(TIỂU LUẬN) vậy kỹ thuật trường xung điện (PEF) là gì nó được sử dụng như thế nào trong ngành công nghệ thực phẩm những ưu điểm trong kỹ thuật này là gì

Các thành phần hệ thống: 2 Hệ thống xử lý Điện trường xung bao gồm nguồn điện cao áp, một dãy tụ lưu trữnăng lượng, một điện trở hạn chế dòng sạc, một công tắc để xả năng lượng từ tụ điệ

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, quy trình chế biến thực phẩm đòi hỏi phải đạt nhu cầu của người tiêu dùng về nhiều mặt như: thực phẩm có chất lượng cao và đạt vệ sinh an toàn, khả năng cung cấp dinh dưỡng tốt, có giá trị cảm quan tốt, sử dụng ít phụ gia, ít tổn thất về cảm quan và dinh dưỡng do các quá trình xử lý Do đó, các quy trình xử lý thực phẩm không

sử dụng nhiệt như xử lý bằng trường xung điện (Pulsed Electric Fields- PEF), xử lý bằng

áp suất cao (High Hydrostatic Pressure - HHP), xử lý bằng sóng siêu âm (Ultrasound),

xử lý bằng phương pháp hóa học, … đang được quan tâm và nghiên cứu rất nhiều nhằm mục đích có thể ứng dụng cho quy mô công nghiệp

Đầu vào nhiệt để bảo quản thực phẩm nói chung chiếm ưu thế trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Tuy nhiên, việc xử lý như vậy có thể dẫn đến một số thay đổi không mong muốn về các thuộc tính chất lượng và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.Ngược lại, các phương pháp bảo quản không dùng nhiệt có tác động tối thiểu đến chất lượng cảm quan và tình trạng dinh dưỡng của thực phẩm Một số kỹ thuật không sử dụngnhiệt đã được sử dụng trong bảo quản thực phẩm với mục tiêu duy trì các đặc tính dinh dưỡng và các đặc tính hóa lý của sản phẩm thực phẩm

Trong đó kỹ thuật trường xung điện đang được quan tâm khá nhiều, bởi những ưu điểm của kỹ thuật này hoàn toàn phù hợp với xu hướng của thị trường người tiêu dùng thực phẩm Trường xung điện cung cấp một sự lựa chọn thay thế cho các sản phẩm thực phẩm khác nhau, đặc biệt là đối với thực phẩm lỏng, để bảo quản và duy trì các khía cạnh chất lượng giống như tươi của thực phẩm tốt hơn Tương ứng, cuốn hồi ký này nêu bật tiềm năng của công nghệ điện trường xung như một công cụ hữu hiệu để bảo quản các loại thực phẩm khác nhau với đề cập đặc biệt đến việc khử hoạt tính của vi sinh vật Ngoài ra, các nguyên tắc, cách tiếp cận cơ học liên quan, ảnh hưởng của việc xử lý này đối với chất lượng thực

Vậy kỹ thuật trường xung điện (PEF) là gì? Nó được sử dụng như thế nào trong Ngành công nghệ thực phẩm? Những ưu điểm trong kỹ thuật này là gì? Liệu người dùng

có được hưởng lợi gì từ kỹ thuật này hay không? Để giải đáp tất cả những câu hỏi đó chúng em đã trải qua thời gian nghiên cứu và tìm hiểu Bài tiểu luận này chính là kết quả cuối cùng

Tuy nhiên do thời gian, lượng kiến thức và trình độ chuyên môn còn hạn chế nêntrong bài còn nhiều thiếu sót, nhóm sinh viên chúng em rất mong nhận được sự góp ý

từ cô và bạn đọc

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

PHẦN NỘI DUNG 4

I Trường xung điện: 4

1 Tổng quan về kĩ thuật trường xung điện: 4

1.1 Định nghĩa 4

1.2 Mô tả về trường xung điện: 4

1.2.1 Hình thức: 4

1.2.2 Các thành phần hệ thống: 6

1.2.3 Các nguyên tắc của trương xung điện: 13

2 Trường xung điện trong công nghệ thực phẩm: 15

II Quy trình là việc của trường xung điện: 17

1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của trường xung điện: 17

1.1 Các yếu tố quá trình: 17

1.2.1 Cường độ điện trường: 17

1.2.2 Thời gian xử lý: 17

1.2.3 Hình dạng sóng xung: 18

1.2.4 Nhiệt độ xử lý 19

1.2 Các yếu tố về thành phần: 19

1.2.1 Tính dẫn điện, pH, lực ion: 19

1.2.2 Hạt thực phẩm: 20

1.2.3 Kết hợp các yếu tố: 20

1.3 Các yếu tố vi sinh vật 20

1.3.1 Loại vi sinh vật: 20

1.3.2 Số lượng vi sinh vật: 21

1.3.3 Giai đoạn trưởng thành của vi sinh vật: 21

2 Cơ chế hoạt động: 21

III Ứng dụng công nghệ trường xung điện trong công nghệ thực phẩm: 25

1 Ứng dụng trong chế biến nước cam: 25

2 Ứng dụng trong chế biến khoai tây: 26

3 Ứng dụng trong chế biến nước sốt (sốt cà chua, sốt thịt, sốt salad): 27

4 Ứng dụng trong xử lý trái cây: 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

PHẦN NỘI DUNG

I Trường xung điện:

1.2.1 Tổng quan về kĩ thuật trường xung điện:

1.2.2 Định nghĩa: (4)

Xử lý điện trường xung (PEF) là một kỹ thuật chế biến thực phẩm không dùng nhiệthiệu quả bằng cách sử dụng các xung điện áp cao, ngắn Các xung này tạo ra sự hoạt động của các tế bào thực vật, động vật và vi sinh vật, dẫn đến sự phân hủy tế bào và làm bất hoạt vi sinh vật

PEF là sản phẩm tức thì, có mục tiêu, linh hoạt, tiết kiệm năng lượng và do nhiệt đượcgiảm thiểu nên sản phẩm có thời hạn sử dụng lâu hơn đồng thời duy trì giá trị dinh dưỡngtốt hơn so với các kỹ thuật chế biến thực phẩm truyền thống

PEF cải thiện tỷ lệ chiết xuất của nước trái cây, đường, chất tạo màu và các chất hoạt tính khác và kéo dài đáng kể thời hạn sử dụng Quá trình khuếch tán, như loại bỏ nước khỏi mô thực vật hoặc động vật hoặc hấp thụ nước ướp, gia vị và các chất phụ trợ được đẩy nhanh, do đó tiết kiệm thời gian quý báu trong quá trình sản xuất

1.2.3 Mô tả về trường xung điện:

1.2.1 Hình thức: (3)

Trường xung điện (PEF) có thể áp dụng dưới các hình thức theo cấp số nhân phân

rã, sóng vuông, lưỡng cực, hoặc xung dao động Một làn sóng điện áp theo cấp sốnhân phân rã là một điện áp một chiều mà tăng lên nhanh chóng đến một giá trị tối đa

và phân từ từ về giá trị không Các mạch như trong hình có thể được sử dụng để tạo ramột dạng sóng phân rã theo hàm mũ Một nguồn điện DC nạp cho một tụ điện chomột tụ điện nối tiếp với một điện trở sạc (Rs) Khi một tín hiệu kích hoạt được ápdụng, điện năng lưu trữ trong tụ điện chạy vào trong thức ăn trong buồng chế biến

Hình 1 Mạch điện để sản xuất phân rã theo hàm mũ dạng sóng

Những dạng sóng xung lực hình vuông có thể gây tử vong và hiệu quả nănglượng nhiều hơn so với xung lực phân rã theo hàm mũ Một dạng sóng vuông có thểthu được bằng cách sử dụng một mạng lưới hình thành xung lực (PFN) bao gồm mọtloạt các tụ điện và cuộn cảm và các thiết bị chuyển mạch trạng thái rắn

Hình 2 Dạng sóng xung thường được sử dụng trong công nghệ PEF.

(a) Xung đơn cực giảm dần theo cấp số nhân, (b) Xung đơn cực vuông, (c) Xunglưỡng cực giảm dần theo cấp số nhân, (d) Xung vuông lưỡng cực.( Phỏng theo và vẽ lại

từ Barbosa-Canovas và Sepulveda (2005))

Các xung lực phụ tải tức thì đảo ngược được đặc trưng bởi một phần electron (+)

và một phần electron (-) với độ rộng khác và độ cao các đỉnh

Hình 3 Một mạch điện áp (v) của một xung lực nghịch đảo tức thời.

a là chu kỳ xung (s), b là độ rộng xung (µs), c là thời gian (s) tăng xung động để đạt e(kV), e là một điện áp đỉnh (kV) và f được một điện áp tăng giảm đột biến (kV)

1.2.2 Các thành phần hệ thống: (2)

Hệ thống xử lý Điện trường xung bao gồm nguồn điện cao áp, một dãy tụ lưu trữnăng lượng, một điện trở hạn chế dòng sạc, một công tắc để xả năng lượng từ tụ điệnqua thực phẩm và một buồng xử lý Máy hiện sóng được sử dụng để quan sát dạngsóng xung Nguồn điện, một máy phát điện một chiều điện áp cao, chuyển đổi điện áp

từ đường dây điện (110V) thành điện áp cao AC, sau đó chỉnh lưu thành điện áp caomột chiều Năng lượng từ nguồn điện được lưu trữ trong tụ điện và được phóng quabuồng xử lý để tạo ra điện trường trong nguyên liệu thực phẩm Hiệu điện thế cực đạitrên tụ điện bằng hiệu điện thế trên máy phát Bộ tụ điện được sạc bằng nguồn điệnmột chiều thu được từ nguồn chính dòng điện thay thế thường xuyên được khuếch đại

và chỉnh lưu Một công tắc điện được sử dụng để xả năng lượng (tức thời trong mộtphần triệu giây) được lưu trữ trong bộ lưu trữ tụ điện qua thực phẩm được giữ trongbuồng xử lý

Ngoài những thành phần chính đó, một số bộ phận phụ trợ cũng cần thiết Trongtrường hợp hệ thống liên tục, một máy bơm được sử dụng để chuyển thực phẩm quabuồng xử lý Hệ thống làm mát buồng có thể được sử dụng để giảm hiệu ứng làmnóng ohmic và kiểm soát nhiệt độ thực phẩm trong quá trình xử lý Đầu dò điện ápcao và dòng điện cao được sử dụng để đo điện áp và dòng điện đưa đến buồng

Hình 4 Các thành phần hệ thống xử lý trường xung điện.

Hệ thống xử lý điện trường xung cường độ cao là một hệ thống điện đơn giản baogồm nguồn điện áp cao, tủ tụ điện, công tắc và buồng xử lý Việc tạo ra điện trường xungđòi hỏi sự phóng điện nhanh trong một khoảng thời gian ngắn Điều này được thực hiệnnhờ mạng tạo xung (PFN), một mạch điện bao gồm một hoặc nhiều nguồn điện có khảnăng sạc điện áp (lên đến 60 kV), công tắc (ignitron, thyratron, tetrode, khe hở tia lửa,chất bán dẫn), tụ điện (0,1-10 µF), điện trở (2Ω-1O MΩ) và buồng xử lý

Hệ thống xử lý PEF bao gồm bộ tạo xung lặp lại điện áp cao, (các) buồng xử lý, (các)

hệ thống làm mát, thiết bị đo dòng điện và điện áp, bộ điều khiển và hệ thống thu thập dữliệu Nguồn điện xung được sử dụng để thu được điện áp cao từ điện áp mức tiện ích thấp

và nguồn điện trước đây được sử dụng để sạc một khối tụ điện và chuyển sang phóngnăng lượng từ tụ điện qua thực phẩm trong buồng xử lý Các buồng xử lý được thiết kế

để chứa thực phẩm trong quá trình chế biến PEF và chứa các điện cực phóng điện Saukhi chế biến, sản phẩm được làm lạnh, nếu cần, được đóng gói vô trùng, và sau đó đượcbảo quản ở nhiệt độ môi trường hoặc tủ lạnh tùy thuộc vào các loại thực phẩm

a Nguồn cấp:

Xung điện áp cao được cung cấp cho hệ thống thông qua bộ tạo xung điện áp cao ởcường độ, hình dạng và thời lượng yêu cầu Nguồn cung cấp điện áp cao cho hệ thống cóthể là nguồn điện một chiều (D) thông thường hoặc nguồn điện sạc tụ điện với đầu vào

AC tần số cao cung cấp điện tích lệnh với tốc độ lặp lại cao hơn so với nguồn điện mộtchiều

Xung điện áp cao được cung cấp cho hệ thống PEF thông qua bộ tạo điện áp cao ở cường

độ điện trường, dạng sóng xung và độ rộng xung yêu cầu Nói chung, nguồn điện cao ápđược sử dụng để sạc tụ điện và tích trữ năng lượng cho tủ tụ điện Thực phẩm lỏng có thểđược chế biến trong buồng xử lý tĩnh hoặc trong buồng xử lý liên tục thông qua một máybơm Đối với các nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm sơ bộ, buồng xử lý tĩnh được sửdụng, nhưng (các) buồng xử lý liên tục được mong muốn cho nhà máy thí điểm hoặc cáchoạt động quy mô công nghiệp Để tránh các hiệu ứng nhiệt không mong muốn, nướclạnh của hệ thống làm mát được tuần hoàn lại qua các điện cực để tiêu tán nhiệt sinh rabởi dòng điện đi qua thực phẩm

b Tụ điện công suất cao:

Các thành phần chính của nguồn công suất cao là tụ lưu trữ và công tắc bật và tắt Dotiêu thụ công suất ohmic tương đối cao, cuộn cảm so với tụ điện đóng một vai trò nhỏ.Năng lượng được lưu trữ trong tụ điện được sử dụng để tạo ra điện trường hoặc từtrường Điện trường được sử dụng để tăng tốc các hạt mang điện, dẫn đến các hiệu ứngnhiệt, hóa học, cơ học, sóng điện từ hoặc sự cố Điện từ trường truyền năng lượng dướidạng sóng điện từ xray, vi sóng và tạo tia laze là những ví dụ điển hình Từ trường tạođiều kiện tạo ra áp suất cực cao, từ 0,1 GPa đến nhiều GPa Những hiệu ứng này được ápdụng để sửa đổi các phân tử để sửa lại, nén, hàn, phân đoạn, phân mảnh hoặc phá hủy vậtliệu; và để sửa đổi bề mặt của các bộ phận và hạt hữu cơ và vô cơ

c Công tắc:

Công tắc xả cũng đóng một vai trò quan trọng trong hiệu quả của hệ thống PEF Loạicông tắc được sử dụng sẽ xác định tốc độ nó có thể hoạt động và cường độ dòng điện vàđiện áp mà nó có thể chịu được Để tăng tuổi thọ, các công tắc phù hợp cho hệ thống PEFbao gồm: ignitron, khoảng trống tia lửa, trigatron, thyratron và chất bán dẫn Chuyểnmạch bán dẫn thể rắn được các chuyên gia coi là tương lai của chuyển mạch công suấtcao

Hình 5 Các dạng sóng xung thường được sử dụng và các mạch điện

chung (a)Các mạch phân rã theo cấp số nhân đơn cực và dạng sóng có thể có; (b)

Mạch vuông đơn cực và dạng sóng có thể có

Sau thiết bị lưu trữ năng lượng, công tắc là yếu tố quan trọng nhất của máy phátxung công suất lớn Hệ thống chuyển mạch công suất cao là phần tử kết nối giữa thiết bịlưu trữ và tải Thời gian tăng, hình dạng và biên độ của xung đầu ra của máy phát phụthuộc nhiều vào đặc tính của các công tắc trong các phần tử tạo xung Máy phát điện cóthiết bị lưu trữ điện dung cần công tắc đóng, trong khi máy phát điện có thiết bị lưu trữcảm ứng yêu cầu công tắc mở

Có hai nhóm công tắc chính hiện nay: công tắc BẬT và công tắc BẬT / TẮT Côngtắc BẬT cung cấp khả năng xả toàn bộ tụ điện nhưng chỉ có thể tắt khi quá trình xả hoàntất Công tắc BẬT có thể xử lý điện áp cao với chi phí tương đối thấp hơn so với công tắcBẬT / TẮT, tuy nhiên, tuổi thọ ngắn và tỷ lệ lặp lại thấp là một số nhược điểm cần đượcxem xét lựa chọn Ignitron, Gas Spark Gap, Trigatron và Thyratron là một số ví dụ từnhóm này Công tắc loại BẬT / TẮT đã được phát triển trong những năm gần đây cung

cấp khả năng kiểm soát quá trình tạo xung với sự phóng điện một phần hoặc hoàn toàncủa các tụ điện Những cải tiến trên thiết bị chuyển mạch, chủ yếu trên các phù thủy bándẫn ở trạng thái rắn, đã dẫn đến tuổi thọ dài hơn và hiệu suất tốt hơn.

d Máy phát xung điện áp cao:

Bộ tạo xung điện áp cao cung cấp các xung điện có điện áp, hình dạng và thời lượngmong muốn bằng cách sử dụng mạng tạo xung phức tạp hơn hoặc ít phức tạp hơn (PFN).Chi tiết hơn, PFN là một mạch điện bao gồm một số thành phần: một hoặc nhiều bộnguồn DC, một điện trở sạc, một khối tụ điện được tạo thành bởi hai hoặc nhiều khốiđược kết nối song song, một hoặc nhiều công tắc và cuộn cảm tạo xung và điện trở.Nguồn điện một chiều sạc tụ điện đến điện áp mong muốn Sử dụng thiết bị này, điệnxoay chiều từ đường dây tiện ích (50-60Hz) được chuyển đổi thành nguồn điện xoaychiều (A) điện áp cao và sau đó được chỉnh lưu thành điện một chiều điện áp cao

Hệ thống PEF năng lượng thấp, bao gồm một máy phát xung điện áp cao được sửdụng để xử lý các mẫu nước ép nho bị hỏng Các chi tiết được đưa ra bởi Ho và Mittal(2000) Hệ thống bao gồm một máy phát xung điện áp cao một chiều 30 kV, một buồng

xử lý hình tròn, và các thiết bị để bơm và ghi Điện áp xoay chiều 110V được nâng lênthông qua một máy biến áp cao áp, và sau đó được chỉnh lưu Sau đó, nguồn điện cao ápmột chiều tích điện cho tụ điện 0,12 uF mắc nối tiếp với điện trở 6 MΩ (hằng số thời gian

= 0,72 s) Bộ tạo xung phát ra một đoàn xung 5V và mạch kích hoạt dùng để chuyển đổixung đó thành xung 500V bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu điều khiển silicon (SCR).Việc tạo ra xung điện áp cao dựa vào sự phóng điện của tụ điện 0,12 uF qua thyratron

Bộ lô có thể tạo ra các xung thời gian ngắn (độ rộng 2 ms, tần số 0,5Hz) với cường độđiện trường đỉnh-đỉnh lên đến 100 kV / cm

e Buồng điều trị:

Một trong những thành phần quan trọng và phức tạp nhất trong hệ thống xử lý là buồng xử

lý Ý tưởng cơ bản của buồng xử lý là giữ sản phẩm được xử lý bên trong trong suốt quátrình tạo xung, mặc dù tính đồng nhất của quá trình phụ thuộc nhiều vào thiết kế đặc trưngcủa buồng xử lý Khi cường độ điện trường đặt vào vượt quá cường độ điện trường của sảnphẩm thực phẩm được xử lý trong buồng, sự phân hủy thực phẩm xảy ra như một tia lửa.Các buồng xử lý chủ yếu được nhóm lại với nhau để hoạt động theo đợt hoặc liên tục; Hệthống lô thường được tìm thấy trong các thiết kế ban đầu để xử lý khối lượng tĩnh của thựcphẩm rắn hoặc nửa rắn Một số buồng điều trị đã được thiết kế chúng có thể được phân loạitrong hai loại: tấm song song và đồng trục (Hình 6) các buồng tấm song song thường được

sử dụng ở chế độ hàng loạt trong khi thiết kế đồng trục được sử dụng ở

chế độ liên tục trong đó môi chất được bơm qua với tốc độ dòng đã biết và xung được ápdụng ở tần số xung đã biết các buồng đồng trục được sử dụng trong hoạt động liên tục đãđược phát hiện là dẫn đến tỷ lệ khử hoạt tính cao hơn so với các hệ thống theo lô do có sựphân bố điện trường đồng đều hơn trong môi trường chảy liên tục (Qin và cộng sự,1998) (Hình 7) trình bày các thiết kế buồng khác nhau.

Hình 6 Các cấu hình điện cực phổ biến trong các buồng xử lý điện trường xung (a) tấm

song song, (b) đồng trục

Hình 7 Sơ đồ thiết kế hoạt động của điện trường xung thiết kế các buồng

điều trị cho thiết bị điện trường xung: buồng tĩnh, hình chiếu bên (b) củathiết kế liên tục cơ bản, buồng đồng trục (c) và buồng đồng tuyến (d).Dunn và Pearlman (1987) đã thiết kế một buồng bao gồm hai điện cực tấm songsong và một chất cách điện không gian điện môi (Hình 8) Các điện cực được ngăn cáchvới thực phẩm bằng các màng dẫn ion làm bằng chất đồng trùng hợp polystyrene và axitacrylic đã sulfonat hóa, nhưng các polyme hydrocacbon flo hóa với các nhóm mặt dâycũng sẽ phù hợp Chất điện phân được sử dụng để tạo điều kiện dẫn điện giữa các điệncực và màng thấm ion Các dung dịch điện phân thích hợp bao gồm natri cacbonat, natrihydroxit, kali cacbonat và kali hydroxit Chúng được luân chuyển liên tục để loại bỏ cácsản phẩm của quá trình điện phân và được thay thế trong trường hợp nồng độ vượt quáhoặc cạn kiệt các thành phần ion

Hình 8 Một buồng liên tục với các bảng ghi nhớ dẫn điện ion ngăn cách các điện cực

và thực phẩm

1.2.3 Các nguyên tắc của trường xung điện: (2)

Nguyên tắc cơ bản của công nghệ PEF là việc áp dụng các xung ngắn của các điệntrường cao với thời gian micro giây vi mô đến mili giây và cường độ theo thứ tự 10-

80 kV/cm Thời gian xử lý được tính bằng cách nhân số lượng xung thời gian với thờilượng xung hiệu quả Quá trình này dựa trên dòng điện xung được phân phối cho mộtsản phẩm được đặt giữa một bộ điện cực; Khoảng cách giữa các điện cực được gọi làkhoảng cách điều trị của buồng PEF Các kết quả điện áp cao được áp dụng trong mộtđiện trường gây bất hoạt vi sinh vật Điện trường có thể được áp dụng dưới dạng cácxung phân rã theo cấp số nhân, sóng vuông, lưỡng cực hoặc dao động và ở nhiệt độxung quanh, dưới, hoặc hơi cao hơn Sau khi điều trị, thực phẩm được đóng gói vôtrùng và được lưu trữ trong điện lạnh áp dụng cho một sản phẩm thực phẩm được giữgiữa hai điện cực bên trong một buồng, thường ở nhiệt độ phòng Thực phẩm có khảnăng truyền điện vì sự hiện diện của một số ion, mang lại cho sản phẩm trong câu hỏimột mức độ dẫn điện nhất định Vì vậy, khi một điện trường được áp dụng, dòng điệnchảy vào thực phẩm lỏng và được chuyển đến từng điểm trong chất lỏng vì các phân

tử tích điện có mặt

Hình 9 Nguyên tắc hoạt động của trường xung điện.

Một số công nghệ xử lý phi thường đã được đề xuất trên cơ sở cùng mộtnguyên tắc cơ bản là giữ thực phẩm dưới nhiệt độ thường được sử dụng trong chếbiến nhiệt Điều này sẽ giữ lại chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm bao gồmvitamin, khoáng chất và hương vị thiết yếu trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn so vớichế biến nhiệt Áp suất thủy tĩnh cao, từ trường dao động, xung ánh sáng cường độcao, chiếu xạ, sử dụng hóa chất và sinh hóa, điện áp xung cường độ cao, và khái niệmvượt rào đều được công nhận là công nghệ không nổi trong những năm gần đây

Một số công nghệ xử lý phi thường đã được đề xuất trên cơ sở cùng mộtnguyên tắc cơ bản là giữ thực phẩm dưới nhiệt độ thường được sử dụng trong chếbiến nhiệt Điều này sẽ giữ lại chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm bao gồmvitamin, khoáng chất và hương vị thiết yếu trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn so vớichế biến nhiệt Áp suất thủy tĩnh cao, từ trường dao động, xung ánh sáng cường độcao, chiếu xạ, sử dụng hóa chất và sinh hóa, điện áp xung cường độ cao, và khái niệmvượt rào đều được công nhận là công nghệ không nổi trong những năm gần đây

Cơ sở cho dự đoán này là do khả năng PEF làm bất hoạt các vi sinh vật trongthực phẩm, giảm hoạt động của enzyme và mở rộng thời hạn sử dụng với những thayđổi không đáng kể về chất lượng của sản phẩm cuối cùng so với sản phẩm ban đầu.Theo cường độ của cường độ trường, điện di có thể đảo ngược (xả màng tế bào) hoặckhông thể đảo ngược (phân hủy màng tế bào hoặc lý giải), nhưng hiệu ứng này có thểđược kiểm soát tùy thuộc vào ứng dụng

Thiết bị bao gồm một máy phát xung điện áp cao và buồng xử lý với hệ thống xử

lý chất lỏng phù hợp và các thiết bị giám sát và điều khiển cần thiết (Hình 1.) sản

phẩm thực phẩm được đặt trong buồng xử lý, trong thiết kế tĩnh hoặc liên tục, trong

đó hai điện cực được kết nối cùng với vật liệu không dẫn điện để tránh dòng điện từcái này sang cái khác Các xung điện điện áp cao được tạo ra được áp dụng cho cácđiện cực, sau đó tiến hành xung điện cường độ cao cho sản phẩm được đặt giữa haiđiện cực Sản phẩm thực phẩm trải qua một lực mỗi đơn vị sạc, cái gọi là điện trường,chịu trách nhiệm cho sự phân hủy màng tế bào không thể đảo ngược trong vi sinh vật.Điều này dẫn đến sự phân hủy điện môi của màng tế bào vi sinh vật và tương tác vớicác phân tử thực phẩm tích điện Do đó, công nghệ PEF đã được đề xuất cho việcthanh trùng thực phẩm như nước ép, sữa, sữa chua, súp và trứng lỏng Là kết quả củatổn thương màng vĩnh viễn này, các vi sinh vật bị bất hoạt Một số ứng dụng của côngnghệ PEF là trong công nghệ sinh học và kỹ thuật di truyền để điện hóa trong lai tạo

tế bào

1.2.4 Trường xung điện trong công nghệ thực phẩm: (2-4)

Điện trường xung PEF là một phương pháp bảo quản thực phẩm không dùngnhiệt, sử dụng các xung điện ngắn để khử hoạt tính của vi sinh vật và gây ra tác độngbất lợi tối thiểu lên các thuộc tính chất lượng thực phẩm Công nghệ PEF nhằm mụcđích cung cấp cho người tiêu dùng thực phẩm chất lượng cao

Đối với các thuộc tính chất lượng thực phẩm, công nghệ PEF được coi là vượt trội

so với các phương pháp xử lý nhiệt truyền thống vì vì nó tiêu diệt vi sinh vật trongkhi vẫn duy trì tốt hơn màu sắc, hương vị, kết cấu và giá trị dinh dưỡng ban đầu củathực phẩm chưa qua chế biến, làm giảm những thay đổi bất lợi về chất lượng và dinhdưỡng của thực phẩm, đồng thời giữ được các thuộc tính vật lý và cảm quan của thựcphẩm

Nguồn ảnh: Ifoodvietnam.com