Các giai đoạn chính của quá trình tiệt trùng

Công nghệ tiệt trùng giúp kéo dài thời gian sử dụng, giữ dinh dưỡng và đảm bảo chất lượng thực phẩm. Trước nhu cầu ngày càng cao đề cao về an toàn vệ sinh thực phẩm và chất lượng, vì thế công nghệ tiệt trùng sẽ là giải pháp giúp đáp ứng các tiêu chí này. Vậy tiệt trùng là gì và các giai đoạn chính của quá trình gồm những bước nào? Hãy cùng Foodnk khám phá chi tiết qua bài viết sau nhé!

Tiệt trùng là gì?

Tiệt trùng (sterilization), đặc biệt là công nghệ xử lý nhiệt độ cực cao (UHT – Ultra-High Temperature), là một phương pháp xử lý nhiệt nhằm tiêu diệt các vi sinh vật và enzyme gây hại để bảo quản thực phẩm trong thời gian dài.

Hiệu quả của tiệt trùng chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thành phần và tính chất sản phẩm, bao bì, độ acid của thực phẩm, thời gian, nhiệt độ, đặc điểm vi sinh vật mục tiêu,…

Các phương pháp tiệt trùng tiên tiến

Tiệt trùng bằng nhiệt

Sử dụng hơi nước ở nhiệt độ và áp suất cao để tiêu diệt hoàn toàn các loại vi khuẩn và bào tử, thường dùng cho thực phẩm được đóng gói kín.

Tiệt trùng bằng áp suất cao (HPP)

Công nghệ HPP sử dụng áp lực mạnh để tiêu diệt vi sinh vật mà không cần dùng đến nhiệt. giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn đồng thời giữ được hương vị và màu sắc tự nhiên.

Tiệt trùng bằng lọc vô trùng

Phương pháp dùng màng lọc siêu nhỏ loại bỏ vi sinh vật khỏi dung dịch nhạy nhiệt, giữ nguyên thành phần và đặc tính ban đầu mà không làm biến đổi hóa học.

Quá trình tiệt trùng

Giai đoạn 1: Giai đoạn tăng (CUT)

Trong quá trình tiệt trùng sử dụng nhiệt ẩm, nhiệt độ thường được nâng lên từ 110 đến 120^oC, với thời gian xử lý kéo dài từ 20 đến 40 phút.

Ví dụ, thực phẩm đóng hộp thường được tiệt trùng ở 121^oC trong vòng 20 phút bằng nồi hấp. Ngoài ra, có thể dùng nhiệt độ cao hơn nhưng thời gian ngắn hơn, như 134^oC trong 3 phút, để đạt hiệu quả tương tự.

Giai đoạn 2: Giai đoạn giữ (Pt)

Là giai đoạn giữ nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ và áp suất ổn định nhằm đảm bảo loại bỏ triệt để các vi sinh vật cần kiểm soát. Thông số về nhiệt độ và áp suất được thiết lập dựa trên đặc tính của vi sinh vật mục tiêu cũng như tính chất đặc thù của từng loại sản phẩm thực phẩm.

Quy trình tiệt trùng thay đổi tùy thực phẩm và mục đích bảo quản. Sữa UHT được xử lý nhanh ở 135 – 150^oC (1 – 10 giây) bằng công nghệ dòng chảy, giữ an toàn và dinh dưỡng. Thịt cua đồng đóng hộp tiệt trùng lâu hơn ở 121^oC (10–30 phút) bằng nồi hấp để tiêu diệt bào tử. Kiểm soát nhiệt độ và thời gian chính xác quyết định hiệu quả và chất lượng.

Giai đoạn 3: Thời gian giảm (CDT)

Giai đoạn làm nguội: là bước quan trọng hạ nhiệt sau tiệt trùng. Quá trình gồm hai bước: làm nguội sơ bộ trong chân không, sau đó hạ nhiệt đến mức yêu cầu bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. Mục tiêu là tránh nhiệt độ cao kéo dài và ngăn chặn vi sinh vật ưa nhiệt phát triển.

Ví dụ, sữa thường được làm lạnh nhanh bằng nước hoặc khí lạnh nhằm dừng quá trình tiệt trùng và bảo vệ chất lượng sản phẩm.

Lưu ý

• Nhiệt độ và thời gian: Điều chỉnh phù hợp để tránh làm mất chất dinh dưỡng hoặc không diệt hết vi sinh vật gây hại.
• Chất lượng nguyên liệu: Các yếu tố như pH, độ nhớt, chất béo và độ ẩm ảnh hưởng đến hiệu quả tiệt trùng.
• Khả năng dẫn nhiệt của sản phẩm: Thực phẩm có cấu trúc đặc hoặc nhiều lớp cần thời gian tiệt trùng lâu hơn để đảm bảo an toàn.
• Đặc tính vi sinh vật: Khả năng chịu nhiệt của các vi sinh vật rất khác nhau. Một số loại, như bào tử Clostridium botulinum, cần được xử lý ở nhiệt độ cao trong thời gian dài để đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn.

• Phân bố nhiệt trong sản phẩm: Tiệt trùng chỉ hiệu quả khi nhiệt độ phân bố đồng đều. Nếu có vùng chênh lệch nhiệt, vi sinh vật có thể còn sót lại, làm giảm độ an toàn của thực phẩm.
• Thiết bị tiệt trùng: Việc sử dụng thiết bị phù hợp là yếu tố quan trọng giúp quá trình tiệt trùng đạt hiệu quả cao nhất.
• Ảnh hưởng đến thực phẩm: Nếu không kiểm soát tốt, nhiệt độ cao trong quá trình tiệt trùng có thể làm thay đổi màu sắc, hương vị và giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

Tạm kết

Sự phát triển của công nghệ tiệt trùng hiện đại mở ra nhiều cơ hội trong sản xuất thực phẩm an toàn, tiện lợi và kéo dài thời hạn bảo quản. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả tối ưu, cần chú ý đến các giai đoạn tiệt trùng, phương pháp phù hợp với từng loại thực phẩm nhằm đảm bảo giữ được chất lượng và giá trị dinh dưỡng cho người tiêu dùng.

Tài liệu tham khảo
[1] J. d. S. Matos, UHT processing in the context of plant-based beverages: A scientific review on product characteristics and the functional role of plant proteins, Sciencedirect, 2024.
[2] N. D. TÂN, Ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến thành phần dinh dưỡng, giá trị cảm quan và chỉ tiêu vi sinh của thịt cua đồng đóng hộp, Tạp chí Công thương, 2022.

Lan Anh