Làm Thế Nào Để Biết Quá Trình Tiệt Trùng Thực Phẩm Đóng Gói, Đóng Hộp Đạt Chất Lượng Hay Không?

Trong quy trình sản xuất thực phẩm đóng gói, đóng hộp, tiệt trùng là bước không thể thiếu. Trong đó, giá trị F0 (F0 Value) là một trong những khái niệm quan trọng và phức tạp nhất, dùng để định lượng mức độ tiệt trùng thực phẩm đóng gói. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Thiết bị Hiệp Phát tìm hiểu cách đánh giá quá trình tiệt trùng thực phẩm đóng gói, đóng hộp thông qua giá trị F0.

Vì Sao Phải Tiệt Trùng Thực Phẩm Đóng Gói ?

Tiệt trùng (Sterilization) là kỹ thuật bảo quản thực phẩm đóng gói bằng cách xử lý ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian nhất định nhằm tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật, gây bệnh hoặc không gây bệnh, bao gồm cả bào tử.

Mục tiêu của tiệt trùng thực phẩm đóng gói là làm cho khả năng bị lây nhiễm hoặc truyền bệnh sau khi dùng thực phẩm gần như bằng 0. Việc loại bỏ không đúng cách các vi sinh vật và bào tử có thể dẫn đến ngộ độc thực phẩm, và trong trường hợp xấu nhất là ngộ độc botulism do vi khuẩn Clostridium botulinum gây ra, có thể gây khó thở, tê liệt cơ và thậm chí tử vong.

Một số dẫn chứng về mức độ nguy hiểm của ngộ độc botulism do vi khuẩn Clostridium botulinum gây ra:

• Vụ patê Minh Chay nhiễm độc tố Clostridium botulinum
• Kon Tum ghi nhận 4 ca nghi ngộ độc do vi khuẩn Clostridium botulinum
• 3 Vụ ngộ độc nghi do vi khuẩn Clostridium Botulinum ở TP.HCM

Vậy nên xử lý nhiệt thực phẩm đóng gói bao lâu và ở nhiệt độ bao nhiêu để diệt sạch hết vi khuẩn và bào tử? Câu trả lời không có con số cố định, và lúc này giá trị F0 sẽ giúp ta tính toán chính xác.

Ý Nghĩa Của Giá Trị F0 trong tiệt trùng thực phẩm đóng gói

Giá trị F0 (hay còn gọi là F121.11) được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để đánh giá mức độ vô trùng của thực phẩm đóng gói.

Khái niệm F0 trong tiệt trùng thực phẩm đóng gói

Giá trị F0 là thời gian tiêu diệt nhiệt (thermal lethality time) cần thiết để loại bỏ tất cả các vi sinh vật có trong thực phẩm, bằng cách xử lý chúng ở nhiệt độ 121.11 và nó được tính bằng phút. Trên thực tế, F0 cũng có thể được biểu thị là F121.11 và cả hai dạng đều đúng. Khi chúng ta nói về F0 với các nhiệt độ khác, ví dụ ở nhiệt độ 115°C, thì chúng ta sẽ ghi F115, ở nhiệt độ 135°C, thì chúng ta sẽ ghi F135.

Công thức tính toán

F0 được tính toán từ tỷ lệ thời gian/nhiệt độ thông qua một công thức tích phân phức tạp (dựa trên lý thuyết truyền nhiệt và động học tiêu diệt nhiệt).

Trong đó:

• T: Nhiệt độ thực tế tại thời điểm tính toán.
• Tref: Nhiệt độ tham chiếu (thường là 121,1°C đối với hơi nước bão hòa).
• z: Giá trị z (z-value) là hệ số phản ánh mức độ nhạy cảm của vi sinh vật với nhiệt độ, thường lấy giá trị 10°C (xem bảng bên dưới)
• t0 → t: Khoảng thời gian quá trình tiệt trùng diễn ra.

Hãy nhớ rằng có nhiều loại và loài vi sinh vật, nhưng xét về tiệt trùng thực phẩm đóng gói, thực phẩm chế biến, việc loại bỏ Vi khuẩn Clostridium botulinum hầu như luôn được lấy làm tham chiếu quan trọng, bởi vì nó là một trong những vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm nhất đối với sức khỏe con người và là một trong những loại chịu nhiệt nhất. Không dễ để loại bỏ nó.

Ví dụ: Có thể đạt được F0=3 bằng cách cho sản phẩm tiếp xúc ở 121.11°C trong 3 phút, hoặc 115°C trong 12 phút, hoặc 124°C trong 2 phút. Điều này cho thấy có nhiều sự kết hợp thời gian và nhiệt độ khác nhau có thể cho cùng một kết quả Fo tiệt trùng.

Vì vậy, để tìm ra giá trị F0 tối ưu nhằm loại bỏ Clostridium botulinum, các thử nghiệm khác nhau đã được thực hiện thay đổi thời gian và nhiệt độ. Và các giá trị tham chiếu đã được thiết lập để đánh giá khả năng kháng của vi sinh vật đối với các biến thể khác nhau về nhiệt độ và thời gian:

Giá trị D (D value) trong tiệt trùng thực phẩm đóng gói

D-value đề cập đến thời gian giảm số thập phân và được định nghĩa là thời gian cần thiết, ở một nhiệt độ nhất định để giảm số lượng vi sinh vật xuống còn 1/10 giá trị ban đầu của chúng. Điều này có nghĩa là 90% vi sinh vật đã bị tiêu diệt.

Nói đơn giản:

• Nếu có 100 con vi khuẩn → sau 1 D-value → còn 10 con.
• Sau 2 D-value → còn 1 con.
• Sau 3 D-value → còn 0.1 con (gần như không còn).

Giá trị Z (Z-value) trong tiệt trùng thực phẩm đóng gói

Tự hỏi rằng, điều gì sẽ xảy ra nếu nhiệt độ tăng lên ?. Trong trường hợp này, số lượng vi sinh vật bị tiêu diệt mỗi phút tăng lên. Có thể xác định bằng thực nghiệm, sự gia tăng nhiệt độ cần thiết để giảm giá trị của D theo hệ số 10 (trong ví dụ của chúng tôi là từ 20 phút xuống còn 2 phút): sự gia tăng nhiệt độ này được biểu thị bằng giá trị Z có đơn vị là độ C

Do đó, Z-value là sự thay đổi nhiệt độ sẽ dẫn đến sự thay đổi gấp 10 lần trong D-Value (gọi chung là tốc độ tiệt trùng). Giá trị Z có đơn vị là °C

Trên cơ sở các nghiên cứu, người ta đã xác định rằng, để đảm bảo sức khỏe người dùng trong các sản phẩm đóng gói, mức giảm tối ưu của Clostridium botulinum phải là 12 đơn vị logarit (12D). Mức giảm 12D có nghĩa là có 1 trên 10^¹² khả năng một bào tử sẽ sống sót trong một đơn vị sản phẩm được xử lý. Ngoài ra, người ta đã xác định rằng để loại bỏ Clostridium botulinum trong 12 đơn vị logarit (12D) thực phẩm phải được xử lý ở nhiệt độ 121.1°C (250°F) trong 3 phút.

Như vậy, chúng ta có thể nói rằng chúng ta đã có câu trả lời cho câu hỏi được đặt ra ở đầu bài viết này. Nhưng không phải vậy. Xử lý thực phẩm ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian dài có thể dẫn đến những thay đổi về dinh dưỡng và cảm quan (màu sắc, mùi, kết cấu và hương vị) trong thực phẩm đóng gói.

Hơn nữa, nhiệt không thâm nhập vào tất cả các loại thực phẩm theo cùng một cách. Nó sẽ phụ thuộc vào thành phần, hình dạng, loại bao bì và thậm chí cả vị trí chính xác của sản phẩm bên trong nồi hấp. Ví dụ như một loại mứt trái cây thì quá trình xâm nhập nhiệt sẽ khác so với khi tiệt trùng xúc xích, tiệt trùng yến hủ,…. Bên cạnh những thay đổi về kết cấu hoặc pH giữa các loại thực phẩm, các vi sinh vật có trong trái cây cũng khác với những vi sinh vật được tìm thấy trong thực phẩm có nguồn gốc động vật.

F0 MỤC TIÊU VÀ F0 THỰC TẾ

Trong tiệt trùng thực phẩm đóng gói, có hai loại giá trị F0:

Giá trị F0 thực tế có thể cao hơn hoặc thấp hơn giá trị F0 mục tiêu. Thông tin này sẽ giúp chúng ta biết chúng ta đang tiến gần hay còn cách xa việc đạt được giá trị F0 mục tiêu khi tiệt trùng thực phẩm đóng gói. Việc kiểm soát chính xác F0 thực tế giúp doanh nghiệp đảm bảo sản phẩm đạt đúng mức tiệt trùng như đã đặt ra.

TIỆT TRÙNG TRONG THƯƠNG MẠI

Chúng ta đã biết rằng giá trị F0 đại diện cho điểm tham chiếu trong tiệt trùng thương mại để giảm số lượng vi sinh vật xuống mức chấp nhận được, có tính đến nhiệt độ 121.11°C và giá trị Z bằng 10.

Do đó, tùy thuộc vào các đặc tính cụ thể của thực phẩm đóng gói của bạn, bạn sẽ phải điều chỉnh, thử nghiệm với thời gian và tham số trong việc tăng nhiệt độ, được gọi là F0 bổ sung, cho đến khi các vi sinh vật được tiêu diệt, và quan trọng nhất là sản phẩm đạt đúng hình thức, mùi, vị và độ giòn/dẻo như mong muốn.

Bởi vì, nếu bạn để thực phẩm tiếp xúc ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, chúng có thể có vị cháy và màu sắc cũng như kết cấu của chúng có thể thay đổi. Do đó, một khi bạn hoàn toàn chắc chắn về các đặc tính bạn muốn trong thực phẩm đóng hộp của mình, bạn sẽ phải thực hiện nhiều thử nghiệm để điều chỉnh giá trị F0 trong nồi hấp cho đến khi bạn có được sản phẩm mình đang mong muốn.

Giải pháp tiệt trùng thực phẩm đóng gói

Hiệp Phát cung cấp cho bạn 3 giải pháp:

Giải pháp 1: Bạn đã có quy trình và chỉ muốn kiểm tra lại F0 thực tế

Sử dụng các thiết bị tự ghi nhiệt độ dòng SterilDisk Probe của hãng Tecnosoft, nhờ các phụ kiện chuyên dụng, bạn có thể đo chính xác tâm sản phẩm tiệt trùng như lon, hủ, túi nhôm,…

Ở giải pháp này, bạn truy xuất dữ liệu và kết quả F0 sau khi hoàn thành quá trình tiệt trùng.

Giải pháp 2: Nghiên cứu phát triển sản phẩm mới nhưng đã có nồi hấp tiệt trùng, retort

Bạn có thể sử dụng logger của giải pháp 1 bên trên, nhưng sẽ tốn kém vì chạy mẫu nhiều lần.

Thay vào đó, Dòng BlueWave của Tecnosoft sẽ giải quyết khó khăn trên, truyền dữ liệu trực tiếp sau mỗi lần đo nhiệt độ trong nồi, giúp người dùng có thể vận hành nồi hấp mong muốn.

Giải pháp 3: Chọn nồi Retort có chức năng tính toán F0

Nồi hấp Retort ALP Model RK-3030 được trang bị chức năng vận hành theo giá trị F-value, cho phép không chỉ đo lường F-value (điều không thể thiếu cho quá trình tiệt trùng) mà còn tự động kết thúc quá trình vận hành khi F-value đạt đến giá trị cài đặt.

Chức năng này giúp dễ dàng tìm ra điều kiện cài đặt của các loại mẫu khác nhau.

Hy vọng rằng bài viết trên đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách đánh giá chất lượng quá trình tiệt trùng thực phẩm đóng gói, đóng hộp, cùng giải pháp tiệt trùng trong sản xuất thực phẩm đóng gói từ Hiệp Phát. Nếu quý khách hàng đang có nhu cầu tìm mua các dòng datalogger tiệt trùng thực phẩm đóng gói, đóng hộp, cùng các dòng nồi hấp Retort cao cấp, chất lượng, đừng ngần ngại liên hệ với Thiết bị Hiệp Phát qua SĐT: 0937.012.813 – Mr. Giảng hoặc Email: sales4@thietbihiepphat.com để được tư vấn kịp thời.