edu.tr

Fecha de publicación:



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