Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm

Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm Th.S Nguyễn Lê Hà StoneyFace Page 1 of 37 Thanh trùng đồ hộp THANH TRÙNG ĐỒ HỘP I / MỤC ĐÍCH VÀ PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP THANH TRÙNG I.1 / Mục đích thanh trùng: Thực phẩm trước khi cho vào hộp và được ghép mí kín đã trải qua các công đoạn xử lý như rửa, chần, hấp, rán, hun khói Số vi sinh vật bám trên nguyên liệu thực phẩm đã giảm xuống nhiều nhưng vẫn còn một lượng lớn sống xót hoặc xâm nhập từ môi trường bên ngoài vào thực phẩm trong quá trình chế biến. Đồ hộp chưa được vô trùng vì vậy không thể bảo quản được lâu. Để bảo quản đồ hộp trong thời gian dài không bị hư hỏng biến chất cần phải tiêu diệt các vi sinh vật sống sót ấy – người ta gọi đây là quá trình thanh trùng. Thanh trùng bằng nhiệt còn có tác dụng làm tăng phong vị của đồ hộp, làm nhừ kết cấu tổ chức của thực phẩm. Có điều cần lưu ý về nhiệm vụ của quá trình thanh trùng là nhằm tiêu diệt chỉ các loại vi sinh vật có khả năng phát triển ở điều kiện bảo quản bình thường, đồng thời làm hư hỏng đồ hộp hoặc tạo ra các chất nguy hại đối với sức khỏe con người. Một số vi sinh vật như trực khuẩn khoai tây Bac.licheniformis hay Bac.subtylis không phát triển được trong đồ hộp và vô hại. Việc tiêu diệt chúng không có ý nghĩa, hơn nữa chúng rất bền với nhiệt, cố tình tiêu diệt chúng chỉ có thể dẫn đến hậu quả phung phí năng lượng và giảm chất lượng thực phẩm. Như vậy quá trình thanh trùng cần đạt được không phải độ vô trùng tuyệt đối mà chỉ cần đạt được độ vô trùng côn nghiệp, nghĩa là trong đồ hộp không được tồn tại các vi sinh vật có thể gây hư hỏng thực phẩm hoặc các loại tạo độc tố, và có thể gặp các vi sinh vật không có khả năng phát triển và gây hư hỏng đồ hộp ở các điều kiện bảo quản bình thường. I.2 / Phân loại phương pháp thanh trùng: Để đạt được mục đích thanh trùng, đồng thời đảm bảo phẩm chất của đồ hộp thực phẩm, người ta áp dụng nhiều phương pháp thanh trùng như: - Dùng nhiệt độ để thanh trùng - Thanh trùng bằng chất kháng sinh, chất hóa học - Thanh trùng bằng tia tử ngoại - Thanh trùng bằng dòng điện cao tần - Thanh trùng bằng sóng siêu âm - Thanh trùng bằng điện ly Các phương pháp trên có thể sử dụng độc lập hoặc kết hợp phương pháp này với phương pháp khác, nhằm nâng cao hiệu quả thanh trùng (chất kháng sinh + nhiệt độ, tia tử ngoại + nhiệt độ) Hiện nay phương pháp thanh trùng phổ biến nhất là thanh trùng bằng nhiệt. Người ta chia nó làm ba phương pháp nhỏ là: - thanh trùng ở nhiệt độ thấp - thanh trùng ở nhiệt độ cao - thanh trùng gián đoạn II / CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH THANH TRÙNG BẰNG NHIỆT Đồ hộp sau khi đã được ghép mí kín sẽ được thanh trùng. Quá trình thanh trùng bằng nhiệt được thực hiện theo thứ tự chung như sau: đồ hộp được xếp vào thiết bị thanh trùng, trong đó nhiệt độ tăng từ từ đến mức nhất định. Nhiệt độ cần thiết này được giữ trong khoảng thời gian nhất định, sau đó từ từ hạ thấp. Cuối cùng hộp đã qua thanh trùng được lấy ra khỏi thiết bị. Như vậy các thông số cơ bản của quá trình thanh trùng là nhiệt độ cần đạt được và duy trì trong thiết bị thanh trùng, và thời gian cần thiết nung nấu đồ hộp. Hai thông số này có thể gọi là thông số vi sinh vật vì chúng quyết định việc tiêu diệt vi sinh vật. Việc theo dõi kém chặt chẽ, kỹ lưỡng các thông số này dẫn tới sự hư hỏng đồ hộp do vi sinh vật sau vài ngày, hay đôi khi vài tuần sau khi thanh trùng (hiện tượng tạo khí, biến chua, lên mốc). Nếu nhiệt độ thanh trùng cao hơn 100oC và ta dùng hơi nước để thanh trùng thì cần phải tạo ra áp suất cao tương ứng bằng cách dùng hơi nước bão hòa. Áp suất này không được coi là thông số thứ ba. Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm Th.S Nguyễn Lê Hà StoneyFace Page 2 of 37 Thanh trùng đồ hộp Nhưng nhiều trường hợp quá trình thanh trùng được thực hiện ở áp suất cao hơn áp suất cần thiết để đạt được nhiệt độ thanh trùng định trước. Điều này thường xảy ra khi thanh trùng hộp thủy tinh hay hộp sắt ở nhiệt độ cao, áp suất bên trong hộp quá lớn có thể gây hư hỏng vỏ hộp, làm bung nắp ra khỏi miệng hộp thủy tinh. Ta cần tạo ra “áp suất” thêm nhằm cân bằng áp suất bên trong hộp, gọi là áp suất đối kháng. Đây là thông số thứ ba của quá trình thanh trùng. Thông số này không gây ảnh hưởng gì đến sự tiêu diệt vi sinh vật và là thông số vật lý. Tuy nhiên có vai trò không kém gì nhiệt độ và thời gian. Đối với mỗi loại đồ hộp, các thông số của quá trình thanh trùng không giống nhau. Xét sau đây các yếu tố ảnh hưởng đến thông số của quá trình thanh trùng và lựa chọn chế độ chế biến nhiệt cho các đồ hộp. II.1 / Nhiệt độ thanh trùng – các yếu tố quyết định sự lựa chọn nhiệt độ thanh trùng: Các sản phẩm đồ hộp là môi trường rất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Tuy nhiên không phải trong mỗi sản phẩm vi sinh vật đều có thể phát triển thuận lợi như nhau bởi vì chúng rất nhạy với độ acid hoạt động của môi trường trong đó chúng sống. Các thực phẩm đồ hộp nói chung đều được coi là môi trường chua, vì độ pH của chúng nói chung đều nhỏ hơn 7 (trừ một số trường hợp vô cùng hiếm). Tuy nhiên điều này còn chưa đủ để cho ta khả năng đánh giá về sự hiện diện và tồn tại của vi sinh vật trong môi trường. Các nhà vi sinh vật học đánh giá độ chua của thực phẩm dựa trên phẩn ứng của Cl. Botulinium với độ acid của môi trường. Cl.botulinium là vi sinh vật gây hư hỏng nguy hiểm nhất đối với sứa khỏe con người. Nó là loại vi sinh vật kỵ khí sinh nha bào tùy tiện, có khả năng tạo ra chất độc. Môi trường thực phẩm trong hộp đã bài khí và ghép mí kín là môi trường thích hợp cho Cl. Botulinium phát triển. Người ta phân biệt 6 loại Cl. Botulinium A, B, C, D, E và F. Trong đó loại A và B là nguy hiểm nhất vì chúng rất bền với nhiệt. Các loại này có khả năng phân hủy protid động và thực vật, chúng cũng phân hủy cà glucid và tạo khí. Bản thân Cl. Botulinium không thể gây hại gì cho cơ thể chúng ta vì chúng không có khả năng phát triển và gây nguy hại ở cơ thể sống của chúng ta cũng như động vật. Chúng chỉ phát triển được ở môi trường đã chết, nghĩa là chúng có thể phát triển được ở tất cả thực phẩm trừ rau, hoa quả tươi. Trong quá trình sống và phát triển Cl. Botulinium sản sinh ra độc tố vô cùng nguy hại đối với sức khỏe và cuộc sống con người. Nhiều nhà khoa học nhận xét rằng độc tố do Cl. Botulinium tao ra mạnh hơn HCN cả ngàn lần. Tuy nhiên sự so sánh này không được chính xác lắm bởi vì khi nghe như vậy ta có cảm giác độc tố của Cl. Botulinium tác dụng nhanh và gây tử vong nhanh. Thật sự độc tố của Cl. Botulinium là chất độc hại đối với hệ thần kinh và tác dụng chậm, nó có tác dụng sau 8-12h, đôi khi còn chậm hơn. Bệnh nhân chỉ có thể được cứu sống nếu như được truyền huyết thanh chống Cl. Botulinium lúc mới bị ngộ độc. Như vậy khi nói đến tác dụng độc hại của Cl. Botulium ta không nói đến tác dụng nhanh hay chậm mà là nói đến nồng độ. Chỉ 10-5mg độc tố này có tác dụng giết chết một lợn biển. Thường thường các sản phẩm bị nhiễm độc tố của Cl. Botulinium có biểu hiện hư hỏng dễ nhận thấy: cơ thịt rữa, có mùi khó chịu, có hiện tượng tạo khí do đó nắp hộp phồng lên. Tuy nhiên có không ít trường hợp sản phẩm đã bị nhiễm độc nhưng bề ngoài và mùi vị thành phẩm không có gì biến đổi, vì vậy dễ dàng bị trúng độc mà không hay biết vì triệu chứng biểu hiện việc ngộ độc xuất ra chậm. Độc tố Cl. Botulinium không bền với nhiệt, chỉ cần đun 20-30’ ở nhiệt độ 80oC là có thể diệt hoàn toàn nó. Nếu trước khi sử dụng đồ hộp ta đun nóng thì độc tố này sẽ trở nên hoàn toàn vô hại. Tuy nhiên phần lớn đồ hộp mà trong đó Cl. Botulinium có khả năng phát triển lại thường được sử dụng ở dạng nguội (nước giải khát làm từ cà chua, đồ hộp rau thái miếng, cá thái miếng) vì vậy phương pháp đun nóng đồ hộp trước khi dùng ít khi được thực hiện. Trong đồ hộp không phải chỉ có Cl. Botulinium có khả năng phát triển, còn nhiều vi sinh vật gây hư hỏng bền nhiệt hơn như C. sporogenes, C. perfringes, C.putrificum. Các vi sinh vật kỵ khí này thường là nguyên nhân gây hư hỏng đồ hộp thịt và cá. Tuy nhiên biểu hiện hư hỏng của đồ hộp bởi các vi sinh vật này rất rõ ràng: mùi khó chịu, thực phẩm rữa nát, bọt khí Æ không ai ăn nhầm, và độc tố của các vi sinh vật này cũng không độc như của Cl. Botulinium. Vì vậy trên toàn thế giới người ta cho rằng phải thanh trùng để diệt hết Cl. Botulinium trong đồ hộp và bảng phân loại thực phẩm cũng dựa trên phản ứng của nó trong môi trường có độ acid. Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm Th.S Nguyễn Lê Hà StoneyFace Page 3 of 37 Thanh trùng đồ hộp Trước kia người ta cho rằng Cl. Botulinium không thể phát triển trong đồ hộp có độ acid nhỏ hơn 4.5. Vì vậy các sản phẩm có pH ≤ 4.5 được coi là chua, các sản phẩm có pH > 4.5 được coi là ít chua. Tuy nhiên thời gian sau này các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng chúng có thể phát triển ngay cả ở môi trường có độ acid cao hơn. Vì vậy giá trị pH này dần dần giảm xuống, đầu tiên là 4.4 sau đó còn 4.2. Đối với các vi sinh vật khác: ¾ Vi sinh vật kỵ khí gây mốc: phát triển tốt nhất là ở pH ≥ 6.0, có thể phát triển trong khoảng pH 4.5-5.0 mà không sinh khí. ¾ Vi sinh vật kỵ khí có độ bền nhiệt cao như C. themosaccharo. cyticum phát triển khá tốt ở pH 4.5-5.0 gây rửa nát, phân hủy glucid tạo khí, do vậy làm phồng hộp. ¾ B. stearothermophilus – bền nhiệt, làm chua thực phẩm nhưng không tạo khí, phát triển ở môi trường ít chua, đặc biệt là chứa nhiều đường và tinh bột. ¾ Trong đồ hộp không chua thậm chí cũng có thể phát triển các vi sinh vật bền nhiệt thuộc nhóm ưa khí sinh nha bào – cho dù trong hộp ít không khí, chúng gây hư hỏng đồ hộp cá thịt, ngô đậu, thường gây phồng hộp. Môi trường hoạt động của chúng là môi trường không chua. ¾ Có rất nhiều vi sinh vật (các virus, nấm mốc, nấm men – có khả năng tạo nha bào hoặc không) phát triển mạnh ở môi trường có độ acid cao, nhưng chúng lại không bền với nhiệt. Như vậy các đồ hộp thực phẩm có thể phân làm 2 nhóm: ít chua (pH≥4.2) và chua (pH≤4.2). Nhóm đồ hộp ít chua thanh trùng ở nhiệt độ > 100oC, thường người ta hay sử dụng nhiệt độ 112- 120oC, đôi khi 125-130oC. Nhóm đồ hộp chua được thanh trùng ở nhiệt độ ≤100oC, nhưng không thấp hơn 75-80oC. Nhóm đồ hộp ít chua gồm đồ hộp cá, thịt, sữa, rau. Nhóm đồ hộp chua gồm tất cả các đồ hộp hoa quả, nước quả đường, nước quả ép Tuy nhiên sự phân loại đồ hộp ra làm 2 nhóm này chỉ là gần đúng. Thời gian sau này người ta tìm ra một loạt những trường hợp cần lưu ý khi chọn nhiệt độ thanh trùng. 9 Nước cà chua giải khát có pH 4.0-4.5 lại là môi trường, ở những điều kiện xác định, rất thuận lợi cho Cl. Botulinium phát triển và tạo độc tố. Từ năm 1973 trở đi, người ta thanh trùng nước cà chua ở nhiệt độ 120oC như là đồ hộp thuộc nhóm ít chua 9 Nước mơ đục có pH 3.8-3.9 cũng là môi trường thích hợp cho các botuliz. Vì vậy người ta thanh trùng nước mơ đục (và các độ hộp sản xuất từ mơ nói chung) ở nhiệt độ 110oC, hoặc hạn hữu ở 100oC nếu pH<3.8. 9 Các salad dầu dấm chế biến từ rau tươi (bắp cải, ớt ngọt, cà chua, cà rốt, hành, củ dền) có pH trong khoảng 3.7-4.2 nhưng lại được thanh trùng ở nhiệt độ 112-120oC vì trong đồ hộp này có dầu và bản thân rau là thành phần ít chua, lượng dấm trộn vào đồ hộp chưa kịp phân bổ đều khắp thể tích sản phẩm trong thời gian thanh trùng. 9 Các sản phẩm cà chua cô đặc có pH>4.2 nhưng lại thường thanh trùng chỉ ở nhiệt độ 100oC vì cà chua cô đặc không phải là môi trường thuận lợi cho các botuliz và các loài yếm khí phát triển. Như vậy, ngoài các trường hợp đáng lưu ý đã kể trên, có thể chấp nhận sự phân chia đồ hộp thực phẩm theo chỉ số pH thành hai nhóm: • Nhóm có pH>4.2 : nhiệt độ thanh trùng từ 100oC trở lên. • Nhóm có pH≤4.2 : nhiệt độ thanh trùng là 100oC hay thấp hơn. Thanh trùng là thuật ngữ chung chỉ quá trình gia công nhiệt cho đồ hộp ở một nhiệt độ bất kỳ nào đó, nằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật trong hộp. Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm Th.S Nguyễn Lê Hà StoneyFace Page 4 of 37 Thanh trùng đồ hộp Ta phân biệt ba dạng thanh trùng: • Thanh trùng ở nhiệt độ cao – thanh trùng ở nhiệt độ >100oC • Thanh trùng ở nhiệt độ thấp – thanh trùng ở nhiệt độ ≤100oC • Thanh trùng gián đoạn hay thanh trùng lặp lại – đồ hộp được xử lý gia công nhiệt 2 hay 3 lần, khoảng thời gian giữa các lần nấu là 20-28h. Phương pháp thanh trùng gián đoạn khác với các phương pháp thanh trùng thông thường ở chỗ mỗi lần gia công nhiệt ở đây không đạt được độ vô trùng cần thiết. Ví dụ người ta thanh trùng ở nhiệt độ như bình thường nhưng mỗi lần chỉ nấu trong thời gian rất ngắn. Hoặc người ta cũng nấu trong khoảng thời gian như bình thường nhưng ở nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ cần thiết cho loại đồ hộp này. Ví dụ: • Đồ hộp mơ đào nước đường: Thanh trùng 1 lần 40-50’ ở nhiệt độ 100oC. Thanh trùng 3 lần ở 100oC, mỗi lần 5’ Æ Quả không bị rữa nát, có độ chắc cứng. • Đồ hộp “thịt lợn phi lê” Theo bảng chọn nhiệt độ thanh trùng phụ thuộc độ acid phải thanh trùng ở nhiệt độ 115- 120oC – Người ta thanh trùng ở nhiệt độ 100oC. Nấu 60-70’ ở nhiệt độ này, sau đó làm nguội và để giữ 20-28h ở nhiệt độ phòng (18-20oC) rồi nấu 60-70’ lần hai. Thanh trùng ở nhiệt độ thấp hơn như vậy cho phép ta giữ được độ mềm mà dai chắc của thịt – điều ta khó đạt nếu thanh trùng một lần ở nhiệt độ 115-120oC. Trên cơ sở vi sinh vật học, nguyên tắc của phương pháp thanh trùng gián đoạn này được giải thích như sau: ở lần nấu đầu tiên một số lượng lơn vi khuẩn bị tiêu diệt. Một số ít đã kịp chuyển sang dạng nha bào khi môi trường bên ngoài chuyển sang chiều hướng không thuận lợi cho chúng, nghĩa là nhiệt độ tăng lên như vậy. Trong thời gian giữ đồ hộp ở nhiệt độ phòng (18- 20oC) trước khi đem nấu lần 2 các nha bào sẽ trở lại trạng thái bình thường và bị tiêu diệt do tác dụng của nhiệt độ trong lần nấu thứ 2. Tuy nhiên có điều cần lưu ý là các đồ hộp sản xuất từ thịt, do yêu cầu cảm quan không nên thanh trùng ở nhiệt độ >100oC và được thanh trùng lặp lại ở nhiệt độ <100oC hay thậm chí thanh trùng lặp lại ở nhiệt độ 100oC không phải là đồ hộp “thật sự” theo cách hiểu thông thường của khái niệm này. Thời hạn bảo quản của các đồ hộp này giới hạn trong khoảng 3-6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ đã được hạ thấp chẳng hạn <15oC Æ ta gọi là đồ hộp ¾ hoặc nhiệt độ 0-5oC Æ đồ hộp ½ hay bán đồ hộp. Ví dụ: các đồ hộp sản xuất từ thịt muối, thịt hun khói. Dù sao đi nữa việc áp dụng phương pháp thanh trùng gián đoạn không mấy thuận tiện. Bởi vì trong sản xuất và trong tiêu thụ ta cũng gặp khó khăn rất nhiều. Ngoài việc trong sản xuất tốn công, trong bảo quản đồ hộp 3/4 , đồ hộp ½ cũng gặp rắc rối không ít. Ta cần bảo quản ở nhiệt độ <15oC hay 0-5oC – việc này tốn kém và đòi hỏi phải kiểm tra thường xuyên, cái việc mà không phải lúc nào ta cũng có thể làm được (ở cửa hàng không có máy lạnh, khi vận chuyển, tới người tiêu dùng). Mà nếu không thể đảm bảo được nhiệt độ cần thiết đã được quy định, hoặc thời hạn bảo quản đồ hộp thì sẽ dẫn tới những hậu quả không hay, thậm chí nguy hiểm bởi vì trong đồ hộp dù thế nào chăng nữa vẫn còn sót lại một số lượng các vi khuẩn có khả năng gây hư hỏng đồ hộp và nguy hại cho con người. Các “đồ hộp thực sự”, nghĩa là không cần bảo quản ở các điều kiện môi trường quy định trước như nhiệt độ, thời gian bảo quản, không phải là có độ vô trùng tuyệt đối, trên thực tế ta không sản xuất ra được loại đồ hộp 100% vô trùng mà chỉ đạt được các đồ hộp có độ vô trùng công nghiệp II.2 / Các yếu tố xác định thời gian thanh trùng: Thanh trùng là quá trình xử lý nhiệt cho đồ hộp nhằm mục đích tiêu diệt các vi sinh vật trong đồ hộp sau khi ghép mí để bảo quản đồ hộp được lâu dài. Khi thanh trùng, ta nâng nhiệt độ trong thiết bị thanh trùng đến mức nhất định, sau đó giữ nhiệt độ đó trong khoảng thời gian cần thiết, sau cùng là làm nguội. Như vậy thời gian thanh trùng bao gồm hai khoảng: thời gian nâng nhiệt và thời gian giữ nhiệt. Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm Th.S Nguyễn Lê Hà StoneyFace Page 5 of 37 Thanh trùng đồ hộp Trong phòng thí nghiệm, trên nhà máy, người ta xác định thời gian thanh trùng ra sao? Để trả lời cho câu hỏi này, người ta bắt đầu từ khái niệm thời gian tiêu diệt: nếu ta bỏ vi sinh vật vào một ống thủy tinh mỏng gắn hai đầu sau đó nhúng vào nước sôi hay nói chung vào môi trường đã được nung nóng trước, thì vi sinh vật sẽ chết. Tuy nhiên việc này không xảy ra lập tức. Để tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ thanh trùng nào đó cần một khoảng thời gian nhất định tương ứng. Khoảng thời gian này được gọi là thời gian tiêu diệt. Người ta có thể xác định thời gian tiêu diệt ở một nhiệt độ cho trước bằng cách chuẩn bị một số ống đường kính rất nhỏ, thành mỏng; ống cần mỏng để có thể bỏ qua thời gian nung nóng ống, và ta có thể tính thời gian từ lúc bắt đầu cho ống vào môi trường đã được chuẩn bị nóng trước. Cứ mỗi khoảng thời gian nhất định (5’ một) ta lấy một hay vài ống ra, lập tức làm lạnh bằng nước đá để nhiệt độ không tác dụng lên vi sinh vật nữa, sau đó phân tích mẫu: ta xác định thời điểm khi mà trong ống không còn nha bào sống nữa. Thời gian từ khi thả ống vi sinh vật vào môi trường đã đun nóng đến nhiệt độ nhất định tới khi các vi sinh vật đã bị tiêu diệt là thời gian tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ cho trước. Tuy nhiên khái niệm thời gian tiêu diệt chỉ được dừng với ý nghĩa gần đúng, cho chúng ta thuận tiện khi nói về quá trình tiêu diệt vi sinh vật. Bởi vì trên thực tế, khi thanh trùng đồ hộp tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật và nha bào trong môi trường ẩm là việc không thể được. Thanh trùng càng lâu, số lượng vi sinh vật sống sót giảm xuống, ngày càng ít đi, nhưng vẫn còn một lượng vi sinh vật nào đó còn sót lại. Trở lại việc xác định thời gian tiêu diệt ở trên: số lượng ống ta lấy để làm thí nghiệm ít, vì vậy việc trong ống không còn vi sinh vật sống sót chỉ có thể hiểu là như vậy số vi sinh vật sống sót đã giảm xuống dưới mức 1 tế bào / ống. Nếu làm thí nghiệm nhiều ống Æ vẫn còn 10-n Ta quay trở về với vấn đề thời gian thanh trùng đồ hộp. Tương tự thí nghiệm trên, nếu ta xếp đồ hộp vào thiết bị thanh trùng và tất cả các phần của đồ hộp đều đạt được nhiệt độ thanh trùng cần thiết ngay lập tức thì thời gian tiêu diệt mà ta xác định nhờ phương pháp ống cũng chính là thời gian thanh trùng cần thiết cho thanh trùng đồ hộp. Tuy nhiên, khi thanh trùng đồ hộp bằng nước hay hơi nóng thì không phải toàn bộ các phần của hộp đều nóng lên, đạt nhiệt độ cho trước lập tức. Phần thực phẩm ở ngoài cạnh vỏ hộp sẽ nóng lên trước, rồi từ từ mới tới phần bên trong, sau cùng là phần xa vỏ hộp nhất – phần ở gần tâm hình học của hộp. Như vậy phần trung tâm hộp cũng có vi sinh vật như các phần khác nhưng lại bắt đầu được thanh trùng chậm nhất, chậm hơn nhiều so với lớp ngoài. Do đó vi sinh vật ở đây có khả năng sống sót nhiều hơn so với vi sinh vật ở các lớp ngoài, và khi ta nói thời gian tiêu diệt vi sinh vật có nghĩa là ta đang nói đến các tế bào vi sinh vật các phần tử ở phần tâm hộp. Thời gian tiêu diệt được tính bắt đầu từ thời điểm trung tâm hộp đạt được nhiệt độ định trước chứ không phải từ lúc bắt đầu đun nóng hộp trong thiết bị thanh trùng. Một cách gần đúng: Thời gian thanh trùng = thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp + thời gian tiêu diệt (thời gian cần thiết để diệt vi sinh vật ở trung tâm hộp, bắt đầu từ lúc đạt được nhiệt độ định trước) Tuy nhiên cách tính thời gian thanh trùgn này không được đúng. Vì trên thực tế vi sinh vật ở tâm hộp bị tiêu diệt không phải chỉ từ lúc tâm hộp đạt được nhiệt độ định trước mà từ sớm hơn, lúc tâm hộp chưa đạt được nhiệt độ định trước. Vì vậy : T thanh trùng ≠ T truyền nhiệt + T tiêu diệt Mà phải nói : T thanh trùng = f (T truyền nhiệt , T tiêu diệt) T thanh trùng phụ thuộc vào những yếu tố gì? T truyền nhiệt (thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp – phụ thuộc các yếu tố nhiệt lý) - Tính chất vật lý của thực ph