Cơ sở của quá trình thanh trùng đồ hộp thực phẩm  (Page 9/12)

- Ảnh hưởng tính chất vật lý của bao bì

Khi truyền nhiệt từ môi trường đun nóng bên ngoài vào khu vực trung tâm của bao bì. Trước hết phải khắc phục nhiệt trở của thành bao bì, nhiệt trở này phụ thuộc vào độ dầy của bao bì () và hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm bao bì (). Nhiệt trở đó biểu thị bằng tỉ số /. Nhiệt trở chung càng lớn thì thời gian truyền nhiệt càng kéo dài.

Bảng 4.9. tính chất vật lý của các loại bao bì

(Nguyễn Vân Tiếp. 2000)

Nhưng trong quá trình thanh trùng, không thể nghiên cứu riêng rẽ ảnh hưởng nhiệt trở của bao bì, mà phải xét ảnh hưởng của cả khối sản phẩm :

 Trường hợp sản phẩm lỏng đựng trong bao bì sắt tây: sự truyền nhiệt từ môi trường đun nóng tới thành hộp sắt là sự truyền nhiệt chủ yếu bằng đối lưu. Thời gian truyền nhiệt đối với các sàn phẩm lỏng đựng trong bao bì sắt tây rất ngắn.

 Trường hợp sản lỏng đựng trong bao bì thủy tinh: sự truyền nhiệt gồm đối lưu và dẫn nhiệt. Thời gian truyền nhiệt trong chế độ thanh trùng này lớn hơn thời gian truyền nhiệt của trường hợp trên.

 Trường hợp sản phẩm đặc đựng trong bao bì sắt tây : sự truyền nhiệt ở bên trong hộp chủ yếu bằng dẫn nhiệt. Thời gian đun nóng trong trường hợp này sẽ kéo dài hơn 2 trường hợp trên. Và coi thời gian đó chủ yếu phụ thuộc vào tính chất và nhiệt trở của sản phẩm đặc.

 Trường hợp sản phẩm đặc đựng trong bao bì thủy tinh : Sự truyền nhiệt chủ yếu cũng bằng dẫn nhiệt. Thời gian truyền nhiệt trong trường hợp này dài nhất và phụ thuộc vào tính chất của bao bì thủy tinh và sản phẩm, trong đó tính chất của sản phẩm giữ vai trò chủ yếu.

Tóm lại trong cả 4 trường hợp: Tính dẫn nhiệt và độ dầy của bao bì chỉ có ảnh hưởng đáng kể đến thời gian truyền nhiệt trong chế độ thanh trùng khi có các dòng đối lưu mạnh. Trường hợp đồ hộp chứa sản phẩm đặc, nghĩa là sự truyền nhiệt chủ yếu bằng dẫn nhiệt thì các đặc điểm của bao bì ít có ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt. Mà chủ yếu là tính chất của sản phẩm, sản phẩm càng đặc, càng có hệ số dãn nhiệt nhỏ và bề dầy lớp sản phẩm từ ngoài vào lớp giữa hộp càng lớn, thì thời gian truyền nhiệt càng kéo dài.

- Ảnh hưởng kích thước hình học của bao bì

Các loại bao bì có những hình dạng và kích thước hình học rất phức tạp. Nên việc nghiên cứu ảnh hưởng kích thước hình học của bao bì tới thời gian truyền nhiệt chưa được đầy đủ lắm. Loại bao bì có kích thước hình học đơn giản nhất là bao bì hình trụ. Dựa trên những kiến thức cơ bản của lý thuyết về truyền nhiệt, đã tính được thời gian truyền nhiệt của bao bì hình trụ theo công thức :

t­­o = A (8,3HD + D2)

Với

$A=\frac{\text{19}-\frac{1}{\text{lg}d-\mathrm{0,}\text{01}}}{\text{973}\lambda }$ ; $\delta =\frac{T_2-T_1}{T_n-T_1}$

H : chiều cao ngoài của hộp, (cm)

D : đường kính ngoài của hộp, (cm)

T1 : nhiệt độ ban đầu của hộp, (o­C)

T2 : nhiệt độ khi cuối ở giữa hộp, (oC)

Tn : nhiệt độ thanh trùng, (oC)

 : hệ số dẫn nhiệt chung của đồ hộp, (w/moC)

to : thời gian đun nóng ở giữa hộp từ nhiệt độ T1 đến T2, (phút)