Thanh trùng là một quá trình quan trọng, có tác dụng quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng của thực phẩm. Ngoài tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật có khả năng phát triển ở điều kiện bảo quản thường để kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm, thanh trùng còn có tác dụng làm tăng khả năng tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, tạo nên hương vị đặc trưng riêng cho sản phẩm.
Phương pháp thanh trùng bằng nhiệt có những ưu điểm hơn hẳn các phương pháp khác, đó là vì nhiệt độ ít có tác dụng xấu đến chất lượng sản phẩm và sức khỏe người tiêu dùng. Ngoài ra, thanh trùng bằng nhiệt còn dễ kiểm soát được các thông số theo từng loại nguyên liệu hay yêu cầu nhiệt độ thanh trùng của từng loại sản phẩm.
a. Chọn nhiệt độ thanh trùng
Dựa vào pH của môi trường, ta phân đồ hộp thực phẩm ra thành 3 loại:
- Các loại đồ hộp có pH < 4,5: vi khuẩn ưa nhiệt không những không phát triển được mà tính chịu nhiệt của nó cũng giảm nên dễ bị tiêu diệt khi nâng nhiệt. Đối với thực phẩm này chỉ cần thanh trùng ở nhiệt độ < 1000C.
- Các loại đồ hộp có pH = 4,5 – 5,0: thường có các loại vi sinh vật ưa nóng kị khí như Clostridium Thermosaccharolyticum, Bac stearothermophilus. Muốn tiêu diệt các vi sinh vật này cần nhiệt độ 1000C – 1120C.
- Các loại đồ hộp có pH > 5,0: vi sinh vật phát triển trong môi trường này đều là vi sinh vật ưa nóng, do đó cần thanh trùng ở nhiệt độ cao 100 – 1210C.
b. Chọn thời gian thanh trùng
Muốn chọn, hay nói đúng hơn là xác định thời gian thanh trùng, cần phải xét đến các yếu tố:
Yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật: có 3 yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật.
- Nhiệt độ thanh trùng:
Nhiệt độ thanh trùng càng cao thì thời gian tiêu diệt vi sinh vật càng ngắn, ngược lại nếu nhiệt độ thanh trùng càng thấp thì thời gian thanh trùng càng dài. Khi kéo dài thời gian tiêu diệt và hạ nhiệt độ thanh trùng hoặc rút ngắn thời gian tiêu diệt và nâng nhiệt độ thanh trùng với mức độ tương ứng thì hiệu quả thanh trùng như nhau; nhưng về mặt chất lượng sản phẩm nên giảm thời gian và nâng nhiệt độ thanh trùng vừa phải thì tốt hơn là kéo dài thời gian thanh trùng ở nhiệt độ thấp.
- Thành phần hóa học của sản phẩm:
Nồng độ ion H+hay chỉ số pH của sản phẩm là yếu tố quan trọng làm giảm độ bền nhiệt của vi sinh vật. Chỉ số pH càng thấp thì thời gian tiêu diệt vi sinh vật càng ngắn.
Fitonxit: các fitonxit có tác dụng rút ngắn thời gian tiêu diệt vi sinh vật.
Đường, muối: nồng độ của đường, muối trong đồ hộp làm tăng độ chịu nhiệt của vi sinh vật đến mức độ nhất định. Khi nồng độ đó cao thì lại có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật nhanh hơn.
Khả năng chịu nhiệt của từng loại vi sinh vật rất khác nhau. Trong cùng môi trường, ở cùng nhiệt độ thanh trùng, vi khuẩn có nha bào bền hơn loại không có nha bào, và bền hơn cả là loại vi khuẩn ưa nhiệt.
Thời gian tiêu diệt còn phụ thuộc vào số lượng vi sinh vật nhiễm vào, lượng vi sinh vật nhiễm nhiều thì thời gian tiêu diệt dài.
Yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt vào giữa hộp: có 4 yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp:
- Tính chất vật lý của sản phẩm, - Tính chất của bao bì,
- Nhiệt độ của đồ hộp trước khi thanh trùng,
- Trạng thái chuyển động của đồ hộp khi thanh trùng.
c. Chọn áp suất đối kháng
Trong quá trình thanh trùng, sự giãn nở của hơi nước, không khí và sản phẩm trong hộp đã ghép kín tạo ra áp suất khá lớn bên trong hộp.
Sự chênh lệch áp suất giữa áp suất bên trong hộp và áp suất trong thiết bị thanh trùng, nếu vượt quá giới hạn cho phép (gọi là hiệu số áp suất giới hạn) sẽ gây ra phồng hộp, biến dạng quá mức, làm bật nắp và các mối hàn.
Áp suất đối kháng là áp suất cần tạo ra trong quá trình thanh trùng để chống lại sự tăng áp suất trong hộp do giãn nở khi thanh trùng.Do vậy, áp suất đối kháng về độ lớn chính bằng áp suất trong hộp khi thanh trùng.
d. Cách biểu diễn công thức thanh trùng
Công thức thanh trùng trong sản xuất đồ hộp thường được biểu diễn như sau: P t C B A a 0 − − − Trong đó:
a: Thời gian xả khí trong thiết bị thanh trùng kín bằng hơi nước, nếu thanh trùng bằng nước thì a = 0.
B: Thời gian giữ nhiệt hay là thời gian tiêu diệt vi sinh vật (phút); C: Thời gian hạ nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ thanh trùng đến nhiệt độ cho phép (phút);
t0: nhiệt độ thanh trùng; P: áp suất đối kháng.
Người ta thường thanh trùng nước rau quả đóng trong hộp sắt hay chai thủy tinh ở nhiệt độ 80 – 1000C với thời gian từ 10 – 40 phút (với bao bì có dung tích dưới 1000 ml) đến 40 – 60 phút (với bao bì có dung tích trên 1000 ml), tùy mức độ nhiễm vi sinh vật của nước quả. Sau khi thanh trùng xong phải làm nguội nhanh.
Ngoài phương pháp thanh trùng, còn một số phương pháp bảo quản nước quả như sau:
Bảo quản bằng cách rót nóng: Nước quả có độ acid cao nên là môi trường hoạt động của nấm mốc và nấm men, mà nấm mốc và nấm men lại kém chịu nhiệt. Do đó, có thể bảo quản nước quả bằng cách rót nóng. Đun nóng nước quả lên 90 – 950C trong 30 – 40s rồi rót ngay vào lọ thủy tinh lớn đã sát trùng và ghép nắp ngay. Nếu đóng trong bao bì nhỏ thì phương pháp này không đảm bảo.
Bảo quản bằng CO2: nạp khí CO2 với tỷ lệ 1,5% (theo khối lượng nước quả) để bảo quản nước quả dự trữ trong thùng chứa lớn.
Bảo quản bằng cách lọc thanh trùng: Có thể thanh trùng nước quả
bằng cách lọc qua amiăng ép và xenluloza có lỗ đủ nhỏ để giữ lại vi sinh vật. Nước quả qua lọc cần đóng hộp ngay trong điều kiện vô trùng.
Bảo quản bằng hóa chất: Người ta còn bảo quản nước quả bán chế
phẩm bằng rượu etylic, khí SO2, natri benzoat và acid sobic.
1.2.4.16. Làm nguội
Là quá trình đưa nhiệt độ của sản phẩm về điều kiện nhiệt độ phòng nhằm chấm dứt tác động xấu của nhiệt độ cao đến chất lượng của sản phẩm. Sau khi thanh trùng, sản phẩm được làm nguội ngay đến nhiệt độ 35 – 450C. Có thể làm nguội ngay trong thiết bị thanh trùng hoặc làm nguội trong bể lạnh. Thời gian làm nguội được quy định trong công thức thanh trùng.
1.2.4.17. Bảo ôn
Nhiệt lượng còn lại trong sản phẩm sau khi làm nguội có tác dụng tiếp tục làm bay hơi nước trên bề mặt bao bì. Bao bì khô sẽ tránh được quá trình han gỉ thân hoặc nắp bao bì. Khi hộp đã khô hết hoặc khô gần hết, ta xếp sản phẩm vào nơi quy định trong kho bảo ôn theo từng lô hàng, từng ca, từng mẻ sản xuất. Sau thời gian 7 – 10 ngày vào mùa hè hoặc 10 – 15 ngày vào mùa đông, sản phẩm được kiểm tra nhằm loại bỏ những hộp không đạt tiêu chuẩn (phồng hộp, méo…) do nguyên nhân vật lý, hóa học, sinh học. Sau đó, tiến hành lau chùi, dán nhãn và bao gói theo quy định cụ thể và cuối cùng sản phẩm được xuất xưởng.