L’energia rilasciata durante la cavitazione ha un grande potenziale per migliorare la sicurezza alimentare distruggendo microrganismi e patogeni, oltre a rilevare materiale estraneo e renderlo facilmente rimovibile.
La prima applicazione della cavitazione nell’inattivazione microbica è stata segnalata alla fine degli anni ‘20 (Harvey & Loomis, 1929); tuttavia, gli effetti letali complessivi erano limitati al raggiungimento della sterilizzazione. I rapidi progressi nelle tecnologie correlate alla cavitazione negli ultimi decenni hanno riacceso l’interesse per la sua applicazione per l’inattivazione microbica.
Di recente, si è assistito a una tendenza verso tecnologie non termiche come alternativa al trattamento termico per la lavorazione degli alimenti, principalmente a causa della conservazione delle qualità sensoriali del prodotto, che sono tipicamente sensibili al calore. Cavalcando quest’onda, la tecnologia della cavitazione idrodinamica ha un vantaggio nella pastorizzazione e nella conservazione dei latticini attraverso l’eliminazione dei microrganismi e l’inattivazione enzimatica.
Ad esempio, l’effetto combinato di cavitazione idrodinamica/trattamento termico sui conteggi totali vitali e sui batteri psicrotrofi nel latte crudo, pastorizzato e sterilizzato ha determinato una riduzione di 1-2,1 log cfu mL-1 nei conteggi totali vitali e nei batteri psicrotrofi per tutti e tre i tipi di campioni di latte fino a 6 giorni di conservazione.
Ciò dimostra che la cavitazione idrodinamica con reattori a circuito chiuso può essere utilizzato efficacemente per l’omogeneizzazione e l’inattivazione microbica nel latte non trattato.
Nel caso della cavitazione idrodinamica, la percentuale di riduzione microbica era una funzione del numero di eventi di cavitazione per unità di volume, della pressione di ingresso all’elemento di cavitazione, della geometria della piastra di cavitazione e del volume di vapore generato.
Il volume più elevato di vapore e riduzione del carico microbico (fino all’88%) è stato ottenuto con una piastra cavitazione idrodinamica a foro rettangolare monocentrico.
Nel caso degli ultrasuoni, è stata raggiunta un’efficienza di inattivazione del 95%; tuttavia, ha richiesto l’aggiunta di CO2, una potenza applicata maggiore e un tempo di trattamento di 10 minuti.
Perciò la cavitazione idrodinamica combinata con un gas adatto sarebbe ancora più efficace per l’applicazione commerciale.
