Chương 4 QUÁ TRÌNH THANH TRÙNG ĐỒ HỘP THỰC PHẨM
4.3. Thanh trùng bằng tác dụng của nhiệt độ
4.3.1. Xác định ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt
Từ thực nghiệm đã chỉ sự tiêu diệt vi sinh vật được thể hiện bởi phương trình:
Trong đó :
N : lượng vi sinh vật trong sản phẩm sau thời gian t (cfu/mL).
kT: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt T, tùy theo loại vi sinh vật và tính chất của đồ hộp mà trị số kT thay đổi.
t: Thời gian xử lý (phút) n: Bậc phản ứng
Trong hầu hết trường hợp, bậc phản ứng bằng 1, tiến trình vơ hoạt bậc nhất có thể viết như sau:
Hay:
Với phương trình vi phân (3) có thể được lấy tích phân theo các điều kiện: ở thời điểm ban đầu t = 0 thì N = No
31
Khi thực hiện tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ không đổi, kT = hằng số (quá trình đẳng nhiệt)
Phương trình (4) có thể viết như sau:
Từ đó ta có được:
Trong đó:
N : lượng vi sinh vật trong sản phẩm ở thời điểm t (cfu/mL) No: lượng vi sinh vật ban đầu (cfu/mL)
kT : hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T t : Thời gian gia nhiệt (phút)
Ở nhiệt độ tiêu diệt vi sinh vật không đổi, lượng vi sinh vật giảm theo hàm số mũ theo thời gian. Điều này có nghĩa tổng số vi sinh vật không thể giảm đến 0. Vì vậy, khơng thể đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi một q trình nào đó.
Nếu vẽ đường biểu diễn về mức độ tiêu diệt vi sinh vật theo thời gian bởi phương trình (8) ta có đồ thị theo hình 4.1:
Hình 4.1. Sự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian Cũng có thể viết :
Nếu biểu diễn theo hàm logarite thập
phân phương trình (9) đồ thị là một
đường thẳng có hệ số góc - K biểu thị qua hình 4.2:
32
Hình 4.2. Thời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarite
Với giá trị D là thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu. Được gọi là “thời gian tiêu diệt thập phân”.
Theo hình 4.2 và phương trình (9), ta xây dựng được mối quan hệ giữa hệ số vận tốc k và thời gian D:
Phương trình (9) có thể viết :
Vậy thời gian tiêu diệt vi sinh vật: