bài giảng QUÁ TRÌNH THANH TRÙNG NHiệt

QU TRèNH THANH TRNG NHIT Thanh trựng nhit m Nhit hi nc bóo hũa thit b c iu khin bi ỏp sut Vớ d ng vi ỏp sut p = 1,03 atm thỡ t c nhit to = 100oC p = 1,46 atm to = 110oC p = 2,024 atm to = 120oC * Nu trựng nhit > 100oC (cũn gi l Tit trựng) Thi gian di (cú th n 60phỳt) * Thanh trựng: thc hin nhit 100oC Trong khong thi gian ngn (5 - 20 phỳt) - Phng phỏp trựng Pasteur Thanh trựng to 100oC, thc hin ln - Phng phỏp trựng Tyndal Thanh trựng to 100oC, lp li ln ngy liờn tip QU TRèNH THANH TRNG NHIT nh hng ca vi sinh vt n thc ph m v sc khe Bng Túm tt nh hng ca vi sinh vt n thc ph m v sc khe NHểM VI SINH VT S NGUY HI N SC KHE Loi gõy h hng Nm men Nm mc Vi khuNn lactic Loi nhim c/ gõy bnh Staphylococcus aureurs Clostridium botulinum Nm mc Mycotoxigenic Loi nhim bnh Loi n bo Salmonella Campylobacter Aeromonas hydrophila Khụng nguy hi n sc khe Bn thõn vi sinh vt khụng gõy nhim, nhng chỳng cú kh nng hỡnh thnh c cht thc phNm Bn thõn cỏc vi sinh vt ny cú kh nng nhim bnh QU TRèNH THANH TRNG NHIT Mc tiờu ca quỏ trỡnh tit trựng + Bo t Clostridium botulinum l mc tiờu chớnh quỏ trỡnh ch bin nhit sn phNm cú pH > 4,6 - Coù thóứ saớn sinh õọỹc tọỳ laỡm chóỳt ngổồỡi - Coù khaớ nng thaỡnh lỏỷp baỡo tổớ, rỏỳt bóửn nhióỷt - Coù thóứ tỗm thỏỳy bỏỳt cổù nồi õỏu Clostridium botulinum õổồỹc xem laỡ nguyón nhỏn gỏy ngọỹ õọỹc thổỷc phỏứm Caùc nhaỡ chóỳ bióỳn thổỷc phỏứm cỏửn chuù yù - Giaớm mỏỷt sọỳ baỡo tổớ Cl botulinum õóỳn mổùc coù thóứ chỏỳp nhỏỷn õổồỹc - Ngn caớn sổỷ phaùt trióứn cuớa Cl botulinum (baỡo tổớ) vaỡ vióỷc saớn sinh õọỹc tọỳ QU TRèNH THANH TRNG NHIT + Bo t Cl botulinum khụng hỡnh thnh v phỏt trin thc phNm cú pH < 4.6 pH : 4.6 l ranh gii hn chia gia thc phNm acid v ớt acid + Tỏc nhõn gúp phn ngn chn s phỏt trin ca Clostridium botulinum aw : 0,93 (theo FDA, aw < 0,85) Ph gia : Nitrit : 0,1 0,2g/kg QU TRèNH THANH TRNG NHIT Mc tiờu ca quỏ trỡnh trựng Nu sn phNm cú 3,7 < pH < 4,6 : vi khuNn butyric Nu sn phNm cú : nm men, nm mc pH < 3,7 QU TRèNH THANH TRNG NHIT ng hc ca quỏ trỡnh x lý nhit T thc nghim ó ch s tiờu dit vsv c th hin bi phng trỡnh: - dN = k T N n dt (1) Trong ú : N : lng vi sinh vt sn phNm sau thi gian t (cfu/ml) kT: h s tc tiờu dit vi sinh vt nhit T, tựy theo loi vi sinh vt v tớnh cht ca hp m tr s k thay i t : Thi gian x lý (phỳt) n : Bc phn ng QU TRèNH THANH TRNG NHIT ng hc ca quỏ trỡnh x lý nhit Trong hu ht trng hp, bc phn ng bng 1, tin trỡnh vụ hot bc nht cú th vit nh sau: Hay dN = k T N dt (2) dN = kT dt N (3) Vi phng trỡnh vi phõn (3) cú th c ly tớch phõn theo cỏc iu kin thi im ban u t = thỡ N = No thi im t = t thỡ N = N N t dN N N = kT dt (4) QU TRèNH THANH TRNG NHIT * Tớnh giỏ tr z Giỏ tr z cú th c tớnh toỏn da vo thi gian cht nhit V th ca Log (DT) theo nhit (T), h s gúc ca th chớnh l giỏ tr -1/z y = -0.0812x + 7.3688 R2 = 0.9992 1.5 Log (D) Khi ú : -1/z = -0,0812 Hay z = 12,3 Hay z = 12 0.5 ) -1/z -0.5 70 75 80 85 90 Nhit T (oC) 95 100 Mi quan h gia Log (D) v nhit T QU TRèNH THANH TRNG NHIT Cỏc yu t nh hng n s khỏng nhit ca vi sinh vt + Nhit trựng Gia thi gian tiờu dit vi sinh vt v nhit trựng cú mi quan h logarite, mi liờn h ú c xỏc nh theo phng trỡnh sau: T2 - T1 t1 = t2 10 Z t1 : thi gian tiờu dit vi sinh vt tng ng vi nhit T1 (phỳt) t2: thi gian tiờu dit vi sinh vt tng ng vi nhit T2 (phỳt) z : h s nhit ụ, tựy theo tớnh cht ca mi loi vi sinh vt m cú tr s z khỏc (loi tiờu biu nht, ch trựng phi loi tr l Clostridium botulinum cú tr s z=10oC) QU TRèNH THANH TRNG NHIT Cỏc yu t nh hng n s khỏng nhit ca vi sinh vt + Bn chõt ca mụi trng m ca mụi trng Mụi trng Nm cao d tiờu dit vi sinh vt hn pH ca mụi trng * pH thp (pH < 4.6) kh nng khỏng nhit ca vi sinh vt kộm ng saccharose ng lm tng s khỏng nhit ca vi sinh vt ng to thnh lp mng bo v t bo vi sinh vt Mui vụ c Nng mui quỏ cao s lm gim bn nhit ca vi sinh vt Protid v lipid Protid v lipid to thnh h keo bo v t bo vsv, khú tiờu dit Cỏc thnh phn húa hc khỏc Tiờu Piperin t Capcaicin Hnh, ti Allycin QU TRèNH THANH TRNG NHIT Cỏc yu t nh hng n s khỏng nhit ca vi sinh vt + Loi v s lng vi sinh vt Cỏc loi vi khuNn khụng nha bo b tiờu dit nhanh hn loi cú nha bo Nha bo sinh nhit thp d tiờu dit hn nha bo sinh nhit cao Lng vi sinh vt nhim nhiu thỡ thi gian tiờu dit di N0 t = D lg N QU TRèNH THANH TRNG NHIT ng dng Ch bin cỏc lai sn phNm úng hp Tht Thy hi sn Rau Trỏi cõy Sa tit trựng QU TRèNH THANH TRNG NHIT nh hng ca pH n s khỏng nhit ca bo t vi khu n clostridium sporogenes nhit 115oC pH 5,0 5,7 6,0 6,6 7,0 7,5 8,2 Thi gian khỏng nhit ti a (phỳt) 12 15 21 25 20 15 (G Guilmain 1996) Tng s vi sinh vt thay i theo ch tit trựng (CFU/ml) Nhit tit trựng (0C) 105 Thi gian (phỳt) 10 110 Trc tit trựng Sau tit trựng 0,19 2,5 x 105 < 2,5 x 103 2,5 x 105 < 2,5 x 103 0,14 0,24 0,29 0,34 2,5 x 105 2,5 x 105 2,5 x 105 0,51 2,5 x 105 0,83 2,5 x 105 10 115 S lng vi sinh vt (CFU/ml) F (phỳt) 0,67 0,99 1,15 2,5 x 105 2,5 x 105 2,5 x 105 1,46 2,5 x 105 2,47 2,5 x 105 10 1,96 2,97 3,47 2,5 x 105 2,5 x 105 2,5 x 105 < 2,5 x 103 < 2,5 x 103 < 2,5 x 103 < 2,5 x 103 < 2,5 x 103 < 2,5 x 103 < 2,5 x 103 < 102 < 102 < 102 < 102 < 102 < 102 QU TRèNH THANH TRNG NHIT Nhit k hp N h i t tõ m (0 C ) 100 90 phỳt 80 phỳt 70 phỳt 60 phỳt 50 10 phỳt 40 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Thi gian (phỳt) Hỡnh Thit b o nhit tõm ca hp * QU TRèNH THANH TRNG NHIT To (oC) Thit b Sn phNm A B C th trựng t (phỳt) Ghi nhn nhit tõm ca sn ph m trựng (Tref = 100oC, z = 10oC) Thi gian gia nhit Nhit thit b Nhit tõm sn phm Giỏ tr F 85 73 0.00200 86 77 0.00501 89 81 0.01259 90 84 0.02512 91 87 0.05012 93 90 0.10000 94 92 0.15849 95 93 0.19953 95 95 0.31623 10 93 95 0.31623 11 85 94 0.25119 12 74 93 0.19953 13 56 90 0.10000 14 41 81 0.01259 15 36 73 0.00200 16 32,5 64 0.00025 17 31,5 58 0.00006 18 30,5 53 0.00002 19 30 49 0.00001 S khỏng nhit ca vi sinh vt Nhúm vi khu n D (phỳt) z (OC) Sn phNm khụng chua v ớt chua (pH > 4.5) - Vi khuNn chu nhit (bo t) - Vi khuNn khụng chu nhit (bo t) 2.0 - 5.0 (1) 0.1 - 1.5 (1) - 12 - 10 Sn phNm chua (pH 4.0 - 4.5) - Vi khuNn chu nhit (bo t) - Vi khuNn khụng chu nhit (bo t) 0.01 - 0.07 (1) 0.1 - 0.5 (2) - 10 - 10 0.5 - 1.0 (3) 5-7 Sn phNm rt chua (pH < 4.0) Vi sinh vt khụng chu nhit (vi khuNn khụng sinh bo t, nm men, nm mc) Ghi chỳ: (1): x lý 121.1OC (2): x lý 100OC (3): x lý 65OC S khỏng nhit ca cỏc enzyme Enzyme Peroxydase Polygalacturonase O-diphenoloxydase Lipoxygenase Catalase Lipase Protease Ghi chỳ: (1): x lý 80OC (2): x lý 120OC D (phỳt) 232 (1) 20 (1) 0.82 (1) 0.09 (1) 0.02 (1) 25 (2) 300 (2) z (OC) 28 6.8 5.5 8.5 8.3 26 28 Gớa tr z ca cỏc nhõn t thc ph m NHN T GA TRN z (oC) Bo t vi khuNn 12 T bo sinh dng 48 Vitamins 25 30 Proteins 15 37 Enzymes 50 Cht lng cm quan chung 25 45 Cu trỳc 17 47 Mu sc 17 - 57 ... Nitrit : 0,1 0,2g/kg QU TRèNH THANH TRNG NHIT Mc tiờu ca quỏ trỡnh trựng Nu sn phNm cú 3,7 < pH < 4,6 : vi khuNn butyric Nu sn phNm cú : nm men, nm mc pH < 3,7 QU TRèNH THANH TRNG NHIT ng hc ca quỏ... khỏng nhit cng mnh thỡ z cng ln z QU TRèNH THANH TRNG NHIT VSV Thi gian gia nhit, phỳt Nhit , 0C ng thi gian cht nhit ca vi sinh vt * * * QU TRèNH THANH TRNG NHIT Tớnh toỏn Giỏ tr trựng F Hỡnh... - Ngn caớn sổỷ phaùt trióứn cuớa Cl botulinum (baỡo tổớ) vaỡ vióỷc saớn sinh õọỹc tọỳ QU TRèNH THANH TRNG NHIT + Bo t Cl botulinum khụng hỡnh thnh v phỏt trin thc phNm cú pH < 4.6 pH : 4.6 l