Nghiên cứu công nghệ sản xuất một sản phẩm từ thịt đóng túi tiệt trùng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------------------------------------------

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LAN

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN
PHẨM TỪ THỊT ĐÓNG TÚI TIỆT TRÙNG
LUẬN VĂN THẠC SỸ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS. TS PHAN THANH TÂM

HÀ NỘI – 2012


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH & SƠ ĐỒ
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ..........................................................................................3
I.1. Tình hình chăn ni và tiêu thụ thịt ở Việt Nam ............................................3
I.1.1. Tình hình chăn ni gia súc, gia cầm..................................................................... 3
I.1.2. Tình hình tiêu thụ thịt lợn ........................................................................................ 4
I.1.3. Một số sản phẩm từ thịt lợn ở quy mô công nghiệp. ............................................ 4
I.2. Nguyên liệu thịt....................................................................................................5
I.2.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thịt ...........................................5
I.2.2. Cấu tạo mô tế bào thịt ........................................................................................6
I.2.2.1. Phân loại pha lọc thịt ở một số động vật ............................................................ 7
I.2.2.2. Thành phần hóa học của mơ cơ ........................................................................... 8
I.2.2.3. Thành phần hóa học của mơ mỡ ......................................................................... 9
I.2.2.4. Thành phần hóa học của mơ liên kết .................................................................. 9

I.2.2.5. Thành phần hóa học của mơ xương và sụn ...................................................... 10
I.2.2.6. Thành phần hóa học của mơ máu...................................................................... 10
I.2.3. Các dạng hư hỏng của thịt ...............................................................................11
I.2.3.1. Sự thối rữa thịt ..................................................................................................... 11
I.2.3.2. Sự hóa nhầy bề mặt............................................................................................. 12
I.2.3.3. Sự lên men chua .................................................................................................. 12
I.2.3.4. Sự mốc thịt........................................................................................................... 12
I.3. Thanh trùng đồ hộp ..........................................................................................13
I.3.1. Động học quá trình thanh trùng .......................................................................13
I.3.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng chịu nhiệt của vsv ................................... 13
I.3.1.2. Động học của quá trình thanh trùng :................................................................ 14
I.3.2. Áp suất đối kháng .............................................................................................17
I.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thanh trùng ...............................................18
I.3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng : .............................................................. 18
I.3.3.2. Ảnh hưởng của thành phần hoá học của thực phẩm : ..................................... 18
I.3.3.3. Ảnh hưởng của loại và số lượng vi sinh vật :................................................... 19
I.3.3.4. Ảnh hưởng của tính chất vật lý của thực phẩm và bao bì:.............................. 20
I.3.3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ ban đầu của sản phẩm : ............................................ 21
I.3.4. Ảnh hưởng của thanh trùng đến chất lượng sản phẩm .....................................21
I.3.4.1. Biến đổi màu sắc : ............................................................................................... 21


I.3.4.2. Biến đổi mùi vị :.................................................................................................. 21
I.3.4.3. Thay đổi độ mềm : .............................................................................................. 21
I.3.4.4. Thay đổi giá trị dinh dưỡng : ............................................................................. 21
I.3.5. Lựa chọn chế độ thanh trùng cho sản phẩm “Thịt lợn đóng túi tiệt trùng” .......21
CHƯƠNG 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................23
II.1. Vật liệu ..............................................................................................................23
II.1.1. Nguyên liệu chính ..........................................................................................23
II.1.2. Nguyên liệu phụ và phụ gia ...........................................................................23

II.1.2.1. Muối ................................................................................................................. 23
II.1.2.2. Mì chính ........................................................................................................... 23
II.1.2.3. Đường............................................................................................................... 23
II.1.2.4. Hạt tiêu ............................................................................................................. 24
II.1.2.5. Nước ................................................................................................................. 24
II.1.2.6. Cà chua ............................................................................................................. 24
II.1.2.7. Vitamin C ......................................................................................................... 24
II.1.2.8. Tinh bột biến tính ............................................................................................ 25
II.1.2.9. Agar .................................................................................................................. 25
II.1.2.10. Sodium tripolyphosphate (STPP) ................................................................. 25
II.1.3. Bao bì ..............................................................................................................25
II.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................25
II.2.1. Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ....................................................25
II.2.1.1. Nghiên cứu công nghệ sản xuất thịt kho tàu đóng túi tiệt trùng ................... 25
II.2.1.2. Nghiên cứu công nghệ sản xuất thịt xay sốt cà chua đóng túi tiệt trùng ...... 27
II.2.2. Các phương pháp phân tích.............................................................................28
II.2.2.1. Phương pháp phân tích hố học ....................................................................... 28
II.2.2.2. Phương pháp phân tích vi sinh ......................................................................... 31
II.2.2.3. Phương pháp xử lý thống kê............................................................................. 32
II.2.2.4. Phương pháp phân tích bằng cơng cụ...................................................... 32
II.2.2.5. Phương pháp đánh giá cảm quan .................................................................... 32
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................34
III.1. Nghiên cứu công nghệ sản xuất thịt kho tàu đóng túi tiệt trùng ...............34
III.1.1. Nghiên cứu cơng thức phối trộn ....................................................................34
III.1.1.1. Nghiên cứu tỷ lệ cái/ nước.............................................................................. 34
III.1.1.2. Nghiên cứu tỷ lệ đường bổ sung cho sản phẩm ........................................... 35
III.1.1.3. Nghiên cứu tỷ lệ caramen bổ sung cho sản phẩm........................................ 35
III.1.1.4. Công thức phối trộn cho sản phẩm thịt kho tàu đóng túi ............................ 36

III.1.2. Nghiên cứu công nghệ xử lý nhiệt nguyên liệu thịt trước khi đóng túi .........36
III.1.3. Xác định chế độ thanh trùng ..........................................................................37
III.1.3.1. Nghiên cứu chế độ thanh trùng ở nhiệt độ 115 0 C. .................................... 37
III.1.3.2. Nghiên cứu chế độ thanh trùng ở nhiệt độ 121 0 C ..................................... 39
III.1.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm ......................................................................41
III.1.4.1. Đo cấu trúc sản phẩm...................................................................................... 41
III.1.4.2. Đo màu sản phẩm ........................................................................................... 42
III.1.4.3. Đánh giá cảm quan lựa chọn chế độ thanh trùng thích hợp ........................ 43
III.1.5. Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất thịt kho tàu đóng gói tiệt
trùng (trọng lượng 180g/1túi) ....................................................................................45
III.1.6. Đánh giá sơ bộ kinh tế ...................................................................................46
III.2. Nghiên cứu công nghệ sản xuất thịt xay sốt cà chua đóng túi tiệt trùng ..48
III.2.1. Nghiên cứu cơng thức phối trộn ....................................................................48
III.2.1.1. Nghiên cứu tỷ lệ cái/ nước.............................................................................. 48
III.2.1.2. Nghiên cứu lựa chọn chất tạo sánh và tỷ lệ của chúng................................ 48
III.2.1.3. Nghiên cứu lựa chọn nồng độ Bx của dịch cà chua cho sản phẩm ............. 49
III.2.1.4. Công thức phối trộn cho sản phẩm thịt xay sốt cà chua đóng túi ................ 50
III.2.2. Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ để sản xuất .........................................51
III.2.2.1. Nghiên cứu xử lý nguyên liệu thịt trước khi đóng túi.................................. 51
III.2.2.2. Nghiên cứu ổn định màu dịch cà chua bổ sung vào sản phẩm ................... 51
III.2.3. Xác định chế độ thanh trùng ..........................................................................53
III.2.3.1. Nghiên cứu chế độ thanh trùng ở 1150C ....................................................... 53
III.2.3.2. Nghiên cứu chế độ thanh trùng ở 1210C ....................................................... 55
III.2.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm ......................................................................56
III.2.4.1. Đo màu dịch sốt sản phẩm ............................................................................ 57
III.2.4.2. Độ sánh của dịch sốt ....................................................................................... 57
III.2.4.3. Đánh giá cảm quan.......................................................................................... 58
III.2.4.4. Kết quả phân tích thành phần hố học và vi sinh của sản phẩm ................ 59
III.2.5. Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất thịt xay sốt cà chua đóng túi tiệt
trùng(trọng lượng 180g/1túi) .....................................................................................59

III.2.6. Đánh giá sơ bộ kinh tế ...................................................................................60
KẾT LUẬN ..................................................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thống kê số lượng gia súc gia cầm từ năm 2007 – 2011 .............................3
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của một số loại thịt .......................................................5
Bảng 1.3: Thành phần axit amin không thay thế trong một số loại thịt .........................5
Bảng 1.4: Hàm lượng khoáng trong một số loại thịt ......................................................6
Bảng 1.5: Tỷ lệ giữa các mô trong một số loại thịt (% theo khối lượng)........................7
Bảng 1.6: Thành phần hóa học của mơ cơ ở một số loại thịt ..........................................8
Bảng 3.1: Điểm đánh giá cảm quan mẫu thịt kho tàu có tỷ lệ cái / nước khác nhau ..........34
Bảng 3.2: Điểm đánh giá cảm quan mẫu thịt kho tàu có tỷ lệ đường khác nhau .........35
Bảng 3.3:Điểm đánh giá cảm quan mẫu thịt kho tàu tỷ lệ caramen khác nhau ...........35
Bảng 3.4: Điểm đánh giá cảm quan mẫu thịt kho tàu có chế độ xử lý nhiệt khác nhau ...........36
Bảng 3.5: Nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và hiệu quả thanh trùng lZT ở các
nhiệt độ khác nhau trong quá trình thanh trùng sản phẩm thịt kho tàu ở nhiệt độ 1150C .....37
Bảng 3.6: Nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và hiệu quả thanh trùng lZT ở các nhiệt
độ khác nhau trong quá trình thanh trùng sản phẩm thịt kho tàu đóng túi ở nhiệt độ 121 0C..39
Bảng 3.7: Lực tác dụng lên sản phẩm (đơn vị kg) ........................................................42
Bảng 3.8: Kết quả đo màu giữa các sản phẩm ở chế độ thanh trùng khác nhau ...........43
Bảng 3.9: Kết quả phân tích thành phần hoá học và vi sinh .........................................44
Bảng 3.10: Điểm đánh giá cảm quan các mẫu thịt xay có tỷ lệ cái/ nước khác nhau.............48
Bảng 3.11: Kết quả đánh giá cảm quan dịch sốt có bổ sung Agar ...............................49
Bảng 3.12: Kết quả đánh giá cảm quan dịch sốt cà chua ở các nồng độ Bx ................50
Bảng 3.13: Kết quả đánh giá cảm quan xử lý nguyên liệu trước khi đóng túi .............51
Bảng 3.14: Ảnh hưởng của tỷ lệ chất ỏn địnhđến màu sắc của dịch sốt cà chua ..........52
Bảng 3.15: Kết quả cảm quan mẫu sản phẩm bổ sung tỷ lệ axit ascobic khác nhau ...52

Bảng 3.16: Nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và hiệu quả thanh trùng lZT ở các nhiệt
độ khác nhau trong quá trình thanh trùng sản phẩm thịt xay sốt cà chua ở nhiệt độ 115 0C. .....53
Bảng 3.17: Nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và hiệu quả thanh trùng lZT ở các nhiệt
độ khác nhau trong quá trình thanh trùng sản phẩm thịt xay sốt cà chua ở nhiệt độ 1210C.......55
Bảng 3.18: Kết quả đo màu giữa các mẫu ở điều kiện thanh trùng khác nhau .............57
Bảng 3.19: Kết quả đo độ nhớt dịch sốt cà chua sản phẩm thịt xay sốt cà chua ...........57


DANH MỤC HÌNH & SƠ ĐỒ
Hình 1.1: Phân loại thịt ở bị............................................................................................7
Hình 1.2: Phân loại thịt ở lợn ..........................................................................................7
Hình 1.3: Phân loại thịt ở gà ............................................................................................8
Hình 1.4: Sự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian .........................................15
Hình 1.5: Thời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarit ..............................16
Hình 3.1: Động học quá trình thanh trùng sản phẩm thịt kho tàu ở nhiệt độ 1150C ..........39
Hình 3.2: Động học quá trình thanh trùng sản phẩm thịt kho tàu ở nhiệt độ 1210C ............41
Hình 3.3:Đồ thị thể hiện lực cắt phá vỡ cấu trúc sản phẩm thịt kho tàu ở các chế độ tiệt
trùng khác nhau .............................................................................................................42
Hình 3.4: Đồ thị tổng hợp kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm thịt kho tàu ở các điều
kiện thanh trùng khác nhau............................................................................................44
Hình 3.5: Động học quá trình thanh trùng sản phẩm thịt xay sốt cà chua ở nhiệt độ 1150C ...54
Hình 3.6: Động học quá trình thanh trùng sản phẩm thịt xay sốt cà chua ở nhiệt độ 1210C ..56
Hình3.7: Đồ thị tổng hợp kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm thịt xay sốt cà chua ở
các điều kiện thanh trùng khác nhau .............................................................................58
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất thịt kho tàu đóng túi tiệt trùng ............45
Sơ đồ 3.2:Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất thịt xay sốt cà chua đóng túi tiệt trùng...59


1
MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Thịt và sản phẩm chế biến từ thịt là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.
Trong thành phần của thịt có chứa một lượng lớn protein, chất béo, chất khống,…,
chúng đóng vai trị rất quan trọng trong việc cung cấp nhiệt lượng cho cơ thể con người.
Các sản phẩm đồ hộp thịt từ lâu được biết đến như là một sản phẩm giàu dinh
dưỡng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, tiết kiệm thời gian chế biến và đặc biệt
tiện lợi cho mọi đối tượng người tiêu dùng.
Hiện nay, trong nước các sản phẩm chế biến từ thịt ở qui mô công nghiệp cịn
rất ít, chưa đáp ứng được nguồn ngun liệu chăn nuôi dồi dào cũng như đáp ứng thị
trường tiêu thụ và thị hiếu người tiêu dùng. Trong nhóm sản phẩm đồ hộp thịt thì sản
phẩm thịt đóng túi (nhiều lớp) qua khảo sát thực tế ở thị trường Việt Nam cho thấy
chưa có nhiều đơn vị sản xuất, sản phẩm chưa phong phú mà cịn mang tính chất thăm
dị thị trường. Do đó việc nghiên cứu cơng nghệ sản xuất sản phẩm từ thịt đóng túi tiệt
trùng nhằm phổ biến, đa dạng hóa và cải tiến các sản phẩm chế biến từ thịt, đáp ứng
thị hiếu và sự tiện lợi cho người tiêu dùng, đặc biệt đối với bộ đội hải quân hoạt động
trên tàu, đóng quân trên các hải đảo, bộ đội Biên phòng và Cảnh sát biển hoạt động trên
các tàu tuần tra là rất cần thiết. Chính vì vậy tơi đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu cơng
nghệ sản xuất một số sản phẩm từ thịt đóng túi tiệt trùng”.
2. Mục đích của đề tài
- Xây dựng qui trình cơng nghệ sản xuất một số sản phẩm từ thịt đóng túi tiệt
trùng vừa đảm bảo vệ sinh an tồn vệ sinh thực phẩm, vừa đảm bảo tính chất cảm quan
tốt cho sản phẩm.
- Phổ biến và đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ thịt.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu công nghệ sản xuất thịt kho tàu đóng túi tiệt trùng.
- Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất thịt xay sốt cà chua tiệt trùng
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
- Đóng góp quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm Thịt lợn đóng túi tiệt trùng,
gọn nhẹ, tiện lợi hơn sản phẩm đồ hộp kim loại.

2
- Là cơ sở để nghiên cứu chế biến ra các sản phẩm tương tự sản phẩm thịt lợn
đóng túi tiệt trùng để phục vụ mục đích nghiên cứu.
Ý nghĩa thực tiễn
Là một quy trình có thể áp dụng trong các nhà máy thực phẩm trên dây chuyền
sản xuất trên quy mơ cơng nghiệp và một phương pháp đóng góp vào việc chế biến các
sản phẩm từ thịt lợn.
5. Nội dung đề tài:
Đề tài gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận


3
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
I.1. Tình hình chăn ni và tiêu thụ thịt ở Việt Nam [17]
I.1.1. Tình hình chăn nuôi gia súc, gia cầm
Nước ta là một nước nông nghiệp, có điều kiện khí hậu phù hợp để phát triển
ngành chăn nuôi. Theo thống kê của tổng cục thống kê, đàn gia súc gia cầm của nước
ta ngày càng phát triển về cả số lượng lẫn chất lượng. Sau đây là bảng thống kê số
lượng gia súc gia cầm từ năm 2007 – 2011 (Bảng 1.1)
Bảng 1.1: Thống kê số lượng gia súc gia cầm từ năm 2007 – 2011 [17]
Trâu

Lợn

Bị

Ngựa

Dê, Cừu

Gia cầm
Triệu con

(Nghìn con)
2007

2996,4

6724,7

26560,7

103,5

1777,7

226,0

2008

2897,7

6327,7

26701,6

121,2

1483,4

248,3

2009

2886,6

6103,3

27627,7

102,2

1375,1

280,2

2010

2877,0

5808,3

27373,3

93,1

1288,4

300,5

Sơ bộ 2011

2712,0

5436,6

27056,0

88,1

1267,8

322,6

Chỉ số phát triển (Năm trước = 100%)
2007

102,6

103,3

105,3

118,5

116,5

98,9

2008

96,7

94,2

109,9

117,1

83,4

100,5

2009

99,6

96,3

112,8

84,3

92,7

103,5

2010

99,7

95,2

107,2

91,1

93,7

99,1

Sơ bộ 2011

94,3

93,6

107,7

94,6

98,4

98,8

Theo bảng thống kê, số lượng đàn lợn ngày càng tăng, thống kê từ năm 2007
đến sơ bộ năm 2011 số lượng đàn lợn tăng 495,3 nghìn con. Về sản lượng thịt thì thịt
lợn ln chiếm vị trí cao nhất. Điều này cho thấy thịt lợn rất quen thuộc trong bữa ăn
của các gia đình Việt Nam và các món ăn chế biến từ lợn cũng vô cùng đa dạng và
phong phú.
Theo đánh giá của các chuyên gia, sau một năm Việt Nam gia nhập tổ chức
kinh tế thế giới, cơ hội cho người nông dân và doanh nghiệp tham gia vào thị trường
nông nghiệp thế giới được mở rộng, nên ngành nông nghiệp đã có chiến lược phát
triển cho phù hợp với tình hình chung. Theo chiến lược, ngành chăn ni sẽ chuyển
sang sản xuất theo phương thức công nghiệp, trang trại vào năm 2010, đảm bảo an


4
toàn dịch bệnh và vệ sinh thực phẩm. Ngành chăn nuôi phấn đấu đến năm 2015, sản lượng
thịt xẻ các loại đạt 4.300 tấn trong đó thịt lợn chiếm 65%, thịt gia cầm 31%, thịt bò 3%, đến
năm 2020 đạt 5.500 tấn trong đó có 63% thịt lợn, 32% gia cầm, 4% thịt bị.
I.1.2. Tình hình tiêu thụ thịt lợn
Theo thống kê của tổng cục thống kê từ năm 2007 – sơ bộ năm 2011, sản lượng
thịt lợn hơi xuất chuồng ở Việt Nam ln có xu hướng tăng dần theo các năm (từ
2662,7 nghìn tấn năm 2007 tănglên 3098,9 nghìn tấn sơ bộ năm 2011). Trong đó thì số
lượng thịt lợn được chế biến ở quy mô công nghiệp vẫn chỉ chiếm 1 lượng nhỏ so với
số lượng thịt lợn chế biến ở quy mô thủ công, hộ gia đình.
Đối với quy mơ hộ gia đình, các sản phẩm từ thịt lợn thường được chế biến
theo nhiều cách: Chần, hấp, chiên…tạo ra vơ số các món ăn từ thịt lợn phục vụ cho đời
sống hàng ngày.
Ở quy mô công nghiệp, trên thị trường hiện nay có một số cơng ty lớn chế biến các
sản phẩm từ thịt lợn như Công ty cổ phần thực phẩm Đức Việt, Công ty TNHH Một thành
viên Việt Nam kỹ nghệ Súc Sản - VISSAN, Công ty cổ phần đồ hộp Hạ Long CANFOCO…
I.1.3. Một số sản phẩm từ thịt lợn ở quy mô công nghiệp.
Ở quy mô công nghiệp, trên thị trường hiện nay có một số cơng ty lớn chế biến

các sản phẩm từ thịt lợn như Công ty cổ phần thực phẩm Đức Việt, Công ty TNHH
Một thành viên Việt Nam kỹ nghệ Súc Sản – VISSAN, Công ty cổ phần đồ hộp Hạ
Long CANFOCO với các sản phẩm như Pate thịt heo, xúc xích heo dinh dưỡng, lạp
xưởng Vissan (VISSAN), Pate gan, xúc xích heo tiệt trùng Bee-Bee, đồ hộp Thịt lợn
hấp (CANFOCO), xúc xích Đức Việt (Cty CP Đức Việt).... Tuy nhiên các sản phẩm
này chủ yếu đều sử dụng loại bao bì đồ hộp sắt tây tráng thiếc hoặc phủ vecni, có
nhược điểm là nặng, giá thành cao, độ bền hóa học kém, hay bị han gỉ, ăn mòn, trong
khi xu thế hiện nay là lựa chọn các bao bì làm bằng vật liệu tổng hợp. Bao bì làm bằng
vật liệu tổng hợp có các ưu điểm như: Có khả năng chống ăn mịn cao, khơng thấm
nước, có thể ghép kín một cách đơn giản, nhẹ, thuận lợi cho việc vận chuyển, dễ gia
công và sản xuất ở quy mô lớn. Với sự phát triển của ngành công nghiệp bao bì, nhiều
loại bao bì làm từ plastic đã ra đời, trong đó có bao bì túi tiệt trùng. Bao bì túi tiệt
trùng có thể chịu được nhiệt độ cao, khơng thấm nước, bền về mặt hóa học nên có thể
dùng để đựng các thực phẩm để tiến hành tiệt trùng, từ đó mở ra hướng đi mới cho các


5
sản phẩm thực phẩm, tạo ra các sản phẩm có tính tiện lợi cao. Đề tài hướng tới nghiên
cứu sử dụng loại bao bì plastic này cho sản phẩm thịt lợn đóng túi tiệt trùng.
I.2. Nguyên liệu thịt
I.2.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thịt [15]
Thành phần hóa học của thịt được xác định theo tỷ lệ nước, protid, lipid, glucid, chất
trích ly, khống và vitamin. Tỷ lệ các thành phần này phụ thuộc vào giai đoạn phát triển, điều
kiện chăn ni, mục đích ni dưỡng, tuổi giết thịt, bộ phận súc thịt và vị trí cơ thể học.
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số loại thịt [15]
Loại thịt

Thành phần hóa học (g/100g)
Nước

Protein

Lipid

Khống

Thịt bị

70,5

18,0

10,5

1,0

Thịt lợn mỡ

47,5

14,5

37,5

0,7

Thịt lợn nạc

73,0

19,0

7,0

1,0

Thịt trâu

72,3

21,9

4,9

0,9

Thịt gà

69,2

22,4

7,5

0,9

Thịt vịt

59,5

17,8

2,8

0,9

Thịt ngỗng

45,0

15,2

39,0

0,8

Thịt cừu

67,6

16,3

15,3

0,8

Bảng 1.3. Thành phần axit amin không thay thế trong một số loại thịt [15]
Axit amin

Hàm lượng % trong protein

Thịt bò

Thịt lợn

Thịt gia cầm

Trứng

Sữa bò

Lysin

8,1

7,8

8,1

7,2

8,1

Methionin

2,3

2,5

3,1

4,1

2,2

Tryptophan

1,1

1,1

1,3

1,5

1,4

Phenylalanin

4,0

4,1

3,8

6,3

4,6

Threonin

4,0

5,1

4,7

4,9

4,8

Valin

5,7

5,0

-

7,3

6,2

Leucin

8,4

7,5

-

9,2

11,8

Isoleucin

5,1

4,9

-

8,0

6,5

Arginin

6,6

6,4

6,9

6,4

4,3

Histidin

2,9

3,2

2,3

2,1

2,6


6
Bảng 1.4. Hàm lượng khoáng trong một số loại thịt [15]
Loại thịt

Hàm lượng mg% so với thịt
Ca

Mg

Fe

K

Na

P

Cl

S

Bò

12

24

3,0

338

84

216

76

230

Lợn

12

24

2,5

300

142

208

60

215

Gà

14

36

1,5

390

56

200

60

292

Giá trị dinh dưỡng của thịt được đánh giá chủ yếu bằng hàm lượng và chất
lượng protein trong thịt. Protein thịt trong cơ thể động vật liên kết với các hợp chất
khác như liên kết với lipit, collagen,...vì thế trong quá trình chế biến sự biến đổi của
protein ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng sản phẩm. Protein thịt chứa hầu hết các axít

amin cần thiết cho con người như : lysine, trytophan, valine,..... Protein có tính lưỡng
điện giúp cho protein có khả năng giữ nước, protein thịt dễ bị biến tính bởi các tác
nhân như: dung dịch axít, dung dịch kiềm, hay các tác nhân tác động lên cầu nối H2
(gia nhiệt, muối kim loại nặng,...).
Ngoài ra, giá trị dinh dưỡng của thịt còn phụ thuộc vào các thành phần: lipit,
các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng cần thiết cho cơ thể, các vitamin nhóm B,
axit pantotenic, vitamin PP. Thịt lợn chứa nhiều vitamin B1, B6 và axit pantotenic.
Các vitamin và khống chất tồn tại trong các mơ hay dưới dạng các hợp chất cơ thể dễ
chuyển hoá và hấp thu. Nhóm này bao gồm : Fe, Se, Zn...vitamin nhóm B,...Thịt bị
chứa nhiều vitamin B12. Lipit có thành phần chủ yếu là các triglixêrit trung tính, các
axít béo. Chúng là nguồn cung cấp năng lượng và tạo hương vị cho thịt.
I.2.2. Cấu tạo mô tế bào thịt [15]
Về phương diện mô học và xét theo giá trị sử dụng trong công nghiệp, thành
phần của thịt bao gồm : mô cơ, mô mỡ, mô liên kết, mô xương – sụn và mô máu.
Trong thịt lợn tỷ lệ các mô như sau :


7
Bảng 1.5. Tỷ lệ giữa các mô trong một số loại thịt (% theo khối lượng)[15]
Tên các mơ

Thịt bị

Thịt lợn

Thịt cừu

Mô cơ

57 – 62

40 – 58

49 – 58

Mô mỡ

3 – 16

15 – 46

4 – 18

Mô liên kết

9 – 12

6–8

7 – 11

17 – 29

8 – 18

18 – 38

0,8 – 1

0,6 – 0,8

0,8 – 1

Mơ xương và sụn
Mơ máu

Do đó, dựa vào tỷ lệ của các thành phần cấu tạo sẽ quyết định tính chất thịt.
I.2.2.1. Phân loại pha lọc thịt ở một số động vật [15]:

Hình 1.1.Phân loại thịt ở bị
-Loại 1 : 1, 2, 3 – Thịt thăn; 4 – Thịt đùi giữa; 5 – Thịt lườn
-Loại 2 : 6 - Thịt mông; 7, 8, 10, 13 – Thịt vai; 9, 11, 12 – Thịt cổ
-Loại 3 : 14, 15 – Thịt đùi; 16 – Thịt sườn; 17 – Thịt ức; 18, 19 – Thịt bụng;
20, 21 – Khuỷu chân; 22 – Thịt má

Hình 1.2. Phân loại thịt ở lợn
1 – Thịt mơng; 2 – Thịt chân giị; 3 – Chân; 4, 5, 6 – Thịt thăn; 7, 8 – Thịt bả vai
(cả xương); 9 – Thịt ức; 10 – Thịt sườn; 11 – Thịt cổ, 12 – Thịt bụng; 13 – Thịt vai;
14 – Đầu


8

Hình 1.3. Phân loại thịt ở gà
1– Đùi; 2 – Cánh; 3 – Lườn; 4 – Ức; 5 – Phao câu
I.2.2.2. Thành phần hóa học của mơ cơ
Khi động vật cịn sống, mơ cơ thực hiện chức năng cử động, tuần hồn máu,
chuyển thức ăn vào cơ quan tiêu hóa và thực hiện những chức năng sinh lý khác.
Mô cơ chiếm 35% trọng lượng của con vật. Mô cơ được chia ra làm ba loại: mô
cơ vân ngang, mô cơ trơn và mô cơ tim. Mô cơ vân ngang đảm bảo mọi cử động theo

ý muốn của con vật, chiếm tỷ lệ lớn trong cơ thể, là mơ có giá trị thực phẩm cao. Mô
cơ trơn và mô cơ tim co giãn không tùy ý con vật, chiếm tỷ lệ nhỏ.
Mô cơ bao gồm tế bào sợi cơ và các chất gian bào. Sợi cơ có đường kính từ 10
÷ 100μm, chiều dài khoảng 12cm. Sợi cơ được chia làm ba phần : màng cơ, chất cơ và
nhân. Chất cơ khơng đồng nhất, có nhiều phần đặc nằm song song với trục gọi là tơ
cơ. Nhóm sợi cơ tạo thành bó cơ, các bó cơ liên kết với nhau tạo thành bắp cơ.
Bảng 1.6. Thành phần hóa học của mơ cơ ở một số loại thịt[15]
Loại thịt

Nước

Protein

Lipid

Khống

Bị

70 – 73

20 – 22

4,8

1,0

Lợn

68 – 70

19 – 20

9 – 11

1,4

Gà

73 – 74

20 – 23

4,7

1,0

Cừu

74

20

5–6

1,4

Protein là thành phần quan trọng nhất trong mô cơ. Khi động vật còn sống
protein giữ vai trò quan trọng trong mọi hoạt động sống như sinh trưởng phát triển
điều hịa các hoạt động chức năng.

Protein mơ cơ là nguồn dinh dưỡng không thể thiếu được của mọi cơ thể người, gia
súc và là loại protein hoàn thiện dễ tiêu hóa bởi các men tiêu hóa như pepsin, trypsin,


9
kymotrypsin … dễ bị thủy phân bởi các protease thực vật như papain của đu đủ, bromelin
của dứa.
I.2.2.3. Thành phần hóa học của mơ mỡ
Mơ mỡ được tạo thành từ mơ liên kết hình lưới xốp cùng với lượng lớn tế bào
mỡ. Lượng mơ mỡ, vị trí tích lũy, màu sắc, mùi vị và nhiều tính chất khác tùy thuộc
vào loại giống, tuổi, giới tính, mức độ béo của con vật và điều kiện nuôi dưỡng.
Trong cơ thể động vật lượng mơ mỡ dao động trong khoảng từ 1 ÷ 48%. Mỡ
được tích luỹ dưới da, gần thận, trong hốc bụng, xung quanh ruột non, giữa các bắp
thịt, trong cấu tạo nguyên sinh chất tế bào cơ, trong tủy và máu.
Thành phần chủ yếu của mô mỡ là các triglyceric. Ngồi ra cịn có các
phosphatid, cholesterol, ester, sắc tố, một số vitamin và enzyme. Các acid béo trong
glyceric gồm loại no và không no, tỷ lệ khác nhau tùy vào loại gia súc.
Thành phần hóa học của mơ mỡ: Nước chiếm 2 – 21%; Protein 0,5 – 7,2%;
Lipid 70 – 97%; 1 lượng nhỏ khống, vitamin.
Mỡ khơng chỉ có giá trị năng lượng cao mà còn cần thiết cho sự hấp thụ các vitamin
tan trong dầu mỡ. Trong mỡ thành phần acid béo quyết định các tính chất lý hóa của mỡ. Mỡ
có chứa tỷ lệ axxit béo no cao thì có nhiệt độ nóng chảy cao, ví dụ mỡ bị là loại mỡ no có
nhiệt độ nóng chảy khoảng 40 ÷ 50oC, mỡ lợn kém no hơn có nhiệt độ nóng chảy 30 ÷ 38oC.
I.2.2.4. Thành phần hóa học của mô liên kết
Trong cơ thể mô liên kết được phân bố rộng rãi, có tác dụng liên kết các bộ
phận lại với nhau, tham gia vào quá trình trao đổi chất và thực hiện vai trò bảo vệ cơ
thể. Mô liên kết được cấu tạo bởi ba phần : chất nền, cấu trúc hình sợi và dịch mơ.
Thành phần hóa học của mơ liên kết : Nước chiếm 57,6 – 62%; Protein 21 –
40%; Lipid 1 – 3,3%; Khoáng 0,4 – 0,7%
Protein của mô liên kết là loại không hồn thiện khó tiêu hóa. Các loại protein

như collagen, elastin, reticulin, mucin và mocoid thường chiếm tỷ lệ nhiều trong mơ
liên kết.
Collagen là protein có dạng sợi bền chắc, khơng đàn hồi có khả năng trương
phồng, khi nấu collagen chuyển thành keo gelatin. Collagen không chứa tryptophan,
cystin và cystein, chứa ít histidin, methionin và thyrosin, chứa khá nhiều prolin và


10
oxyprolin (trên 30%), glycocol (26%), acid glutamic (11,8%). Chú ý collagen chứa
oxylysin mà trong các protein khác khơng có.
Elastin co giãn rất lớn, bền vững với acid và kiềm, không có khả năng tạo
gelatin khi nấu. Elastin có thành phần tương tự như collagen nhưng khơng có chứa
oxylysin chứa ít tryptophan và cystin.
Reticulin có cấu trúc hình sợi đan chéo lại với nhau thành lưới. Reticulin chứa
ít prolin, oxyprolin, thyroxin và phenylalanine. Reticulin bền vừng với acid, kiềm
không tạo thành gelatin khi nấu.
Mucin và mucoid có tính acid, tan trong kiềm yếu khơng bị đơng vón bởi nhiệt,
chúng có trong mơ liên kết và dịch khớp.
I.2.2.5. Thành phần hóa học của mơ xương và sụn
a) Xương
Xương gồm có chất nền đặc tạo ra lớp bề mặt và chất xốp bên trong. Chất nền
của mơ xương gồm có phần hữu cơ thấm muối khoáng, khoảng 20 – 30% nước, 75 –
80% chất khác trong đó có 30% protein và 45% hợp chất vô cơ.
Hợp chất vô cơ của mô xương gồm có 84 – 85% Ca3(PO4)2 , 9,5 – 10,2%
CaCO3, 2,2 – 3% Mg3(PO4)2, 2,8 – 3% CaF2 và các muối Na, K, Fe, Clorua …
Thành phần chất hữu cơ chủ yếu trong xương là osein (tương tự như collagen) và chất
béo, collagen chiếm 93% protid của xương. Lượng chất béo trong xương khoảng 3,8 – 27%.
Tủy trong ống xương do tế bào mỡ tạo thành và chứa hầu hết các thành phần hữu
hình của máu như globulin, albumin, glycogen, acid lactic, các men và chất béo. Giá trị thực
phẩm của xương là do tủy xương quyết định là nguồn cung cấp chất béo và sản xuất gelatin.

b) Sụn
Mô sụn chứa 40 – 70% nước, 17 – 20% protein, 2 – 10% chất khoáng, 3 – 5%
chất béo và khoảng 1% glycogen.
Thành phần gian bào của mô sụn gồm chondromincoid, acid chondroitin
sunphuric, collagen và một số protid khác. Khi đun sôi với nước chất gian bào chuyển
thành keo, trong đó có gelatin, mucin ...
I.2.2.6. Thành phần hóa học của mơ máu
Máu là phần lỏng của cơ thể con vật. Khi cắt tiết máu chảy ra khoảng 40 –
60%, phần còn lại nằm trong mao mạch ở mô và ở các cơ quan khác. Máu chứa 16,4 –


11
18,5% protein, 79 – 82% nước, 0,6 – 0,7% chất hữu cơ phi protein và 0,8 – 1% chất
khoáng. Máu được cấu tạo từ phần hữu hình và huyết tương.
Thành phần hữu hình gồm có hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu. Hồng cầu chứa 59 –
63% nước, 37 – 41% chất khơ. Trong huyết thanh cịn chứa các protid hồn thiện dễ
tiêu hóa như fibrinogen, albumin, globulin.
Huyết tương là chất lỏng màu vàng, trong thành phần có huyết thanh và chất
tạo tơ huyết fibrinogen. Trong huyết tương chứa men protrombin xúc tiến sự đông
máu. Protrombin được tạo ra ở gan với sự tham gia của vitamin K. Dưới tác dụng của
protrombikinase và ion calci làm chất xúc tác protrombin chuyển thành trombin.
Trombin xúc tác cho phản ứng chuyển fibrinogen dạng tan thành fibrin là tơ huyết
không tan.
I.2.3. Các dạng hư hỏng của thịt [8,15]
Thịt là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất thích hợp cho vi sinh vật
phát triển. Sự nhiễm vi sinh vật vào thực phẩm có thể do động vật bị bệnh, do điều
kiện vệ sinh khu vực giết mổ … các vi khuẩn và bào tử nấm có thể xâm nhập và gây
hư hỏng thịt.
Yếu tố quyết định tốc độ quá trình hư hỏng thịt là nhiệt độ và độ ẩm tương đối
của không khí và mức độ nhiễm vi sinh vật ban đầu. Sự hư hỏng thịt thường thể hiện

qua các dạng thối rữa, hóa nhầy, lên men mốc, đổi màu …
I.2.3.1. Sự thối rữa thịt
Phân hủy thối rữa là sự biến đổi phức tạp đặc trưng nhất xảy ra trong thịt.
Trong đó sự phân giải protein đóng vai trị quan trọng trong sự phân hủy thối rữa do
hoạt động của các vi sinh vật trên bề mặt thịt gây ra và được chia làm 3 giai đoạn :
+ Quá trình thủy phân protein dưới tác dụng của enzyme protease do vi sinh vật
tiết ra tạo thành nhiều sản phẩm trung gian và cuối cùng là các acid amin.
+ Quá trình khử axit amin thành amoniac, axit (axetic, propyonic, butyric),
rượu (propyolic, butylic, amylic), H2S, indol, skatol
+ Các chất hữu cơ được tạo thành do sự phân hủy sơ bộ axit amin lại tiếp tục
chuyển hóa. Tùy theo loại vi sinh vật và điều kiện mơi trường mà các hợp chất đó có thể
bị oxy hóa hồn tồn cho ra các hợp chất vơ cơ như CO2 , H2O, NH3 , H2S . Trong


12
điều kiện yếm khí sẽ cho ra các acid hữu cơ, rượu, amin, trong đó có nhiều chất độc và
mùi hơi thối.
Q trình thối rữa càng sâu, thì vi khuẩn yếm khí càng nhiều. Khi đó mơ thịt có
màu xám hoặc xám xanh, mềm nhũn, mất tính đàn hồi, cuối cùng nát vữa, pH cũng
chuyển từ môi trường axit yếu đến mơi trường kiềm. Các chất khí có mùi khó chịu
cũng thoát ra và tăng lên dần.
Các vi khuẩn hiếu khí hoạt động mạnh như là Bacterium Vulgaris, Bacterium
Paecalis … vi khuẩn yếm khí Bacillus Spectogennes, Bacillus Putripicus, Bacillus
Putripiciens, Bacillus Postamus ...
I.2.3.2. Sự hóa nhầy bề mặt
Đây là dạng hư hỏng thường gặp ở thịt bảo quản lạnh, nhất là độ ẩm của khơng
khí cao (trên 90%) sự hóa nhầy gây ra bởi các giống trực khuẩn chịu lạnh, hiếu khí,
khơng nha bào thuộc giống Achromobacter và Pseudomonas.
Nhiệt độ tối ưu cho sự hóa nhầy khoảng 2 – 10oC, ẩm độ thấp thì thịt chóng
mất nước. Vì vậy nhiệt độ bảo quản thích hợp là từ 0 – 2oC, ẩm độ tương đối của

khơng khí tương ứng là 85 – 90%.
I.2.3.3. Sự lên men chua
Hiện tượng này thường gặp ở thịt không được làm sạch hết máu khi giết mổ và
trong nhiều trường hợp không làm lạnh. Vi khuẩn gây ra q trình này thường là trực
khuẩn yếm khí Bacillus Putripacens. Sự lên men chua biểu thị bằng sự xuất hiện mùi
chua khó chịu, thịt bị xám và mềm nhũn.
I.2.3.4. Sự mốc thịt
Sự mốc thịt gây ra do sự phát triển của các loài nấm mốc trên bề mặt thịt. Quá
trình mốc thường bắt đầu bằng sự xuất hiện trên bề mặt thịt những vết chấm hoặc
những mạng tơ có màu trắng, về sau những vết đó lây lan dần và có màu đậm hơn.
Nấm mốc thuộc họ Mucoreadae tạo thành những vệt trắng xám, Clasosporium
Herbarium tạo thành những vết đen. Nấm Penicillinium tạo thành vết xanh.
Nhiều nấm mốc phát triển ngay cả nhiệt độ - 8oC. Nấm mốc phát triển trên bề
mặt thịt không làm cho thịt bị biến đổi sâu sắc, tức thời nhưng nó chuẩn bị cho các vi
khuẩn thối rữa hoạt động sau này.


13
I.3. Thanh trùng đồ hộp [ 5, 9,14]
Trong sản xuất đồ hộp, thanh trùng là khâu quan trọng có tính chất quyết định đến
thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm. Để thanh trùng, trong sản xuất, người ta dùng
nhiều biện pháp khác nhau : thanh trùng nhiệt độ cao, thanh trùng vật lý( như thanh trùng
bằng sóng siêu âm, các tia ion hoá….). Nhưng phổ biến hơn cả là thanh trùng bằng nhiệt.
Do thanh trùng bằng nhiệt là phương pháp thanh trùng dễ thực hiện, thiết bị đơn giản và ít
tốn kém.
Tùy thuộc vào nhiệt độ và phương thức có thể chia thanh trùng nhiệt thành 3 loại:
+ Thanh trùng Paster là quá trình tiêu diệt vi sinh vật với nhiệt độ nhỏ hơn hay
bằng 1000C.
+ Thanh trùng Tildan là quá trình thanh trùng Paster nhưng thực hiện lặp lại
nhiều lần ( ít nhất là 2 lần ).

+ Thanh trùng cơng nghiệp ( tiệt trùng) là q trình thanh trùng với nhiệt độ lớn
hơn 1000C.
Trong quá trình thanh trùng, dưới tác dụng của nhiệt độ, sản phẩm rất dễ bị biến
đổi về tính chất, trạng thái sản phẩm, có thể làm tăng hay giảm chất lượng sản phẩm.
Do đó, mục tiêu trong thanh trùng đồ hộp là hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và
enzym là lớn nhất. Do chúng là nguyên nhân gây hư hỏng lipid và protein. Nhưng ảnh
hưởng của nhiệt độ tới sản phẩm là nhỏ nhất. Và mục tiêu chính vẫn là tiêu diệt hoàn
toàn vi sinh vật trong sản phẩm.
I.3.1. Động học quá trình thanh trùng [5]
Khi nâng nhiệt độ của mơi trường cao hơn nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì
hoạt động của chúng bị chậm lại. Ở nhiệt độ cao, nguyên sinh chất của vi sinh vật bị
đơng tụ mà q trình này là khơng thuận nghịch nên vi sinh vật bị tiêu diệt.
I.3.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng chịu nhiệt của vsv
- Các yếu tố từ vi sinh vật :
+ Phụ thuộc vào lồi và chủng giống vi sinh vật. Có lồi khả năng chịu nhiệt
rất cao như Bac.Sterothermophillus.., nhưng cũng có các sinh vật chịu nhiệt kém như
Staphylococcus pyrogenes aureus, các loại nấm men, nấm mốc…
+ Phụ thuộc và giai đoạn phát triển của vi sinh vật: chúng ở pha thích nghi hay
pha phát triển logarit rất nhạy cảm với nhiệt độ, bào tử khả năng chịu nhiệt rất cao.


14
- Các yếu tố khác :
+ Hàm ẩm làm tăng khả năng tiêu diệt vi dinh vật do nước là mơi trường truyền
nhiệt cao hơn khơng khí, trong khi đó đốt nóng khơ thì khả năng này rất thấp.
+ Độ pH: ở pH trung tính, vi sinh vật có khả năng chịu nhiệt rất cao, trong khi
đó ở pH thấp khả năng chịu nhiệt của chúng giảm đi đáng kể.
Đây cũng là chỉ số cơ bản để xác định chế độ thanh trùng. Theo độ axít, đồ hộp
được phân làm 2 nhóm :
+ Nhóm có độ axít thấp ( pH ≥ 4,6 ) : gồm các loại đồ hộp thịt cá.

+Nhóm có độ axít cao ( pH ≤ 4,6 ) : gồm các loại đồ hộp rau quả dầm dấm.
Đối với nhóm đồ hộp có độ axít thấp, nhiệt độ tiêu chuẩn là 1210C, cịn đối với
nhóm có độ axít cao, nhiệt độ tiêu chuẩn là 93,3 0C.
I.3.1.2. Động học của quá trình thanh trùng :
Quá trình thanh trùng làm giảm số lượng vi sinh vật không phải là 1 q trình
riêng biệt mà nó bị ảnh hưởng bởi động lực học quá trình thanh trùng. Trong suốt quá
trình thanh trùng vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt từng tế bào.
Quá trình tiêu diệt vi sinh vật được trình bày như sau :
- Theo quá trình động học 1 ta có :
= kC

lnC = lnC0 + kt

Trong đó : + C : Tổng sô vi sinh vật tại thời điểm t
+ C0 : Tổng số vi sinh vật ban đầu
+ t : Thời gian ( phút )
+ k : hệ số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật (1/phút)
- Theo định luật Bigelow, ta có :
= - kN
Trong đó :
+ N :số tế bào/g(ml) (CFU)
+ k : hệ số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật
+ t : thời gian ( phút )
Nếu t = 0 : N = N0


15
Nếu t = t : N = N
- Ta có thể biểu diễn dưới dạng tích phân như sau:

Khi thực hiện thanh trùng ở nhiệt độ không đổi, k là một hằng số ta có :

=> ln
=> N = N0
Trong đó : + N : lượng vi sinh vật trong sản phẩm
+ N0 : lượng vi sinh vật ban đầu
+ k : hệ số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật
+ t : thời gian gia nhiệt
Sự cân bằng cho phép tính lượng tế bào N tồn tại sau khi đã xử lý nhiệt trong
thời gian t, khi đã biết số tế bào ban đầu N0.
Đường cong biểu diễn mức độ tiêu diệt vi sinh vật bởi nhiệt theo thời gian, ta
có đồ thị như sau :

Hình 1.4 : Sự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian [5]
- Từ phương trình dạng tích phân, ta có :

 ln

⇔ lg

N
k
=−
t (*)
N0
2,303


16
+ Xây dựng mối quan hệ giữa hệ số k và thời gian để tiêu diệt được 90% số

lượng vi sinh vật ( D).

=>

1
k
=−
D
2.303

D là thời gian cần thiết để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu tại một nhiệt
độ xác đinh (phút )
Biểu diễn phương trình (*) trên đồ thị logarit, ta có :

Hình 1.5 : Thời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarit [5]
+ Phương trình (*) có thể viết :
lg

N
1
=− t
N0
D

Trong đó : D là thời gian cần thiết để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu
tại một nhiệt độ xác định.
Vậy thời gian thanh trùng là : t =D.lg

N
N0

Theo quá trình động học trên, chúng ta đã xác định được thời gian tiêu diệt vi
sinh vật dựa trên nhiệt độ thanh trùng đã biết trước. Thanh trùng ở nhiệt độ nào là một
yếu tố quan trọng vì nhiệt độ thanh trùng ảnh hưởng tới hiệu quả thanh trùng, thời gian
thanh trùng, và chất lượng sản phẩm.Sức kháng nhiệt của vi sinh vật có trong sản
phẩm ảnh hưởng rất nhiều tới nhiệt độ thanh trùng, do đó, nghiên cứu sức kháng nhiệt
của vi sinh vật điển hình trong sản phẩm là điều cần thiết.


17
Nghiên cứu sức kháng nhiệt của vi sinh vật
- Nguyên lý: dựa trên việc xử lý nhiệt ở cùng một nhiệt độ.
- Người ta tiến hành :
+ Chuẩn bị 100 ống nghiệm đã vơ trùng, chia thành nhiều nhóm nhỏ.
+ Cho vào mỗi ống thuỷ tinh 10 ml dung dịch huyền phù có chứa tế bào vi sinh
vật của một loại vi sinh vật điển hình.
+ Đặt các ống nghiệm vào bể siêu ổn nhiệt. Cứ sau một khoảng thời gian xác
định ta lấy ra và xác định số tế bào sống sót.
Từ kết quả thu được, ta đưa ra giá trị Dt là khoảng thời gian cần thiết để giảm số
vi sinh vật đi 10 lần tại nhiệt độ t. Dt biểu diễn sức đề kháng nhiệt của sinh vật và Dt
phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao, Dt càng ngắn và ngược lại.
Để nghiên cứu sức đề kháng của một loại vi sinh vật, chúng ta phải tiến hành ở
các nhiệt độ khác nhau. Từ đó, ta xác định được hằng số Z ( 0C ) là lượng nhiệt độ cần
tăng hay giảm để Dt giảm hay tăng 10 lần.
Thường với loại sản phẩm có :
+ pH > 4,6 : Dt = D121 = 2 – 5 phút, Z = 10 hoặc Z = 12
+ pH < 4,6 : Dt = D 93,3 = 0,1 – 1 phút, Z = 5 – 8
I.3.2. Áp suất đối kháng
Thực phẩm đựng trong hộ bao gồm các thành phần : chất rắn, chất lỏng, chất
khí. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, các áp suất riêng phần và sự dãn nở của các cấu

tử đó tăng lên làm áp suất chung trong hộp tăng lên. Áp suất này có thể làm biến dạng
hộp, phồng hộp. Vì vậy, cần tạo 1 áp suất trong thiết bị để chống lại hiện tượng này,
gọi là áp suất đối kháng.
* Áp suất đối kháng là áp suất cần tạo ra trong quá trình thanh trùng để chống
lại sự tăng áp suất trong hộp do giãn nở khi thanh trùng.
Áp suất đối kháng được tính theo áp suất trong hộp, áp suất hơi nước bão hịa,
áp suất riêng phần khơng khí trước và sau khi thanh trùng.
- Khi thanh trùng, nhiệt độ môi trường thanh trùng chính là nhiệt độ của hơi
nước bão hồ nên áp suất thiết bị cũng chính là áp suất của hơi nước bão hồ. Do đó,
áp suất trong hộp khi thanh trùng bằng tổng áp suất hơi nước bão hồ của thiết bị và áp
suất của khơng khí.(Coi nhiệt độ thanh trùng bằng nhiệt độ sản phẩm trong hộp). Vì


18
vậy, nếu áp suất trong hộp tăng sẽ gây phồng hộp, cần một áp suất dư trong thiết bị để
cân bằng với áp suất tăng trong hộp, đó là áp suất đối kháng.
- Việc tạo độ chân không trong hộp khi ghép kín là rất quan trọng vì nhằm làm
giảm áp suất bên trong hộp khi thanh trùng, để hộp không bị biến dạng,bật nắp…
Trong thực tế không thể tạo được độ chân khơng tuyệt đối khi ghép kín.nên ln phải
tạo một áp suất dư tránh phồng hộp.
Hiệu số áp suất trong hộp(P 2) và áp suất trong thiết bị(Ptb) gọi là hiệu số áp suất
giới hạn( ∆ Pgh): ∆ Pgh = P2 - Ptb
Để tránh hiện tượng phồng hộp phải xác định hiệu số áp suất cho phép luôn nhỏ
hơn áp suất giới hạn ∆ Pgh, Ptb ≥ P2 - ∆ Pgh.
- Trong quá trình thanh trùng muốn giảm áp suất trong hộp sau thanh trùng cần
tăng áp suất hơi nước riêng phần của sản phẩm trong hộp tức là tăng nhiệt độ sản phẩm
trước đóng hộp bằng cách rót nóng dịch hay sản phẩm, tăng nhiệt độ khơng khí trước
khi thanh trùng. Trong đó quyết định nhất là tăng nhiệt độ khơng khí trước thanh trùng.
I.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thanh trùng
Muốn xác định đúng chế độ thanh trùng cần hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến

nó. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thanh trùng như : nhiệt độ thanh trùng,
thành phần hóa học của đồ hộp, loại và số lượng vi sinh vật, nhiệt độ ban đầu và tính
chất vật lý của bao bì và sản phẩm bên trong.
I.3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng :
Giữa nhiệt độ và thời gian thanh trùng có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với
nhau.nhiệt độ càng cao thì thời gian thanh trùng càng ngắn và ngược lại. Nhưng giữa
thời gian tiêu diệt vi sinh vật và thời gian thanh trùng có mối quan hệ logarit với
nhau,nên nhiệt độ thanh trùng không được quá cao sẽ ảnh hưởng tới chất lượng sản
phẩm mà vẫn cần một thời gian xác định để tiêu diệt hết vi sinh vật.
I.3.3.2. Ảnh hưởng của thành phần hoá học của thực phẩm :
Trong thành phần hoá học có 2 nhóm ảnh hưởng trái ngược nhau tới quá trình
thanh trùng.


19
a) Nhóm thành phần hóa học làm giảm thời gian thanh trùng :
Chủ yếu là nhóm sản phẩm có độ axít cao, nồng độ đường, muối cao. Do các
mơi trường này vốn đã có tác dụng ức chế và tiêu diệt vi sinh vật nên thời gian thanh
trùng được rút ngắn.
b) Nhóm thành phần hố học làm tăng thời gian thanh trùng :
Trong đó, chủ yếu là các hợp chất: lipit, protein, hay nồng độ đường thấp. Do
các thành phần này cản trở sự truyền nhiệt của môi trường hay đường có tác dụng bảo
vệ vi sinh vật làm chúng bền hơn với nhiệt độ thanh trùng.
Như vậy, cùng một loại vi sinh vật nhưng sống trong môi trường khác nhau thì
thời gian cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật đó cũng khác nhau. Điều đó cho thấy sự cần
thiết phải xác định khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật trong môi trường sản phẩm khi
thiết lập chế độ thanh trùng.
I.3.3.3. Ảnh hưởng của loại và số lượng vi sinh vật :
Thời gian thanh trùng phụ thuộc rất nhiều vào loại, thời kỳ phát triển cũng như số
lượng vi sinh vật. Mỗi loại vi sinh vật có khả năng chịu nhiệt khác nhau. Trong cùng

một điều kiện thanh trùng, sinh vật nào có khả năng tạo nha bào thì bền nhiệt hơn các
sinh vật khác. Với đa số các loại vi sinh vật thời gian tiêu diệt chúng ở 60 – 80 0C là vài
phút. Còn với dạng sinh bào tử thì thời gian dài hơn như ở 1000C đối với bào tử
B.Subtilis là 120 phút, bào tử Cl.Botulinum (chủng A) là 300 phút, chủng B là 150 phút.
Trong chế biến sản phẩm đồ hộp cần quan tâm tới chủng Cl.Botulinum vì bào
tử của chúng rất bền nhiệt, khi phát triển trong sản phẩm chúng có khả năng sinh độc
tố gây chết người dù ở liều lượng rất thấp, và chúng có mặt ở khắp mọi nơi, hầu hết
các ngun liệu đều nhiễm vi sinh vật này.
Chính vì vậy, tính bền nhiệt của bào tử vi sinh vật là một yếu tố quan trọng cần
tính đến khi xác định chế độ thanh trùng.
Các nhóm vi sinh vật có trong đồ hộp có thể chia thành các nhóm sau :
- Vi sinh vật hiếu khí như Bac.Subtilis bào tử của chúng có thể cịn sống ngay
cả sau khi thanh trùng. Khi bảo quản đúng cách sản phẩm thì bào tử này không thể
phát triển, không gây thối, phồng hộp.