CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.5.4 Quá trình thanh trùng
Thanh trùng là q trình xử lý nhiệt tương đối ơn hịa nhằm bảo quản thực phẩm, bằng cách vô hoạt các enzyme và tiêu diệt một số vi sinh vật tương đối nhạy cảm với nhiệt độ. Là phương pháp cất giữ thực phẩm theo nguyên lý tiêu diệt mầm móng gây hư hỏng thực phẩm. Thanh trùng bằng nhiệt độ cao của hơi nước và nước nóng là phương pháp thanh trùng phổ biến nhất trong sản xuất đồ hộp (Nguyễn Văn Tiếp và cộng sự, 2000). Khi nâng nhiệt độ của môi trường cao hơn nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì hoạt động của vi sinh vật bị chậm lại. Ở nhiệt độ cao, protein chất nguyên sinh của vi sinh vật bị đông tụ làm cho vi sinh vật bị chết. Q trình đơng tụ protein khơng thuận nghịch, nên hoạt động của vi sinh vật không phục hồi sau khi hạ nhiệt.
Công thức thanh trùng:
Theo (Nguyễn Văn Tiếp và cộng sự, 2000) mỗi dạng sản phẩm thực phẩm thanh trùng các thiết bị khác nhau đều có chế độ thanh trùng khác nhau, chế độ thanh trùng đồ hộp được biểu diển theo cơng thức sau:
− − −
. Trong đó:
a:Thời gian xả khí trong thiết bị thanh trùng bằng hơi nước. A: Thời gian nâng nhiệt (phút).
B: Thời gian giữ nhiệt (phút). C: Thời gian hạ nhiệt (phút). T: Nhiệt độ thanh trùng (oC). P: Áp suất đối kháng (atm).
Nhiệt độ thanh trùng:
Tất cả các loại thực phẩm trong tự nhiên đều bị nhiễm nhiều loại vi khuẩn, tùy thuộc vào môi trường của thực phẩm ấy mà mức độ nhiễm trùng và chủng loại
vitrùng có khác nhau. Các sản phẩm đồ hộp là mơi trường rất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Mặc dù có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi sinh vật, trong đó độ acid ảnh hưởng rất lớn, ở mơi trường ít chua
visinh vật bền với nhiệt, khó bị tiêu diệt hơn khi thanh trùng, cịn đối với mơi trường có pH thấp vi sinh vật bị tiêu diệt dễ dàng hơn ngay cả ở nhiệt độ khơng cao. Chính do phản ứng rất nhạy của vi sinh vật với độ chua của môi trường như vậy, nhiệt độ thanh trùng đồ hộp thực phẩm được lựa chọn dựa trên độ pH của nó.
18
Các thực phẩm được chia làm hai nhóm để lựa chọn nhiệt độ thanh trùng: Nhóm thực phẩm chua có pH < 4,2, thường thanh trùng ở nhiệt độ dưới 100oC nhưng khơng thấp hơn 75–80oC.
Nhóm thực phẩm chua có pH ≥ 4,2, thường thanh trùng ở nhiệt độ từ 100oC trở lên, thường hay sử dụng khoảng 112–120oC, đôi khi 125–130oC (Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009).
Thời gian thanh trùng:
Tại nhiệt độ thanh trùng nhất định, vi sinh vật trong đồ hộp thường không bị tiêu diệt ngay tức thời, mà cần có thời gian thích hợp gọi là thời gian thanh trùng hay thời gian tác dụng nhiệt, ký hiệu là T (phút).
Trong quá trình thanh trùng, nhiệt lượng phải chuyển từ mơi trường đun nóng, qua bao bì vào lớp sản phẩm bên trong, rồi vào tới tâm đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian gọi là thời gian truyền nhiệt. Khi tâm đồ hộp đạt tới nhiệt độ thanh trùng thì giữ ở nhiệt độ đó trong thời gian nhất định gọi là thời gian giữ nhiệt.
Thời gian thanh trùng tổng quát của đồ hộp (hay thời gian đồ hộp chịu tác dụng nhiệt) bao gồm thời gian truyền nhiệt T1 và thời gian tiêu diệt T2.
T=T1+T2
Trong thực tế, ngay trong thời gian truyền nhiệt, một số vi sinh vật có trong đồ hộp cũng bị tiêu diệt, do tác dụng của nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phát triển của
visinh vật đó. Do vậy thời gian thanh trùng thực tế nhỏ hơn tổng của thời gian truyển nhiệt và thời gian tiêu diệt.
T<T1+T2
Giá trị thanh trùng:
Giá trị thanh trùng là thời gian tác dụng nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật, giá trị thanh trùng ở nhiệt độ Ti trong khoảng thời gian ti được tính theo cơng thức: FTi = LTi.ti
Trong đó:
LTi = 10(T – Tref)/Z
Tính giá trị thanh trùng F cho một quá trình thanh trùng: Giá trị F nâng nhiệt (F1):
19
Một quá trình nâng nhiệt bao gồm một dãy các nhiệt độ Ti. Ở nhiệt độ Ti thực phẩm được duy trì trong khoảng thời gian ∆t. Như vậy, giá trị thanh trùng F1 được tính bằng tổng các giá trị FTi tại các nhiệt độ Ti:
F1 = ∑ Fn= ∑ Ln .ti Giá trị giữ nhiệt (F2):
F2 = 10(T – Tref)/Z.ti
Giá trị hạ nhiệt (F3): F3 = ∑ Fn= ∑ Ln.ti
Giá trị thanh trùng là tổng các giá trị F1 + F2 + F3. Các bước xác định F:
Ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian. Tính gía trị LTi ở nhiệt độ Ti.
Tính giá trị FTi tương ứng với các nhiệt độ Ti.
Tính F bằng tổng các Fn (Nguyễn Văn Tiếp và cộng sự, 2000).