อาหารกระป๋อง อาหารพร้อมรับประทาน และอาหารสัตว์เลี้ยงแบบเปียก สามารถวางขายบนชั้นวางสินค้าในร้านค้าที่อุณหภูมิห้องได้นานหลายเดือน แต่ก็ยังคงปลอดภัยต่อการบริโภค เหตุผลก็คือ การฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์ ซึ่งเป็นกระบวนการควบคุมความร้อนที่เป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมอาหารฆ่าเชื้อด้วยความร้อนทั้งหมด สำหรับผู้ผลิตอาหาร การเข้าใจเรื่องการฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์คือความแตกต่างระหว่างกระบวนการผลิตที่ได้รับการตรวจสอบแล้วกับโรงงานที่เพียงแค่ให้ความร้อนกับผลิตภัณฑ์และหวังว่าทุกอย่างจะออกมาดี

คู่มือนี้อธิบายความหมายของความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์ ความสำคัญของความปลอดเชื้อต่อความปลอดภัยและอายุการเก็บรักษา ปัจจัยที่มีผลต่อความปลอดเชื้อ และวิธีการตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูง นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงจุลินทรีย์เป้าหมายที่อยู่เบื้องหลังการออกแบบกระบวนการ ความหมายของค่า F₀ และเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูงที่ใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ

การทำหมันเชิงพาณิชย์คืออะไร?

ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์ คือ สภาวะที่ได้มาจากการแปรรูปที่เหมาะสม ซึ่งควบคุมจุลินทรีย์ที่สามารถแพร่พันธุ์ได้ภายใต้สภาวะการจัดเก็บและจำหน่ายที่กำหนดไว้ รวมถึงจุลินทรีย์ที่มีความสำคัญต่อสุขภาพของประชาชน ให้อยู่ในระดับที่ต้องการ ไม่ได้หมายความว่าจุลินทรีย์ทุกชนิดถูกทำลายไปหมดแล้ว เป้าหมายคือระดับความคงตัวทางจุลชีววิทยาที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์นั้นๆ และสภาวะการจัดเก็บที่กำหนดไว้

ภายใต้ข้อกำหนดเกี่ยวกับอาหารกระป๋องที่มีความเป็นกรดต่ำที่เผยแพร่โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (21 CFR Part 113) ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์ของอาหารที่มีความเป็นกรดต่ำซึ่งผ่านกระบวนการให้ความร้อน หมายถึง สภาวะที่ได้จากการใช้ความร้อนซึ่งทำให้ปราศจากจุลินทรีย์ที่มีชีวิต รวมถึงสปอร์ ที่สามารถแพร่พันธุ์ในอาหารได้ภายใต้สภาวะการเก็บรักษาและการกระจายสินค้าตามปกติโดยไม่ต้องแช่เย็น คำจำกัดความตามกฎระเบียบเช่นนี้เป็นพื้นฐานทางเทคนิคของคำนี้ และผู้ผลิตที่ส่งออกอาหารที่เก็บรักษาได้นานควรตรวจสอบคำจำกัดความที่ถูกต้องซึ่งใช้ได้ในตลาดปลายทางของตน

ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์เทียบกับความปลอดเชื้อโดยสมบูรณ์

สำหรับผู้ผลิตอาหาร ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์มุ่งเน้นไปที่การบรรลุความปลอดภัยและความเสถียรที่จำเป็นภายใต้สภาวะการผลิต การจัดเก็บ และการจัดจำหน่ายในโลกแห่งความเป็นจริง ในขณะเดียวกันก็รักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เหตุใดการฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์จึงมีความสำคัญ?

ความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์ส่งผลกระทบมากกว่าแค่ความปลอดภัยของอาหาร ยังมีผลต่ออายุการเก็บรักษา คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และข้อกำหนดในการจัดเก็บอีกด้วย

• ความปลอดภัยของอาหาร:ควบคุมเชื้อก่อโรคเป้าหมายและจุลินทรีย์ที่สร้างสปอร์ทนความร้อนที่เกี่ยวข้อง

• อายุการเก็บรักษา:ช่วยลดความเสี่ยงต่อการเน่าเสีย การบวมของบรรจุภัณฑ์ และการเปลี่ยนแปลงทางจุลชีววิทยาอื่นๆ

• คุณภาพของผลิตภัณฑ์:ช่วยรักษาสมดุลระหว่างการยับยั้งจุลินทรีย์กับการคงไว้ซึ่งรสชาติ สี และเนื้อสัมผัส

• การจัดเก็บและการกระจายสินค้า:รองรับการจัดเก็บและการกระจายสินค้าที่อุณหภูมิห้อง เมื่อผลิตภัณฑ์ กระบวนการ และบรรจุภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง

ความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์ไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์นั้นสามารถเก็บรักษาได้นานอย่างไม่มีกำหนด อายุการเก็บรักษาจริงยังขึ้นอยู่กับส่วนผสม ความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ และสภาวะการจัดเก็บด้วย

จุลินทรีย์เป้าหมายที่อยู่เบื้องหลังการออกแบบกระบวนการ

ตารางกระบวนการให้ความร้อนได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงจุลินทรีย์ที่ทนความร้อนได้มากที่สุด ซึ่งสามารถอยู่รอดได้ในผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์ จุลินทรีย์สองกลุ่มนี้มีความสำคัญที่สุดในการฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์ในกระบวนการผลิตอาหาร

เชื้อโรคที่มีความสำคัญต่อสาธารณสุข

คลอสทริเดียม โบทูลินัมแบคทีเรียโบทูลินัม ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่สร้างสปอร์และผลิตสารพิษร้ายแรงได้ เป็นปัจจัยสำคัญที่สุดด้านความปลอดภัยสำหรับอาหารกระป๋องที่มีความเป็นกรดต่ำ การฆ่าเชื้อโบทูลินัมด้วยวิธี Cook ซึ่งมักอธิบายว่าเป็นการลดจำนวนลง 12 เท่า (12D) จะลดโอกาสที่สปอร์จะรอดชีวิตลงเหลือระดับต่ำมาก แนวคิดนี้เป็นพื้นฐานมาตรฐานในการออกแบบกระบวนการให้ความร้อนสำหรับอาหารที่มีความเป็นกรดต่ำมานานหลายทศวรรษ และเป็นเหตุผลว่าทำไมตารางการผลิตอาหารที่มีความเป็นกรดต่ำจึงได้รับการปฏิบัติอย่างเข้มงวด

จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสีย

จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสียที่ทนความร้อน เช่น จุลินทรีย์ที่สร้างสปอร์แบบเทอร์โมฟิลิก เป็นต้นจีโอแบคซิลลัส สเตียโรเทอร์โมฟิลัสเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้อาจอยู่รอดได้แม้ในสภาวะการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูง แต่จะไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ภายใต้สภาวะการจัดเก็บที่เหมาะสม ดังนั้น การออกแบบกระบวนการจึงต้องสร้างสมดุลระหว่างการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูงที่ปลอดภัยกับสภาวะการฆ่าเชื้อที่เพียงพอสำหรับผลิตภัณฑ์และอุณหภูมิการจัดเก็บที่ต้องการ นี่คือเหตุผลที่ข้อกำหนดด้านความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์อาจแตกต่างกันระหว่างผลิตภัณฑ์ที่จัดเก็บในคลังสินค้าที่มีอุณหภูมิสูงและผลิตภัณฑ์ที่จัดเก็บในสภาวะที่เย็นกว่า

ระดับความเป็นกรดเปลี่ยนแปลงระดับความเสี่ยง

ผลิตภัณฑ์ที่มีค่า pH สูงกว่า 4.6 จัดเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความเป็นกรดต่ำ และต้องผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนที่เข้มงวดที่สุด ส่วนอาหารที่เป็นกรด เช่น ผลิตภัณฑ์ผลไม้ที่มีค่า pH ต่ำกว่า 4.6 โดยทั่วไปแล้วต้องการกระบวนการที่อ่อนโยนกว่า เนื่องจากความเป็นกรดนั้นเองที่ช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของสปอร์ ดังนั้น การทราบค่า pH ของผลิตภัณฑ์จึงเป็นขั้นตอนแรกๆ ในการกำหนดข้อกำหนดด้านความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์?

ความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์ขึ้นอยู่กับตารางการประมวลผลความร้อนที่ได้รับการกำหนดและตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์แล้ว มากกว่าการตั้งค่าอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว

ตัวอย่างเช่น อาหารที่มีความเป็นกรดต่ำโดยทั่วไปต้องควบคุมสปอร์ของแบคทีเรียที่ทนความร้อนอย่างระมัดระวัง ซอสข้นและผลิตภัณฑ์ที่มีอนุภาคของแข็งอาจต้องมีการศึกษาการแทรกซึมความร้อนเฉพาะเพื่อกำหนดว่าความร้อนเข้าถึงบริเวณที่ร้อนช้าที่สุดของผลิตภัณฑ์ได้อย่างไร ด้วยเหตุนี้ จึงไม่ควรใช้พารามิเตอร์การฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบบเดียวกันกับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันโดยไม่เลือกปฏิบัติ

กระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูง (Retort Sterilization) ได้รับการประเมินอย่างไร?

เมื่อใช้เครื่องฆ่าเชื้ออาหารด้วยความร้อน การที่อุณหภูมิถึงระดับที่ตั้งไว้เพียงอย่างเดียวไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์นั้นปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์ ผู้ผลิตจำเป็นต้องพิจารณาถึงกระบวนการที่กำหนดไว้ซึ่งได้รับการตรวจสอบแล้ว บันทึกการปฏิบัติงานจริง ความสมบูรณ์ของซีลบรรจุภัณฑ์ และมาตรการตรวจสอบทางจุลชีววิทยาที่เหมาะสม

ทำความเข้าใจค่า F₀

ค่า F₀ มักใช้เพื่อแสดงถึงผลกระทบในการฆ่าเชื้อที่เทียบเท่ากันของกระบวนการทางความร้อน โดยอ้างอิงจากอุณหภูมิ 121.1°C กล่าวโดยง่ายคือ ค่านี้จะแปลงข้อมูลอุณหภูมิและเวลาทั้งหมดของกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนให้เป็นตัวเลขเดียวที่อธิบายถึงปริมาณความร้อนที่ฆ่าเชื้อได้ของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม เป้าหมายของกระบวนการที่ต้องการนั้นขึ้นอยู่กับสูตรอาหาร จุลินทรีย์เป้าหมาย และผลการตรวจสอบ จึงไม่ควรใช้ค่า F₀ เพียงค่าเดียวเป็นมาตรฐานสากลสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารทุกชนิด

การกระจายความร้อน การแทรกซึมความร้อน และการตรวจสอบ

โดยทั่วไป การประเมินกระบวนการจะประกอบด้วยสามขั้นตอนที่เชื่อมโยงกัน:

• การศึกษาการกระจายความร้อน:ตรวจสอบว่าห้องเผาไหม้ให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอและระบุบริเวณที่เย็นของภาชนะ

• การศึกษาการแทรกซึมของความร้อน:วัดความเร็วในการแพร่กระจายความร้อนไปยังจุดที่ร้อนช้าที่สุดภายในตัวผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์

• การตรวจสอบทางจุลชีววิทยา:ใช้ชุดทดสอบที่เติมเชื้อหรือตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อยืนยันว่ากระบวนการที่กำหนดไว้สามารถยับยั้งเชื้อได้ตามที่ต้องการ

การให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอภายในภาชนะทำให้ขั้นตอนต่างๆ เหล่านี้คาดการณ์ได้ง่ายขึ้น ระบบฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบบใช้การพาความร้อนแบบบังคับ เช่น การพ่นน้ำและการออกแบบด้วยไอน้ำและอากาศ จะหมุนเวียนตัวกลางให้ความร้อนเพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิภายในห้อง ซึ่งช่วยให้การส่งความร้อนไปยังบรรจุภัณฑ์ทุกชิ้นมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

ข้อกำหนดด้านการส่งออกและกฎระเบียบ

สำหรับสินค้าส่งออก ผู้ผลิตควรตรวจสอบข้อบังคับและข้อกำหนดในการแปรรูปที่บังคับใช้ในตลาดปลายทาง โดยคำนึงถึงประเภทของผลิตภัณฑ์และรูปแบบบรรจุภัณฑ์ มาตรฐานอาหารระหว่างประเทศ เช่น ประมวลกฎหมายว่าด้วยสุขอนามัยสำหรับอาหารกระป๋องที่มีความเป็นกรดต่ำและอาหารกระป๋องที่มีความเป็นกรดต่ำที่เติมกรดแล้ว (Codex Alimentarius) เป็นข้อมูลอ้างอิงทั่วไป ในขณะที่กรอบกฎหมายของประเทศปลายทางจะกำหนดข้อกำหนดทางกฎหมาย

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสูง (Retort Technologies) ที่ใช้เพื่อให้ได้ความปลอดเชื้อในเชิงพาณิชย์

มีการใช้เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อแบบแบทช์รีทอร์ทหลายแบบในการฆ่าเชื้อเชิงพาณิชย์ในกระบวนการผลิตอาหาร และแต่ละแบบจัดการกับตัวกลางในการให้ความร้อนแตกต่างกัน การเลือกใช้เทคโนโลยีใดจะส่งผลต่อความสม่ำเสมอของความร้อน เวลาในการผลิต การใช้พลังงาน และรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่สายการผลิตสามารถรองรับได้

ไม่ว่าเทคโนโลยีจะเป็นอย่างไร หัวใจสำคัญของการฆ่าเชื้อในเชิงพาณิชย์ไม่ได้อยู่ที่การดำเนินการตามขั้นตอนการให้ความร้อนเพียงอย่างเดียว แต่ยังอยู่ที่การตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการให้ความร้อนที่ได้รับการตรวจสอบแล้วนั้นถูกนำไปใช้อย่างสม่ำเสมอในการผลิตประจำวัน และบรรจุภัณฑ์ยังคงสภาพสมบูรณ์หลังจากการแปรรูป ข้อพิจารณาเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญในการวางแผนและควบคุมการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนสำหรับอาหารที่เก็บรักษาได้นานในอุณหภูมิห้อง

เพื่อดูว่าเทคโนโลยีเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไรในทางปฏิบัติ ผู้ซื้อสามารถตรวจสอบเครื่องฆ่าเชื้อแบบรีทอร์ตที่เป็นตัวแทนจากผู้ผลิตรายเดียวกันได้:

เครื่องฆ่าเชื้อด้วยสเปรย์น้ำ

เครื่องฆ่าเชื้อด้วยการพ่นน้ำแรงดันสูง พร้อมระบบแลกเปลี่ยนความร้อน หัวฉีดสเปรย์ และการควบคุมอุณหภูมิและความดันที่แม่นยำ สำหรับกระป๋อง โหล ขวด และถุงบรรจุภัณฑ์

ดูรายละเอียดสินค้า

เครื่องรีทอร์ตแบบหมุน

เครื่องฆ่าเชื้อแบบหมุน 360° หมุนช้าๆ เพื่อการถ่ายเทความร้อนที่รวดเร็วและสม่ำเสมอยิ่งขึ้น เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงและบรรจุภัณฑ์ขนาดใหญ่

ดูรายละเอียดสินค้า

เครื่องฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำและอากาศ

เครื่องฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำและอากาศ พร้อมพัดลมระบายความร้อนแบบบังคับ ควบคุมอุณหภูมิได้แม่นยำ ±0.3°C และควบคุมแรงดันได้อย่างอิสระ สำหรับบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นและกึ่งแข็ง

ดูรายละเอียดสินค้า

บทสรุป

ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์คือสภาวะที่ทำให้ผลิตภัณฑ์อาหารแปรรูปด้วยความร้อนที่เก็บรักษาได้นานมีความปลอดภัยและคงตัวภายใต้การเก็บรักษาตามปกติ และบรรลุผลได้ด้วยกระบวนการให้ความร้อนที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ไม่ใช่เพียงแค่การตั้งค่าอุณหภูมิเท่านั้น ผู้ผลิตควรทำความเข้าใจจุลินทรีย์เป้าหมายสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการแทรกซึมของความร้อน และความหมายของค่า F₀ จากนั้นจึงตรวจสอบข้อกำหนดด้านกฎระเบียบของตลาดส่งออก ด้วยตารางเวลาที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว การให้ความร้อนด้วยความร้อนที่สม่ำเสมอ และความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ ความปลอดเชื้อเชิงพาณิชย์จึงกลายเป็นมาตรฐานการผลิตที่สามารถทำซ้ำได้

สำหรับผู้ซื้อที่กำลังมองหาผู้ผลิตเครื่องฆ่าเชื้อด้วยความร้อนที่เชื่อถือได้ DTS นำเสนอระบบฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแบบเป็นชุด ตั้งแต่แบบพ่นน้ำ แบบไอน้ำ-อากาศ และแบบหมุน ไปจนถึงสายการผลิตอัตโนมัติ พร้อมการสนับสนุนด้านวิศวกรรม การติดตั้ง และการตรวจสอบความถูกต้อง

คำถามที่พบบ่อย