用于高效等离子体食品处理的能量化$N_2$中性粒子的提取
等离子体物理
2021-03-12 v1
摘要
低温等离子体(LTP)处理是一种绿色且灵活的食品加工技术,其已知局限仅为能量效率低下。等离子体食品处理的三个既定基本机制包括:i)由能量化离子轰击导致的膜和细胞内组分的物理损伤;ii)自由基和带电物种引发的化学反应;iii)辐射诱导的修饰。在本研究中,我们提出一种从辉光放电等离子体中生成并提取能量化中性粒子以用于高效食品加工的新机制。对于氮直流辉光放电等离子体,我们通过实验证明了能量化中性粒子和离子的选择性生成与提取,用于处理不同食品样品。利用数值模拟,确定了用于选择性提取具有特定能量的或物种的等离子体处理参数。用选择性提取的估计平均能量为34.20 eV的能量化中性粒子处理原生 finger millet 面粉或 ragi 面粉(Eleusine coracana),改善了保质期和功能性。此外,该处理技术实现了约46%的高能量效率。这种食品工程方法具有对活性物种生成可控、高功率效率、降低处理成本且无化学添加的优势。因此,它为全球粮食安全和食品安全的等离子体食品加工开辟了广泛的可能性。
引用
@article{arxiv.2103.06609,
title = {Extraction of Energetic $N_2$ Neutrals for Efficient Plasma Food Processing},
author = {M. Perumal and A. Saravanan and Prince Alex and K. V. Sunooj and Maheswaran Mani and G. Gopi Krishnan and Lata Shukla and P. Bharathi and Suraj Kumar Sinha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06609},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 3 figures