Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt (Giá trị thanh trùng F)
Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần phải biết trị số D và z biểu thị cho loài vi sinh vật cần tiêu diệt. Như ta đã biết đường “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật trong quá trình xử lý nhiệt là một đường thẳng, ta vẽ đồ thị ...
Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần phải biết trị số D và z biểu thị cho loài vi sinh vật cần tiêu diệt.
Như ta đã biết đường “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật trong quá trình xử lý nhiệt là một đường thẳng, ta vẽ đồ thị biểu diễn (hình 4.3)
Biểu diễn “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật
- F : thời gian cần thiết (tính bằng phút) để tiêu diệt vi sinh vật, tại một nhiệt độ nhất định.
- z : khoảng nhiệt độ cần thiết cho đường “thời gian chết nhiệt” thực hiện một chu trình logarite (Đối với mỗi loại vi sinh vật và thực phẩm khác nhau, có giá trị D và z khác nhau)
| Nhóm vi khuẩn | D (phút) | z ( oC) |
| Sản phẩm không chua và ít chua (pH > 4,5) | ||
| - Vi khuẩn chịu nhiệt (bào tử) | 2,0 - 5,0 (1) | 8 - 12 |
| - Vi khuẩn không chịu nhiệt (bào tử) | 0,1 - 1,5 (1) | 8 - 10 |
| Sản phẩm chua (pH 4,0 - 4,5) | ||
| - Vi khuẩn chịu nhiệt (bào tử) | 0,01 - 0,07 (1) | 8 - 10 |
| - Vi khuẩn không chịu nhiệt (bào tử) | 0,1 - 0,5 (2) | 7 - 10 |
| Sản phẩm rất chua (pH < 4,0) | ||
| Vi sinh vật không chịu nhiệt (vi khuẩn không sinh bào tử, nấm men, nấm mốc) | 0,5 - 1,0 (3) | 5 - 7 |
(Carla,1992)
Ghi chú (1): xử lý ở 121,1OC
(2): xử lý ở 100OC
(3): xử lý ở 65OC
| LOÀI VI SINH VẬT(Type of microorganism) | MÔI TRƯỜNG(Medium) | z-value (oC) | D121,1(min) |
| Bacillus stearothermophilus | General | 7,6-10,3 | 1,8-4,7 |
| Bacillus subtilis 5230 | General | 7,4-13 | 0,3-0,76 |
| Bacillus coagulans | solution | 8,2-9,0 | 0,2-2,5 |
| Bacillus cereus | General | 9,7 | 0,0065 |
| Bacillus megaterium | General | 8,8 | 0,04 |
| Clostridium perfringens | General | 10,0 | / |
| Clostridium sporogenes | General | 8,0-12,0 | 0,48-1,4 |
| Clostridium botulinum | General | 9,9 | 0,21 |
| LOÀI VI SINH VẬT(Type of microorganism) | MÔI TRƯỜNG(Medium) | z-value (oC) | DT(min) |
| Escherichia coli | / | 4,9 | 4,5 (56oC) |
| Pseudomonas fluoresens | / | 7,5 | 3,2 (60oC) |
| Streptococcus faecalis | Fish | 6,7 | 15,7 (60oC) |
| Staphylococcus aureus | Pea soup | 4,6 | 10,4 (60oC) |
| Salmonella senftenberg | Pea soup | 5,7 | 10,6 (60oC) |
| Lactobacillus plantarum | Tomato soup | 12,5 | 11,0 (70oC) |
| Listeria monocytogenes | Carrots | 6,7 | 0,27 (70oC) |
| Closstridium botulinumNon-proteolytic type BNon-proteolytic type E | Buffer pH 7,0Water | 9,79,4 | 32,3 (82oC)3,3 (80oC) |
| Bacillus cereus | Buffer pH 7,0 | 10,5 | 8,0 (100oC) |
| Bacillus subtilis | Buffer pH 6,8 | 9,8 | 0,57 (121oC) |
| Enzyme | D (phút) | z (oC) |
| Peroxydase | 232 (1) | 28 |
| Polygalacturonase | 20 (1) | 6,8 |
| O-diphenoloxydase | 0,82 (1) | 5,5 |
| Lipoxygenase | 0,09 (1) | 8,5 |
| Catalase | 0,02 (1) | 8,3 |
| Lipase | 25 (2) | 26 |
| Protease | 300 (2) | 28 |
(Carla.1992)
Ghi chú (1): xử lý ở 80OC
(2): xử lý ở 120OC
| ENZYME | GÍA TRỊ Z ( o C) |
| Lipoxygenase (peas) | 8,7 |
| Lipoxygenase (soybean) | 6,9 |
| Polyphenoloxidase (mushroom) | 6,5 |
| Polyphenoloxidase (plum) | 17,6 |
| Chlorophyllase (spinach) | 12,2 |
| Peroxidase (potato) | 35,0 |
| NHÂN TỐ CHẤT L ƯỢNG | |
| Thiamine (milk) | 29,4 – 31,4 |
| Thiamine (meat, vegetables) | 25,0 – 31,3 |
| Chất lượng chung (peas) | 28,3 |
| Chất lượng chung (green beans) | 28,8 |
| Chất lượng chung (bắp) | 31,6 |
(Carla.1992)
| NHÂN TỐ | GÍA TRỊ Z ( o C) |
| Bào tử vi khuẩn | 7 –12 |
| Tế bào sinh dưỡng | 4 – 8 |
| Vitamins | 25 – 30 |
| Proteins | 15 – 37 |
| Enzymes | 5 – 50 |
| Chất lượng cảm quan chung | 25 – 45 |
| Cấu trúc | 17 – 47 |
| Màu sắc | 17 - 57 |
(Carla.1992)
Theo hình 4.3, ta có thể viết:
lgt−lgF121,1−T=1Z= size 12{ { {"lg"t - "lg"F} over {"121",1 - T} } = { {1} over {Z} } ={}} {}độ dốc của đường thẳng
Hay có thể viết lại
⇒
Một cách tổng quát, gía trị F được biểu thị :
Tref : nhiệt độ “tham chiếu” tương ứng với quá trình xử lý nhiệt (ví dụ đối với quá trình tiệt trùng thì nhiệt độ đó là 121,1oC, đối với quá trình thanh trùng thì nhiệt độ đó là 100oC...)
T : Nhiệt độ xử lý nhiệt (oC)
z : tùy thuộc vào loại vi sinh vật cần tiêu diệt và tính chất của sản phẩm. Nói chung, người ta chọn loài sinh bào tử Clostridium botulinum làmục tiêu của quá trình thanh trùng và đại diện cho loài chịu nhiệt, có z = 10oC
FTrefz=∫ο∞10T(t)−Trefz.dt size 12{F rSub { size 8{ ital "Tref"} } rSup { size 8{z} } = Int cSub {ο} cSup { infinity } {"10" rSup { size 8{ { {T ( t ) - T rSub { size 6{ ital "ref"} } } over {z} } } } } size 12{ "." ital "dt"}} {} Trong trường hợp nhiệt độ thay đổi theo thời gian, người ta ghi nhận T(t), khi đó giá trị F được tính như sau :
Nó có ý nghĩa là tính trên tổng thời gian ảnh hưởng tức thời, mà đã được biểu thị bởi gía trị 10 (T - Tref)/z được gọi là yếu tố Bigelow.
Công thức Bigelow cho ta tính được sự phá hủy các bào tử bởi nhiệt trong trường hợp xử lý ở nhiệt độ không cố định.
