เบื้องหลังเทคโนโลยีโซโนสตีมสำหรับการฆ่าเชื้อโรคคือ
การใช้ไอน้ำอุณหภูมิ ๙๐ องศาเซลเซียส ร่วมกับคลื่นอัลตราซาวด์ ๑๖๐ เดซิเบล ผ่านหัวฉีดสเปรย์ภายในห้องล้วงเครื่องในสำหรับโรงงานแปรรูปการผลิตเนื้อไก่
โดยสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียภายในเวลาไม่ถึง ๒ วินาที อัลตราซาวด์ เป็นคลื่นความถี่สูง
เป็นที่รู้จักกันมานานในทางการแพทย์ เช่น การตรวจอัลตราซาวด์ระหว่างการตั้งครรภ์
เมื่อสามปีที่แล้ว สถาบันวิจัยจอร์เจียเทค
สร้างความหวังต่อการควบคุมเชื้อซัลโมเนลลาในถังชิลเลอร์มาแล้ว
แม้ว่าอัตราความเร็วราวที่สูงมาก
การฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ และอัลตราซาวด์ร่วมกันสามารถลดเชื้อลงได้ ๗ ถึง ๘
ล็อกในผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่อาหาร และ ๒ ถึง ๔ ล็อกในผลิตภัณฑ์อาหาร
การกระตุ้นด้วยอัลตราซาวด์เร่งให้ความร้อนจากไอน้ำไปสู่พื้นผิวของผลิตภัณฑ์
ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงขึ้นทันที การกำจัดการปนเปื้อน
หรือการฆ่าเชื้อถูกหยุดก่อนที่ความร้อนจะแทรกเข้าสู่ผลิตภัณฑ์จนเกิดความเสียหายจากความร้อน
การกระตุ้นด้วยอัลตราซาวด์ทำลายชั้นอากาศที่เป็นข้อจำกัดของการทำลายเชื้อด้วยความร้อน
เนื่องจาก ชั้นอากาศปกป้องแบคทีเรียบนพื้นผิวเอาไว้
บริเวณอากาศที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวผลิตภัณฑ์เป็นเสมือนเกราะป้องกัน
มิให้เกิดการระเหย และความร้อนผ่านเข้าออกพื้นผิว ชั้นอากาศดังกล่าวนิยมเรียกว่า “ชั้นย่อยลามินา (Laminar
sublayer)”
ภาพที่ ๑ พื้นผิวผลิตภัณฑ์ที่ปราศจากการกระตุ้นด้วยอัลตราซาวด์
อัลตราซาวด์
ทำให้อากาศของชั้นลามินาร์เกิดการสั่นของโมเลกุล และทำลายชั้นย่อยลามินานี้ลง
ความร้อนก็จะสามารถเข้าถึงโครงสร้างขนาดจิ๋ว และหลุมตามพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ไปได้
จนเกิดการถ่ายเทความร้อนเข้าไปอย่างรวดเร็ว การสูบฉีดไอน้ำใหม่เข้าไปอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดการไหลของความร้อนเข้าไปแทนอย่างรวดเร็วไปยังโครงสร้างส่วนพื้นผิวผลิตภัณฑ์อย่างทั่วถึง
ภาพที่ ๒ พื้นผิวผลิตภัณฑ์ที่ถูกกระตุ้นด้วยอัลตราซาวด์
เชื้อโรคถูกฆ่าอย่างรวดเร็วด้วยพลังไอน้ำผสมผสานคลื่นอัลตราซาวด์
ขนาดของเชื้อโรคที่มีขนาดเล็ก
เช่น เชื้อซัลโมเนลลา และแคมไพโลแบคเตอร์ จึงมีความไวรับต่อการบำบัดด้วยไอน้ำ
การทำลายเชื้อโรคเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
โดยความร้อนแทรกซึมเข้าสู่พื้นผิวของผลิตภัณฑ์น้อยที่สุด ความร้อนหยุดลงที่พื้นผิวเท่านั้น
เพื่อมิให้เกิดความเสียหายต่อผลิตภัณฑ์
ระยะเวลาสำหรับการทำงานสั้นมากไม่ถึงวินาทีในบางผลิตภัณฑ์ วิธีการนี้เป็นการทำลายเชื้อปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ที่มีความไวรับต่อความร้อน
เช่น ผลิตภัณฑ์อาหารสด และผลิตภัณฑ์แปรรูป เป็นต้น
เอกสารอ้างอิง
SonoSteam, 2017. Combination of steam and ultrasound kills bacteria
within just 1-2 seconds. [Internet]. [Cited 2017 May 18]. Available from: https://sonosteam.com/working-principles/
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น