ความก้าวหน้าการวิจัยเทคโนโลยีการฆ่าเชื้ออาหารกระป๋อง

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน

เดิมทีเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสำหรับอาหารกระป๋องมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสามารถฆ่าจุลินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เทคนิคนี้สามารถทำลายอาหารกระป๋องบางชนิดที่ไวต่อความร้อนได้อย่างง่ายดาย จึงส่งผลต่อคุณค่าทางโภชนาการ สี และรสชาติของอาหารกระป๋อง การวิจัยเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนในประเทศของฉันในปัจจุบันส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับสภาพและอุปกรณ์การฆ่าเชื้อให้เหมาะสมที่สุด และสภาวะการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนที่เหมาะสมที่สุดคือการปรับอุณหภูมิให้เหมาะสมระหว่างกระบวนการฆ่าเชื้อ เพื่อให้การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนไม่เพียงแต่จะบรรลุผลของการฆ่าเชื้อเท่านั้น แต่ยังพยายามหลีกเลี่ยงผลกระทบอีกด้วย ส่วนผสมและรสชาติของอาหารกระป๋อง นอกจากนี้ ในการเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์การฆ่าเชื้อด้วยความร้อน ส่วนใหญ่จะใช้อุปกรณ์การฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำและเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟ

1. อากาศ-ประกอบด้วยเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อ 

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยอากาศนั้นส่วนใหญ่มาจากการปรับปรุงเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงและการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศก่อนหน้านี้ ซึ่งได้เปลี่ยนข้อบกพร่องของเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยอากาศมักใช้กับผลไม้กระป๋องและผักกระป๋อง เมื่อใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยอากาศ ควรทำการอบวัตถุดิบของอาหารกระป๋องก่อน จากนั้นจึงทำการอบสูญญากาศในสภาพแวดล้อมของถุงบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นที่มีชั้นกั้นออกซิเจนสูงในบรรจุภัณฑ์กระป๋อง และในเวลาเดียวกัน ควรเติมก๊าซเฉื่อยลงในกระป๋อง จากนั้นจึงปิดผนึกขวดและวางอาหารไว้ในภาชนะฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงและเย็นหลายขั้นตอนเพื่อฆ่าเชื้ออาหารเพิ่มเติม ในสถานการณ์ปกติ กระบวนการให้ความร้อนหลายขั้นตอนของอาหารอาจประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ การอุ่นล่วงหน้า การปรับสภาพ และการฆ่าเชื้อ อุณหภูมิและเวลาการฆ่าเชื้อของแต่ละขั้นตอนควรปรับให้เหมาะสมตามประเภทและโครงสร้างของอาหาร รสชาติของอาหารจะถูกทำลายด้วยอุณหภูมิสูง

2. เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟ

เมื่ออาหารกระป๋องได้รับการประมวลผลด้วยเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟ ส่วนใหญ่จะเพื่อให้แน่ใจว่าจุลินทรีย์ภายในอาหารจะตายหรือสูญเสียกิจกรรมไปโดยสิ้นเชิง และระยะเวลาในการจัดเก็บอาหารจะยาวนานขึ้น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของอาหารกระป๋อง เมื่อใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟในการแปรรูปอาหาร อาหารกระป๋องซึ่งเป็นตัวทำความร้อนหลักสามารถให้ความร้อนภายในอาหารกระป๋องโดยตรงกับโลกภายนอกได้ โดยไม่จำเป็นต้องนำพลังงานความร้อนผ่านการนำความร้อนหรือการพาความร้อน นอกจากนี้ยังใช้งานได้เร็วกว่าเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบเดิมอีกด้วย สามารถเพิ่มอุณหภูมิของอาหารกระป๋องได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การฆ่าเชื้อภายในและภายนอกอาหารกระป๋องมีความสม่ำเสมอและทั่วถึงมากขึ้น ในเวลาเดียวกัน การใช้พลังงานก็ค่อนข้างน้อย การใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยไมโครเวฟโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสองวิธี ได้แก่ ผลกระทบจากความร้อนและผลกระทบทางชีวเคมีที่ไม่ใช่ความร้อน นั่นคือ การใช้ไมโครเวฟในการแปรรูปอาหารกระป๋องเพื่อให้ความร้อนอาหารจากภายในสู่ภายนอกในเวลาเดียวกัน

เนื่องจากอิทธิพลของโครงสร้างเซลล์ของจุลินทรีย์และสนามไมโครเวฟ โมเลกุลในอาหารกระป๋องจึงเกิดการโพลาไรซ์ทางความร้อน ทำให้เกิดการสั่นความถี่สูงระหว่างโมเลกุล ส่งผลให้โครงสร้างโปรตีนเปลี่ยนไป และสุดท้ายเซลล์แบคทีเรียในอาหารกระป๋องก็จะไม่ทำงาน ทำให้ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ตามปกติ จึงทำให้อาหารกระป๋องสามารถถนอมอาหารได้ดีขึ้น ผลกระทบที่ไม่ใช่เทอร์โมไดนามิกส่วนใหญ่เกิดจากปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาหรือชีวเคมีของเซลล์ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าผลกระทบทางชีวภาพ เนื่องจากไม่สามารถวัดปริมาณการฆ่าเชื้อที่มีผลที่ไม่ใช่ความร้อนได้ เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของอาหารกระป๋อง จึงควรพิจารณาผลกระทบทางความร้อนอย่างเต็มที่ในการออกแบบกระบวนการด้วย

3. เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยโอห์ม

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบโอห์มในอาหารกระป๋องนั้นส่วนใหญ่แล้วจะทำให้การฆ่าเชื้อด้วยความร้อนผ่านความต้านทาน ในการใช้งานจริง เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบโอห์มนั้นใช้กระแสไฟฟ้าเป็นหลักในการให้ความร้อนแก่อาหารกระป๋อง เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบโอห์มนั้นมักใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหารกระป๋องที่มีเม็ด

สามารถลดรอบการประมวลผลของอาหารกระป๋องที่เป็นเม็ดได้อย่างครอบคลุมและยังมีผลในการฆ่าเชื้อที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบโอห์มยังมีข้อจำกัดด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น เมื่อจัดการกับอาหารเม็ดขนาดใหญ่ ก็ไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่ดีได้ ในเวลาเดียวกัน การนำไฟฟ้าของอาหารกระป๋องยังส่งผลต่อผลการฆ่าเชื้อของเทคโนโลยีนี้ด้วย ดังนั้น เมื่อทำการฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนบางชนิด เช่น น้ำบริสุทธิ์ ไขมัน แอลกอฮอล์ เป็นต้น จึงไม่สามารถใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบโอห์มได้ แต่เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบโอห์มมีผลในการฆ่าเชื้อผักและผลไม้กระป๋องได้ดี และยังอยู่ในสาขานี้ด้วย มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็น

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการของผู้คนเกี่ยวกับคุณภาพของอาหารได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ผู้คนไม่เพียงแต่ให้ความสำคัญกับความปลอดภัยของจุลินทรีย์ในอาหารเท่านั้น แต่ยังให้ความสำคัญกับคุณค่าทางโภชนาการของอาหารมากขึ้นด้วย ดังนั้น เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นจึงถือกำเนิดขึ้น คุณสมบัติหลักของเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นก็คือ ในกระบวนการฆ่าเชื้ออาหารนั้น ไม่จำเป็นต้องใช้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในการฆ่าเชื้อ วิธีนี้ไม่เพียงแต่จะรักษาคุณค่าทางโภชนาการของอาหารไว้เท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงการทำลายรสชาติของอาหารได้อีกด้วย มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นของประเทศของฉันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ด้วยการสนับสนุนของเทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นที่หลากหลายได้รับการแนะนำ เช่น เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแรงดันสูงพิเศษ เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสี เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบพัลส์ และเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแสงอัลตราไวโอเลต การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีมีบทบาทที่ดีในโครงสร้างอาหารต่างๆ ในบรรดานั้น เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแรงดันสูงพิเศษที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบในการใช้งานที่ดีในการฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องน้ำผลไม้ แต่เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแรงดันสูงแบบเย็นอื่นๆ ยังคงอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยและยังไม่ได้รับการส่งเสริมและนำไปใช้กันอย่างแพร่หลาย

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแรงดันสูงพิเศษจัดอยู่ในประเภทการฆ่าเชื้อทางกายภาพ หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นนี้คือการสร้างแรงดันสูงพิเศษในอาหารกระป๋องเพื่อฆ่าจุลินทรีย์ หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของโปรตีน และยังทำให้เอนไซม์ทางชีวภาพไม่ทำงานเพื่อให้เกิดการฆ่าเชื้อที่ดี ผลลัพธ์ การใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแรงดันสูงพิเศษไม่เพียงแต่สามารถฆ่าเชื้อได้ที่อุณหภูมิห้องเท่านั้น แต่ยังรับประกันคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติของอาหารกระป๋องได้อีกด้วย แต่ยังช่วยยืดอายุการเก็บรักษาของอาหารกระป๋องได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้อาหารกระป๋องปลอดภัยยิ่งขึ้น เมื่อแปรรูปอาหารกระป๋อง เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยแรงดันสูงพิเศษใช้กันอย่างแพร่หลายในแยมกระป๋อง น้ำผลไม้กระป๋อง และอาหารอื่นๆ และมีบทบาทที่ดีในการฆ่าเชื้อ

อุปสรรคเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อ

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นมีข้อได้เปรียบมากกว่าเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนในระดับหนึ่ง เทคโนโลยีนี้สามารถยับยั้งจุลินทรีย์ในอาหารกระป๋องได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังช่วยแก้ปัญหาที่เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบบดั้งเดิมทำลายสารอาหารและรสชาติของอาหารกระป๋อง และยังตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของผู้คนเกี่ยวกับอาหารได้อีกด้วย อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นจะสามารถยับยั้งจุลินทรีย์ที่ทำให้เน่าเสียในอาหารกระป๋องได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่สามารถบรรลุผลที่ดีในการรักษาสปอร์ของแบคทีเรียหรือเอนไซม์พิเศษ ดังนั้นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็นจึงค่อนข้างจำกัด ดังนั้น ผู้คนจึงได้พัฒนาเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบใหม่ขึ้นมา นั่นคือ เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle เทคโนโลยีนี้ได้เปลี่ยนรูปแบบของเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความเย็น และสามารถให้ผลการฆ่าเชื้อที่ดีในการเชื่อมโยงความเข้มข้นต่ำ เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle มีต้นกำเนิดครั้งแรกในเยอรมนี ผู้คนใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle สำหรับการถนอมเนื้อสัตว์ ในกระบวนการถนอมอาหารกระป๋อง วิดีโอนี้มีปัจจัยกีดขวางหลายประการ ปัจจัยกีดขวางเหล่านี้สามารถป้องกันการเสื่อมสภาพของอาหารกระป๋องได้อย่างมีประสิทธิภาพ และจุลินทรีย์ภายในอาหารกระป๋องไม่สามารถผ่านปัจจัยกีดขวางดังกล่าวได้ ซึ่งนำไปสู่ผลกระทบจากปัจจัยกีดขวางดังกล่าว ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถบรรลุผลการฆ่าเชื้อที่ดี และปรับปรุงคุณภาพของอาหารกระป๋อง

ปัจจุบันเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle ได้รับการวิจัยและนำไปใช้ในประเทศของฉันอย่างเต็มที่ การฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องด้วยเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle สามารถหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ของการเกิดกรดในอาหารหรือการเน่าเสีย สำหรับผักกระป๋องบางชนิด เช่น ถั่วงอกและผักกาดหอมที่ไม่สามารถฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงได้ เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ และสามารถใช้ Hurdle ได้อย่างเต็มที่ ปัจจัยการฆ่าเชื้อไม่เพียงแต่มีผลในการฆ่าเชื้อเท่านั้น แต่ยังป้องกันไม่ให้อาหารกระป๋องมีกรดหรือเน่าเสียอีกด้วย นอกจากนี้ เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle ยังมีบทบาทสำคัญในการฆ่าเชื้อปลากระป๋องได้อีกด้วย สามารถใช้ค่า pH และอุณหภูมิในการฆ่าเชื้อเป็นปัจจัยการฆ่าเชื้อได้ และเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบ Hurdle สามารถใช้ในการแปรรูปอาหารกระป๋องได้ จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพของอาหารกระป๋องได้