Bài giảng Trường xung điện - Đặng Bùi Khuê

Nội dung text: Bài giảng Trường xung điện - Đặng Bùi Khuê

1. Trường Đại Học Công Nghiệp TP. HCM Viện công nghệ sinh học Bộ môn: Nông sản Môn: những vấn đề mới trong công nghệ thực phẩm Tài liệu dùng cho hệ cao đẳng – lớp CĐTP10K Bài giảng hoàn thành vào tháng 05-2010 ThS. Đặng Bùi Khuê Tình trạng cập nhật: 0 lần 1
2. Robert Soliva-Fortuny và cộng sự. (2009). Effects of pulsed electric fields on bioactive compounds in foods: a review. Trends in Food Science & Technology, 20, 544-556 Gustavo V. Barbosa-Cánovas. (2001). Pulsed electric fields in food processing, Fundamental Aspects and Application. Technolomic publishing company, Inc, 265 pages. Gustavo V. Barbosa-Cánovas. (2005). Novel Food Processing Technologies. CRC Press, 697 pages. 2
3. Nguồn gốc: bằng phát minh của Doevenspeck (1960) Sale & Hamilton (Uniclever): những cơ chế sữa chữa màng tế bào sau khi xử lý PEF Phân loại: ▪ Tạo lỗ mao quản có khả năng phục hồi (5- 15KV/cm trong 10-hàng trăm μs) ▪ Vô hoạt vi sinh vật và bảo quản thực phẩm (>18 KV/cm trong vài đến 5 μs) 3
4. Nối đất vì lý do an toàn 4
5. Assiry & cộng sự. (2010). SSửựdụngph đểáthanhvỡ mtrùngàng sữa tvếà cbácà soả:n thElectricalế năng conductivity xuyên of phmẩmà ngthực > ph 1ẩmV vào đầu thế kỷ 20 seawater during ohmic heating. Desalination, 260, 9–17 T ừngĐ ộbị cmấmạ donh không của điệnXu ấtrưt hiệờn khing d òđngể đivôện choó cưạờtng vi đ ộ (I) có vật liệu trơ để làm đi qua vật liệu dẫn điện có điện trở (R) điệnsinh trở vật: kích thư→ớgicả i+ ph hóngình năng d ạlưngợng t→ếsinhbà nhio ệt Hiện tượng ohmic heating → tăng nhiệt Khả năng gia nhiệt nhanh và Tên gọi khác: nhiệt trở trực tiếp đồng bộ → thanh trùng HTST (direct resistance heating) (high temperature short time) 5
6. Mất vĩnh viễn những Tế bào: tụ điện có hằngTraos đôổí dđiòngệ chnất môichất nộthi bàấop + bào quan Tế bào mỏng dần + hình lỏng nội và ngoại bào thành lỗ mao quản Điện tích tự do: 2 bên màng → thế năng xuyên màng Tiếp xúc điện trường → tích lũy điện tích → tăng điện thế xuyên màng → tăng lực hấp dẫn giữa các điện tích trái dấu → mỏng màng → vượt giới hạn đàn hồi → hình thành lỗ 6
7. Sự hình thành lỗ: đảo ngược hoặc không Hình thành lỗ mao quản đảo ngược: PEF cường độ thấp → khả năng sống sót + chất trao đổi bậc 2 Hình thành lỗ mao quản không đảo ngược: lực điện trường + thời gian xử lý ▪ Tế bào thực vật (40-200 μm): 1-2 KV/cm ▪ Vi sinh vật (1-10 μm): 12-20 KV/cm 7
8. Các hướng ứng dụng điện trường ▪ Trích ly ▪ Sấy ▪ Sản xuất chất trao đổi bậc 2 ▪ Hình thành lỗ mao quản trong bảo quản thực phẩm Hướng tập trung hiện nay 8
9. Thuộc giống Chenopodium rubrum Chenopodium (thực vật chân ▪ Xử lý 0-30 xung, 1.6KV/cm ngỗng) ▪ 85% amaranthin Thực vật bản địa: Bắc Mỹ + Morinda▪ Cư citrifoliaờng đ(câyộ xung ↔ số lượng xung Chenopodium đại lục Á - Âu nhàu) rubrum Morinda citrifolia Chất chốngAnthraquinone oxi hóa + chất mChàấut màu + chất ▪ 1 xung, 0.75 KV/cm điều trị ung thư ▪ 5.7% anthraquinone ▪ 0.5 KV/cm, 3 xung → tế bào chếamaranthinet 9
10. 2 điện cực không nhúng 60 KV chìm Ảnh hưởng của điện từ trường Cường độ điện trường: 60 6 cm KV Tế bào Taxus chinensis Khoảng cách 6 cm Taxuyunnanine Tích lũy Taxuyunnanine 10
11. 9 Các ứng dụng khác: Dầu thực vật không Lcaoà chhơnất màu trong không ▪ Phytosterol (mầm ngô, oliu tươi, đậbuào n vàành)không cùng tConồn t đưại vờớngi phân hủy Tăng phytosterol anthocyaninTăng isoflavon ▪ Nho làm rượu vang Vitis viriifera →trong13-28 cù%ngcủ a1 BetacyaninpolyphenolBetalamic (anthocyanin)acid Betaxanthin loài thựbetalainc vật Chống oxi hóa pH í 7t → đưxanhờng sót hơn + tăng hiệu suất thu hồi và betalain 11
12. Chen và Wu, 2006: mất tính chức năng → phá hủy nhiệt (định luật Joule) + thay đổi điện tích Ổn định nhiệt nhất Lòng trắng trứng: ovalbumin (54%), conalbumin (12%), ovomucoide (11%) và lysozyme (3.5%) Kém ổn định nhiệt nhất Belloso và cộng sự ▪ 26 KV/cm → không đông tụ protein ▪ 48 KV/cm → không thay đổi mô hình điện chuyển 12
13. Barsotti và cộng sự ▪ 20 xung phá hủy cấp số mũ 31.5 KV/cm ▪ Ovalbumin trong dung dịch đệm ▪ Lộ 1 phần cấu trúc protein hoặc tăng cường sự ion hóa nhóm SH → S- (hoạt động) ▪ Số lượng xung & năng lượng xung ↔ SH ▪ Biến tính tạm thời: 4oC, 30 phút → đảo ngược 13
14. Whey: lactoglobulin → tác nhân tạo gel 14
15. Cấu tạo 3 phần Bộ phận chuyển mạch: sự khác biệt và ưu nhược điểm của các loại bộ phận chuyển mạch ON hoặc ON/OFF là gì? 18
16. ▪ Phá hủy cấp số mũ 1 cực ▪ Phá hủy cấp số mũ lưỡng cực ▪ Sóng vuông 1 cực ▪Sóng vuông lưỡng cực 19