PLASMA FRIO

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PLASMA FRIO

PRESENTADO POR

SEBASTIÁN RODRÍGUEZ GUERRA

EDSON ARTURO MANJARREZ DUQUE

GISELA YANETH DÍAZ ORTIZ

PRESENTADO A

YUMAR RUIDIAZ

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y TECNOLÓGIAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

VALLEDUPAR - CESAR

09/10/2021

Tabla de contenido

1.        Introducción        4

2.        Abreviaturas        5

3.        Glosario        6

4.        Fundamentos del Plasma Frío        7

4.1.        Principios del plasma: fuentes y química        7

4.2.        Tipos de plasmas        8

5.        Aplicación del plasma frío como tecnología de conservación alimentaria.        9

5.1.        Potencial antimicrobiano        10

5.1.1.        Efecto antibacteriano        10

5.1.2.        Efecto antifúngico        11

5.2.        Inactivación de enzimas        12

6.        Plasma Frío en el procesamiento de los alimentos        13

6.1.        Impacto en la calidad alimentaria        13

6.2.        Envases de alimentos y biopolímeros de recubrimiento        14

6.3.        Tratamiento de aguas residuales        15

7.        Conclusión        17

8.        Articulo        18

9.        Bibliografía        19

Tabla de figuras.

Figura 1.Proceso de generación de plasma        8

Figura 2. Actividad antimicrobiana del PF: a) efectos generales contra bacterias y hongos, b) efectos específicos en toxinas bacterianas y fúngicas, c) algunos efectos ocasionados en virus.        10

Figura 3. Daño causado en la estructura primaria, secundaria y terciaria de las enzimas endógenas de los alimentos por efecto de la interacción química de las especies reactivas del plasma frío        13

Figura 4. Potenciales aplicaciones del PF en la industria alimentaria        14

1. Introducción

En la actualidad, la industria de alimentos tiene problemas asociados con la higiene y calidad alimentaria , siendo la sostenibilidad alimentaria, uno de los más preocupantes y debido a eso, los consumidores al estar más preocupados por su salud, buscan alimentos seguros y que cumplan con los criterios de calidad, pero a pesar de ello, las enfermedades de transmisión alimentaria (ETAs) continúan siendo un reto, las cuales son ocasionadas por alimentos en mal estado por especialmente acción de microorganismos patógenos y de descomposición, y enzimas naturales que también pueden causar su deterioro; repercutiendo de manera general en términos económicos y en la salud pública. Cabe destacar que esto afecta principalmente a las frutas, verduras, carnes y demás alimentos frescos que, al no ser procesados o sí, pero mínimamente, son más susceptibles y tienen una vida útil limitada. (Lossada, 2020).

Considerando lo anterior, para obtener alimentos en óptimas condiciones, naturales, nutritivos, atractivos, sabrosos e inocuos sin el empleo de conservantes y demás aditivos químicos, se emplean diversos métodos de conservación para reducir o eliminar la carga microbiana en el alimento y de igual manera con las alteraciones bioquímicas, logrando prolongar su vida de anaquel. Existen las tecnologías térmicas tradicionales que se han usado por largo tiempo como la pasteurización, esterilización, calentamiento óhmico, etc. Aunque sean eficiente en la inhibición microbiológica y enzimática, suelen afectar las características sensoriales, fisicoquímicas y nutricionales por la termo sensibilidad de muchos compuestos que contienen los alimentos tecnologías no térmicas como el procesamiento a altas presiones, la irradiación, el campo eléctrico pulsado, luz pulsada, luz ultravioleta (UV), ultrasonido, la aplicación de ozono, entre otras, que también ofrecen sus respectivas ventajas y con buenos resultados, pero no logran reemplazar en su totalidad a las térmicas. (Alvarado, 2019).

El plasma frio es una tecnología emergente económica, versátil y amigable con el ambiente que se ha empleado principalmente como descontaminante en la industria médica, electrónica y textil, debido a su enorme potencial antimicrobiano y por ello, además ha empezado a utilizarse en la desinfección/esterilización de una gran variedad de alimentos, incluyendo la de sus empaques y además de múltiples aplicaciones, aprovechando sus distintas propiedades químicas. (Bourke et al., 2018a; Lossada, 2020).

1. Abreviaturas

• PF: Plasma Frío
• ETAs: enfermedades de transmisión alimentaria
• UV: luz ultravioleta
• ER: especies reactivas
• DBD: barreras dieléctricas
• DC: descargas de corona
• DAE: descarga de arco eléctrico
• AD: arco de deslizamiento
• CP: chorro de plasma
• AP: aguja de plasma
• RF: radiofrecuencias
• RC: radiación de calor
• MO: microondas
• FI: fotoionización
• ERN: especies reactivas de nitrógeno
• ERO: especies reactivas de oxigeno
• MW: Megawatts
• Pa: Pascal
• Te: temperatura de los electrones
• PFA: Plasma Frío atmosférico
• ADN: Ácido Desoxirribonucleico
• LPS: hortalizas son la lipasa
• LOX: lipoxigenasa
• PFO: polifenol oxidasa
• POX: peroxidasa
• PME: pectin metil esterasa
• PLA: ácido poliláctico
• PET: tereftalato de polietileno
• PP: polipropileno
• PE: polietileno

1. Glosario

• Pasteurización: designa el proceso por el que se calienta una sustancia hasta una temperatura de entre 60 y 90 °C durante un breve periodo de tiempo con el fin de destruir microorganismos
• Esterilización: Se denomina esterilización al proceso por el cual se obtiene un producto libre de microorganismos. El proceso de esterilización debe ser diseñado, validado y llevado a cabo para asegurar que es capaz de eliminar la carga microbiana del producto o un microorganismo más resistente.
• Calentamiento óhmico: es un proceso cuidadoso y continuo para el calentamiento de productos, en especial para productos en trozos como frutas, verduras, especias y otros alimentos. El calentamiento se lleva a cabo mediante corriente eléctrica, actuando el producto como resistencia eléctrica.
• Excitación: Un átomo o molécula que ha absorbido la energía se dice que está en un estado excitado. Los estados excitados tienden a tener una corta vida, pues pierden energía, ya sea a través de colisiones o mediante la emisión de fotones para "relajarse" de vuelta a sus estados fundamentales.
• Disociaciones: Una disolución o solución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables.  También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos.
• Ciclos logarítmicos: Una escala logarítmica muestra el valor base de 10 elevado a la potencia de un valor. ... Por ejemplo, 10 tiene un logaritmo de 1, ya que 10 elevado a la potencia de 1 es 10. 100 tiene un logaritmo de 2 ya que 10 elevado a la potencia de 2 es 100, etc.

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1. Fundamentos del Plasma Frío

1. Principios del plasma: fuentes y química

El plasma, debido a sus propiedades únicas, es denominado como el cuarto estado de la materia. Es un gas ionizado (mediante la aplicación de energía) de forma total o parcial, compuesto por especies reactivas (ER) como iones, electrones y átomos, moléculas y radicales libres en el que se producen múltiples reacciones químicas y radiación electromagnética como la luz visible y la UV. Se considera que el plasma es un gas eléctricamente neutro ya que la densidad de cargas positivas y negativas, es la misma. Además, es visualizado como una descarga de luz fluorescente brillante. (Bourke et al., 2018a).

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