انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 26 2 2026 08 23 Physico-chemical evaluation of surface dielectric barrier discharge (SDBD) plasma technology for inactivation and removal of Aspergillus flavus spores in packaged pistachios ارزیابی فیزیکی و شیمیایی فناوری پلاسمای تخلیه سد دی‌الکتریک سطحی (SDBD) در غیرفعال‌سازی و حذف اسپورهای Aspergillus flavus در خلال پسته داخل بسته‌بندی 307 317 3781 10.47176/ijpr.26.2.42307 FA امیر حسین نویدیان گروه فیزیک پلاسما و ذرات بنیادی، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود؛ ایران ایمان حسینی گروه فیزیک پلاسما و ذرات بنیادی، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود؛ ایران حمیدرضا صمدلوئی گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود؛ ایران Journal Article 2026 04 06 Surface dielectric barrier discharge (SDBD) plasma is a novel non-thermal technology capable of generating reactive oxygen and nitrogen species at atmospheric pressure without the need for noble gases in food packaging. In this study, pistachio kernel samples contaminated with <em>Aspergillus flavus</em> spores were treated with SDBD plasma at a voltage of 6.8 kV and a frequency of 7.4 kHz for 10, 20, and 30 min using air as the working gas inside the packaging. The reduction in microbial load and the physical characteristics of the plasma, including the current-voltage characteristics, were investigated, and the plasma power was calculated. Optical emission spectroscopy (OES) was used to identify the active species generated in the plasma. In addition, ozone and reactive nitrogen species (NOx) production was measured, and changes in surface morphology (FESEM), weight loss, and sensory and color parameters were evaluated. OES analysis confirmed the presence of reactive species, including excited nitrogen (*N₂), hydroxyl radicals (•OH), and atomic oxygen (O). Treatment for 30 min resulted in a 4-log reduction (99 %) in the population of <em>A. flavus</em> spores. FESEM images showed complete destruction of the spore cell wall and depletion of the spore cytoplasm after 30 min of treatment. Sensory evaluation using a 9-point hedonic scale showed that treatment for up to 10 min had no adverse effect on the sensory properties of pistachio kernels. However, increasing the treatment time to 20 and 30 min, while maintaining the odor and taste of the product, resulted in a significant decrease in color scores. With its effective sterilization capability, low cost, and preservation of sensory quality at shorter treatment times, SDBD technology represents a promising method for enhancing the safety and shelf life of pistachios and other agricultural products. <span dir="RTL" lang="FA">پلاسمای تخلیة سد دی‌الکتریک سطحی</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span><span> </span></span><span dir="RTL" lang="FA">یک فناوری نوین غیرحرارتی است که قادر به تولید گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن در فشار اتمسفر و بدون نیاز به گازهای نجیب در بسته‌بندی مواد غذایی است. در این مطالعه، نمونه‌های خلال پسته آلوده به اسپورهای آسپرژیلوس فلاووس با استفاده از پلاسمای</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span dir="RTL" lang="FA">در ولتاژ 8/6 کیلوولت و فرکانس 4/7 کیلوهرتز، به مدت ۱۰، ۲۰ و ۳۰ دقیقه و با استفاده از هوا به‌عنوان گاز کاری درون بسته‌بندی تیمار شدند. در این تحقیق، میزان کاهش بار میکروبی و ویژگی‌های فیزیکی پلاسما، از جمله مشخصه جریان-ولتاژ، بررسی و مقدار توان پلاسما محاسبه شد. همچنین، با استفاده از طیف‌سنجی نشر نوری</span><span> </span><span dir="RTL" lang="FA">، گونه‌های فعال تولیدشده در پلاسما مورد بررسی قرار گرفتند. میزان تولید ازن و گونه‌های فعال نیتروژن</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span><span> </span></span><span dir="RTL" lang="FA">نیز اندازه‌گیری شد و تغییرات ویژگی‌های مورفولوژیکی سطح</span><span> </span><span dir="RTL" lang="FA">، کاهش وزن و پارامترهای حسی و رنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل طیف‌سنجی نشر نوری</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span><span> </span></span><span dir="RTL" lang="FA">حضور گونه‌های فعال، از جمله نیتروژن برانگیخته</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span dir="RTL" lang="FA">، </span><span dir="RTL" lang="FA">رادیکال هیدروکسیل</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span><span> </span></span><span dir="RTL" lang="FA">و اکسیژن اتمی</span><span> </span><span dir="RTL" lang="FA">، را تأیید کرد. تیمار به مدت ۳۰ دقیقه باعث کاهش ۴ لگاریتمی (۹۹</span><span dir="RTL" lang="FA">٪</span><span dir="RTL" lang="FA">) جمعیت اسپورهای آ. فلاووس شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span><span> </span></span><span dir="RTL" lang="FA">نشان دادند که پس از ۳۰ دقیقه تیمار، دیوارة سلولی اسپورها به‌طور کامل تخریب شده و سیتوپلاسم اسپور تخلیه شده است. ارزیابی حسی با استفاده از مقیاس هدونیک ۹ درجه‌ای نشان داد که تیمار تا ۱۰ دقیقه تأثیر نامطلوبی بر ویژگی‌های حسی پسته ندارد. با این حال، افزایش زمان تیمار به ۲۰ و ۳۰ دقیقه، در حالی که بو و طعم محصول همچنان حفظ می‌شوند، منجر به کاهش معنی‌دار امتیاز رنگ شد. فناوری</span><span lang="FA"> </span><span> </span><span dir="RTL" lang="FA">با قابلیت استریل‌سازی مؤثر، هزینه پایین و حفظ کیفیت حسی در زمان‌های کوتاه تیمار، روشی امیدوارکننده برای افزایش ایمنی و ماندگاری پسته و سایر محصولات کشاورزی به شمار می‌رود.</span> https://ijpr.iut.ac.ir/article_3781_9fc664916bce863561527f06a96f5ff3.pdf