Effect of plasma chemical oxidation of ethylene impurities on the efficiency of kiwifruit storage

The effectiveness of plasma chemical technology in reducing the concentration of ethylene impurities in order to extend the shelf life of kiwifruit has been studied. Ethylene and mold were controlled by plasma treatment, which slowed the ripening of kiwifruit and significantly inhibited rotting. When storing kiwifruit using the plasma chemical system, the level of ethylene was twice lower than that measured in the control batch. Also, the level of ethylene practically did not change during the entire period of the experiment, since the ethylene released from the fruit was quickly oxidized by ozone. Air treatment of kiwifruit storage environment resulted in the fact that ripening mechanism was delayed and the loss of fruits during their further transportation and storage was almost completely prevented. Thus, high efficiency of plasma-chemical method for extending kiwifruit shelf life was shown as well as the prospects of its application. Storage period can be doubled while preserving the subtle aroma of fruits. The effectiveness of plasma chemical technology in reducing the concentration of ethylene impurities in order to extend the shelf life of kiwifruit has been studied. High efficiency of plasma-chemical method for extending kiwifruit shelf life was shown as well as the prospects of its application. Storage period can be doubled while preserving the subtle aroma of fruits.Вивчено ефективність використання плазмохімічної технології для зниження концентрації домішок етилену з метою продовження терміну зберігання ківі. Плазмова обробка контролює етилен і цвіль, що уповільнює дозрівання ківі і значно пригнічує гниття. При зберіганні ківі рівень етилену при використанні плазмохімічної системи на 2 порядки нижчий за той, що вимірювався у контрольній партії і практично не змінювався весь період експерименту, оскільки етилен, що виділяється із фруктів, швидко окислюється озоном. Обробка повітря середовища, в якому зберігається ківі, призводить до затримки механізму їхнього дозрівання й практично повністю запобігає втраті плодоовочевої продукції при її подальшому транспортуванні й зберіганні. Таким чином, плазмохімічний метод подовження терміну зберігання ківі показав високу ефективність і має перспективи до застосування. Тривалість зберігання можна збільшити в середньому вдвічі з одночасним збереженням тонкого аромату фруктів

Influence of plasma chemical reactions products in barrierless gas discharge in the air on vegetables and fruits storage

The influence of the products of plasma chemical reactions (including ozone) on the storage of vegetables and fruits has been investigated. It has been shown that the products of plasma chemical reactions effectively suppress the growth of mold. For a number of vegetables and fruits, surface modification occurs, which leads to the loss of the "marketable" appearance. At the same time, the ripening rate of many products decreases.Досліджено вплив продуктів плазмохімічних реакцій (в тому числі і озону) на зберігання овочів і фруктів. Показано, що продуктами плазмохімічних реакцій ефективно пригнічується ріст цвілі. Для деяких овочів і фруктів відбувається видозміна поверхні, яка призводить до втрати «товарного» вигляду. При цьому швидкість дозрівання багатьох продуктів знижується.Исследовано влияние продуктов плазмохимических реакций (в том числе и озона) на хранение овощей и фруктов. Показано, что продуктами плазмохимических реакций эффективно подавляется рост плесени. Для ряда овощей и фруктов происходит видоизменение поверхности, которое приводит к потере «товарного» вида. При этом скорость дозревания многих продуктов снижается

Study of the effect of plasma chemical oxidation of ethylene impurity on the efficiency of banana storage

The effect of the products of plasma chemical reactions (including ozone) on the storage of fruits and berries was studied. Being the product of greatest commercial interest, bananas were selected as the test object. It was shown that the growth of pathogenic microflora is effectively inhibited by the products of plasma chemical reactions. It was shown that the use of a plasma chemical system, due to which ethylene concentration is reduced and ozone concentration is simultaneously maintained at the level of several ppm, could reduce the amount of spoiled products by several times.Досліджено вплив продуктів плазмохімічних реакцій (у тому числі і озону) на зберігання плодово-ягідної продукції. Як тест-об’єкт вибрано банани, які мають найбільший комерційний інтерес. Показано, що продуктами плазмохімічних реакцій ефективно пригнічується зростання патогенної мікрофлори. Показано, що використання плазмохімічної системи, яка знижує концентрацію етилену і одночасно підтримує концентрацію озону на рівні декількох проміле, може зменшити кількість зіпсованої продукції у кілька разів

Plasma-chemical method of grain fungal contamination control

The experimental results n the effect of grain treatment with ozone-air mixture on the level of artificial grain contamination with micromycetes are presented. The contamination dynamics for 1000 kg of wheat grain contaminated with Penicillium nordicum and Aspergillus flavus and stored in the prototype grain storage unit in ozone environment for 6 months is shown. The study on the effect of ozone on the growth inhibition of Aspergillus flavus or maize grain and Penicillium verrucosum for wheat grain in a 100 dm³ silo is presented. The effect of ozone on the content of aflatoxins in maize grain additionally contaminated with Aspergillus flavus is studied. The efficiency of ozone technologies for large-scale grain storage, as well as for reducing fungal contamination and controlling mycotoxin content in food grains, is shown.Наведено експериментальні результати з впливу обробки зерна озоноповітряною сумішшю на рівень штучного зараження зерна мікроміцетами. Наведено динаміку забруднення 1000 кг зерна пшениці, зараженого Penicillium nordicum і Aspergillus flavus, яке зберігалося в прототипі зерносховища в озоновому середовищі протягом 6 місяців. Представлено дослідження впливу озону на пригнічення росту Aspergillus flavus для зерна кукурудзи і Penicillium verrucosum для зерна пшениці в силосі об’ємом 100 дм³. Вивчено вплив озону на утримання афлатоксинів у зерні кукурудзи, додатково зараженого Aspergillus flavus. Показана ефективність озонових технологій для великомасштабного зберігання зерна, а також для зниження грибкового зараження і контролю вмісту мікотоксинів у продовольчому зерні.Приведены результаты экспериментальных исследований влияния обработки озоновоздушной смесью зерновых культур на степень их контаминации микромицетами при искусственном заражении. Исследована динамика степени контаминации зерна пшеницы массой 1000 кг, которое было заражено грибной инфекцией Penicillium nordicum и Aspergillus flavus и хранилось в прототипе промышленной установки для хранения зерна в среде озона в течение 6 месяцев. Приведено исследование влияния озона на угнетение роста микромицетов Aspergillus flavus на зерне кукурузы и Penicillium verrucosum на зерне пшеницы в модельном силосе объемом 100 дм³. Проведено исследование влияния озона на содержание афлотоксинов в зерне кукурузы, дополнительно зараженном Aspergillus flavus. Показана эффективность озоновых технологий для хранения промышленных партий зерна как для снижения контаминации грибковой инфекции, так и для контроля содержания микотоксинов в продовольственном зерне

Researching of ozone decay dinamics in different technological conditions

The ozone decay dynamics in the working camera, previously filled with an ozone-air mixture, is studied experimentally and theoretically. For different initial concentration at the inlet to the camera and the experimental conditions, several cases were considered: with empty camera, filled with polystyrene foam by 30% and filled with metal by 30 and 50%. The dependence of ozone concentration in the camera on time and experimental parameters, taking into account its internal surface area is obtained. It is shown that the rate of ozone decay in the working camera is affected both by the mechanism of its destruction in the gas, and by the decay on the inner surface of the camera, as well as by the material of the camera filling.Експериментально і теоретично досліджена динаміка розпаду озону в робочій камері, яка попередньо була заповнена озоно-повітряною сумішшю. Для різних значень початкової концентрації на вході в камеру і умов експерименту були розглянуті кілька випадків: з порожньою камерою, заповненою пінополістиролом на 30% і заповненою металевою стружкою на 30 і 50%. Отримано залежність концентрації озону в камері від часу і параметрів експерименту, враховуючи її площу внутрішньої поверхні. Показано, що на швидкість розпаду озону в робочій камері впливають як механізм його деструкції в газі, так і розпад на внутрішній поверхні камери, а також матеріал заповнення камери.Экспериментально и теоретически исследована динамика распада озона в рабочей камере, предварительно заполненной озоно-воздушной смесью. Для различных значений начальной концентрации на входе в камеру и условий эксперимента были рассмотрены несколько случаев: с пустой камерой, заполненной пенополистиролом на 30% и заполненной металлической стружкой на 30 и 50%. Получена зависимость концентрации озона в камере от времени и параметров эксперимента, учитывая ее площадь внутренней поверхности. Показано, что на скорость распада озона в рабочей камере влияют как механизм его деструкции в газе, так и распад на внутренней поверхности камеры, а также материал заполнения камеры

Plasma-chemical methods for control of biotic contaminants

The possibility and effectiveness of control of biotic contaminants (bacteria, micromycetes) with ozone and air activated by the plasma chemical reactor were studied as an alternative to the chemical methods of treatment using the model of hatching eggs. It was shown that as a result of the egg shell ozone treatment, bacterial contamination decreased by 3083 times after four days of treatment, and the level of microbiota decreased by 2.6 times after five days of treatment. As a result of the egg shell air treatment, bacterial contamination decreased by 30.56 times after three days of treatment, and the level of contamination with microscopic fungi decreased by 6.9 times on the fifth day of treatment. As the amount of OH radicals in the activated air increased, the level of bacterial culture decreased by 60 times on the third day of treatment, and the level of egg shell contamination with microscopic fungi decreased by 7.2 times on the fifth day of treatment.Експериментально досліджено можливість і ефективність контролю контамінантів біотичного походження (бактерії, мікроміцети) озоном та повітрям, яке оброблено у плазмохімічному розряді, на моделі інкубаційних яєць, що може бути альтернативою хімічним методам обробки. Показано, що обробка поверхні яєць озоном знизила бактеріальну забрудненість в 3083 рази після чотирьох діб обробки, а кількість мікробіоти – в 2,6 раза після п’яти діб обробки. Обробка поверхні яєць повітрям, що активоване у плазмохімічному розряді, вплинула на зменшення бактеріальної забрудненості в 30,56 раза після трьох діб обробки та зменшила ступінь контамінації мікроскопічними грибами на п’яту добу в 6,9 раза. При підвищенні кількості радикалів ОН в активованому повітрі рівень бактеріальної культури зменшився в 60 разів на третю добу, а ступінь контамінації поверхні шкаралупи яєць мікроскопічними грибами знизився в 7,2 раза на п’яту добу.Экспериментально исследованы возможность и эффективность контроля контаминантов биотического происхождения (бактерии, микромицеты) озоном и воздухом, обработанным в плазмохимическом разряде, на модели инкубационных яиц как альтернатива химическим методам обработки. Показано, что обработка поверхности яиц озоном снизила бактериальную загрязненность в 3083 раза после четырех суток обработки, а количество микробиоты – в 2,6 раза после пяти суток обработки. Обработка поверхности яиц воздухом, активированным в плазмохимическом разряде, повлияла на уменьшение в 30,56 раза бактериальной загрязненности после трех суток обработки и уменьшение степени контаминации микроскопическими грибами на пятые сутки в 6,9 раза. При повышении количества радикалов ОН в активированном воздухе уровень бактериальной культуры уменьшился в 60 раз на третьи сутки, а степень контаминации поверхности скорлупы яиц микроскопическими грибами снизилась в 7,2 раза на пятые сутки

Ozone decay in chemical reactor for ozone-dynamical disintegration of used tyres

The ozone decay kinetics in the chemical reactor intended for used tyres disintegration is investigated experimentally and theoretically. Ozone was synthesized in barrierless ozonizers based on the streamer discharge. The chemical reactor for tyres disintegration in the ozone-air environment represents the cylindrical chamber, which feeds from the ozonizer by ozone-air mixture with the specified rate of volume flow, and with known ozone concentration. The output of the used mixture, which rate of volume flow is also known, is carried out through the ozone destructor. As a result of ozone decay in the volume and on the reactor walls, and output of the used mixture from the reactor, the ozone concentration in the reactor depends from time. In the paper the analytical expressions for dependence of ozone concentration in the reactor from time and from the parameters of a problem such as the volumetric feed rate, ozone concentration on the input in the reactor, volume flow rate of the used mixture, the volume of the reactor and the area of its internal surface is obtained. It is shown that experimental results coincide with good accuracy with analytical ones.Експериментально і теоретично досліджено кінетику розпаду озону в хімічному реакторі, який було розроблено для розкладання зношених шин. Озон синтезувався у безбар'єрних озонаторах на стримерному розряді. Хімічний реактор для розкладання шин у озоно-повітряному середовищі є циліндричною камерою, в яку від озонатора з певною об'ємною швидкістю подається озоно-повітряна суміш з відомою концентрацією озону. Виведення відпрацьованої суміші, об'ємна швидкість якої відома, здійснюється через деструктор озону. В результаті розпаду озону в об'ємі, на стінках реактора і виведення озоно-повітряної суміші, концентрація озону в реакторі залежить від часу. Одержано аналітичні вирази для залежності концентрації озону у реакторі від часу і від параметрів задачі, таких як: об'ємна швидкість подачі озоно-повітряної суміші на вхід реактора, концентрація озону на вході, об'ємна швидкість виведення відпрацьованої суміші, об'єм реактора і площа його внутрішньої поверхні. Показано, що експериментальні результати з хорошою точністю співпадають з аналітичними.Экспериментально и теоретически исследована кинетика распада озона в химическом реакторе, предназначенном для дезинтеграции изношенных шин. Озон синтезировался в безбарьерных озонаторах на стримерном разряде. Химический реактор для разложения шин в озоно-воздушной среде представляет собой цилиндрическую камеру, в которую от озонатора с определенной объемной скоростью подается озоно- воздушная смесь с известной концентрацией озона. Вывод отработанной смеси, объемная скорость которой известна, осуществляется через деструктор озона. В результате распада озона в объеме, на стенках реактора и вывода озоно-воздушной смеси, концентрация озона в реакторе зависит от времени. Получены аналитические выражения для зависимости концентрации озона в реакторе от времени и от параметров задачи, таких как: объемная скорость подачи озоно-воздушной смеси на вход реактора, концентрация озона на входе, объемная скорость вывода отработанной смеси, объем реактора и площадь его внутренней поверхности. Показано, что экспериментальные результаты с хорошей точностью совпадают с аналитическими

Studying the influence of plasma chemical and ozone treatment on artificially implemented microflora in model aqueous solutions

The pilot studies have been conducted to determine the biocidal effects of ozone and plasma chemical treatment for 1, 2, and 3 h on the strain “Moldavian” of infectious rhinotracheitis virus, reference strain of Escherichia coli ATCC 25922, atypical mycobacteria of the species Mycobacusleum phlei and archival strain of Aspergillus flavus artificially introduced into aqueous solution. It is shown that both treatments of aqueous solution contaminated with infectious rhinotracheitis virus have virucidal properties at the level of 95…100%. It was found that bactericidal (bacteriostatic) effect of ozone treatment for Escherichia coli fluid was 100% for all the time parameters. For plasma chemical treatment, the bacteriostatic effect (23%) was shown after the treatment within 3 h. The bactericidal (bacteriostatic) effect of ozone treatment for water samples contaminated with mycobacteria of the species M. phlei was only 65% at the treatment for 3 h. There was no bacteriostatic effect for plasma chemical treatment at any exposure. When studying the fungicidal (fungistatic) properties of ozone treatment for aqueous solution contaminated with a test culture of Aspergillus flavus, fungicidal properties were established (growth retardation by 95…98%). No fungicidal or fungistatic properties were shown for plasma chemical treatment.Проведено пілотні дослідження щодо визначення біоцидного впливу озону та плазмохімічного розряду впродовж 1, 2, та 3 год на вірус інфекційного ринотрахеїту штаму «Молдавський», референтний штам кишкової палички Escherichia coli ATCC №25922, атипові мікобактерії виду Mycobacterium phlei та музейний штам Aspergillus flavus, які штучно внесені до води. Показано, що обидві обробки водного розчину, контамінованого вірусом інфекційного ринотрахеїту, виявили віруліцидні властивості на 95…100%. Встановлено, що бактерицидна (бактеріостатична) ефективність озонування рідини з кишковою паличкою становила 100% для всіх часових параметрів, а для плазмохімічного розряду бактеріостатична дія (на 23%) проявилося при обробки впродовж 3 год. При цьому бактерицидна (бактеріостатична) ефективність озонування проб води, контамінованих мікобактеріями виду M. рhlei, складала 65% тільки за експозиції 3 год. Обробка плазмохімічним розрядом не виявила бактеріостатичного ефекту за жодної експозиції. При вивченні фунгіцидних (фунгістатичних) властивостей озонової обробки водного розчину, контамінованого тест-культурою Aspergillus flavus, встановили фунгіцидні властивості – виявили затримку росту на 95…98%. Плазмохімічний розряд не виявив ні фунгіцидних, ані фунгістатичних властивостей.Проведены пилотные исследования по определению биоцидного воздействия озона и плазмохимического разряда в течение 1, 2 и 3 ч на вирус инфекционного ринотрахеита штамма «Молдавский», референтный штамм кишечной палочки Escherichia coli ATCC №25922, атипичные микобактерии вида Mycobacterium phlei и музейный штамм Aspergillus flavus, искусственно внесенные в воду. Показано, что обе обработки водного раствора, контаминированного вирусом инфекционного ринотрахеита, обнаружили вирулецидные свойства на 95…100%. Установлено, что бактерицидная (бактериостатическая) эффективность озонирования воды с кишечной палочкой составляла 100% для всех временных параметров, а для плазмохимического разряда бактериостатическое действие (на 23%) проявилось при обработке в течение 3 ч. При этом бактерицидная (бактериостатическая) эффективность озонирования проб воды, контаминированных микобактериями вида M. рhlei, составляла 65% только для экспозиции 3 ч. Обработка плазмохимическим разрядом не выявила бактериостатического эффекта при экспозиции. При изучении фунгицидных (фунгистатических) свойств озоновой обработки водного раствора, контаминированного тест-культурой Aspergillus flavus, установили фунгицидные свойства – обнаружили задержку роста на 95…98%. Плазмохимическая обработка не проявила ни фунгицидных, ни фунгистатических свойств

Determination of the optimal ozonation mode for winter garlic planting material

The study was carried out at the Institute of Vegetable and Melon Farming of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine and the Department of Low-Temperature Non-equilibrium Plasma Chemistry of the NSC "Kharkov Institute of Physics and Technology" of the National Academy of Sciences of Ukraine using the varieties of winter garlic, such as Duchess and Merefyanskiy white. Pre-plant treatment with four-time repeatability was carried out 3-5 days before planting using an OzW Stream Ozone TM ozone generator. Laboratory studies of fungal diseases Fusarium and Penicillium progress on the treated material were carried out with four-time repeatability in wet chambers. The effect of ozone concentration of 10, 50, and 100 PPM and exposure time of 10, 60, and 180 min on infestation of garlic with black and green mold was studied.Дослідження проведено у Інституті овочівництва і баштанництва НААН України та відділі Низькотемпературної нерівноважної плазмохімії ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України на сортах часнику озимого «Дюшес» та «Мереф’янський білий». Передсадивну обробку здійснено за 3-5 діб до садіння за допомогою озонатора серії OzW StreamOzone TM у чотириразовому повторенні. Лабораторні дослідження щодо розвитку грибних хвороб родів Fusarium та Penicillium на обробленому матеріалі виконували з використанням вологих камер у чотириразовому повторенні. Досліджено вплив концентрацій озону 10, 50 та 100 ppm O3 та часу експозиції – 10, 100 та 180 хв на ураженість часнику чорною і зеленою пліснявою.Исследование проведено в Институте овощеводства и бахчеводства НААН Украины и отделе низкотемпературной неравновесной плазмохимии ННЦ «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины на сортах чеснока озимого «Дюшес» и «Мерефянский белый». Предпосадочная обработка осуществлась за 3-5 суток до посадки с помощью озонатора серии OzW StreamOzone TM с четырехразовым повторением. Лабораторные исследования по развитию грибных болезней родов Fusarium и Penicillium на обработанном материале выполняли с использованием влажных камер в четырехразовом повторении. Исследовано влияние концентрации озона 10, 50 и 100 ppm O3 и времени экспозиции – 10, 100 и 180 мин на пораженность чеснока черной и зеленой плесенью

The use of ozone technologies in grain storage

The results of experimental studies of toxicogenic fungi activity inhibition at various ozone concentration and doses by ozone-air mixture, which were carried out at the developed and manufactured experimental stand are given. The ozone inhibitory effect on the growth of fungi infection Aspergillus flavus and Penicillium nordicum is defined. The ozone-air mixture ability to limit the mold fungi development on the wheat and barley grains during their storage is shown.Наведено результати експериментальних досліджень пригнічення озоно-повітряною сумішшю активності токсигенних грибів при різних концентраціях і дозах озону, які проведені на розробленому і виготовленому експериментальному стенді. Визначено ингібіруючий вплив озону на розвиток грибкової інфекції Aspergillus flavus і Penicillium nordicum. Показана здатність озоно-повітряної суміші пригнічувати розвиток плісеневих грибів на зерні пшениці і ячменю під час їх зберігання.Приведены результаты экспериментальных исследований подавления озоно-воздушной смесью активности токсигенных грибов при различных концентрациях и дозах озона, которые проведены на разработанном и изготовленном экспериментальном стенде. Определено ингибирующее воздействие озона на развитие грибной инфекции Aspergillus flavus и Penicillium nordicum. Показана способность озоно-воздушной смеси подавлять развитие плесневых грибов на зерне пшеницы и ячменя во время их хранения