0

CÁC BIẾN ĐỔI XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH THANH TRÙNG VÀ TIỆT TRÙNG

Các Biến Đổi Xảy Ra Trong Quá Trình Thanh Trùng, Tiệt Trùng

 

Thanh trùng, tiệt trùng là quá trình được ứng dụng trong hầu hết các quy trình sản xuất thực phẩm như sản xuất sữa thanh trùng, tiệt trùng, sữa bột, sữa cô đặc, sản xuất bia, một số loại rượu vang, nước trái cây lên men, sản xuất rau quả đóng hộp. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình là gì và những biến đổi xảy ra trong quá trình diễn ra như thế nào?

 
 
Khái quát về các giai đoạn trong thanh trùng, tiệt trùng
 
Quá trình thanh trùng/tiệt trùng thường gồm ba giai đoạn:
 
Giai đoạn 1: gia nhiệt mẫu thực phẩm từ giá trị nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thanh trùng/tiệt trùng.
Giai đoạn 2: giữ mẫu thực phẩm ở nhiệt độ thanh trùng/tiệt trùng đã chọn.
Giai đoạn 3: làm nguội thực phẩm từ nhiệt độ thanh trùng/tiệt trùng về nhiệt độ thích hợp cho quá trình chế biến tiếp theo trong quy trình sản xuất.
 
Trước đây, một số nhà sản xuất cho rằng thời gian thực hiện giai đoạn 2 nói trên được gọi là thời gian thanh trùng/tiệt trùng. Tuy nhiên, cần lưu ý là các vi sinh vật cũng có thể bị ức chế hoặc tiêu diệt trong giai đoạn 1 (gia nhiệt) và giai đoạn 3 (làm nguội). Ngoài ra khi nói đến nhiệt độ thanh trùng/tiệt trùng, người ta thường nghĩ đến nhiệt độ của tác nhân gia nhiệt (thường là hơi nước hoặc nước nóng). Trong thực tế, nhiệt độ tại tâm sản phẩm thường tăng chậm hơn so với nhiệt độ tại vùng bề mặt nên giá trị nhiệt độ tại tâm của sản phẩm có thể thấp hơn nhiệt độ của tác nhân nhiệt sử dụng trong thiết bị thanh trùng/tiệt trùng.
 
Mục đích công nghệ
 
Bảo quản: quá trình thanh trùng/tiệt trùng sẽ làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật trong thực phẩm, nhờ đó sẽ kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Chế biến: quá trình thanh trùng/tiệt trùng được xem là một phương pháp chế biến nhiệt trong công nghiệp thực phẩm. Đối với các nguyên liệu tươi như thịt, cá,… quá trình tiệt trùng nhiệt còn có mục đích làm chín sản phẩm.
Các biến đổi của nguyên liệu sau quá trình thanh trùng, tiệt trùng
 
  • Vật lý: một số chỉ tiêu vật lý của thực phẩm sẽ thay đổi như thể tích, trọng lượng, độ giòn, độ dai…Tùy theo từng trường hợp cụ thể mà những biến đổi nói trên sẽ có ý nghĩa tích cực hoặc tiêu cực. Ví dụ như trong công nghệ sản xuất cá đóng hộp, quá trình tiệt trùng nhiệt sẽ làm cho cấu trúc của mô và xương cá trở nên mềm mại giúp cho người sử dụng dễ tiêu hóa thức ăn, nhờ đó làm tăng giá trị sử dụng của sản phẩm. Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất đồ hộp trái cây, quá trình thanh trùng làm mềm mô trái, từ đó giá trị cảm quan của sản phẩm bị giảm đi.

 

  • Hóa học: nhiệt độ là một tác nhân quan trọng thúc đẩy các phản ứng hóa học xảy ra. Phản ứng hóa học phi enzyme (dưới tác dụng của nhiệt) phổ biến nhất là phản ứng Maillard. Sản phẩm của phản ứng được gọi tên chung là melanoidin. Những hợp chất này có màu sẫm và sự có mặt của chúng sẽ ảnh hưởng đến màu sắc thực phẩm. Tùy theo từng đối tượng nguyên liệu mà phản ứng Maillard sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng thực phẩm. Ví dụ, trong sản xuất sữa tiệt trùng, nếu phản ứng Maillard xảy ra mạnh mẽ do nhiệt độ cao và thời gian tiệt trùng kéo dài thì sữa sẽ bị sậm màu, giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm bị giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất nước artichoke đóng lon thì các sản phẩm của phản ứng Maillard sẽ làm cho thức uống có màu vàng đặc trưng, ảnh hưởng tốt đến giá trị cảm quan của sản phẩm.

 

  • Hóa lý: sự gia tăng và giảm nhiệt độ trong quá trình thanh trùng và tiệt trùng có thể gây ra những biến đổi về pha như nước và một số chất dễ bay hơi sẽ chuyển sang pha khí, protein hòa tan trong thực phẩm lỏng có thể bị đông tụ và chuyển sang pha rắn…

 

  • Sinh học: nhiệt độ cao sẽ làm cho quá trình trao đổi chất của tế bào sinh vật ngừng lại, các vi sinh vật trong thực phẩm sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt.

 

  • Hóa sinh: nhiệt độ cao sẽ làm biến tính bất thuận nghịch các enzyme có mặt trong thực phẩm, do đó chúng sẽ bị vô hoạt.
 
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng và tiệt trùng
Hai thông số công nghệ quan trọng nhất trong quá trình thanh trùng và tiệt trùng là nhiệt độ và thời gian. Việc lựa chọn lựa chọn nhiệt độ và thời gian (chế độ thanh trùng/tiệt trùng) sẽ phụ thuộc vào những yếu tố:
 
Hệ vi sinh vật trong thực phẩm
 
Mỗi loại mẫu thực phẩm luôn chứa một hệ vi sinh vật nhất định, vì vậy các nhà sản xuất cần quan tâm đến tên các loài vi sinh vật bị nhiễm và mật độ của chúng trong mẫu thực phẩm. Theo lý thuyết, nếu các loài vi sinh vật nhiễm thuộc nhóm ưa nhiệt thì chế độ thanh trùng/tiệt trùng cần phải “nghiêm ngặt” mớt tiêu diệt được chúng. Ngoài ra, mật độ vi sinh vật trong mẫu ban đầu càng cao thì việc tăng nhiệt độ và thời gian xử lý là cần thiết để đảm bảo sản phẩm có xác suất tái nhiễm thấp.
 
 
Trạng thái vật lý của thực phẩm
 
Thực phẩm lỏng có hệ số truyền nhiệt cao hơn thực phẩm rắn vì trong quá trình thanh trùng và tiệt trùng sẽ xuất hiện các dòng đối lưu trong sản phẩm. Các chỉ tiêu như hàm lượng chất khô, độ nhớt… sẽ ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt của thực phẩm lỏng. Đối với thực phẩm rắn, sự truyền nhiệt xảy ra chủ yếu là do sự dẫn nhiệt.
 
 
 
 
Thành phần hóa học
 
Việc chọn chế độ thanh trùng/tiệt trùng sẽ phụ thuộc vào giá trị pH hay độ chua của sản phẩm. Những thực phẩm lỏng có giá trị pH cao như sữa tươi (pH ≥ 4.5) thì giá trị nhiệt độ xử lý thường không thấp hơn 100oC. Ngược lại những sản phẩm có giá trị pH khá thấp (pH = 3.7 – 4.5) như nước ép từ nhóm trái cây có múi thì có thể thanh trùng ở nhiệt độ thấp mà vẫn đảm bảo được độ vô trùng công nghiệp.
 
 
Có thể thấy, thanh trùng/tiệt trùng là quá trình vô cùng quan trọng trong hầu hết các quy trình sản xuất thực phẩm. Để có được chế độ thanh trùng và tiệt trùng tốt cho một loại sản phẩm cụ thể chúng ta cần phải xem xét rất nhiều yếu tố, lựa chọn thật kĩ càng. Mong rằng những kiến thức của chúng tôi sẽ giúp ích một phần cho bạn, để hiểu biết thêm nhiều kiến thức nữa hãy đón xem các bài viết tiếp theo của chúng tôi nhé.
Nguồn tham khảo>>

Các tin khác