การลดปริมาณสารเคมีในผักและผลไม้ด้วยเทคโนโลยีการเติมฟองอากาศระดับอนุภาค
สมฤทัย ปีติตั้งวงศ์
Somruthai Peetitungwong
Reseacher
Yamamori R&D Center
Yamamori Trading Co., LTD.
มีรายงานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของฟองอากาศระดับอนุภาค หรือไฟน์บับเบิล ในหลายวัตถุประสงค์ พบการใช้ไฟน์บับเบิลในการล้างไปจนถึงการทำความสะอาด2 นิยามของไฟน์บับเบิล คือ ฟองอากาศที่เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 100 µm โดยที่ไมโครบับเบิลมีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 100 µm ถึง 1 µm และนาโนบับเบิลมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 µm จนถึงระดับนาโน (100 – 200 nm)
ฟองอากาศในน้ำจะได้รับแรงดันไฮดรอลิกจากทุกทิศทางตามรูปที่ 1 โดยแรงลอยตัวเกิดจากความแตกต่างระหว่างผลรวมของแรงจากด้านบนและด้านล่างที่กระทำต่อฟองอากาศ และตามหลักอาร์คิมิดีสสสารที่อยู่ในน้ำจะได้รับแรงลอยตัวเท่ากับปริมาณน้ำที่สสารนั้นเข้าไปแทนที่ โดยฟองอากาศขนาดทั่วไปได้รับแรงลอยตัวสูง ดังนั้น ฟองอากาศจึงลอยขึ้นสู่ผิวน้ำด้วยความรวดเร็วโดยที่ไม่ได้รับผลจากแรงตึงผิว
ดังนั้น ไฟน์บับเบิลที่เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าฟองอากาศทั่วไปจะได้รับแรงลอยตัวน้อยมาก และจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างช้าๆ ทำให้ฟองอากาศมีระยะเวลาที่อยู่ในน้ำนานขึ้นและได้รับแรงตึงผิวที่บริเวณพื้นผิวสัมผัสระหว่างแก๊สกับของเหลว แรงตึงผิวจะส่งผลให้ฟองอากาศหดตัวลงทำให้ไมโครบับเบิลลดขนาดเป็นนาโนบับเบิล
ฟองอากาศที่มีขนาดเล็กกว่านั้นจะมีความดันภายในมากกว่าฟองอากาศที่มีขนาดใหญ่ ไฟน์บับเบิลจึงสามารถใช้ในการขจัดสิ่งสกปรก อาทิ สารกำจัดศัตรูพืชที่ตกค้าง ดังนั้น เทคโนโลยีการเติมฟองอากาศระดับอนุภาคไม่ใช่แค่การลดสิ่งสกปรกเพียงอย่างเดียว แต่ยังสามารถลดการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชตกค้างในอาหารเพื่อชีวิตที่ดีขึ้นได้อีกด้วย
There are many researches about the effectiveness of fine-bubbles. And the fine-bubbles have been practically used for several objectives including washing and cleaning2. Fine-bubbles are defined diameter to be less than 100 µm, and of which, diameter of bubbles from 100 µm to 1 µm is called as microbubble, and diameter of bubbles from 1 µm to nanosize (100 – 200 nm) is called nanobubble.
Normally, bubbles in water receive hydraulic pressures perpendicularly from all directions as Figure 1. And buoyance is cause by difference between the sum of upward and downward pressures to the bubbles. According to Archimedes’ principle, in the water, matter receives buoyance equivalent to mass of water that matter submerge. Normal size bubbles receive high buoyance so bubbles will rise to the surface in short time and have no time for shrinking by effect of surface tension.
Thus, the fine-bubbles, which diameter is smaller than normal-bubbles, are received lower buoyance, bubbles will slowly rise to the surface. The fine-bubbles will stay longer in the water and receive surface tension at interface between gaseous body and liquid that make bubbles shrinked and cause self-pressurization.
Smaller bubbles have higher inside pressure than the bigger bubbles. So, they are able to remove dirty including pesticide residue. Therefore, the fine-bubble technology can reduce not only dirty but also the risk of pesticide consumption for better human being.