Thanh trùng là gì?

Thanh trùng là quá trình gia nhiệt thực phẩm đến 60-90°C, nhằm tiêu diệt những vi sinh vật gây hại như vi khuẩn, virut, nấm men, nấm mốc. Đơn vị PU thể hiện hiệu quả của quá trình thanh trùng trong một khoảng thời gian xác định.

Quá trình thanh trùng giúp làm giảm lượng vi sinh vật trong các sản phẩm như bia, nước ngọt, các loại đồ uống, và từ đó sẽ làm kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm. Một trong những phương pháp thanh trùng phổ biến là sử dụng hầm thanh trùng có trang bị các ống phun. Từ các ống này, các tia nước nóng sẽ phun và tưới đều vào các chai đồ uống, khi các chai này được chuyển tới khu vực thanh trùng. Để đảm bảo các tính chất cảm quan của thực phẩm như mùi vị, hương thơm, màu sắc, độ trong… thì quá trình thanh trùng phải được thực hiện một cách chính xác. Do vậy, cần thiết phải xác định được thời gian và nhiệt độ tối thiểu để quá trình thanh trùng vừa có hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật, vừa không tạo ra các mùi vị không mong muốn cho sản phẩm, đồng thời tiết kiệm được năng lượng sử dụng.

Đơn vị thanh trùng (PU) là đơn vị được dùng để đánh giá hiệu quả của một quá trình thanh trùng một sản phẩm giữ ở điều kiện nhiệt độ 60°C trong thời gian 1 phút. Khi nhiệt độ đạt đến 60°C trong 1 phút thì giá trị PU là 1 đơn vị. Đơn vị PU này được ứng dụng trong trường hợp thanh trùng các sản phẩm bia, nước ngọt và cả một số loại đồ uống khác.

Đơn vị PU được dùng khi quá trình thanh trùng thực hiện ở mức nhiệt độ ổn định. Tuy nhiên, người ta vẫn mong muốn có thể sử dụng đơn vị này một cách linh hoạt, khi quá trình thanh trùng là một quá trình biến nhiệt như trường hợp sử dụng hầm thanh trùng.

GIÁ TRỊ PU ĐẶC TRƯNG

Tuỳ theo đặc tính về công nghệ mà người ta quy định về giá trị PU đặc trưng của từng quá trình thanh trùng khác nhau. Thông thường, giá trị PU đặc trưng được quyết định dựa trên đặc tính của sản phẩm, dụng cụ chứa sản phẩm. Một giá trị PU được chính thức quy định cho một quá trình thanh trùng khi đã được thông qua các thí nghiệm cuối cùng về vi sinh vật. Có nhiều tác nhân liên quan đến hiệu quả của một quá trình thanh trùng. Trong quá trình thanh trùng bia, các tác nhân đó có thể là: độ nhiễm tạp vi sinh, chủng loại vi sinh vật, hàm lượng cồn, đường, pH, độ oxy và CO2 hòa tan.

HẦM THANH TRÙNG

Hầm thanh trùng được lắp đặt hệ thống phun nước và hệ thống băng tải. Để có thể kiểm soát và đánh giá hiệu quả quá trình thanh trùng, nhiệt độ của sản phẩm thanh trùng luôn được kiểm tra bởi hệ thống điều khiển điện tử.

Bộ điều khiển điện tử còn có thể xác định được các thông số khác như nhiệt độ của các tia nước, áp suất bên trong của sản phẩm thanh trùng.

Bộ điều khiển thanh trùng (PU monitors)

PU monitors là các nhiệt kế điện tử đặc biệt. Pin của thiết bị được đặt trong hộp kín chống nước.

Thiết bị có giá đỡ và bộ phận giữ vững bộ cảm ứng nhiệt trong chai thanh trùng. Nhờ cấu trúc thiết kế vững chãi, PU monitors có thể chuyển động theo sản phẩm trong suốt quá trình thanh trùng trên băng tải, hoạt động tốt ngay cả ở điều kiện nhiệt độ cao, ẩm, độ rung mạnh.

Bộ kiểm soát PU – Haffmann RPU 353 tự động đưa ra toàn bộ các giá trị PU ghi nhận được từ sản phẩm thanh trùng.

Thiết bị này còn cho phép lựa chọn được các giá trị cơ bản tương ứng cho từng loại sản phẩm được thanh trùng.

ĐẦU DÒ NHIỆT ĐỘ

Đầu dò nhiệt độ là một phần quan trọng trong PU monitors. Đầu dò này đòi hỏi phải có độ chính xác và độ nhạy cao. Nhờ có kết cấu nhỏ gọn, đầu dò xác định được chính xác hiệu quả của quá trình thanh trùng mà ít có sự sai số, đồng thời có khả năng chuyển được thành dữ liệu.

Bộ dò nhiệt độ Haffmann RPU 300 có thể điều chỉnh phù hợp với kích cỡ của chai thanh trùng. Bộ dò cần gắn kết trực tiếp với chai để đảm bảo không gây thất thoát áp lực và hao hụt sản phẩm.

ÁP SUẤT

PU monitors RPU 353 có chức năng kiểm soát áp suất bên trong chai trong suốt quá trình thanh trùng. Chức năng này rất quan trọng, vì nó giúp xác định những lỗi có thể xảy ra trong khi thanh trùng. Thực chất, áp suất phụ thuộc chặt chẽ vào khoảng không thể tích của chai thanh trùng, nên thiết bị cảm ứng áp suất phải được thiết kế sao cho càng ít tác động đến sự thay đổi ở khoảng không thể tích càng tốt.

Đo áp suất cần được thực hiện trong khoảng giới hạn áp suất 10 bar – 150 psi. Giá trị áp suất thay đổi rất nhanh trong chai thanh trùng nên việc ghi nhận trong khoảng 10 giây cho 1 lần đọc.

DÒNG ĐỐI LƯU TRONG CHAI THANH TRÙNG

Dung dịch trong chai không phải là một khối cố định mà chuyển động liên tục trong suốt quá trình thanh trùng. Sự chuyển động này là do tác động của sự chênh lệch nhiệt độ – giữa dòng nóng (ngoài vỏ) và dòng lạnh (trong vỏ).

Tại điểm thấp nhất trong chai thanh trùng, khối chất lỏng đi xuống và dạt sang bên thành chai, tạo thành một dòng xoáy nhỏ dày khoảng 5mm. Khi nhiệt độ truyền qua chai tăng, dòng xoáy càng dao động mạnh.

Trên lớp xoáy, cách khoảng 5mm-15mm từ đáy và nằm trên trục của chai là điểm lạnh nhất của dung dịch bên trong. Điểm này được gọi là điểm lạnh.

Khi chênh lệch giữa nước thanh trùng và chất lỏng ở mức cao, khối chất lỏng chuyển động 1 vòng trong khoảng 4 phút. Sự chênh lệch nhiệt độ bắt đầu giảm, một vòng chuyển động mất khoảng 10 phút. Với bia và các sản phẩm có cùng độ nhớt, khối chất lỏng chuyển động trung bình từ 4-6 vòng trong thời gian thanh trùng.

LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT ĐẦU DÒ

Sự chuyển động của chất lỏng miêu tả ở trên có thể liên quan tới khả năng không đồng nhất của sản phẩm trong quá trình thanh trùng. Vì vậy, có thể có sự sai số trong xác định hiệu quả thanh trùng, bởi sự có mặt các tế bào tạp nhiễm và vi sinh vật.

Đầu dò được đặt thích hợp tại vị trí điểm lạnh, để cho phép đưa ra kết quả tối thiểu của giá trị PU thu nhận được một cách chính xác. Giá trị PU thay đổi rất ít khi đầu dò đặt tại điểm lạnh, nên vị trí này còn cho phép thu nhận được kết quả đo PU với độ lặp lại cao.

Theo SaoBacA.com