SỰ KHÁC BIỆT GIỮA NỒI HẤP TIỆT TRÙNG Y TẾ VÀ NỒI HẤP TIỆT TRÙNG THỰC PHẨM

1. Nồi hấp Retort giúp giữ nguyên ngoại quan của thực phẩm đóng gói

Nếu sử dụng các nồi hấp thông thường để tiệt trùng, sản phẩm. Sau khi thử nghiệm thực tế một số sản phẩm thì thường gặp vấn đề về ngoại quan đóng gói sau khi tiệt trùng: Nếu thực phẩm được đóng trong gói thì trong một mẻ tiệt trùng sẽ có tỉ lệ lớn các túi bị phồng; nhăn; các mí hàn nhiệt hay bị bung. Tương tự với các thực phẩm đóng gói bằng lon nhựa hoặc kim loại lon hay bị móp méo biến dạng.

Các nồi hấp tiệt trùng được các hãng sản xuất với nhiều tính năng khác nhau. Nhưng nguyên lý cơ bản sẽ gồm ba giai đoạn chính:

ĐUỔI KHÍ > GIA NHIỆT > TIỆT TRÙNG > LÀM MÁT

- Giai đoạn đuổi khí (Air remove): Loại hết không khí lạnh bên trong nồi ra vì không khí là môi trường truyền nhiệt kém sẽ làm nhiệt độ bên trong nồi không đồng đều.

• Các nồi hấp dùng trong y tế, nguyên liệu thường loại bỏ khí bằng cách hút chân không (Prevacuum). Nồi hấp Retort không thể sử dụng phương pháp hút chân không để loại khí, việc thay đổi áp suất đột ngột sẽ làm biến dạng sản phẩm. Thay vào đó nó sẽ loại bỏ khí bằng phương pháp trọng lực (gravity), Hơi nước bão hòa sẽ được bơm vào bên trong buống đồng thời các van xả khí mở ra để đẩy không khí lạnh ra bên ngoài. Như vậy áp suất bên trong và bên ngoài sản phẩm sẽ không tăng lên một cách đột ngột mà cân bằng với nhau.

• Các nồi hấp dùng trong y tế, thường chỉ cấp hơi nước vào một đường duy nhất. Hơi nước sẽ được khuếch tán  đều các vị trí nhờ chênh lệnh áp suất bên trong nồi. Các nồi hấp Retort dùng cho thực phẩm đóng gói thường bố trí nhiều đường cấp hơi nước nóng có thể tiếp xúc đều với sản phẩm.

- Giai đoạn gia nhiệt (Heating):  Một số nồi hấp Retort lớn còn trang bị quạt thổi để tăng sự khuếch tán của hơi nước. Điều này giúp sản phẩm đạt nhiệt độ tiệt trùng nhanh hơn, hạn chế sự biến tính nhiệt của thực phẩm.

- Giai đoạn làm nguội (Cooling):

• Các nồi hấp dùng trong y tế, nguyên liệu giai đoạn này còn có tên gọi khác là sấy khô (Drying). Nồi hấp sẽ làm nguội đơn giản bằng cách xả van khí để giảm giảm nhiệt và áp bên trong nồi hoặc hút chân không để sấy khô.

• Đối  với nồi hấp Retort giai đoạn này có sự khác biệt quyết định, ngoài việc xả các van khí, nồi hấp sẽ phun nước hoặc không khí lạnh để làm nguội sản phẩm đồng thời cân bằng áp suất bên trong nồi. Khi nhiệt độ sản phẩm được làm nguội đến một nhiệt độ nhât định (Thường dưới 900C). Máy sẽ tự động ngắt nước hoặc khí làm mát, lúc này các van xả khí mới giảm áp suất bên trong nồi về áp suất khí quyển.

Như vậy cấu tạo và tính năng của nồi hấp Retort đã giải quyết vấn đề ngoại quan đóng gói sau tiệt trùng gặp phải ở các loại nồi hấp khác.

1. Nồi hấp retort giúp giảm thiểu thay đổi về màu sắc, kết cấu, hương thơm và các giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.

Các bạn đã gặp phải trường hợp sau khi tiệt trùng thực phẩm thì màu sắc bên trong không còn giữ được độ tươi; màu sắc đẹp đẽ của thực phẩm. Đặc biệt là mùi vị bị thay đổi. Để khắc phục vấn đề này nồi hấp Retort không chỉ kiểm soát nhiệt độ, thời gian, áp suất trong quá trình tiệ trùng. Một thông số vô cùng quan trọng đó là giá trị F0 phù hợp với từng loại thực phẩm.

Bạn có biết giá trị Fo  là gì không? Bạn có biết chúng được sử dụng để làm gì không?

Cơ bản vi trùng sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn ở nhiệt độ 1210C, đây được xem là nhiệt độ tiêu chuẩn. Nếu chúng ta muốn tiệt trùng ở những nhiệt độ khác nhau vậy thời gian cần thiết để hiệu quả tiệt trùng tương đương ở 1210C là bao nhiêu?. F0 chính là giá trị thời gian này.

Nhiệt độ và thời gian tiệt trùng có mối liên hệ với nhau. Nên để bảo quản hương vị của thực phẩm nhưng vẫn đảm bảo tiệt trùng sản phẩm. Các nồi hấp retort sẽ cho chúng ta thay đổi nhiệt độ tiệt trùng và tính toán giá trị F0 phù hợp với mỗi loại thực phẩm. Từ đó chúng ta có thể tăng giảm nhiệt độ sao cho rút ngắn quy trình tiệt trùng nhưng vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm

3.Xác định điểm kết thúc của quá trình tiệt trùng

Tri số giá trị tiệt trùng F cần được xác định cho mỗi loại hư hỏng do vi sinh vật. Một trị số của quá trình này được tính toán dựa vào z = 10oC và nhiệt độ qui ước là 121,1oC, được ký hiệu là F0. Nhiều năm trong thực tế đóng hộp cho phép kết luận đối với quá trình tiệt trùng nhiệt ẩm, trị số F10121,1 (Clostridium botulinum) tức là F0 = 3 phút, tại tâm của sản phẩm đóng hộp sẽ cho kết quả an toàn theo quan điểm an toàn về mặt sức khỏe. Những bào tử của vi sinh vật chịu nhiệt có thể còn sống đối với quá trinh nhiệt được thiết lập để giết bào tử Clostridium botulinum và có thể gây hư hỏng cho sản phẩm, nhưng không sinh ra độc tố trong khi bảo quản thực phẩm.

Vì vậy, việc thiết lập quá trình nhiệt tối thiểu là hướng đến việc tiêu diệt các bào tử của các giống Clostridium botulinum phân giải protein dựa vào những thông số z (khoảng nhiệt độ cần thiết để thực hiện 1 chu trình logarit tiêu diệt vi sinh vật) và nhiệt độ thực hiện quá trình tiêu diệt vi sinh vật.

Điểm kết thúc của quá trình thanh trùng thường được xác định theo “Xác suất của một vi sinh vật còn sống sót” (PNSU: Probability of a Non-Sterile Unit)

Trị số thực nghiệm của F10121,1 đối với :

1. Sức khỏe cộng đồng

Bào tử Clostridium botulinum

N0 = 103 D121,1 = 0,2 phút PNSU = 10-9 F0 = 3 phút

2. Ngăn ngừa hư hỏng

- Bào tử chịu nhiệt trung bình

N0 = 104 D121,1= 0,5 phút PNSU = 10-6 F0 = 5 phút

D121,1= 0,7 phút F0 = 7 phút

- Bào tử chịu nhiệt

Phân bố ở nhiệt độ < 30oC              

N0 = 102 D121,1= 1,5 phút PNSU = 10-2 F0 = 6 phút

Phân bố ở nhiệt độ > 30oC

N0 = 102 D121,1= 1,5 phút PNSU = 10-6 F0 = 12 phút

D121,1= 2,5 phút F0 = 20 phút

4.Chọn chế độ thanh trùng

Ta phải chọn được một chế độ thanh trùng hợp lý, có nghĩa là đảm bảo được yêu cầu tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong đồ hộp đó, đồng thời các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất nhất, phẩm chất sản phẩm tốt nhất.

a. Chọn nhiệt độ thanh trùng

Tất cả các loại thực phẩm đem đóng hộp đều là môi trường sống của các loại vi sinh vật. 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, nên độ acid là yếu tố quan trọng trong việc chọn nhiệt độ thanh trùng.

Người ta chia sản phẩm đồ hộp thành 2 nhóm theo độ acid hoạt động của sản phẩm, để làm cơ sở cho việc chọn nhiệt độ thanh trùng :

- Nhóm sản phẩm đồ hộp không chua và ít chua có pH > 4,6

- Nhóm sản phẩm đồ hộp chua có pH < 4,6

+ Đối với các loại đồ hộp thuộc nhóm không chua hay ít chua, tức là có môi trường pH > 4,5 ( như đồ hộp thịt, cá, một số đồ hộp rau.): vi sinh vật phát triển mạnh trong môi trường này đều là các vi sinh vật chịu nhiệt. Trong đó loại nguy hiểm hơn cả, có hại đến sức khỏe người sử dụng là những bào tử của loại vi khuẩn Clostridium botulinum có khả năng phân giải protein, là loại vi sinh vật chịu nhiệt nguy hiểm nhất, được các nước trên thế giới coi là đối tượng chủ yếu phải loại trừ, và tiêu diệt nha bào của nó được coi là tiêu chuẩn thanh trùng tối thiểu. Mặc dù nó không phải là đại diện ưa nóng nhất của nhóm vi sinh vật lên men thối. Trong đồ hộp thịt, cá, ta còn có thể gặp các loại vi khuẩn yếm khí gây thối hỏng đồ hộp như Clostridium sporogenes bền với nhiệt hơn cả Clostridium botulinum.

Ngoài ra ở các loại đồ hộp có độ acid hoạt động không cao lắm, cũng thường có các loại vi khuẩn bền với nhiệt như Clostridium thermosaccharolyticum thuộc nhóm yếm khí ưa nhiệt, có tác dụng phân hủy glucid. Và loại hiếu khí ưa nhiệt như loại Bacillus stearothermophillus, là loại vi sinh vật làm hỏng đồ hộp.

Do đó đối với các loại đồ hộp có môi trường pH > 4,6 cần phải có nhiệt độ thanh trùng cao mới tiêu diệt được các loại vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng đồ hộp. Nhiệt độ đó vào khoảng 105oC - 121oC, được gọi là quá trình tiệt trùng.

+ Đối với các loại đồ hộp thuộc nhóm chua, tức là có môi trường pH < 4,6 (như đồ hộp quả, cà chua, rau muối chua): các vi khuẩn chịu nhiệt không những không phát triển được mà tính chịu nhiệt của chúng cũng giảm đi, nên nó dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng cao nhiệt độ. Các loại nấm men, nấm mốc tuy có thể phát triển mạnh được trong môi trường acid, nhưng hầu hết là kém bền đối với nhiệt. Nên có thể thanh trùng các loại đồ hộp có độ acid cao ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt dộ thanh trùng các loại đồ hộp ít chua. Nhiệt độ đó thường ở nhiệt độ 100oC hoặc thấp hơn, khoảng 80oC.

Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, phải chú ý nhiệt độ đó phải là nhiệt độ của cả khối sản phẩm cần được thanh trùng, phải là nhiệt độ ở vị trí trung tâm của hộp (đối với đồ hộp sản phẩm đặc thì vị trí trung tâm là ở giữa hộp, đối với đồ hộp sản phẩm lỏng thì vị trí trung tâm nằm ở 2/3 của hộp). Trong thực tế, nhiệt độ ở vị trí này gần bằng nhiệt độ ở thiết bị thanh trùng đối với đồ hộp lỏng, hoặc thấp hơn nhiệt độ ở thiết bị thanh trùng 0,5 - 1,5oC đối với đồ hộp đặc.

b. Chọn thời gian thanh trùng

Ở một nhiệt độ thanh trùng nhất định, vi sinh vật trong đồ hộp thường không bị tiêu diệt ngay tức thời, mà cần phải có một thời gian nhất định gọi là thời gian thanh trùng hay thời gian tác dụng nhiệt, ký hiệu là t (phút).

Trong quá trình thanh trùng, sản phẩm đựng trong đồ hộp, không được đun nóng tức thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt được, mà nhiệt lượng phải truyền dần từ môi trường đun nóng, qua bao bì vào lớp sản phẩm bên ngoài, rồi vào tới khu vực trung tâm của đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian, gọi là thời gian truyền nhiệt (ký hiệu là t1). Khi khu vực trung tâm của đồ hộp đạt tới nhiệt độ thanh trùng, thì giữ ở nhiệt độ đó trong một thời gian nhất định, gọi là thời tiêu diệt (ký hiệu là t2).

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 (t1) và thời gian tiêu diệt (t2)

t = t1 + t2 (phút)

Nhưng 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 vi sinh vật đó. Vì vậy thời gian thanh trùng thực tế nhỏ hơn tổng của thời gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt.

ttt < t1 + t2

Muốn xác định được chính xác thời gian thanh trùng t, cần phải khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian truyền nhiệt t1 và thời gian tiêu diệt t2 đối với đồ hộp cần thanh trùng.

c. Áp suất đối kháng

Thực phẩm đựng trong hộp bao gồm các thành phần : chất rắn, chất lỏng, chất khí. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, các áp suất riêng phần và sự dãn nở của các cấu tử đó tăng lên, làm cho áp suất chung trong bao bì đựng sản phẩm tăng lên. Áp suất này (có thể tới 2 atm) có thể làm cho bao bì sắt tây bị biến dạng, bao bì thủy tinh bị nứt, vở. Vì vậy ta cần tạo ra áp suất trong thiết bị thanh trùng (căn cứ vào tính chất của bao bì, thành phần của sản phẩm đựng trong hộp và nhất là nhiệt độ thanh trùng) bằng hay gần bằng áp suất dư đã tăng lên trong hộp, áp suất này gọi là áp suất đối kháng, thường vào khoảng 0,4 - 1,4 atm.

* Khi xác định được các thông số của một chế độ thanh trùng đồ hộp, ta ghi lại thành công thức thanh trùng tổng quát :

a: Thời gian đuổi không khí ra khỏi thiết bị thanh trùng (bằng hơi nước), tính bằng phút.

Thời gian đuổi khí thường kéo dài : 5 - 10 phút

Nếu thanh trùng trong thiệt bị hở (bằng nước) thì không có thời gian

đuổi khí a.

A: Thời gian nâng nhiệt độ, trong thiết bị thanh trùng đã chứa đồ hộp, từ nhiệt độ ban đầu tới nhiệt độ thanh trùng cần thiết (phút).

B: Thời gian giữ nhiệt độ không đổi trong thiết bị thanh trùng (phút).

C: Thời gian hạ nhiệt từ nhiệt độ thanh trùng tới nhiệt độ có thể lấy đồ hộp ra (phút).

To: Nhiệt độ thanh trùng (oC)

p: Áp suất đối kháng cần tạo ra trong thiết bị thanh trùng (atm)

1. Cách bước thiết lập chế độ thanh trùng

Thiết lập chế độ thanh trùng cho một loại đồ hộp là xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng cần thiết để vừa đảm bảo yêu cầu tiêu diệt vi sinh vật, vừa giữ được giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của đồ hộp.

Các giai đoạn tiến hành trình tự như sau:

- Phân tích thành phần hóa học của thực phẩm cần đóng hộp, chủ yếu là độ acid, hàm lượng đường, muối, chất béo, protid ...

- Chọn nhiệt độ thanh trùng căn cứ vào độ acid (pH)

+ Đồ hộp có pH < 4,6 thì nhiệt độ thanh trùng : 80 - 100OC+ Đồ hộp có pH > 4,6 thì nhiệt độ thanh trùng :105 - 121OC

- Xác định tốc độ truyền nhiệt vào trung tâm hộp theo nhiệt độ thanh trùng đã chọn bằng nồi hấp thí nghiệm: dưới nồi hấp đặt một hộp sản phẩm, trên nắp hộp có đặt một nhiệt kế, đầu của nhiệt kế cắm đúng trung tâm hộp. Cho hơi vào nồi hấp và cứ sau một khoảng thời gian (thường khoảng 1 phút) đọc nhiệt độ ở cột nhiệt kế. Sau khi đo được nhiệt độ giữa hộp ở từng thời điểm người ta vẽ đồ thị truyền nhiệt. Từ đó xác định được thời gian truyền nhiệt.

- Phân lập vi sinh vật để xác định loại vi sinh vật nguy hiểm nhất bao gồm loại gây bệnh, loại có độc tố, loại chịu nhiệt... Tìm tốc độ tiêu diệt theo các số liệu đã có. Trên cơ sở đó vẽ đồ thị thời gian tiêu diệt. Thiết lập thời gian thanh trùng.

- Kiểm tra chế độ thanh trùng theo phương pháp biểu đồ của Biegelow, hay theo phương pháp hiệu ứng của Ball - Flaumenbaum.

- Từ các mẫu đồ hộp đã thanh trùng theo các chế độ khác nhau, người ta kiểm tra chất lượng đồ hộp về cảm quan và về vi sinh vật. Sau đó xét đến hiệu quả kinh tế của chế độ thanh trùng, mà chọn ra chế độ thanh trùng tốt nhất.

 Trích 1 phần nguồn: https://cnx.org/contents/ILsokfP3@1.1:EXdrBrPS@1/C%C6%A1-s%E1%BB%9F-c%E1%BB%A7a-qu%C3%A1-tr%C3%ACnh-thanh-tr%C3%B9ng-%C4%91%E1%BB%93-h%E1%BB%99p-th%E1%BB%B1c-ph%E1%BA%A9m

Mọi tư vấn thắc mắc vui lòng liên hệ

https://ducduongco.com/noi-hap-retort.html

Duc Duong Technology Science Company Limited

1014/67 Tan Ky Tan Quy, Binh Hung Hoa, Binh tan, Ho Chi Minh, Vietnam

M# 0902920577

Tel: 84 2837628042

Fax: 84 2837628043

Zalo/Whatsapp/viber/line: 0902920577

Skype: duchoi2508 
Email:  ducduong@ducduongco.com

Website::www.ducduongco.com