Hệ thống thanh trùng/tiệt trùng BMB: Kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm

Với hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí và phù hợp với nhiều quy mô khác nhau, hệ thống thiết bị thanh trùng/tiệt trùng BMB của Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bốn Mùa có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất thực phẩm, đồ uống, dược phẩm và nuôi trồng nấm.

Hệ thống thanh trùng/tiệt trùng BMB của Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bốn Mùa.

Nền tảng của thực phẩm đóng hộp

Câu chuyện bảo quản đồ ăn đóng hộp đã được quan tâm từ rất lâu trước đây, vào cuối thế kỷ XVIII, khi đội quân của Napoleon đang bành trướng trên khắp châu Âu. Để có nguồn thực phẩm chất lượng cho quân đội trên đường hành quân, Napoleon đã hứa sẽ trao giải thưởng 12.000 franc cho bất cứ ai tìm ra phương pháp bảo quản thực phẩm hiệu quả hơn. Khoảng 15 năm sau, Nicolas Francois Appert, một người thợ làm bánh kẹo đã đoạt giải thưởng này. Ông đề xuất phương pháp cho thực phẩm đã chế biến vào lọ thủy tinh kín rồi thả vào nước đang đun sôi – đây chính là nền tảng công nghệ tiệt trùng đồ hộp vẫn được ứng dụng đến ngày nay. 

Dù nằm ở khâu gần như cuối cùng trong sản xuất thực phẩm đóng hộp song quá trình này lại quyết định đến chất lượng và khả năng bảo quản của sản phẩm. “Thanh trùng/tiệt trùng bằng nhiệt có thể giúp bảo quản thực phẩm lâu dài hơn, làm tăng hương vị và làm nhừ kết cấu của thực phẩm, tạo ra nét hấp dẫn riêng của thực phẩm đóng hộp”, anh Phạm Đình Khôi, Giám đốc Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bốn Mùa giới thiệu về công nghệ này trong hội thảo do Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN (CESTI), thuộc Sở KH&CN TP.HCM tổ chức vào ngày 26/10 vừa qua. “Nếu thanh trùng/tiệt trùng không đạt hiệu quả có thể khiến sản phẩm còn tồn đọng vi sinh vật, gây nguy hiểm cho sức khỏe. Ngoài ra, quá trình này nếu không được tiến hành đúng cách có thể ảnh hưởng đến mỹ quan bao bì sản phẩm, chẳng hạn như làm biến dạng hộp đựng”. 

Một trong những vi khuẩn nguy hiểm nhất thường xuất hiện trong đồ hộp là Clostridium botulinum – một loại vi khuẩn kị khí, môi trường càng thiếu oxy càng phát triển nên rất dễ phát triển trong các sản phẩm đồ hộp không được sản xuất và bảo quản đúng cách. Vi khuẩn này sản sinh ra độc tố botulinum rất mạnh, có thể gây nguy cơ tử vong cao hoặc ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe. Trong khi đó, thuốc giải độc botulinum rất khan hiếm và đắt đỏ. Do đó, việc kiểm soát chất lượng thực phẩm trong môi trường kín như đồ hộp là yếu tố quan trọng để hạn chế ngộ độc.

Điểm khác biệt lớn nhất giữa thanh trùng và tiệt trùng nằm ở mức độ tiêu diệt vi sinh vật. Quá trình tiệt trùng (sterilization) nhằm tiêu diệt sạch các tế bào và bào tử của vi sinh vật, trong khi đó, thanh trùng (pasteurization) chỉ tiêu diệt các loại vi sinh vật có khả năng phát triển ở điều kiện bảo quản bình thường, dẫn đến hư hỏng đồ hộp và tạo ra các chất nguy hại với sức khỏe. Như vậy, quá trình thanh trùng không cần đạt độ vô trùng tuyệt đối mà chỉ cần đạt được độ vô trùng công nghiệp. Ngoài ra, khác với thanh trùng, quá trình tiệt trùng bằng nhiệt sẽ tác động nhiều hơn đến mùi vị và hàm lượng chất dinh dưỡng của thực phẩm.

Việc ứng dụng các phương pháp thanh trùng/tiệt trùng không phải là điều xa lạ trên thế giới cũng như Việt Nam. “Công nghệ này đã được áp dụng từ lâu, cũng có rất nhiều thiết bị được phát triển”, anh Khôi thừa nhận. Người ta có thể lựa chọn hàng loạt phương pháp như dùng nhiệt độ, chất hóa học, tia tử ngoại, sóng siêu âm, điện ly… kèm theo nhiều loại thiết bị tương ứng sẵn có trên thị trường. Vậy quyết định bước vào con đường đã có “nhiều người đi” này có phải là một điều mạo hiểm? Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm, anh nhận thấy nhu cầu về những thiết bị thanh trùng/tiệt trùng hiệu quả hơn, tiết kiệm chi phí và ứng dụng trên nhiều quy mô vẫn chưa hoàn toàn được đáp ứng ở thị trường Việt Nam. Nỗ lực lấp đầy “khoảng trống” này đã được thể hiện qua những ưu điểm của hệ thống thanh trùng/tiệt trùng BMB do anh Phạm Đình Khôi và các cộng sự ở Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bốn Mùa chế tạo: “Thiết bị của chúng tôi có thể tích hợp hai chức năng thanh trùng và tiệt trùng, khác với các thiết bị thông thường trên thị trường chỉ có chức năng thanh trùng hoặc tiệt trùng riêng. Thiết bị được chế tạo trong nước, tiết kiệm chi phí hơn so với các sản phẩm nhập khẩu, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu suất, dễ tháo lắp, phù hợp với nhiều loại sản phẩm và có thể ứng dụng trên nhiều quy mô khác nhau”, anh Khôi nói.

Tối ưu thiết bị và quy trình

Trong số các phương pháp thanh trùng/tiệt trùng, phổ biến nhất vẫn là sử dụng nhiệt. Về cơ bản, thực phẩm đóng hộp sẽ được đưa vào thiết bị thanh trùng, sau đó gia nhiệt đến một mức nhiệt độ nhất định, duy trì trong một khoảng thời gian rồi dần hạ thấp, cuối cùng lấy sản phẩm ra khỏi thiết bị. Trong đó, hai yếu tố quyết định hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật là nhiệt độ và thời gian. “Khi thanh trùng, chúng ta phải chú ý đến những thông số như khoảng thời gian gia nhiệt cho sản phẩm đến nhiệt độ thanh trùng, khoảng thời gian duy trì nhiệt độ thanh trùng, khoảng thời gian làm mát thiết bị/sản phẩm, nhiệt độ thiết bị và nhiệt độ tâm sản phẩm. Đây là những thông số mà chúng ta cần tiến hành thực nghiệm khảo sát để ra được một phương trình hồi quy, từ đó tính toán được thời gian tiêu diệt”, đại diện Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bốn Mùa giới thiệu trong hội thảo. 

Việc tìm ra các thông số tối ưu trong quá trình thanh trùng thực phẩm không phải là bài toán đơn giản. Mỗi loại sản phẩm có một chế độ thanh trùng khác nhau, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như thành phần hóa học của thực phẩm (ảnh hưởng của axit, chất béo, đường, muối, giống loài vi sinh vật…), tính chất vật lý của sản phẩm (độ đặc, tỉ trọng, độ nhớt…), tính chất của vật liệu làm bao bì và độ dày vỏ hộp, nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối cùng của thực phẩm, trạng thái đứng yên hoặc chuyển động của hộp khi thanh trùng… Đơn cử như thực phẩm chứa nhiều chất béo (cá ngâm dầu, thịt lợn hộp…) phải thanh trùng lâu hơn các đồ hộp không chứa chất béo, bởi vì chất béo có thể làm tăng sức chịu nhiệt của vi sinh vật. Hoặc trong một số loại rau củ thường có chất sát trùng thực vật như allicin trong hành tỏi, tomatin trong cà chua, piperine trong tiêu…, giúp rút ngắn thời gian thanh trùng. Một số loại rau hộp như súp lơ, nếu thanh trùng dưới 100oC sẽ không đạt được độ vô trùng cần thiết, nhưng nếu trên 100oC thì sẽ bị nhũn nát. Do vậy, người ta cho cho thêm các loại gia vị như mù tạt để tăng khả năng diệt khuẩn, có thể thanh trùng ở nhiệt độ thấp vẫn đảm bảo hiệu quả. 

Một yếu tố khác có vai trò quan trọng không kém là áp suất trong quá trình thanh trùng (áp suất chênh lệch và áp suất đối kháng). Quá trình thanh trùng nhiều khi được thực hiện ở áp suất cao để đạt được nhiệt độ thanh trùng định trước, nhưng ở nhiệt độ cao, áp suất trong hộp thực phẩm quá lớn có thể làm hỏng vỏ hộp. Do vậy, người ta sẽ tạo ra thêm áp suất để cân bằng áp suất trong và ngoài hộp (áp suất đối kháng). “Sự cân bằng áp suất ở trong và ngoài sản phẩm rất cần được chú ý, bởi nó sẽ ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm cũng như hình dạng bao bì đóng gói”, anh Khôi cho biết. 

Việc nắm bắt được tính chất của các loại sản phẩm cũng như nguyên lý đằng sau quy trình thanh trùng/tiệt trùng đã giúp anh Phạm Đình Khôi và các cộng sự xây dựng được quy trình và chế tạo thiết bị phù hợp theo nhu cầu của mỗi khách hàng. “Các thiết bị của chúng tôi có thể đáp ứng từ quy mô phòng thí nghiệm cho đến quy mô công nghiệp, cơ chế tiệt trùng bằng hơi nước nóng, ngâm nước áp suất cao, hoặc phun nước nóng áp suất cao cho các sản phẩm bao túi retort (túi đun sôi, chứa thực phẩm chế biến sẵn)”, anh Khôi cho biết. Với khả năng vận hành tự động, hệ thống này có thể ứng dụng trên nhiều đối tượng như tiệt trùng dụng cụ thí nghiệm vi sinh, môi trường nấm (trùng thảo, linh chi, nấm ăn các loại), hấp đồ uống đóng chai, gia vị thực phẩm…, giúp bảo quản thực phẩm đến 12 tháng ở điều kiện thông thường mà không cần chất bảo quản. 

Với nhiều ưu điểm, hệ thống thanh trùng/tiệt trùng BMB dù ra đời chưa lâu nhưng đã bắt đầu “phủ sóng” ở nhiều nơi trên cả nước. Giá bán của thiết bị sẽ thay đổi tùy theo mức thể tích (thể tích dao động từ 30-2000 lít), song nhìn chung sẽ tiết kiệm chi phí hơn so với hàng nhập khẩu. Anh Khôi cho biết, việc chú ý đến khâu kiểm soát chất lượng là một trong những yếu tố mấu chốt giúp sản phẩm thành công khi bước ra thị trường. Những thông tin này đã thể hiện ngay ở trang facebook giới thiệu sản phẩm của công ty: “Các sản phẩm do Công ty TNHH Công nghệ sinh học Bốn Mùa sản xuất trong nước, được kiểm tra nghiêm ngặt, và kiểm định an toàn trước khi xuất xưởng. Các thiết kế, mẫu mã nồi tiệt trùng đều có logo, đã được đăng ký nhãn hiệu tại Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam”.

Thanh An – Thùy Trang

Tác giả