เหตุใดอุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียสจึงไม่ใช่อุณหภูมิที่ใช้ในการฆ่าเชื้อได้ทั่วไป?

ในอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหารด้วยความร้อน121 องศาเซลเซียส (250 องศาฟาเรนไฮต์)อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เป็นตัวเลขที่คุ้นเคยกันดี หลายคนเข้าใจว่าอาหารจะปลอดภัยเสมอเมื่ออุณหภูมิถึง 121 องศาเซลเซียส และผู้ผลิตบางรายถึงกับใช้ 121 องศาเซลเซียสเป็นอุณหภูมิฆ่าเชื้อคงที่ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ แต่ความเข้าใจนี้เป็นความเข้าใจผิดที่พบได้ทั่วไป

สำหรับการฆ่าเชื้ออาหาร ประสิทธิภาพของกระบวนการไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่าอุณหภูมิเพียงค่าเดียว แต่ขึ้นอยู่กับผลรวมของปัจจัยต่างๆอุณหภูมิและเวลาซึ่งแสดงออกมาในรูปของค่า F₀.

121 องศาเซลเซียส เป็นอุณหภูมิอ้างอิงที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลซึ่งใช้ในการคำนวณกระบวนการทางความร้อน แต่ไม่ใช่เพียงอุณหภูมิเดียวที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารทุกชนิด

เหตุใดอุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียสจึงกลายเป็นอุณหภูมิอ้างอิงในอุตสาหกรรม?

121.1 องศาเซลเซียส (250 องศาฟาเรนไฮต์)คืออุณหภูมิอ้างอิงที่ใช้กันทั่วไปในการคำนวณค่าความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์ (ค่า F₀ในกระบวนการแปรรูปอาหารด้วยความร้อน

ที่อุณหภูมินี้ จุลินทรีย์ที่ทนความร้อน เช่นคลอสทริเดียม โบทูลินัมสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ 121°C เป็นจุดอ้างอิงที่สำคัญสำหรับกระบวนการฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องที่มีความเป็นกรดต่ำ อาหารสำเร็จรูป และอาหารสัตว์เลี้ยงแบบเปียก

อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่า 121 องศาเซลเซียสเป็นค่าอ้างอิงในการคำนวณ ไม่ใช่อุณหภูมิที่บังคับใช้สำหรับผลิตภัณฑ์อาหารทุกชนิด

ทำไมผลิตภัณฑ์ทุกชนิดจึงไม่สามารถใช้ความร้อนที่ 121°C ได้?

อาหารแต่ละชนิดมีลักษณะ ส่วนประกอบ และความเสี่ยงทางจุลชีววิทยาที่แตกต่างกัน ดังนั้น กระบวนการฆ่าเชื้อจึงควรได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์นั้นๆ

1. ความเป็นกรดของอาหารส่งผลต่อกระบวนการที่จำเป็น

โดยทั่วไปแล้ว อาหารจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้:

• อาหารที่มีความเป็นกรดต่ำ (pH > 4.6)
• อาหารที่เป็นกรด (pH ≤ 4.6)

อาหารที่มีความเป็นกรดมักมีความทนทานต่อความร้อนจากจุลินทรีย์ต่ำกว่า ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น:

• น้ำผลไม้
• ผลิตภัณฑ์จากมะเขือเทศ
• แยม
• ผักดอง

โดยทั่วไปแล้วอาจดำเนินการแปรรูปที่อุณหภูมิต่ำกว่า ขึ้นอยู่กับสูตรและข้อกำหนดของกระบวนการผลิต

อาหารที่มีความเป็นกรดต่ำ เช่น ผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ อาหารทะเล ผลิตภัณฑ์จากนม และอาหารสัตว์เลี้ยง โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้กระบวนการให้ความร้อนที่ควบคุมอย่างระมัดระวังมากขึ้นเพื่อให้ได้ความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์

2. ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนามากกว่า ไม่ได้หมายความว่าจะต้องใช้ความร้อนสูงกว่าเสมอไป

โดยทั่วไปมักสันนิษฐานว่า:“ยิ่งผลิตภัณฑ์มีความหนามากเท่าไร อุณหภูมิในการฆ่าเชื้อก็ควรจะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น”

ในทางปฏิบัติแล้ว สิ่งนี้ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป

สำหรับผลิตภัณฑ์อย่างเช่นเนื้อวัวหั่นชิ้น โจ๊ก ซุปข้น และเนยถั่วลิสง ความท้าทายหลักมักไม่ใช่การเพิ่มอุณหภูมิ แต่เป็นการทำให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทความร้อนไปยังจุดที่เย็นภายในผลิตภัณฑ์อย่างเพียงพอ

ในหลายสถานการณ์ วิธีที่เหมาะสมกว่าคือการปรับรูปแบบการให้ความร้อน ปรับระยะเวลาการคงอุณหภูมิ หรือแก้ไขข้อกำหนดของบรรจุภัณฑ์ แทนที่จะเพิ่มอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว

3. วัสดุบรรจุภัณฑ์มีผลต่อกระบวนการฆ่าเชื้อ

บรรจุภัณฑ์รูปแบบต่างๆ มีระดับความทนทานต่อความร้อน ความดัน และสภาวะการทำความเย็นที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมถึง:

• ขวดพลาสติก
• ถาด PP
• ถุงตั้งได้
• ถุงมีปาก
• ขวดแก้ว
• กระป๋องโลหะ

หากพารามิเตอร์ของกระบวนการไม่ได้ถูกออกแบบอย่างเหมาะสม ปัญหาต่างๆ เช่น บรรจุภัณฑ์เสียรูปทรง ซีลเสียหาย หรือการรั่วไหล อาจเกิดขึ้นได้แม้ว่าจะบรรลุระดับการฆ่าเชื้อที่ต้องการแล้วก็ตาม

ดังนั้น การออกแบบกระบวนการฆ่าเชื้อจึงต้องคำนึงถึงไม่เพียงแต่ตัวผลิตภัณฑ์อาหารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ด้วย

ค่า F₀ เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของการฆ่าเชื้อ

ในด้านการแปรรูปอาหาร อุตสาหกรรมจะให้ความสำคัญกับเรื่องต่อไปนี้มากกว่าค่า F₀แทนที่จะเป็นจุดอุณหภูมิเพียงจุดเดียว

ค่า F₀ พิจารณาทั้งอุณหภูมิในการฆ่าเชื้อและระยะเวลาในการคงสภาพ ทำให้ได้ค่าที่วัดผลกระทบทางความร้อนโดยรวมในระหว่างกระบวนการ

ตัวอย่างเช่น:

• กระบวนการบางอย่างอาจใช้ความร้อนสูงกว่าในช่วงเวลาสั้นกว่า เช่น 121 องศาเซลเซียส ในช่วงเวลาสั้นๆ
• กระบวนการบางอย่างอาจใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าเป็นเวลานานกว่า เช่น 115°C โดยคงอุณหภูมิไว้นานขึ้น

ตราบใดที่ได้ค่า F₀ ที่ต้องการและกระบวนการได้รับการตรวจสอบความถูกต้องอย่างเหมาะสม การผสมผสานอุณหภูมิและเวลาที่แตกต่างกันอาจสามารถตอบสนองความต้องการด้านความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์ได้

กระบวนการฆ่าเชื้อที่ออกแบบมาอย่างดีมีจุดมุ่งหมายเพื่อรับประกันความปลอดภัยของอาหาร ในขณะเดียวกันก็ลดผลกระทบต่อสี เนื้อสัมผัส สารอาหาร และรสชาติของผลิตภัณฑ์ให้น้อยที่สุด

การเลือกกระบวนการฆ่าเชื้อที่เหมาะสม

อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส ไม่ใช่คำตอบที่เหมาะสมสำหรับการฆ่าเชื้ออาหารทุกประเภท แต่เป็นอุณหภูมิอ้างอิงแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการคำนวณความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์

ในการผลิตจริง ควรพัฒนาระบบการฆ่าเชื้อโดยพิจารณาจาก:

• หมวดหมู่อาหาร
• ระดับความเป็นกรด
• รูปแบบบรรจุภัณฑ์
• คุณลักษณะการแทรกซึมความร้อน
• ค่า F₀ เป้าหมาย

แทนที่จะใช้พารามิเตอร์ที่ตายตัว ผู้ผลิตควรสร้างกระบวนการผ่านการกำหนดพารามิเตอร์ต่างๆการทดสอบการกระจายความร้อน การทดสอบการแทรกซึมความร้อน และการตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการ.

โซลูชันการฆ่าเชื้อที่เชื่อถือได้ต้องอาศัยการจับคู่ที่เหมาะสมระหว่างคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ การออกแบบกระบวนการ และการเลือกอุปกรณ์ด้วยการเลือกใช้กลยุทธ์การควบคุมอุณหภูมิ เวลา และความดันที่เหมาะสม ผู้ผลิตอาหารสามารถสนับสนุนความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ รักษาคุณภาพ และบรรลุประสิทธิภาพการผลิตที่คงที่ได้