Ứng dụng Polyacrylamide (PAM) trong Ngành Công nghiệp Thực phẩm‌

Việc ứng dụng Polyacrylamide (PAM) trong ngành công nghiệp thực phẩm là ‌rất hạn chế và được kiểm soát nghiêm ngặt‌. Nó ‌không được thêm trực tiếp vào các sản phẩm thực phẩm cuối cùng như một chất phụ gia thực phẩm‌ để tiêu dùng của con người.

Tuy nhiên, nó ‌có vai trò là một chất hỗ trợ chế biến trong một số công đoạn sản xuất thực phẩm nhất định‌, chủ yếu sử dụng các đặc tính của nó như một chất tạo bông có trọng lượng phân tử cao để giúp tách và làm trong chất lỏng hoặc nước thải. Điều này chủ yếu được thấy trong các lĩnh vực cụ thể sau:

1. ‌Các quy trình làm trong/làm sạch (Ứng dụng cốt lõi):‌
   • ‌Làm trong nước ép và nước ép rau củ:‌ Trong quá trình sản xuất nước ép (ví dụ: nước ép táo, nước ép nho) hoặc nước ép rau củ, một lượng lớn các chất tạo vẩn đục (pectin, protein, mảnh vụn tế bào) được tạo ra sau khi ép. Việc thêm một lượng rất nhỏ ‌loại dùng cho thực phẩm‌ polyacrylamide (thường là anionic hoặc không ion) như một chất tạo bông sẽ nhanh chóng tạo ra các hạt lơ lửng mịn này kết tụ thành các cụm lớn hơn. Điều này làm tăng đáng kể tốc độ lắng hoặc nổi. Điều này cải thiện đáng kể hiệu quả của quá trình lọc sau đó, tạo ra nước ép trong và trong suốt, đồng thời giảm thiểu sự mất mát của vật liệu lọc (ví dụ: đất tảo cát).
   • ‌Ngành công nghiệp đường:‌ Trong sản xuất đường mía hoặc củ cải đường, nước ép chiết xuất chứa một lượng lớn các tạp chất không đường như keo, sắc tố và protein. Việc thêm các chất tạo bông PAM dùng cho thực phẩm sẽ đẩy nhanh quá trình lắng hoặc nổi của các tạp chất này, làm sạch nước ép. Điều này cải thiện hiệu quả của các quá trình bay hơi và kết tinh sau đó và nâng cao chất lượng của đường trắng (giảm hàm lượng tro và giá trị màu).
   • ‌Làm trong đồ uống có cồn (bia, rượu vang, rượu mạnh):‌ Trong hoặc sau quá trình lên men hoặc ủ, các chất còn lại như men, protein và tannin có thể gây vẩn đục trong đồ uống. PAM dùng cho thực phẩm đôi khi được sử dụng để hỗ trợ làm trong, thúc đẩy sự đông tụ của các tạp chất này, tạo điều kiện cho quá trình lọc sau đó và cải thiện độ ổn định và độ trong của sản phẩm cuối cùng.
   • ‌Các loại thực phẩm lỏng khác:‌ Thỉnh thoảng được sử dụng trong các quy trình làm trong đối với các sản phẩm lên men như giấm, nước tương và dịch mẹ monosodium glutamate (MSG).
2. ‌Xử lý nước thải và sản phẩm phụ:‌
   • ‌Xử lý nước thải chế biến thực phẩm:‌ Nước thải từ các nhà máy thực phẩm (ví dụ: chế biến thịt, nhà máy sữa, nhà máy tinh bột, nhà máy đồ uống) thường có hàm lượng hữu cơ và chất rắn lơ lửng cao. Việc thêm polyacrylamide (chủ yếu là anionic hoặc cationic) làm chất tạo bông là một bước quan trọng trong xử lý nước thải. Nó tạo bông hiệu quả các hạt keo, chất rắn lơ lửng và thậm chí một số chất hữu cơ hòa tan trong nước thải thành các bông lớn ("bông"). Điều này cải thiện đáng kể hiệu quả tách trong bể lắng hoặc các đơn vị nổi không khí hòa tan (DAF), giảm tải cho các quá trình xử lý sinh học sau đó và đảm bảo nước thải đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải.
   • ‌Thu hồi sản phẩm phụ:‌ Khi xử lý nước thải hoặc nước rửa có chứa các thành phần có thể thu hồi (ví dụ: protein, tinh bột), việc sử dụng tạo bông PAM có thể tập trung và thu hồi các vật liệu có giá trị này một cách hiệu quả hơn.

‌

‌Kết luận:‌

Ứng dụng chính của polyacrylamide trong ngành công nghiệp thực phẩm là:

• một ‌chất hỗ trợ chế biến dùng cho thực phẩm‌ để ‌làm trong nước ép, nước ép rau củ, nước ép đường, đồ uống có cồn, v.v.‌, và
• để ‌xử lý hiệu quả nước thải chế biến thực phẩm‌. Giá trị cốt lõi của nó nằm ở khả năng tạo bông mạnh mẽ, giúp tăng cường hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm (độ trong), đồng thời giảm chi phí xử lý nước thải.

‌Những điểm nhấn quan trọng:‌

• Chỉ ‌các sản phẩm loại dùng cho thực phẩm được bào chế đặc biệt tuân thủ các quy định về thực phẩm‌ có thể được sử dụng.
• Nó chủ yếu được sử dụng ‌trong các công đoạn chế biến‌ (ví dụ: làm trong, xử lý nước thải) và ‌được loại bỏ trong các công đoạn sau‌. Lượng dư của nó trong sản phẩm thực phẩm cuối cùng là ‌cực kỳ thấp và được kiểm soát chặt chẽ‌.
• Hàm lượng monome còn lại (acrylamide) là một điểm kiểm soát an toàn thực phẩm quan trọng.
• ‌PAM loại công nghiệp thông thường bị cấm tuyệt đối trong bất kỳ ứng dụng nào liên quan đến thực phẩm.‌

Đối với quy trình sản xuất thực phẩm, trong khi polyacrylamide đóng một vai trò phụ trợ quan trọng trong chuỗi chế biến thực phẩm, nó không phải là một thành phần trực tiếp được thêm vào thực phẩm và việc sử dụng nó phải tuân theo sự quản lý và hạn chế cực kỳ nghiêm ngặt.

Đối với việc xử lý nước thải sản xuất thực phẩm, polyacrylamide có thể đạt được hiệu suất tốt nhất sau khi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để tìm ra loại phù hợp nhất, có tính đến loại nước thải, độ pH và toàn bộ quy trình xử lý nước thải.