1.2.6.1 Mục đích của thanh trùng
Nước quả trước khi cho vào bao bì và được ghép kín đã trải qua công đoạn xử lý nhiệt. Số lượng vi sinh vật đã giảm xuống nhiều nhưng vẫn còn một số lượng lớn sống sót hoặc xâm nhập từ môi tr ường ngoài vào trong quá trình chế biến. Đồ hộp chưa được vô trùng và hệ men chưa được vô hiệu hóa sẽ không thể bảo quản lâu đ ược. Để bảo quản đồ hộp trong thời gian dài không bị hư hỏng, biến chất cần phải tiêu diệt các vi sinh vật và men sống sót ấy.
Việc thanh trùng bằng nhiệt còn có tác dụng làm tăng vị của sản phẩm và tạo cho sản phẩm có nét đặc tr ưng hấp dẫn.
Điều cần lưuý về nhiệm vụ của quá trình thanh trùng là nhằm tiêu diệt chỉ các loại vi sinh vật có khả năng phát triển ở điều kiện bảo quản bình thường, đồng thời làm hư hỏng đồ hộp hoặc gây nguy hại tới sức khỏe con ng ười. Một số vi sinh vật nh ư trực khuẩn
khoai tây B.licheniformis hay B.subtilis không phát triển trong đồ hộp, vô hại, việc tiêu diệt chúng không có ý nghĩa bảo quản, h ơn nữa chúng rất bền nhiệt, nếu cố tình tiêu diệt sẽ gây phung phí và làm giảm chất lượng của sản phẩm.
1.2.6.2 Các phương pháp thanh trùng [5]
Để đạt được mục đích thanh trùng đồng thời đảm bảo chất lượng của sản phẩm người ta sử dụng nhiều ph ương pháp khác nhau như:
Thanh trùng bằng nhiệt
Thanh trùng bằng chất kháng sinh
Thanh trùng bằng tia tử ngoại
Thanh trùng bằng dòngđiện cao tầng
Thanh trùng bằng tia bức xạ nhiệt
Thanh trùng bằng phương pháp lọc tuyệt sinh…
1.2.6.3 Chế độ thanh trùng
Chế độ thanh trùng được thiết lập bởi nhiệt độ và thời gian thanh trùng, ngoài ra khi thanh trùng ở nhiệt độ cao còn có áp suất đối kháng.
a.Chọn nhiệt độ thanh trùng
Tất cả các loại sản phẩm thực phẩm đem đi đóng hộp đều l à môi trường sống của loài vi sinh vật này hay vi sinh vật khác, và mỗi loại đồ hộp đưa đi thanh trùng thì cũng nhiễm những vi sinh vật khác nhau. Nhưng không phải bất cứ môi trường nào cũng là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Mỗi loài vi sinh vật khác nhau thì phù hợp với môi trường có độ acid khác nhau có loài phát triển kém trong môi trường acid mạnh và phát triển nhanh trong môi trường acid yếu và ngược lại.
Căn cứ theo trị số của độ acid hoạ t động của sản phẩm đồ hộp ng ười ta chia thành nhóm tương ứng với khoảng nhiệt độ thanh tr ùng như sau: [5]
Nhóm sản phẩm đồ hộp ít chua có pH > 4,2 dùng nhiệt độ thanh trùng dưới 1000C nhưng không được thấp hơn 75-800C
Nhóm sản phẩm đồ hộp chua có pH < 4,2 dùng nhiệt độ thanh trùng trên 1000C trở lên thường hay sử dụng khoảng 112-120 0C
b.Chọnthời gian thanh trùng [5]
Ở một thời gian thanh trùng nhất định, các vi sinh vật trong đồ hộp th ường không bị tiêu diệt ngay tức thời mà còn phải đun ở một thời gian nhất định, gọi là thời gian thanh trùng kí hiệu làτ.
Trong quá trình thanh trùng sản phẩm đựng trong hộp có chứa các vi sinh vật có hại không được đun nóng tức thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt được, mà nhiệt lượng cần phải truyền dần từ môi tr ường đun nóng qua bao bì vào các lớp sản phẩm bên ngoài, rồi vào trung tâm đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian nhất định, gọi là thời gian truyền nhiệt, kí hiệu τ0.
Khi khu vực trung tâm của đồ hộp đạt thời gian nhất định gọi là thời gian tiêu diệt, kí hiệu τ1.
Như vậy thời gian thanh trùng tổng quát của đồ hộp hay thời gian đồ hộp chịu tác dụng nhiệt, bao gồm thời gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt.
τ =τ0 +τ1( phút )
1.2.6.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thanh trùng: [5]
a.Ảnh hưởng của giống loài và số lượng vi khuẩn:
- Trong quá trình chế biến từ nguyên liệu đến thành phẩm, mức độ nhiễm trùng của sản phẩm khá cao và có nhiều loài vi khuẩn. Các loài vi khuẩn này có sức chịu nhiệt khác nhau và tính chịu nhiệt của chúng cũng thay đổi theo thành phần và tính chất của thực phẩm. Sức chịu nhiệt của vi khuẩn không nha bào, các nấm men, nấm mốc tương đối kém. Sức chịu nhiệt của nấm men kém h ơn nấm mốc ở nhiệt độ trên 70 0C đã bị tiêu diệt nhưng nha bào của chúng chịu nhiệt rất tốt. Với các loài vi khuẩn thì nhiệt độ trên 80 0C thì nó mới bị kiềm chế hoạt động, còn nha bào của chúng thì chịu được từ- 23đến 1300C như vậy ta phải nâng cao nhiệt độ và kéo dài thời gian tương ứng mới tiêu diệt được chúng.
- Số lượng vi khuẩn xâm nhập vào thực phẩm lúc ban đầu có ảnh hưởng đến chế độ thanh trùng. Cùng một loại thực phẩm, nếu lô nào bị nhiễm khuẩn nhiều trong quá trình bảo quản và chế biến thì chế độ thanh trùng phải nâng cao.
b.Ảnh hưởng của thành phần hóa họccủa thực phẩm trong hộp: Ảnh hưởng của độ acid:
Nồng độ acid trong đồ hộp có ảnh h ưởng lớn tới sự sống của vi khuẩn. Nồng độ acid càng cao thì chính chịu nhiệt của vi khuẩn càng giảm, vì vậy ở một nhiệt độ thanh trùng nhất định ta có thể rút ngắn thời gian tiêu diệt vi khuẩn. Ngoài nồng độ acid ra thì loại acid cũng ảnh hưởng đến tính chịu nhiệt của vi khuẩn.
Ảnh hưởng của nồng độ muối v à đường :
Đường và muối trong đồ hộp có khả năng tạo áp suất thẩm thấu của dung dịch cho nên ảnh hưởng đến tính chịu nhiệt của vi khuẩn. Muối có khả năng tạo áp suấ t thẩm thấu cao hơn đường rất nhiều nên chỉ với nồng độ muối vài phần trăm là có thể làm cho lớp màng tế bào của vi khuẩn bị khử nước, tạo màng bảo vệ cho vi khuẩn nên làm tăng khả năng chịu nhiệt của chúng. Nh ưng ở nồng độ muối cao, muối thể hiện tính chất của một chất điện ly nên lại làm giảm tính chịu nhiệt của vi
khuẩn. Đối với nồng độ đường thì nồng độ rất cao mới tạo áp suất thẩm thấu lớn. Do đó nồng độ đường càng cao thì tính chịu nhiệt của vi khuẩn tăng.
Ảnh hưởng củaprotein và lipid:
Trong thực phẩm chứa nhiều protein và lipid như cá, thịt,…thì chế độ thanh trùng phải nâng cao hơn bởi vì sự truyền nhiệt của các vật thể đặc rất khó khăn do đó hiệu quả thanh trùng giảm xuống. Người ta thấy rằng trong môi tr ường chất béo tính chịu nhiệt của vi khuẩn t ăng vì vi khuẩn ở trong lipid được tạo thành một lớp lipid bao bọc xung quanh có tác dụng bảo vệ cho nó.
Ảnh hưởng của chất sát trùng thực vật (fitonxid):
Trong thực vật nói chung, trong các loại gia vị, h ương liệu, chất màu,…thường có chứa các chất sát trùng thực vật. Ví dụ mùi cay thơm của tiêu, ớt, hành tỏi,vị cay của gừng…các sắc tố có màu phần lớn cũng có tác dụng sát trùng vì thế khi thanh trùng có thể rút ngắn, thời gian thanh trùng và giảm nhẹ chế độ thanh tr ùng cho đồ hộp
1.2.6.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian truyền nhiệt:
a.Ảnh hưởng tính chất vật lý của thực phẩm :
Các loại thực phẩm có khối l ượng riêng và độ nhớt khác nhau.Thực phẩm lỏng đ ược truyền bằng đối lưu nên truyền nhiệt nhanh, còn thực phẩm rắn, đặc truyền nhiệt bằng phương thứcdẫn nhiệt nên chậm. Do đó thực phẩm càng lỏng thì tốc độ truyền nhiệt càng nhanh và càng đặc thì càng chậm.
b. Ảnh hưởng của bao bì :
Vật liệu làm bao bì khác nhau thì truyền nhiệt khác nhau. Bao bì bằng sắt tây truyền nhiệt nhanh nhất, bao bì bằng chất trùng hợp cũng tương đối nhanh, còn bao bì thủy tinh thì truyền nhiệt chậm. Bao bì càng dày thể tích của bao bì càng lớn thì thời gian truyền nhiệt càng chậm. Hình dáng bao bì cũng ảnh hưởng tới quá trình truyền nhiệt.
c. Ảnh hưởng của nhiệt độ ban đầu của thực ph ẩm :
Vận tốc truyền nhiệt phụ thuộc vào hiệu số nhiệt độ của nồi thanh trùng với nhiệt độ giữa hộp nhưng ảnh hưởng đó có liên quan tới tính chất vật lý của thực phẩm. Đối với
thực phẩm lỏng do quá trình truyền nhiệt là đối lưu nên nhiệt độ ban đầu của thực phẩm ảnh hưởng không nhiều đến thời gian truyền nhiệt, nhưng đối với thực phẩm rắn v à đặc ảnh hưởng này rất lớn. Nhiệt độ ban đầu của thực phẩm cao sẽ có hai cái lợi là thời gian truyền nhiệt vào giữa hộp ngắn đồng thời tạo đ ược độ chân không tốt cho hộp.
d. Ảnh hưởngcủa trạng thái đồ hộp khi thanh trùng :
Khi thanh trùng, nếu đồ hộp được chuyển động, thực phẩm trong hộp được xáo độngthì truyền nhiệt nhanh hơn khi hộp đứng yên.
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU