Các quá trình cơ bản trong sản xuất đồ hộp thực phẩm

ác định bằng màu sắc và mùi vị của sản phẩm cũng như bằng độ rán biểu kiến (x) và độ rán thực tế (x’). Độ rán biểu kiến chỉ tỉ lệ nguyên liệu giảm đi sau khi rán so với trước khi rán : Độ rán thực tế là số lượng nước bay hơi trong quá trình rán so với nguyên liệu đem rán : A : Khối lượng nguyên liệu trước khi rán (kg). B : Khối lượng của sản phẩm rán (kg) y : Trọng lượng dầu hút vào sản phẩm rán (% của sản phẩm). Quá trình rán nguyên liệu trong sản xuất đồ hộp nhằm các mục đích sau đây : a. Tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩn đồ hộp : Trong quá trình rán, do tác dụng của nhiệt độ cao, một phần hơi nước trong nguyên liệu thoát ra đối với rau hàm lượng nước giảm tới 30 –50%, đối với cá giảm 10 –18% do đó hàm lượng chất khô trong sản phẩm tăng. Đồng thời hàm lượng chất béo trong thành phẩm cũng tăng, do dầu hay chất béo thấm vào. Đối với cá, lượng dầu thấm vào sản phẩm chiếm tới 3 – 8% và với rau thì tới 10 - 13% trọng lượng sản phẩm. Vì vậy các loại đồ hộp chế biến từ rau hay cá thịt rán thì số lượng chất dinh dưỡng tăng lên và độ sinh năng lượng của đồ hộp cũng cao hơn các đồ hộp khác. b. Làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. Nguyên liệu sau khi rán sẽ mềm (đối với rau) hoặc chắc lại, không bị vỡ, khi vào hộp hay thanh trùng (đối với cá thịt), màu sắc của sản phẩm sẽ vàng trông hấp dẫn hơn, mùi thơm của nguyên liệu rán tăng lên. c. Tiêu diệt các hệ thống men và vi sinh vật làm biến đổi phẩm chất của nguyên liệu Trong quá trình rán đã tiêu diệt hoặc đình chỉ hoạt động của hầu hết các men vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu vì nhiệt độ rán rất cao. Tuy nhiên đối với loại nguyên liệu rán trong thời gian ngắn thì vẫn có thể còn lại một số nha bào của các vi sinh vật hiếu khí chưa bị tiêu diệt. 3. Cô đặc. Trong sản xuất, cô đặc là một quá trình làm bốc hơi nước trong sản phẩm bằng cách đun sôi sản phẩm ấy, nhằm nâng cao nồng độ các chất dinh dưỡng trong thực phẩm. Sự tăng cường các chất khô trong thực phẩm sẽ làm tăng độ sinh năng lượng của thực phẩm, kéo dài được thời gian bảo quản giảm được khối lượng vận chuyển và bảo quản. 3.4. Xếp hộp – bài khí – ghép mí. 3.4.1. Một số loại đồ hộp. 1. Đồ hộp thuỷ sản Đồ hộp thuỷ sản chủ yếu là đồ hộp các loại cá, tôm, mực, cua và một số các nhuyễn thể khác. Có các loại sau : - Đồ hộp thuỷ sản tự nhiên : Được chế biến từ các loại cá và các loài thuỷ sản khác có nhiều protit, chất béo, ít xương, có giá trị dinh dưỡng cao có thêm một ít gia vị như muối, tiêu, gừng. - Đồ hộp thuỷ sản xốt cà chua : Được chế biến từ cá và các loài thuỷ sản, hấp hay rán rót nước xốt cà chua để tăng thêm thành phần gluxit và sinh tố trong đồ hộp. Các nhà máy đồ hộp của ta đã sản xuất một số cá biển và cá nước ngọt xốt cà chua. - Đồ hộp thuỷ sản ngâm dầu : Được chế biến từ các loại cá tươi, hấp, rán hay hun khói rồi rót dầu tinh chế để tăng giá trị dinh dưỡng của đồ hộp. Nhà máy cá hộp đã sản xuất nhiều loại đồ hộp cá ngâm dầu như cá thu, ngừ, hồng hun khói ngâm dầu,... và cả đồ hộp lươn hun khói ngâm dầu. - Đô hộp cá dầm dấm : được chế biến từ các loại thuỷ sản tươi được ngâm trong dung dịch axit axetic loãng , loại đồ hộp này khử được hết mùi tanh của cá và có một độ chua nhất định cải thiện khẩu vị của đồ hộp. - Đồ hộp cá xay nhỏ như patê cá, chả cá, cá viên : Được chế biến từ các nguyên liệu thuỷ sản mà đặc biệt là các loại cá đem xay nhuyễn, trộn lẫn với gia vị rồi chế biến thành dạng viên, dạng patê, xúc xích,... sau đó đem đóng hộp. Ngoài các loại đồ hộp trên người ta còn sản xuất các loại cá khô, bột cá thực phẩm, bột cá gia súc, cá hun khói, cá muối, các sản phẩm chế biến từ phế liệu của cá, các động thực vật thuỷ sản khác,... sau đó đem đóng hộp. Các loại cá xay nhỏ thường cũng được trộn với các loại rau củ để chế biến thành các loại đồ hộp cá pha rau. 2. Đồ hộp thịt gia súc - gia cầm Cũng như thuỷ sản, thịt gia súc gia cầm cũng có thể chế biến ra các loại đồ hộp đó là đồ hộp tự nhiên như thịt lợn hộp tự nhiên, đồ hộp thịt gia cầm tự nhiên ; đồ hộp thịt có gia vị như thịt bò xốt vang đóng hộp, gã nấu cà ri đóng hộp, đồ hộp thịt viên, đồ hộp thịt hầm gia vị, đồ hộp thịt nước xốt chua ngọt ; đồ hộp thịt hun khói ; các loại đồ hộp thịt pha rau như đồ hộp thịt gà nấu đậu,... Ngoài ra còn có các loại đồ hộp được chế biến từ các phần phụ như tim, cật, lưỡi lợn đóng hộp, đồ hộp patê gan, đồ hộp mề gà, mề vịt,... 3.4.2. Xếp thực phẩm vào hộp. a. Chuẩn bị bao bì để đựng sản phẩm. Nguyên liệu sau khi qua các giai đoạn chế biến trở thành các loại sản phẩm đồ hộp, người ta cho sản phẩm vào bao bì. Các loại bao bì thường dùng hiện nay có bao bì bằng sắt như các loại hộp sắt ; bao bì bằng thuỷ tinh như các loại chai, lọ, cốc thuỷ tinh ; bao bì bằng chất trùng hợp như các loại hộp cứng, các loại túi mềm và một số các loại bao bì khác. Bao bì trước khi sử dụng cần phải được kiểm tra lại chất lượng và làm sạch các vết bẩn, các vi sinh vật trong bao bì rồi nhanh chóng chuyển tới nơi cho sản phẩm vào bao bì, ghi thời hạn sử dụng. Các loại hộp đủ tiêu chuẩn được vận chuyển từ nơi gia công hay bảo quản trong kho bao bì thường có bụi bẩn bám vào nên cần phải rửa sạch bằng cách ngâm trong bể nước rồi xối lại bằng các tia nước nóng hay phun hơi nóng. Các loại bao bì thuỷ tinh thường bị nhiễm bẩn và khó rửa sạch hơn bao bì kim loại nên thường dùng hoá chất pha loãng để rửa như dùng NaOH, KOH, Na2CO3 ,... Do các loại kiềm thường ăn mòn và làm mờ thuỷ tinh nên người ta dùng dung dịch hỗn hợp 3% NaOH + 1% Na3PO4 +2% Na2SiO3 cho hiệu quả tốt. Đối với các nút chai có đệm PE không chịu nhiệt cao thì rửa sạch và sát trùng bằng axit benzoic hay benzoat natri 1-5% . Hiện nay có nhiều máy rửa hộp được dùng trong sản xuất đồ hộp. Dùng nước nóng hay hơi nước nóng làm cho hộp sắt vừa chóng sạch vừa làm cho nước trong bao bì có thể bốc hơi, bao bì sẽ khô nhanh chóng. Rửa bao bì hộp sắt trước khi sử dụng sẽ làm cho lượng vi sinh vật bám ở bao bì giảm đi hàng vạn lần. 2. Các yêu cầu cần chú ý khi xếp thực phẩm vào hộp. Cho sản phẩm vào bao bì tiến hành trên các bàn hay trên các khay hay trên băng chuyền có cấu tạo khác nhau. Mặt bàn thường làm bằng nhôm, thép không rỉ, hay bằng gỗ. Các khay làm bằng nhôm, thép không rỉ có mạ. Băng chuyền xếp hộp hai bên bằng gỗ nhôm, hay thép không rỉ. Công nhân làm việc ở nơi vào hộp thường mặc đồng phục bảo hộ (mũ, giầy dép, khẩu trang, găng tay,...) gọn gàng, sạch sẽ tránh để các tạp chất hay tư trang lẫn lộn vào sản phẩm. Nơi làm việc phải thoáng mát, đầy đủ ánh sáng. Công nhân làm việc từ 20 phút đến 2 giờ phải rửa tay bằng thuốc sát trùng như nước Clo, dụng cụ chế biến phải làm vệ sinh luôn. Công nhân phải không có bệnh truyền nhiễm, vệ sinh cơ thể phải được thực hiện đầy đủ. Công nhân chỉ được cho các sản phẩm sạch, lựa chọn cẩn thận ở nhiệt độ bình thường hay nóng vào các bao bì sạch và đủ tiêu chuẩn. Nếu cho sản phẩm nguội hay ở trong phòng nhiệt độ thấp có thể làm cho đồ hộp bị hỏng sau khi thanh trùng và bảo quản vì sản phẩm dãn nở. Khi cho cá vào hộp, phải xếp từng miếng hay từng con một cho đẹp và đủ trọng lượng cần thiết. Trước khi cho thịt vào hộp phải cắt thành miếng riêng biệt rồi cho vào hộp, có thể nén thịt xuống để thịt không cao hơn miệng hộp và khi ghép kín được dễ dàng hơn. Nếu cho đậu cùng với thịt thì phải được chần trước để tránh hiện tượng dãn nở thể tích sau này. Các đồ hộp cá thì gia vị phải cho trước khi xếp cá vào hộp. Đồ hộp có gia vị sau khi cho cá thịt vào hộp ta cho thêm nước xốt cà chua, dầu,... vào tiếp theo sau. Nếu nước xốt thấm vào cá, thịt quá chậm người ta phải rót làm hai lần, lần thứ nhất trước khi cho thịt, cá vào hộp, lần thứ hai bổ sung cho đủ tỉ lệ trọng lượng cần thiết. Khi cho thực phẩm vào hộp cần chú ý 5 điểm sau đây : - Đa số thực phẩm khi xếp hộp thường để lại một khoảng trống trên hộp từ mặt thực phẩm đến nắp hộp là 8 -10mm. Khoảng không đỉnh hộp này có ảnh hưởng lớn đến độ chân không của hộp sau này. Những loại thực phẩm đặc sệt, dẻo như tương cà chua, mứt quả thì không cần để lại khoảng trống trên hộp mà chỉ cần gia nhiệt đến 90 - 95oC, nhân khi thực phẩm đang nóng cho đầy vào hộp và ghép kín ngay, như vậy cũng khử hết không khí trong hộp.. - Cùng một loại thực phẩm thì chất lượng của nó phải đồng đều về màu sắc, mùi vị, độ chín, độ già, non, hình dạng, kích thước khúc miếng,... Số miếng cho vào hộp, lượng nước xốt phải đều như nhau. - Lượng thực phẩm cho vào hộp phải đúng lượng qui định, thường có thể nhiều hơn nhưng không nên ít hơn tiêu chuẩn. Khi cho thực phẩm vào hộp phải cân đong chính xác, tỉ lệ cái / nước phải thích hợp. Sai số cho phép của khối lượng tịnh là ± 2 ¸ 3 %. - Khi cho thực phẩm vào hộp phải giữ cho miệng hộp sạch sẽ, không để cho vụn nhỏ, dầu mỡ, đường ,... dính vào miệng hộp làm ảnh hưởng tới mức độ ghép kín của mí hộp. - Khi cho thực phẩm vào hộp phải đảm bảo vệ sinh mọi mặt. 3.4.3. Bài khí đồ hộp. Đồ hộp trước khi ghép kín cần đuổi hết không khí tồn tại trong hộp đi, quá trình này gọi là bài khí. a. Mục đích của việc bài khí đồ hộp. - Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng : Khi thanh trùng bằng nhiệt, không khí và các chất khác trong đồ hộp dãn nở, tạo ra áp suất có thể làm cho các bao bì sắt tây biến dạng, làm nứt các mối hàn ghép ở thân và đáy của hộp, làm bật nắp ra khỏi miệng chai lọ thuỷ tinh, hay làm nứt bao bì thuỷ tinh. Như vậy nếu tiến hành bài khí tốt thì lượng chất khí mà chủ yếu là không khí còn lại trong hộp sau khi ghép kín đã giảm đi, nên áp suất trong đồ hộp khi thanh trùng không tăng lên nhiều, hạn chế hiện tượng nứt hỏng đồ hộp. - Giảm bớt sự oxy hoá các chất dinh dưỡng của thực phẩm : Oxy tồn tại trong hộp sẽ làm cho quá trình oxy hoá khử xẩy ra như oxy hoá các chất hữu cơ, đặc biệt là lipit, các vitamin như vitamin C, các chất chát, các chất mầu, các chất béo,... làm giảm chất lượng đồ hộp. Bài khí còn làm giảm được hiện tượng tạo thành các màng bọt lúc rót các sản phẩm lỏng vào hộp, do đó hình thức của sản phẩm sẽ đẹp hơn nhất là đối với bao bì thuỷ tinh. - Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí : Sau khi thanh trùng, có nhiều loại đồ hộp còn tồn tại các vi sinh vật hiếu khí và các nha bào của nó, nếu trong hộp còn nhiều oxy, các vi sinh vật đó có điều kiện phát triển gây hư hỏng đồ hộp nhưng nếu đồ hộp được bài khí triệt để thì các loại vi khuẩn đó không thể phát triển được. - Hạn chế hiện tượng ăn mòn bao bì sắt tây : Thực phẩm có axit đựng trong bao bì sắt tây không tráng vecni tốt rất dễ bị ăn mòn. Cường độ ăn mòn bao bì liên quan chặt chẽ tới sự có mặt của oxy trong đồ hộp. Vì vậy oxy là chất hoạt động của sự ăn mòn, nhất là trong môi trường axit yếu hình thành nên pin cục bộ, do đó gây nên hiện tượng ăn mòn bao bì. Nếu đồ hộp được bài khí triệt để sẽ giảm được hiện tượng ăn mòn đó. - Tạo độ chân không trong hộp khi đã làm nguội : Đồ hộp thành phẩm cần phải có một độ chân không nhất định để khi vận chuyển, bảo quản trong các điều kiện khí hậu khác nhau không có các biểu hiện phồng đáy, nắp. Người sử dụng có thể phân biệt được đồ hộp tốt hay xấu do các vi sinh vật sinh khí gây ra. Vì vậy độ chân không được coi là một chỉ tiêu phẩm chất của đồ hộp. b. Phương pháp bài khí : Trong sản xuất đồ hộp người ta dùng nhiều phương pháp bài khí khác nhau, nhưng chủ yếu là dùng phương pháp bài khí bằng nhiệt và bài khí bằng cơ khí (dùng thiết bị chân không). - Bài khí bằng nhiệt : Phương pháp đơn giản và thuận lợi nhất là cho thực phẩm vào bao bì khi còn nóng. Nếu thực phẩm là một thể đồng nhất như nước rau, quả, tương quả, bột cà chua, mứt mịn,... thì người ta cho sản phẩm vào bao bì sau khi đã đun nóng tới nhiệt độ 80 – 900C rồi ghép kín ngay. Nếu sản phẩm là một thể không đồng nhất như đồ hộp thịt, cá, quả nước đường, rau quả dầm dấm,... thì phần đặc được xếp vào hộp bằng tay, nhiệt độ của phần này thường là nhiệt độ bình thường (20 - 400C), nên muốn bài khí bằng nhiệt, người ta đun sôi nước đường, nước muối, nước xốt,... rồi rót vào hộp. Giả sử nhiệt độ của nước rót là 80 – 900C và tỉ lệ cái/nước là 65/35, thì nhiệt độ chung của đồ hộp khi ghép kín khoảng 40 - 500C. Do đó ta dùng bài khí bằng cách đun nóng đối với loại đồ hộp này cũng chưa thật tốt bằng cách đun nóng đối với loại đồ hộp lỏng đồng nhất. - Bài khí chân không: Người ta dùng bơm chân không để hút không khí ra khỏi hộp trong một ngăn của máy ghép kín. Phương pháp này dùng cho các đồ hộp đựng trong bao bì sắt tây và thuỷ tinh, đây là phương pháp bài khí và ghép kín có hiệu quả. 3.4.4. Ghép kín đồ hộp. Trong các quá trình chế biến đồ hộp, quá trình ghép kín bao bì để ngăn cách hẳn thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài là một quá trình quan trọng có ảnh hưởng tới thời gian bảo quản lâu dài của thực phẩm. Nắp đồ hộp cần phải được ghép thật kín, chắc chắn, khi thanh trùng thực phẩm và chất khí trong hỗn hợp giãn nở nhiều cũng không làm hở các mối ghép hay bật nắp ra khỏi bao bì. Quá trình ghép kín đồ hộp tiến hành bằng các loại máy cấu tạo rất khác nhau tuỳ theo mức độ tự động hoá của sản xuất và yêu cầu đối với chất lượng của sản phẩm cần ghép kín trong áp suất chân không hay áp suất thường. Tiến hành ghép kín nắp vào bao bì sắt tây hay thuỷ tinh, hầu hết người ta dùng nắp bằng kim loại, chủ yếu là sắt tây, khi ghép kín hộp sắt người ta ghép kín bằng mối ghép kép và khi ghép kín bao bì thuỷ tinh bằng nắp sắt tây người ta ghép bằng mối ghép đơn. Hình 3.1. Mối ghép kín đồ hộp Hiện nay người ta đã sản xuất được nhiều loại máy ghép mí hộp bao gồm : các loại máy ghép mí thủ công tức là đưa hộp vào, lấy hộp ra và tiến hành ghép mí đều do người điều khiển ; nhóm thứ hai là các loại máy ghép mí bán tự động tức là đưa hộp vào và lấy hộp ta bằng tay còn quá trình ghép mí được tự động ; nhóm thứ ba là các loại máy ghép mí tự động tức là các thao tác đều được tự động hoá ; nhóm cao cấp là các máy ghép mí tự động chân không tức là trong quá trình ghép mí hộp máy vừa ghép kín vừa hút khí trong hộp để tạo độ chân không cho đồ hộp. 3.5. Thanh trùng đồ hộp. 3.5.1. Mục đích của thanh trùng đồ hộp. Thực phẩm sau khi chế biến nhiệt cho vào hộp ghép mí kín tuy đã giết đi một số lượng lớn vi sinh vật bám trên thực phẩm nhưng vẫn còn một lượng khá nhiều còn sống sót hoặc từ bên ngoài xâm nhập vào trong khi chế biến. Vì vậy phải thanh trùng giết nốt số vi sinh vật còn sống sót để đảm bảo cho đồ hộp vô trùng. Đặc biệt đối với các nha bào vi khuẩn, như vậy đồ hộp mới bảo quản được lâu. Mặt khác đối với phương pháp thanh trùng bằng nhiệt còn có tác dụng làm tăng hương vị của đồ hộp, làm nhừ kết cấu tổ chức của thực phẩm, tăng cường tỉ lệ tiêu hoá do đó nâng cao giá trị của thực phẩm. Để đảm bảo cho hiệu quả thanh trùng cao. Khi chế biến phải chú ý đến độ tươi của nguyên liệu và điều kiện vệ sinh của dụng cụ thiết bị phân xưởng và vệ sinh của công nhân sản xuất để tránh hiện tượng ô nhiễm. 3.5.2. Phương pháp thanh trùng đồ hộp. Để đạt được mục đích thanh trùng và đảm bảo phẩm chất của thực phẩm trong hộp người ta áp dụng nhiều biện pháp để thanh trùng như : - Dùng nhiệt. - Dùng tia tử ngoại. - Dùng dòng điện cao tần. - Dùng sóng siêu âm. - Dùng tia điện li. Những phương pháp trên có thể sử dụng độc lập hoặc kết hợp phương pháp này với phương pháp khác để tăng hiệu quả thanh trùng. Hiện nay phương pháp thanh trùng phổ biến nhất là dùng nhiệt. Thanh trùng bằng nhiệt có hai phương pháp : a. Thanh trùng ở nhiệt độ thấp (800C – 1000C) còn gọi là phương pháp thanh trùng pasteur. Nhiệt độ thanh trùng này thường dùng cho các loại đồ hộp rau quả, các đồ hộp có độ axit cao. Trong trường hợp với nhiệt độ thanh trùng trên cũng không đủ khả năng tiêu diệt một số vi khuẩn có hại, người ta cần tiến hành thanh trùng theo phương pháp lặp đi lặp lại, tức là thanh trùng ở nhiệt độ thấp 70 - 80 oC rồi đem làm nguội và giữ đồ hộp ở nhiệt độ bình thường một thời gian (4 -7 ngày) để cho vi khuẩn còn sống sót phát triển (nhất là các nha bào vi khuẩn) sau đó làm nguội, rồi lại thanh trùng tiếp và tiến hành như vậy vài lần là đạt yêu cầu. b. Thanh trùng ở nhiệt độ cao (1000C – 1210C) : Để đạt được mục đích tiệt trùng, người ta thường dùng phương pháp này để thanh trùng đồ hộp. Với nhiệt độ cao cần phải sử dụng hơi nước có áp lực cao. Thanh trùng ở nhiệt độ cao được sử dụng cho các loại đồ hộp thịt, cá, cá rau, thịt đậu, rau hộp, đồ hộp ít axit,... Ngoài tác dụng tiêu diệt được các vi sinh vật ưa nhiệt còn có tác dụng làm mềm các cấu trúc cứng chắc của sản phẩm để khi ăn tiêu hoá được dễ dàng hơn. 3.5.3. Chế độ thanh trùng đồ hộp. Chế độ thanh trùng được thiết lập bởi nhiệt độ và thời gian thanh trùng, ngoài ra khi thanh trùng ở nhiệt độ cao còn cần thêm áp suất đối kháng nữa. 1. Chọn nhiệt độ thanh trùng. Tất cả các loại sản phẩm thực phẩm đem đóng hộp đều là môi trường sống của loài vi sinh vật này hay vi sinh vật khác, và mỗi loại đồ hộp lúc đưa vào thanh trùng cũng có thể bị nhiễm nhiều loài vi sinh vật khác nhau. Nhưng không phải bất cứ môi trường nào cũng là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Mỗi loài vi sinh vật khác nhau thích ứng với môi trường có các độ axit khác nhau. Có loài phát triển rất kém trong môi trường axit mạnh và phát triển rất nhanh trong môi trường axit yếu, có loài lại phát triển mạnh trong môi trường có độ axit tương đối cao. Vì vậy theo độ axít mà vi sinh vật hoạt động khác nhau trong môi trường, người ta phân các loại vi sinh vật có khả năng phát triển hay bị tiêu diệt khác nhau. Căn cứ theo trị số của độ axit hoạt động của sản phẩm đồ hộp người ta chia thành 3 nhóm : - Nhóm sản phẩm đồ hộp không chua có pH > 6. - Nhóm sản phẩm đồ hộp ít chua có pH = 4,5 – 6. - Nhóm sản phẩm đồ hộp chua có : pH < 4,5. Hiện nay có một số nhà khoa học đề nghị thay giới hạn pH < 4,5 xuống pH < 4,2. Các loại đồ hộp thịt, cá, đậu, tôm, sữa,... và một số đồ hộp rau như rau hộp tự nhiên thường là loại đồ hộp thuộc các nhóm không chua hay ít chua. Còn các loại đồ hộp quả hay cà chua phần lớn thuộc nhóm chua. Các vi sinh vật phát triển mạnh ở môi trường không chua hay ít chua và chịu được tác dụng của nhiệt độ cao đều là các loại vi sinh vật chịu nhiệt. Vì vậy các loại đồ hộp có pH > 4,5 và bị nhiễm loại vi sinh vật ưa nhiệt thì thường cần phải thanh trùng ở nhiệt độ cao hơn các loại đồ hộp chua, thường thanh trùng ở nhiệt độ trên 1000C. Đối với loại đồ hộp ít chua, có nhiều dinh dưỡng và tinh bột thường hay thấy loài hiếu khí ưa nhiệt như Bac. stearothermophilus, là loài vi sinh vật làm hỏng đồ hộp nhưng không tạo thành khí làm phồng đồ hộp, nên không thấy được các dấu hiệu hư hỏng ở bên ngoài đồ hộp. Muốn tiêu diệt được các vi sinh vật trong loại đồ hộp này cũng cần nhiệt độ khoảng 1000C đến 1120C. Trong các loại đồ hộp có môi trường axit pH < 4,5 các vi khuẩn chịu nhiệt không những không phát triển được mà tính chịu nhiệt của chúng còn giảm đi, nên nó dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng cao nhiệt độ. Các loài vi khuẩn khác thuộc nhóm tạo nha bào hay không tạo nha bào, các nấm men và nấm mốc,... tuy có thể phát triển được trong môi trường axit, nhưng hầu hết là kém bền đối với nhiệt nên có thể thanh trùng các loại đồ hộp có độ axit cao ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thanh trùng các đồ hộp ít chua, nhiệt độ đó thường là 1000C hay thấp hơn. Tuy nhiên cũng có thể có một số đồ hộp chua bị hỏng do loài vi khuẩn ưa nhiệt Bac. thermoacidurens gây ra, nên nếu loại đồ hộp chua nào bị nhiễm loại vi khuẩn này thì cần phải chọn nhiệt độ thanh trùng cao hơn. Nói tóm lại, chọn một nhiệt độ thanh trùng tức là chọn nhiệt độ tiêu diệt được bằng nhiệt loài vi sinh vật chịu được nhiệt độ cao nhất thường hay có trong loại đồ hộp đó. 2. 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 còn phải đun một thời gian nhất định gọi là thời gian thanh trùng hay thời gian tác dụng, ký hiệu là t (phút). Trong quá trình thanh trùng sản phẩm đựng trong hộp có chứa các vi sinh vật có hại không được đun nóng tức thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt được, mà nhiệt lượng cần phải truyền dần từ môi trường đun nóng (nước nóng, hơi nước nóng) qua bao bì vào các lớp sản phẩm bên ngoài, rồi vào tới khu trung tâm của đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian nhất định, gọi là thời gian truyền nhiệt, ký hiệu t0. Khi khu vực trung tâm của đồ hộp đạt thời gian nhất định, gọi là thời gian tiêu diệt, ký hiệu t1 (coi là thời gian tiêu diệt biểu kiến). Như vậy thời gian thanh trùng tổng quát của đồ hộp (t) hay thời gian đồ hộp chịu tác dụng nhiệt, bao gồm thời gian truyền nhiệt (t0) và thời gian tiêu diệt (t1). t = t0 + t1 (phút) Nhưng trong thực tế, chính ngay trong thời gian truyền nhiệt (t0), một số vi sinh vật có trong đồ hộp cũng bị tiêu diệt một phần, do tác dụng của nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phát triển của các vi sinh vật đó. Do đó thời gian tác dụng của chế độ thanh trùng thực tế (thời gian cần thiết vừa đủ để tiêu diệt các vi sinh vật) khác với tổng số của hai thời gian truyền nhiệt (t0) và thời gian tiêu diệt t1 (biểu kiến) mà nhỏ hơn tổng số ấy : t < t0 +t1 (phút). Muốn xác định được chính xác thời gian tác dụng (t) cần phải nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian truyền nhiệt (t0) và thời gian tiêu diệt (t1) đối với loại đồ hộp cần thanh trùng. 3. Sự tương quan giữa thời gian và nhiệt độ thanh trùng. Muốn tiêu diệt được một loài vi sinh vật nào đó ta phải nâng cao nhiệt độ và phải duy trì ở nhiệt độ đó trong một thời gian nhất định. Như vậy, nhiệt độ tiêu diệt càng cao thì thời gian càng ngắn và ngược lại. Khi nâng nhiệt độ hoặc kéo dài thời gian thanh trùng đều có tác dụng nhất định đối với thực phẩm. Vì vậy, một sự kết hợp thích đáng giữa thời gian và nhiệt độ thanh trùng là rất quan trọng. Muốn chọn một thời gian và nhiệt độ nào đó để làm tiêu chuẩn thanh trùng thì cần phải xét đến tính chất, thành phần và trạng thái của thực phẩm đó đồng thời phải nắm chắc đặc tính những loài vi khuẩn tồn tại trong đó. Nếu chọn thời gian và nhiệt độ cao nhất cũng không cần thiết vì lúc đó vi khuẩn không tồn tại trong hộp nữa. Vả lại với thời gian quá dài và nhiệt độ cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm trong hộp như thực phẩm bị thuỷ phân ; màu sắc, mùi vị bị biến đổi ; tổ chức của thực phẩm bị mềm nhũn và có thể còn xảy ra các phản ứng hoá học không tốt. Nhưng nếu chọn thời gian và nhiệt độ thanh trùng chưa đủ, chưa tiêu diệt hết được vi khuẩn trong hộp thì đồ hộp sẽ bị hư hỏng. Trong thực tế sản xuất, người ta thanh trùng tiêu diệt hết 90% vi khuẩn là coi như được. Mối quan hệ giữa thời gian và nhiệt độ thanh trùng được diễn tả trên đồ thị (hình 3.2) . Từ đồ thị cho thấy nếu thời gian thanh trùng càng ngắn thì nhiệt độ phải cao (điểm A) và ngược lại, nhiệt độ thanh trùng các thấp thì thời gian thanh trùng phải kéo dài (điểm B). Thời gian t (phút) A 0 50 100 150 Nhiệt độ t (oC ) B Hình 3.2. : Đồ thị tương quan giữa nhiệt độ và thời gian thanh trùng Từ đường cong tiêu diệt trên đồ thị, người ta đã chứng minh được quan hệ giữa hai chế độ thanh trùng như công thức sau : Ở đây : t0 là thời gian tiêu diệt cần xác định tương ứng với nhiệt độ thanh trùng là t0 t là thời gian tiêu diệt đã biết trước tương ứng với một nhiệt độ thanh trùng xác định (t) dùng để so sánh. Z là trị số nhiệt độ đặc trưng cho một loại vi khuẩn nhất định. Ví dụ Clostridium botulinum có trị số z = 10. Ví dụ : Tìm thời gian tiêu diệt vi khuẩn Cl. botulinum ở 100oC biết thời gian tiêu diệt nó ở 120oC là 4 phút. Áp dụng công thức trên ta có : phút Như vậy khi ta đã có một chế độ thanh trùng nào đó của một loại đồ hộp nhất định ta có thể áp dụng công thức thanh trùng trên sẽ tìm được một chế độ thanh trùng thứ hai tương ứng cho loại đồ hộp đó. 4. Chọn áp suất đối kháng khi thanh trùng. Thành phần các thực phẩm đựng trong đồ hộp bao gồm các chất rắn (cá, thịt, rau,quả,...), chất lỏng (nước, dầu,...) và chất khí (hơi nước, không khí,...). Dưới tác dụng của nhiệt độ cao của chế độ thanh trùng, các áp suất riêng phần và sự dãn nở của các cấu tử gia tăng lên, chất khí dãn nở, chất lỏng bay hơi,... và làm cho áp suất chung của bao bì đựng sản phẩm tăng lên. Áp suất này có thể tới 1 - 2 atm. Áp suất này có thể làm cho bao bì sắt tây bị biến dạng, các mối ghép hay mối hàn ở nắp và thân dễ bị hư hỏng, các loại bao bì thuỷ tinh bị vỡ,... Vì vậy căn cứ vào tính chất của bao bì, thành phần của thực phẩm đựng trong đồ hộp và nhất là nhiệt độ thanh trùng, người ta cần phải tạo ra áp suất đối kháng trong thiết bị thanh trùng bằng hay gần bằng áp suất dư đã tăng lên trong đồ hộp dễ chống lại tác dụng của áp suất dư đó. Thường áp suất đối kháng này ở khoảng 0,5 - 1,8 atm. 5. Công thức thanh trùng. Khi xác định được các thông số của một chế độ thanh trùng đồ hộp, người ta ghi lại thành dạng tổng quát, gọi là công thức thanh trùng và được biểu thị như sau : Ở đây : t1 - Thời gian đuổi không khí ra khỏi thiết bị thanh trùng để đảm bảo sự truyền nhiệt trong thiết bị được tốt. Thời gian đuổi không khí này thường kéo dài 5 - 10 phút. t2 - Thời gian nâng nhiệt trong thiết bị thanh trùng để đưa đồ hộp từ nhiệt độ ban đầu tới nhiệt độ thanh trùng cần thiết (phút). t3 - Thời gian giữ nhiệt độ khô