Estudos de um compartimento cilíndrico em poliuretano para aplicação de pulso de campo elétrico em alimentos líquidos

Ano: 2007 | Volume: 3 | Número: 2

Autores: Melissa D. S. Correia da Silva, Maria Lucia Masson, Renê Robert e Rubens Correia da Silva Júnior

Palavras-chave: pulso de campo elétrico, alimentos minimamente processados, leite, escherichia coli

Resumo Português:

A câmara cilíndrica em poliuretano projetada para aplicações de Pulsos
de Campo Elétrico (PCE) em alimentos líquidos foi estudada utilizando
amostras de leite (50 ml) previamente contaminada com Escherichia coli
ATCC 11229. O tratamento consistiu de aplicações de pulso do tipo duplo
exponencial (1,2 - 50μs) de curta duração e alta tensão (kV) sobre o leite
dentro da câmara de tratamento; esta composta de eletrodos de carbonos
planos e paralelos, acoplada a um gerador de impulso e interligada a
um medidor de corrente e tensão (osciloscópio), para produzir campo
elétrico de alta intensidade (kV/cm). Verifi cou-se o projeto e a efi ciência
da câmara de tratamento para este processo. Para o estudo, variou-se o
número de pulso e a tensão. O controle dos testes foi realizado por análises
microbiológicas do leite antes e após o tratamento com PCE . Os testes
realizados com a câmara de tratamento foram satisfatórios em relação à
ausência de contaminação cruzada e ao seu projeto, pois gerou campos
elétricos maiores que 20 kV/cm. Observou-se a ocorrência de dissipação da
energia interna (detectada pelo osciloscópio) e conseqüente diminuição da
intensidade do campo elétrico interno. Não foi possível obter uma redução
microbiana esperada (2 a 4 ciclos logarítmicos), pois o intervalo e a duração
do pulso juntamente com a dissipação da energia interna prejudicaram a
eletroporação da membrana e conseqüentemente a inativação celular. Porém, ao variar o número de pulsos e a tensão, ocorreu a redução microbiana.
Sugere-se trabalhar com pulsos de tipo square-wave (onda quadrada) de
1 hertz de freqüência e 2 μs de duração. Faz-se necessário realizar novos
estudos para minimizar a dissipação do campo elétrico interno na câmara de
tratamento para aumentar a redução microbiana e a efi ciência do processo.

Resumo Inglês:

Previously the cylindrical chamber in projected polyurethane for
applications of Pulses of Electric Field (PEF) in liquid foods was studied
using milk samples (50 ml) contaminated with Escherichia coli ATCC
11229. The treatment consisted of applications of pulses of exponential
double type (1,2 – 50 μs) of short duration and high tension (kV) on
milk, inside of chamber of treatment, this composed of plain and parallel
carbon electrodes, connected to a linked generator of impulse and to a
measurer of chain and tension (oscilloscope), to produce electric fi eld of
high intensity (kV/cm). It verifi ed the project and the effi ciency of the
chamber of treatment for this process. For the study, one varied the number
of pulses and the tension. The control of the tests was carried through by
microbiological analyses of milk before and after the treatment with PEF.
The tests carried through with the treatment chamber, had been satisfactory
in relation the absence of crossed contamination and to its project, because
it generated than electric fi elds 20 kV/cm. It was observed occurrence of
waste of the internal energy (detected for the oscilloscope) and consequence
reduction of the intensity of the internal electric fi eld. It was not possible to
get a waited microbial reduction (2 to 4 logarithmic cycles), therefore the
interval and the duration of the together pulse with the waste of the internal
energy had harmed the electroporation of the membrane consequently and
the cellular inactivation. However, when varying the number of pulses
and the tension occurred variation in the microbial reduction. Soon, how
much larger the tension and the number of pulses wrist larger the microbial
reduction. It suggests: to work with square-wave type of frequency 1 hertz
and 2 μs of duration. Become necessary to carry though new studies to
minimize the waste of internal electric fi eld in the treatment chamber to
increase the microbial reduction and suffi ciency of the process.