محاسبه عددی کشندگی باکتری در شیر بطری شده تحت تیمار پلاسمای سرد

در سال های اخیر، پلاسمای سرد یکی از جایگزین های مورد انتظار برای تیمارهای پس از برداشت محصولات هستند. در این مطالعه، یک سیستم تخلیه سطحی برای جستجوی زمان نابودی باسیلوس سرئوس، باسیوس کوآگولانس، باسیلوس اسئاروترموفیلوس و کلستریدیوم بوتولینیوم در شیر بطری شده استفاده شد. شبیه سازی توسط نرم افزار COMSOL ورژن a۵/۳ برای یک هندسه دو بعدی اجرا شد. داده های آزمایشی جمع آوری شده در نرم افزار شبیه سازی شدند. فاکتور k  حاصل از داده های غیرفعال سازی میکروارگانیسم برای تایید داده های شبیه سازی استفاده شد. نتایج نشان دادند تولید گونه های فعال اکسیژن طی تیمار پلاسمای سرد، با افزایش زمان افزایش می یابد و در کل ظرف پخش می شود. غلظت این گونه ها در ابتدای تولید یعنی در لحظه خروج از پروب پلاسما، بالا بوده و در انتها که سطح آزاد شیر را ترک می کنند، کاهش می یابد. با افزایش دمای اولیه نمونه شیر از ۵۰ به ۸۰ درجه سانتی گراد، می توان تغییرات بارزی در مقدار ازون مشاهده کرد. اما تغییرات ولتاژ در این دو دما اثر بارزی بر غلظت ازون نداشت. همچنین بلافاصله با آغاز تیمار پلاسما، تولید پلاسما نیز آغاز شده و میزان غلظت گونه های فعال در آن لحظه بیشترین مقدار است. نشان داده شده است که در بین چهار باکتری مورد مطالعه، باسیلوس استئاروترموفیلوس بیشترین مقاومت را در برابر پلاسمای سرد داشته و باکتری های دیگر بعد از آن قرار می گیرند. در نهایت می توان نتیجه گرفت که تیمار پلاسما در عمق بطری، این امکان را ایجاد می کند که محدودیت کاربرد سطحی تیمار پلاسمای سرد رفع شود.