1
Chương 4 : Kỹ thuật xử lý thực phẩm
không sử dụng nhiệt
4.1 Kỹ thuật trường điện từ dạng xung (high tensity
pulsed electric field (PEF))
4.1.1 Mở đầu
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung là phương pháp
bảo quản thực phẩm không sử dụng nhiệt mà cơ
sở của nó là sử dụng xung điện để loại bỏ các vi
sinh vật gây bệnh và cũng như kiểm soát bào tử
trong thực phẩm
Công nghệ này không sử dụng nhiệt nên giữ được
các tính chất của thực phẩm như giá trị cảm quan,
dinh dưỡng ít biến đổi và nhất là kiểm soát an toàn
thực phẩm.
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
Mở đầu
Dòng điện được sử dụng trong quá trình thanh trùng sữa
vào đầu thế kỷ 19 do công trình của Anderson and
Finkelstein, 1919; Fetterman, 1928; Getchell, 1935 bằng
cách cho dòng điện tách dụng trực tiếp vào dung dịch lỏng
và thấy rằng nó có tác dụng tiêu diệt một vài loại vi khuẩn
bacteria.
- 1949, Flaumenbaun đã thông báo về sử dụng trường điện
từ dạng xung trên thực phẩm, nhưng tác giả không nghiên
cứu về bảo quản thực phẩm và vô hoạt vi sinh vật, tác giả
đề cập đến sự tăng tính bán thấm của màng tế bào, tạo
điều kiện dễ dàng cho quá trình ép dịch quả, đây cũng là
một phát hiện lớn cho các ứng dụng của kỹ thuật trường
điện từ dạng xung sau này.
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.2 Nguyên lý của kỹ thuật trường điện từ
dạng xung (PEF)
- ĐN: Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
dựa trên khả năng trường điện từ dạng xung
có cường độ cao làm biến dạng màng tế
bào, kết quả là vi sinh vật bị chết.
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
- Nguyên lý: thực phẩm được đặt giữa hai điện cực dẫn
điện, hai điện cực này được lắp trên vật liệu không dẫn
điện, do đó không có hiện tượng truyền điện từ điện cực
này sang điện cực kia. Cung cấp xung dòng điện có hiệu
điện thế cao sẽ sinh ra trường điện từ dạng xung có
cường độ cao. Xung này tác động vào thực phẩm ở giữa
hai cực.
+ + + +
- - - -
Thực phẩm
Cực dương
Cực âm
3
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.3 Cấu trúc của hệ thống trường điện từ
dạng xung
BP điều
khiển và
hệ thống
hiển thị
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
5
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.3 Cấu trúc của hệ thống trường điện từ
dạng xung
- hệ thống bơm dòng lỏng : sử dụng bơm
để vận chuyển chất lỏng chảy qua phòng
xử lý.
- Hệ thống kiểm soát và hiển thị : hệ thống
máy tính và các thiết bị điều khiển tạo xung
điện,
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.4 Cơ chế vô hoạt vi sinh vật của PEF
- Vi sinh vật có màng tế bào dùng để trao đổi chất có chọn
lọc với môi trường bên ngoài, nhờ vào màng tế bào mà
chúng có thể sống sót. ở trạng thái bình thường thì tồn tại
các lớp điện tích trước và sau màng tế bào tạo nên sự
đồng đều về áp suất giữa hai môi trường trong và ngoài tế
bào.
6
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.4 Cơ chế vô hoạt vi sinh vật
của PEF
-Theo một số thuyết thì sự thay
đổi màng bán thấm dẫn đến sự
thay đổi các yếu tố khác như là
pha nội tại chứa lipid (Sugar anh
Neuman, 1984), sự tăng quá trình
chuyển hoá giữa hai lớp phân tử
Lipid (Deuticke et al., 1983), làm
tiến triển các pore kị nước và dẫn
đến sự chuyển hoá của pore kị
nước thành ưu nước và mở ra,
biến tính của các kênh prôtêin
nhạy cảm (Tsong, 1992).
-Do tác động của các điện tích,
nên các kênh mở ra đến mức
chúng vượt quá kích thước giới
hạn và không thể khắc phục lại
được, chúng sẽ mở ra vĩnh viễn
và tạo thành các lỗ trên thành tế
bào.
Sơ đồ màng phospholipid
kép
7
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật điện từ
trường dạng xung
4.1.5.1 yếu tố kỹ thuật : cường độ điện trường và
xung lưỡng cực vuôngxung lưỡng cực dạng mũ xung xoay chiều
8
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.5.2 Yếu tố sinh học
-kích thước và hình dạng
của tế bào :
Vc = f.Ec.a.cosυ
trong đó
-Vc là điện thế đánh
thủng,
-a : bán kính của tế bào,
-Ec : điện trường tới hạn
yêu cầu
-υ : là góc nghiêng của
màng tế bào với điện
trường
-f là hệ số = 1,5 cho hình
cầu và f = l/(l-d/3) trong đó
l: chiều dài của vi sinh vật
và d: đường kính của vi
sinh vật.
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.5.2 Yếu tố sinh học
- dạng vi sinh vật: hình cầu, ô van, trụ, nấm men nhạy
cảm nhất với xử lí PEF
Dễ bị tiêu
diệt nhất
1 µm
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.5.2 Yếu tố thực phẩm
-Nhiệt độ : là yếu tố ảnh hưởng đứng sau cường độ điện
trường và thời gian xử lí. Khi nhiệt độ của thực phẩm tăng
lên, hiệu quả của quá trình xử lí pef cũng tăng lên. Quá trình
sử dụng pef thường được thực hiện ở nhiệt độ dưới 65°C
trong thời gian vài giây.
-Sự tăng hiệu quả xử lí pef ở nhiệt độ cao phụ thuộc vào tính
chất lưu biến của màng tế bào dưới tác động của nhiệt độ.
Nguyên nhân của màng tế bào bị đánh thủng là do tính chất
co dãn của màng tế bào khi nhiệt độ tăng lên (giống như chất
lỏng) vì thế khi tăng nhiệt độ thì dễ dàng đánh thủng màng tế
bào bằng xung điện.
-Một số nghiên cứu cho thấy rằng điện thế đánh thủng màng
tế bào dạng lipid-protein là 2V ở 4°C, 1V ở 20°C và 500 mV ở
30-40°C (Zimmermann, 1986).
10
Kỹ thuật trường điện từ dạng xung
high tensity pulsed electric field (PEF)
4.1.6 Một số ứng dụng của PEF
-Ứng dụng quá trình tách chiết : PEF có thể làm rách màng
tế bào của vi sinh vật thuận lợi cho việc tách chiết các chất
trong tế bào ra ngoài. PEF còn ứng dụng vào việc làm rách
màng bán thấm của tế bào động vật và thực vật, ứng dụng
vào việc ép các chất dinh dưỡng từ trái cây, từ đường
mía,
-Ví dụ quá trình áp dụng pef cho việc tách chiết nước ép táo
có năng suất tăng từ 67% đến 73% so với phương pháp ép
thông thường và sản phẩm trong hơn, với nước ép carrot
toàn vi sinh vật, thời gian bảo quản dài hơn, giữ được giá trị
của thực phẩm như lúc còn tươi. Phương pháp sử dụng áp
suất cao đã được ứng dụng theo nhiều hình thưc khác
nhau.
Khi sử dụng áp suất cao để xử lý thực phẩm, vi sinh vật bị
vô hoạt mà không cần sử dụng nhiệt, khi đó hàm lượng
vitamin, chất màu và màu sắc của thực phẩm không bị tác
động hoặc thay đổi rất ít. ứng dụng áp suất cao để xử lý
thực phẩm coi như là một quá trình chế biến lạnh (Crawford
et al, 1996).
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.1 MỞ ĐẦU
Một số loại thực phẩm hiện nay có xử lý áp suất cao xuất
hiện trên thị trường là mứt dẻo, nước sốt, đồ ăn dẻo, sữa
chua, nước ép trái cây, trái cây nhúng đường, thịt bò, các
sản phẩm khác nhau từ thuỷ sản, một vài nước ép trái cây
xử lý với áp suất cao có mùi tốt hơn, giữ được hàm lượng
vitamin cao và thời gian bảo quản dài hơn.
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.2 thiết bị và thao tác của quá trình xử lý
áp suất cao
-thiết bị : áp suất cao được tạo ra trực tiếp
hoặc gián tiếp, có áp suất trong khoảng 100
đến 600 Mpa và thường được nén trong
nước là chính, thường kết hợp với chất
khoáng, dầu thực vật để bôi trơn, với chất
chống ăn mòn. Phòng xử lý có thể duy trì áp
lực cao, thực phẩm được đóng gói, đặt trong
khi các liên kết hydrogen có sẵn trong cấu trúc xoắn của các peptid.
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.3.1 Tác động của áp suất cao đến thực phẩm (tt)
Các liên kết ưu nước cũng bị ảnh hưởng bởi áp suất, vì với
áp suất nhỏ hơn 1000 atm, các tương tác với nước làm tăng
thể tích còn nếu tăng hơn 1000 atm thì các liên kết này bị
phá vỡ và làm giảm thể tích, hướng tới cấu trúc bền nhất.
như vậy, áp suất tác động đến cấu trúc của prôtêin bậc 4,
bậc 3, bậc 2. Nhìn chung, khi tăng áp suất đến khoảng 400
MPa thì bắt đầu biến tính prôtêin.
Sự ảnh hưởng của áp suất cao đến các phản ứng của
enzym có thể theo hai hướng : (i) liên kết các cơ chất, tính
đàn hồi của phức enzyme-cơ chất và (ii) quá trình xúc tác
mà hệ enzyme-cơ chất được hoạt hoá.
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.3.1 Tác động của áp suất cao đến thực phẩm (tt)
Như vậy, thể tích thay đổi liên quan đến sự tạo thành các
tương tác trong hệ thống sinh học. Một vài tương tác quan
trọng trong thực phẩm được giới thiệu sau đây:
- liên kết hydrogen : liên quan đến thu nhỏ thể tích nhỏ nhất
nhờ vào bán kính liên kết nhỏ của nguyên tử H và cũng như
khoảng cách liên kết nhỏ (Tauscher, 1995)
- Tương tác ưa nước : các chất phân cực có xu hướng tập
hợp trong môi trường nước, phân tử nước thường liên kết
với các H-C, các phân tử sinh học khác như prôtêin,
lipid, và các tương tác này tăng lên khi các thành phần tồn
tại dưới dạng ion.
- các liên kết cộng hoá trị : khoảng cách liên kết thường rất
khoảng 20 đến 202 MPa gọi là baroduric.
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.4.1 Ức chế hoạt động của vi sinh vật (tt)
Nguyên lí cơ bản : vô hoạt vi sinh vật có thể là nguyên
nhân của một vài yếu tố
Yếu tố thứ nhất làm thay đổi tính bán thấm của màng tế
bào kéo theo sự biến tính của prôtêin, là nguyên nhân của
cắt đứt liên kết và làm vô hoạt các trung tâm của enzym.
Áp suất khoảng 101 đến < 303 MPa làm biến tính thuận
nghịch prôtêin và áp suất đạt 303 MPa làm biến tính không
thuận nghịch.
14
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.4.1 Ức chế hoạt động của vi sinh vật (tt)
Pierre – Cornet et al, 1995 đã quan sát sự vô hoạt
tế bào theo 3 pha động học :
Giai đoạn thứ nhất : khi áp suất tăng lên, màng tế
bào bị nén ép;
Giai đoạn thứ hai : khi áp suất được duy trì, sự
truyền chất từ nội bào ra ngoại bào xuất hiện
Giai đoạn cuối cùng : sự giảm màng tế bào xảy ra
và không thể trở lại trạng thái ban đầu
Quá trình này quan sát được sự mất các chất
dinh dưỡng của tế bào ra môi trường nước như
pepton, phosphat sau khi thu lại các tế bào bị hư
hỏng dưới tác động của áp suất
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
để tạo
thành acid cacbonic, làm tăng sự phá hỏng màng tế bào,
15
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
4.2.4.2 Ức chế enzyme
Khi sử dụng áp suất cao có thể làm hoạt hoá, ức chế
hoặc làm tăng hoạt lực của enzym.
Cơ chế làm ức chế hoạt động của các enzym có thể giải
thích theo hai hướng sau:
–làm hư hỏng các cấu trúc ngoại phân tử
–làm thay đổi sự phù hợp của các tâm hoạt động hoặc tương tác
enzym-cơ chất
Ứng dụng của áp suất cao
(high pressure processing)
-thịt : áo suất khoảng 100
đến 150 Mpa đượng sử
dụng để hoạt hoá các enzym
thuỷ phân như cathepsin
hoặc phá huỷ các liên kết
sợi của cơ thịt của bò, thịt
heo, thịt gà và thỏ. Nếu tăng
áp suất lên quá cao hơn 150
Mpa và thời gian xử lý trong
15 phút thì thịt bò bị mất
màu, từ màu đỏ sang màu
xám ở áp suất 350 Mpa. Đối
với thịt heo, nếu xử lí ở áp
suất 850 MPa, 20 phút thì
lipid được ổn định và cho
- các loại ngũ cốc : HP mang lại
cho các loại ngũ cốc có đặc tính
riêng của sản phẩm và giảm
được các chất gây dị ứng; giảm
tạo gel của đậu nành; làm biến
đổi tính ngậm nước của ngô và
giá trị cảm quan của gạo, HP
còn tăng hoạt độ của amylase
khi sử dụng sử lý nhiệt ít nhất.
- rau : HP để chần khoai tây, bảo
quản nước sốt, bảo quản nước
ép cà chua và bảo quản hành
tây. HP ảnh hưởng đến độ cứng
của củ cải, vô hoạt lecithin của
hạt đậu, diệt khuẩn của hạt tiêu
và ảnh hưởng đến chất màu của
paprika.
Chiếu xạ và ánh sáng cực tím
(Food iradiation and ultra violet light)
Trong lịch sử bảo quản thực phẩm, các công nghệ
như đóng hộp, đông lạnh và nhiệt vi sóng cho các
sản phẩm công nghiệp thực phẩm đã được người
tiêu dùng chấp nhận. Chiếu xạ ứng dụng vào thực
phẩm được nghiên cứu từ 4 thập niên qua, nhưng
sự chấp nhận và thương mại hoá rất chậm và ít
sử dụng trong việc thanh trùng dịch sữa vào đầu
thế kỷ 20.
Nhiều trở ngại trong việc chấp nhận thực phẩm có
sử dụng chiếu xạ, đó là hình ảnh xấu về sức mạnh
của hạt nhân làm ảnh hưởng đến tâm lý người
100 krad), dưới 1 kGy gọi là liều lượng thấp, từ 1 – 10 kGy
gọi là trung bình, trên 10 kGy là liều lượng lớn.
- nước và dung dịch lỏng : nước tinh khiết ít bị ảnh hưởng bởi
chiếu xạ, nếu nước có chứa các thành phần không tinh khiết
thì khi chiếu xạ tạo ra các gốc tự do và làm mất cân bằng của
phản ứng khử H
2
O thành -OH, H
2
O
2
.
- các thành phần C-H : các chất chứa cacbonhydrat có trong
trái cây, rau, củ và các loại hành ứng dụng với độ chiếu xạ rất
thấp, nhỏ hơn 1 kGy. Nếu lớn hơn liều lượng này thì xảy ra
các phản ứng rất phức tạp do nguyên tử H tấn công nguyên
tử C tạo ra các phản ứng chuyển vị trí, đồng phân hoá và cắt
mạch,
Chiếu xạ và ánh sáng cực tím
(Food iradiation and ultra violet light)
- Prôtêin : chiếu xạ có thể làm biến tính
prôtêin, cắt đứt các liên kết hydrogen và
các liên kết khác, kể cả cấu trúc bậc hai
và bậc ba. Chiếu xạ prôtêin cũng tạo ra
các sản phẩm thuỷ phân như chất béo,
mercaptan và hợp chất của lưu huỳnh,
làm thay đổi thành phần và giá trị cảm
quan của thực phẩm.
Lipid : lipid có chứa nhóm COOH và là
phân tử nhỏ hơn, khi chiếu xạ sự biến đổi
4.3.4 nguồn chiếu xạ
-chùm electron (electron beams):
máy gia tốc thẳng đã được sử dụng
hiệu quả nhất trong các sản phẩm
thương mại, năng lượng có thể lên
đến 10 MeV.
-Trong máy gia tốc thẳng này, sủ
dụng Mangetron hoặc Dynamitron ,
đầu vào là dòng điện để chuyển
thành dòng điện thế cao một chiều
bao gồm nhiều loại, kể cả dạng sóng
radio, tăng điện thế, chỉnh lưu và nối
vào với nhiều hệ thống để đạt được
điện thế khoảng 400 kV đến 10 MeV.
Chiếu xạ và ánh sáng cực tím
(Food iradiation and ultra violet light)
- Điện thế này được cung cấp cho
máy gia tốc thẳng dạng ống. Bên
ngoài ống, các chùm electron được
phát ra từ đầu sợi dây nhỏ có điện
thế cao, sợi dây được đặt sâu trong
ống kim loại mỏng (giống như bút
chì). Chùm tia electron này được áp
dụng để chiếu vào thực phẩm bằng
chùm hình quạt. Mức năng lượng có
thể đạt được lên đến 10 MeV
(10 000 kV) và độ xuyên của tia là
0,50 cm/MeV đối với vật liệu giống
như nước.
19
- kéo dài độ tươi của thực phẩm : với liều lượng rất thấp
0,02 đến 0,15 kGy (kilogray = kJ/kg) có thể kéo dài độ tươi
và ức chế mầm chồi trong khoảng thời gian 6 đến 9 tháng.
Với khoảng 0,12 đến 0,75 kGy có thể làm chậm quá trình
chín của quả chuối, xoài, đu đủ để đưa ra thị trường lâu
hơn. Quá trình này là do việc làm chậm quá trình chuyển
hoá từ protopectin thành pectin trong quả bởi chiếu xạ.
- tránh nhiễm tạp : cần sử dụng liều lượng 1- 10 kGy để
tiêu diệt các loại vi khuẩn như Escherichia coli, listeria
monocytogenes, salmonella spp và staphylococus eureus,
phần lớn các vi khuẩn bị tiêu diệt.
- Tiệt trùng :
- cải thiện sản phẩm :
20
Tia cực tím và bảo quản thực phẩm
(ultraviolet light and food preservation)
Tia cực tím là tia có bước sóng ngắn hơn
ánh sáng nhìn thấy, và nó trở thành một
phương pháp bảo quản thực phẩm không
sử dụng nhiệt, giữ được giá trình cảm
quan và dinh dưỡng của thực phẩm.
-chiếu tia cực tím được coi như là phát xạ
và lan truyền năng lượng tử không gian
vào vật liệu. Tia cực tím được ứng dụng
nhiều nhất trong sản xuất nước uống, nó
được coi như là một tác nhân để khử
trùng nước.
-Năm 1999, FDA đã công nhận UV là
phương pháp loại bỏ các vi sinh vật gây
bệnh trong nước ép trái cây và giữ được
của thymine trong chuỗi ADN và
phá hỏng cấu trúc của ADN.
Tia cực tím và bảo quản thực phẩm
(ultraviolet light and food preservation)
21
-Những bazơ của ADN (thymine,
adenie, cytosine, guanine) rất nhạy
cảm với ánh sáng cực tím, chúng
tạo ra các liên kết trùng hợp dạng
cặp đôi (dimer). Trong đó thì
thymine có nhiệm vụ sao chép
ADN, khi thymine bị trùng hợp
dimer thì làm mất khả năng sao
chép của ADN và vi sinh vật không
thể sinh sản được nữa.
-Ngoài ra ở bước sóng 260 nm
cũng có tác dụng tương tự như ở
254 nm vì ADN của vi sinh vật biến
đổi theo loài.
Tia cực tím và bảo quản thực phẩm
(ultraviolet light and food preservation)
- Độ bền của ADN đối với UV như sau
VSV Gram (-) < Gram (+) < nấm men < bào tử vi khuẩn <
nấm mốc < virut (Adam and Moss, 1995).
- Một số tác giả đưa ra với động vật đa bào thì chúng bền
với tia UV.
Như vậy, khi sử dụng tia UV thì cần chú ý đến các vấn đề
sau
•sự biến đổi của các loài
•giai đoạn sinh trưởng phát triển của vi sinh vật, thường
người (12 – 16 kHz). Âm thanh có thể
lan truyền theo mọi hướng, khi âm được
truyền trong chất lỏng, tạo ra chu trình :
sức ép và giản nở chất lỏng. Khi áp suất
chất lỏng âm, chúng tạo ra các bong
bóng và với chu trình ép/giãn nở thì các
chất khí được nén và giãn nở theo nó.
Sự tạo thành và biến thiên các bọt gọi là
hiện tượng xâm thực.
Xâm thực có nguồn gốc từ siêu âm
năng lượng nhỏ của hạt bọt nhỏ, kích
thước hạt dao dộng nhẹ với chu kỳ
hàng nghìn. Sự xâm thực này tạo thành
khi sóng âm ở tần số cao và có biên độ
nhỏ, áp suất trong khoảng 1 đến 100
kPa.
Khi sức mạnh của sóng siêu âm
đánh vào lòng chất lỏng, kích thước
của bọt khí bị kéo dài ra. Bề mặt
của hạt khí được giãn ra vì vậy chất
khí bị phân tán lớn nhất. Kết quả là
kích thước của bọt khí tăng lên.
Sau nhiều lần nén ép và giãn nở,
bọt khí đạt được kích thước tới hạn
mà năng lượng của sóng siêu âm
có thể chuyển từ pha lỏng sang pha
hơi.
Tiếp theo nếu thực hiện quá trình
ép, hơi sẽ bị ngưng tụ đột ngột và
bọt khí bị nổ tung, sẹp xuống.
siêu âm. Nó được cấu tạo bởi thành Barium titanate hoặc
Lead metaniobate mỏng đặt đối diện với trường điện từ, sẽ
sinh ra sóng siêu âm
Ứng dụng của siêu âm
(microbial inactivation by ultrasound)
4.4.2. Cơ chế vô hoạt vi sinh vật của siêu âm
Cơ chế tác động của siêu âm có nhiều nghiên cứu
nhưng hiện nay việc đưa các giả thuyết và các kết
quả nghiên cứu còn nhiều vấn đề chưa rõ ràng.
Nhưng nguyên nhân chính của việc tiêu diệt vi sinh
vật là do siêu âm tạo ra s giãn th tích ca t
bào, kết quả là màng tế bào bị rách.
Những tế bào có hình ô van thì dễ bị tác động hơn tế
bào hình cầu. Vi khuẩn gram (+) có khả năng chịu đựng
tốt hơn vi khuẩn gram (-); vi khuẩn hiếu khí bền hơn vi
khuẩn yếm khí và các bào tử thì bền vững hơn vi sinh
vật sống.
Ứng dụng của siêu âm
(microbial inactivation by ultrasound)
Nhiều tác giả đã công nhận hiện tượng xâm thực
có tác dụng đến hiệu ứng gây chết vi sinh vật. Các
bọt bị nổ trong trường sóng siêu âm, nhiệt độ cao
và áp suất cao sinh ra tại điểm va chạm. Nhiệt, áp
suất gây sốc làm chết vi sinh vật.
Mặt khác, thì nhiệt độ cao đột ngột và áp suất nén
ép các bọt cũng tạo ra sự phân chia hơi nước
thành các gốc tự do -OH và nguyên tử H, các gốc
này cũng có tác động làm vô hoạt tế bào giống
như hiện tượng tạo ra các gốc tự do peroxid.
Ứng dụng của siêu âm
2. Kết tinh
Nguyên lý : hiện tượng xâm thực tạo ra từ sóng
siêu âm tác động vào các tinh thể tạo ra các mầm
tinh thể. Trong quá trình xâm thực, các tinh thể bị
nghiền nhỏ, chia cẳt thành các mầm tinh thể với số
lượng lớn và rất nhỏ đồng đều, gọi là các tâm của
mầm tinh thể.
Ứng dụng của siêu âm
(microbial inactivation by ultrasound)
25
Quá trình siêu âm được ứng dụng trong y dược
và hoá học tinh luyện, những hợp chất ở điều kiện
bay hơi nước tạo ra các tinh thể có khối lượng lớn.
- ứng dụng trong việc biến đổi và kiểm soát quá
trình kết tinh của nhiều sản phẩm, như trong quá
trình kết tinh đường, quá trình tránh sự kết tinh của
đường trong mật ong
- ứng dụng vào việc đông đặc các chất béo trong
chocolate, mứt và kem. Siêu âm là một công cụ
hiệu quả để kiểm soát việc các tinh thể đa hình
của chất béo và diễn ra trong thời gian rất ngắn.
Ứng dụng của siêu âm
(microbial inactivation by ultrasound)
3. lọc
- làm sạch vách lọc và
tránh bám cáu cặn
-sóng siêu âm có tác
dụng làm tích tụ các hạt
nhỏ và tiếp theo là tạo ra
sự rung để giữ một phần