Aplicação do plasma atmosférico frio como uma tecnologia não térmica para reduzir a contaminação por fungos em alimentos

• Processo: 25/10004-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Tecnologia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Carlos Augusto Fernandes de Oliveira
• Beneficiário: Amanda Cristina Dias de Oliveira
• Supervisor: Oliver K Schlueter
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy (ATB), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 24/00896-9 - Aplicação de plasma atmosférico frio para degradação de aflatoxina b1 e desoxinivalenol em cereal infantil, BP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: decontamination | plasma characterization | Spore inactivation | Micotoxicologia de Alimentos

Resumo

A contaminação microbiana continua sendo um desafio crucial em toda a cadeia de produção de alimentos, especialmente devido às micotoxinas - metabólitos secundários produzidos por diversos gêneros de fungos, como Aspergillus, Fusarium, Alternaria e Penicillium. A presença de fungos micotoxigênicos e de suas micotoxinas em alimentos representa um sério risco à saúde dos consumidores, devido ao potencial carcinogênico, teratogênico e mutagênico de algumas dessas substâncias, além de outros impactos à saúde humana. Esse cenário tem impulsionado a busca por métodos eficientes de descontaminação fúngica que causem baixo impacto na matriz alimentar. Entre os métodos emergentes, destacam-se as tecnologias não térmicas, como o plasma atmosférico frio (CAP). O CAP tem a capacidade de comprometer a produção de micotoxinas e inativar fungos por meio da danificação de suas estruturas celulares. Sua ação antifúngica é desencadeada principalmente por espécies reativas de oxigênio (ROS) e de nitrogênio (RNS), geradas a partir da ionização dos gases utilizados para formar o plasma. Apesar do grande potencial da tecnologia, ainda existem desafios para sua aplicação, como a otimização dos parâmetros do CAP para a descontaminação de alimentos, além da necessidade de um entendimento mais aprofundado sobre as espécies reativas formadas no plasma e sua relação com a ação antifúngica. O estudo do CAP combinado a outras tecnologias emergentes, como a secagem por eletrohidrodinâmica (EHD), oferece novas perspectivas quanto ao caráter complementar dessas abordagens. A remoção eficiente da umidade por meio de técnicas de secagem pode contribuir significativamente para a inibição do crescimento de fungos residuais, especialmente durante fases como o armazenamento. Nesse contexto, os objetivos deste projeto são identificar as espécies reativas formadas no plasma e avaliar o impacto antifúngico das ROS e RNS. Para isso, o CAP será aplicado em grãos de milho contaminados com Fusarium graminearum e Aspergillus flavus, utilizando o sistema de descarga de barreira de superfície coplanar difusa (DCSBD 400), operando com voltagem de 20 kV, frequência de 15 kHz e potência de entrada de 350 W. Serão realizados cinco tratamentos, variando o tempo de exposição em 2,5; 5; 7,5; 10 e 15 minutos. Para a caracterização das ROS e RNS, especificamente NO¿¿ e NO¿¿, será utilizada cromatografia iônica com o sistema Dionex ICS-1000, enquanto as concentrações de H¿O¿ e O¿ serão determinadas por espectrofotometria. Após a aplicação do CAP, o efeito antifúngico será avaliado por meio da contagem de esporos, seguida de um teste de germinação, com base em métodos clássicos de cultivo microbiológico. Os dados obtidos em todos os experimentos serão submetidos à análise de variância (ANOVA), com aplicação do teste de Tukey para comparação de médias, considerando ¿ = 0,05. (AU)