PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HẠN SỬ DỤNG (Shelf Life) CỦA SẢN PHẨM

1. Cách 1: Dựa trên hạn sử dụng của sản phẩm tương tự

Nếu sản phẩm đang được nghiên cứu A rất giống với sản phẩm B đã có trên thị trường, chúng ta có thể ước tính hạn sử dụng của chúng sẽ tương tự như nhau. Tuy nhiên, có một số lưu ý khi sử dụng cách này như sau:

– Cần phải chắc chắn về sự giống nhau của hai sản phẩm. Chỉ cần một sự sai khác nhỏ về quá trình sản xuất hay nguyên liệu cũng có thể dẫn đến sự sai khác hạn sử dụng. Do đó, cách này nên được sử dụng bởi các chuyên gia trong ngành có nhiều kiến thức và kinh nghiệm.

– Cần phải kiểm tra đối chứng. Các sản phẩm dự kiến sẽ có biến đổi tương tự nhau trong cùng một môi trường khi chúng cùng họ với nhau và có cơ chế suy thoái như nhau. Lưu trữ hai sản phẩm này song song, kiểm tra đối chứng tại các nhiệt độ khác nhau. Nếu quá trình thoái hóa mẫu kiểm tra A và mẫu đối chứng B giống nhau tại các vùng nhiệt độ, hai sản phẩm này có thể được giả định rằng có hạn sử dụng tương tự nhau ở nhiệt độ lưu trữ.

2. Cách 2: Gia tốc nhiệt

Một trong những cách để xác định nhanh hạn sử dụng là đẩy nhanh tốc độ thoái hóa sản phẩm. Có nhiều cách để đẩy nhanh tốc độ thái hóa sản phẩm, trong đó phổ biến nhất là phương pháp gia tốc nhiệt (hay phương pháp Q). Phương pháp Q cho rằng chất lượng sản phẩm suy thoái theo một hằng số Qn khi nhiệt độ thay đổi một số nhất định. Với bước thay đổi nhiệt độ thường là 10°C, Qn đôi khi được gọi là Q10. Với giá trị Q10 đã biết, hạn sử dụng có thể được tính bằng công thức:

ts = t0.(Q10^n)

Trong đó:

ts: hạn sử dụng ở điều kiện lưu trữ bình thường.

t0: hạn sử dụng ở điều kiện gia tốc nhiệt.

n: nhiệt độ gia tốc nhiệt (°C) trừ đi nhiệt độ lưu trữ bình thường (°C) chia cho 10°C.

Ví dụ: hạn sử dụng của một sản phẩm tại 50°C là 32 ngày. Nhiệt độ lưu trữ bình thường là 25°C.

Khi đó: n = (50 – 25) / 10 = 2,5.

Giả sử Q10 = 3.

Lúc đó, Q10.n = (3)^2,5 = 15,6.

Dự đoán hạn sử dụng ở điều kiện thường là: 32 ngày x 15,6 = 500 ngày.

Q10 càng cao, hạn sử dụng tính được lại càng dài. Do đó, việc xác định chính xác giá tri Q10 rất quan trọng. Như ví dụ trên, nếu Q10 = 2, hạn sử dụng bình thường tại 25°C sẽ là 181 ngày, ít hơn gấp 2,7 lần so với trường hợp Q10 = 3.

Tuy nhiên, không dễ xác định giá trị Q10. Sản phẩm có thể có nhiều giá trị Q10 do có nhiều kiểu thoái hóa khác nhau. Có thể xác định tương đối giá trị của Q10 bằng cách lưu trữ sản phẩm ở các nhiệt độ cách nhau 10°C, sau đó xác định hạn sử dụng của sản phẩm ở các nhiệt độ đó. Mỗi lần tăng nhiệt độ 10°C, sản phẩm sẽ giảm hạn sử dụng tương ứng là Q10 lần. Ví dụ như một sản phẩm có hạn sử dụng dựa trên tính chất màu sắc. Nhiệt độ lưu trữ bình thường là 30°C. Nếu lưu trữ sản phẩm đó tại nhiệt độ 40°C (cao hơn 10°C so với bình thường) thì màu sắc phai nhanh gấp đôi. Tức là hạn sử dụng giảm đi 2 lần. Lúc đó Q10 = 2.

Tuy nhiên, cần phải khảo sát hạn sử dụng của sản phẩm rất nhiều lần tại các vùng nhiệt độ khác nhau mới có thể xác định tương đối chính xác giá trị Q10. Ngoài ra, không phải sản phẩm nào cũng có thể xác định Q10 theo cách này, đặc biệt là các sản phẩm thực phẩm.

Các sản phẩm thường được lưu trữ ở cả nhiệt độ gia tốc và nhiệt độ lưu trữ bình thường. Kết quả có được ở gia tốc nhiệt sẽ được dùng để tính hạn sử dụng ở nhiệt độ thường. Kết quả lưu trữ ở nhiệt độ thường sẽ được dùng để kiểm tra độ chính xác của phương pháp gia tốc nhiệt.

3. Cách 3: Sử dụng mô hình toán học

Việc sử dụng các mô hình toán học cho kết quả nhanh, kinh tế, không phải là mới trong việc xác định hạn sử dụng của một sản phẩm. Tuy nhiên, đối với mỗi một sản phẩm cụ thể khác nhau sẽ có một mô hình khác nhau. Do đó, tuy rất tiện lợi nhưng phương pháp này không phổ biến bằng phương pháp gia tốc nhiệt. Sau đây, xin giới thiệu một mô hình toán học đang được sử dụng rất phổ biến tại Anh trên sản phẩm bánh bông lan công nghiệp loại hư hỏng không do bị mốc (mould-free shelf-life). Một báo cáo gần đây cho thấy rằng 80% bánh bông lan được sản xuất tại Anh hiện nay được ước tính hạn sử dụng bằng mô hình này.

Dựa trên một lượng lớn các thử nghiệm đã được thực hiện tại Hiệp hội nghiên cứu xay bột và nướng (FMBRA) tại Anh, công thức sau đã được đưa ra để tính toán hạn sử dụng của bánh bông lan công nghiệp lưu trữ tại 27°C và 21°C, có ERH nằm trong khoảng 74 – 90%.

Tại 27°C: Log10 A = 6,42 – (0,065 * ERH%)

Tại 21°C: Log10 A = 7,91 – (0,081 * ERH%)

A: số ngày trong hạn sử dụng.

ERH: độ ẩm cân bằng của bánh (Độ ẩm di chuyển từ bánh vào khí quyển, và ngược lại cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng).

Theo công thức trên, bánh bông lan có độ ẩm cân bằng là 88% sẽ có hạn sử dụng dự tính tại 21°C là 7 ngày, tại 27°C là 5 ngày.

4. Cách 4: Lưu trữ mẫu theo thời gian bảo quản sau đó kiểm lâm sàng các thuộc tính của sản phẩm.