Sự Khác Biệt Giữa Nồi Hấp Tiệt Trùng Y Tế Và Nồi Hấp Tiệt Trùng Thực Phẩm

Sự khác biệt giữa nồi hấp tiệt trùng y tế và nồi hấp tiệt trùng thực phẩm
Sử dụng đúng loại nồi hấp để đảm bảo ngoại quan và hương vị cho thực phẩm đóng gói

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

1. 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 tiệt trùng 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.

2. Gia 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.

3. 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.

2. 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

Việc chọn chế độ thanh trùng là yếu tố quan trọng để đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật có hại, đồng thời giữ được giá trị dinh dưỡng và chất lượng của sản phẩm đóng hộp.

A. Chọn Nhiệt Độ Thanh Trùng

Các loại thực phẩm đóng hộp đều là môi trường sống của vi sinh vật. Độ acid (pH) ảnh hưởng lớn đến khả năng phát triển của chúng, vì vậy đây là yếu tố quyết định trong việc chọn nhiệt độ thanh trùng. Dựa vào pH, sản phẩm đóng hộp được chia làm hai nhóm:

1. Nhóm sản phẩm không chua hoặc ít chua (pH > 4,6):

   • Bao gồm: Đồ hộp thịt, cá, và một số loại rau.

   • Vi sinh vật nguy hiểm:

     • Clostridium botulinum: Loại vi khuẩn chịu nhiệt có khả năng phân giải protein và gây nguy hiểm cho sức khỏe.

     • Clostridium sporogenes: Vi khuẩn yếm khí gây thối hỏng đồ hộp, bền nhiệt hơn cả Clostridium botulinum.

     • Clostridium thermosaccharolyticum: Vi khuẩn yếm khí ưa nhiệt phân hủy glucid.

     • Bacillus stearothermophilus: Vi khuẩn hiếu khí gây hỏng đồ hộp.

   • Nhiệt độ cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật: 105°C - 121°C, gọi là quá trình tiệt trùng.

2. Nhóm sản phẩm chua (pH < 4,6):

   • Bao gồm: Đồ hộp quả, cà chua, rau muối chua.

   • Vi khuẩn chịu nhiệt khó phát triển trong môi trường acid, tính chịu nhiệt của chúng giảm đáng kể.

   • Các vi sinh vật thường gặp:

     • Nấm men và nấm mốc: Phát triển mạnh trong môi trường acid nhưng kém bền nhiệt.

   • Nhiệt độ thanh trùng: 80°C - 100°C, thấp hơn so với nhóm ít chua.

Lưu Ý Khi Xác Định Nhiệt Độ Thanh Trùng

• Nhiệt độ thanh trùng phải đảm bảo tác động đến vị trí trung tâm của hộp:

  • Với sản phẩm đặc: Vị trí trung tâm là giữa hộp.

  • Với sản phẩm lỏng: Vị trí trung tâm là 2/3 chiều cao của hộp.

• Trong thực tế, nhiệt độ tại vị trí trung tâm có thể chênh lệch so với nhiệt độ thiết bị thanh trùng:

  • Đối với sản phẩm đặc: Thấp hơn 0,5 - 1,5°C.

  • Đối với sản phẩm lỏng: Gần bằng nhiệt độ thiết bị.

Tóm lại, việc lựa chọn nhiệt độ và chế độ thanh trùng phù hợp không chỉ đảm bảo an toàn thực phẩm mà còn giữ được chất lượng tốt nhất cho sản phẩm đóng hộp.

B. Chọn Thời Gian Thanh Trùng

Thời gian thanh trùng là gì?

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

Quá trình thanh trùng và thời gian truyền nhiệt (t1)

Trong quá trình thanh trùng, sản phẩm bên trong đồ hộp không thể đạt ngay nhiệt độ thanh trùng cần thiết. Thay vào đó, nhiệt lượng phải được truyền từ môi trường đun nóng, qua bao bì và lớp sản phẩm bên ngoài, rồi vào khu vực trung tâm của đồ hộp.

Quá trình này cần một khoảng thời gian gọi là thời gian truyền nhiệt, ký hiệu là t1.

Thời gian tiêu diệt vi sinh vật (t2)

Khi khu vực trung tâm của đồ hộp đạt nhiệt độ thanh trùng, cần duy trì nhiệt độ này trong một khoảng thời gian nhất định để tiêu diệt vi sinh vật. Thời gian này được gọi là thời gian tiêu diệt, ký hiệu là t2.

Công thức tính thời gian thanh trùng tổng quát

Thời gian thanh trùng tổng quát (hay thời gian chịu tác dụng nhiệt của đồ hộp) bao gồm hai giai đoạn:

• Thời gian truyền nhiệt (t1)

• Thời gian tiêu diệt (t2)

Công thức:
t = t1 + t2 (phút)

Thời gian thanh trùng thực tế (ttt)

Trong thực tế, ngay cả trong giai đoạn truyền nhiệt (t1), một phần vi sinh vật đã bị tiêu diệt do nhiệt độ vượt ngưỡng phát triển của chúng. Vì vậy, thời gian thanh trùng thực tế (ttt) luôn nhỏ hơn tổng của thời gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt:
ttt < t1 + t2

Cách xác định thời gian thanh trùng chính xác

Để xác định thời gian thanh trùng chính xác, cần khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến:

1. Thời gian truyền nhiệt (t1): Nhiệt lượng truyền qua bao bì và lớp sản phẩm.

2. Thời gian tiêu diệt (t2): Nhiệt độ và thời gian duy trì để diệt vi sinh vật ở trung tâm sản phẩm.

Việc tối ưu hóa thời gian thanh trùng giúp đảm bảo hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật, duy trì chất lượng sản phẩm và tiết kiệm năng lượng.

C. Áp suất đối kháng

Thực phẩm đựng trong hộp thường bao gồm các thành phần: chất rắn, chất lỏng và chất khí. Khi chịu tác động của nhiệt độ cao, áp suất riêng phần và sự giãn nở của các cấu tử này tăng lên, khiến áp suất chung trong bao bì sản phẩm cũng tăng theo.

• Mức áp suất tăng thêm có thể đạt tới 2 atm, gây ra nguy cơ:

  • Bao bì sắt tây bị biến dạng.

  • Bao bì thủy tinh bị nứt hoặc vỡ.

Để giảm thiểu rủi ro, cần tạo ra áp suất đối kháng trong thiết bị thanh trùng. Áp suất này được tính toán dựa trên:

• Tính chất của bao bì.

• Thành phần sản phẩm bên trong.

• Nhiệt độ thanh trùng.

Áp suất đối kháng thường dao động từ 0,4 - 1,4 atm, giúp cân bằng với áp suất dư tăng lên trong hộp.

Công Thức Thanh Trùng Tổng Quát

Khi đã xác định được các thông số của chế độ thanh trùng đồ hộp, cần ghi lại chúng theo công thức tổng quát:

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

   • Thời gian này thường kéo dài từ 5 - 10 phút.

   • Nếu sử dụng thiết bị hở (thanh trùng bằng nước), không có thời gian đuổi khí a.

2. A: Thời gian nâng nhiệt độ trong thiết bị thanh trùng, từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thanh trùng cần thiết (phút).

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

4. C: Thời gian hạ nhiệt từ nhiệt độ thanh trùng xuống nhiệt độ an toàn để lấy đồ hộp ra (phút).

5. To: Nhiệt độ thanh trùng (°C).

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

Công thức này là cơ sở quan trọng để đảm bảo quá trình thanh trùng diễn ra an toàn và hiệu quả.

6 Bước Thiết Lập Chế Độ Thanh Trùng Hiệu Quả Cho Đồ Hộp

Thiết lập chế độ thanh trùng đúng cách là yếu tố quan trọng để đảm bảo đồ hộp vừa tiêu diệt vi sinh vật gây hại, vừa giữ được giá trị dinh dưỡng và cảm quan. Dưới đây là 6 bước chi tiết để thiết lập chế độ thanh trùng chuẩn.

1. Phân Tích Thành Phần Hóa Học Của Thực Phẩm

Đầu tiên, cần xác định thành phần hóa học của thực phẩm cần đóng hộp, tập trung vào:

• Độ acid (pH)

• Hàm lượng đường, muối

• Chất béo, protein (protid)

2. Chọn Nhiệt Độ Thanh Trùng Theo Độ Acid (pH)

Dựa trên độ acid, xác định nhiệt độ thanh trùng phù hợp:

• Đồ hộp có pH < 4,6: Nhiệt độ thanh trùng từ 80 - 100°C

• Đồ hộp có pH > 4,6: Nhiệt độ thanh trùng từ 105 - 121°C

3. Xác Định Tốc Độ Truyền Nhiệt

Thực hiện xác định tốc độ truyền nhiệt vào trung tâm hộp bằng nồi hấp thí nghiệm:

• Đặt một hộp sản phẩm trong nồi hấp, cắm nhiệt kế vào đúng trung tâm hộp.

• Cho hơi vào nồi hấp và đọc nhiệt độ ở từng khoảng thời gian (thường 1 phút/lần).

• Vẽ đồ thị truyền nhiệt từ các số liệu đo được để xác định thời gian truyền nhiệt tối ưu.

4. Phân Lập Và Đánh Giá Vi Sinh Vật Nguy Hiểm

Phân lập vi sinh vật nguy hiểm như:

• Loại gây bệnh

• Loại có độc tố

• Loại chịu nhiệt cao

Sử dụng dữ liệu để vẽ đồ thị tốc độ tiêu diệt vi sinh vật và thiết lập thời gian thanh trùng phù hợp.

5. Kiểm Tra Chế Độ Thanh Trùng

Áp dụng các phương pháp kiểm tra như:

• Biểu đồ của Biegelow

• Hiệu ứng của Ball - Flaumenbaum

6. Kiểm Tra Chất Lượng Và Hiệu Quả Kinh Tế

Từ các mẫu đồ hộp đã thanh trùng theo các chế độ khác nhau, kiểm tra:

• Chất lượng cảm quan: Mùi, vị, màu sắc.

• Vi sinh vật: Đảm bảo an toàn thực phẩm.

• Hiệu quả kinh tế: Đánh giá chi phí và lợi ích để chọn ra chế độ thanh trùng tốt nhất.

Kết Luận

Việc thiết lập chế độ thanh trùng chuẩn giúp đảm bảo đồ hộp đạt chất lượng cao, an toàn và tối ưu chi phí. Hãy áp dụng đúng quy trình để đạt hiệu quả cao 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

​Mua nồi hấp tiệt trùng tại:

CÔNG TY KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐỨC DƯƠNG

Địa chỉ: 1014/67 Tân Kỳ Tân Quý, Bình Hưng Hòa, Bình Tân, HCM

Tel: (028) 3762 8042 - 3762 8043 - 3750 8514 - 3750 8793 

Fax: 028 37628043 

Email: ducduong@ducduongco.com

Website: ducduongco.com 

ZALO OA: DUC DUONG SCI