Пастеризация где применяется: Пастеризация и стерилизация как виды тепловой обработки продуктов

Содержание

Пастеризация и стерилизация как виды тепловой обработки продуктов

Ряд пищевых продуктов (молоко и жидкие молочные продукты, фруктовые и овощные соки, овощные и мясные консервы, пиво и др.) и полупродуктов биохимических производств являются хорошей питательной средой для многих микроорганизмов, в том числе и болезнетворных, способных вызвать инфекционные заболевания.

Тепловая обработка (пастеризация и стерилизация) таких продуктов и сред играет большую роль в обезвреживании их от микроорганизмов, что очень важно для последующего сохранения высокого качества продуктов или для проведения технологических процессов в биологически чистых средах.

Пастеризация – тепловая обработка продукта с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов, в частности неспорообразующих патогенных бактерий, или снижения общего их количества.

Пастеризацию проводят при нагревании продуктов не выше 100 °С в пастеризаторах. Применяется также как промежуточный процесс в производстве некоторых пищевых продуктов (например, сыра, кефира, простокваши и др.

). Иногда в пищевой промышленности применяют пастеризацию и в отношении малокислых продуктов. В этом случае споры микроорганизмов выживают, а уничтожаются лишь сами клетки микроорганизмов. Поэтому такие частично обеспложенные продукты (пастеризованное молоко) не могут долго сохраняться.

Стерилизация – тепловая обработка, предназначенная для уничтожения всех микроорганизмов и их спор. Осуществляется при температурах выше 100 °С в течение определенного времени. Применяется для подавления микроорганизмов в продуктах питания и производственных средах.

Консервы стерилизуют при температурах в диапазоне +75 -120 °С, при этом температура выбирается в зависимости 0т активной кислотности пищевого продукта, влияющей на термоустойчивость микроорганизмов.

В малокислых пищевых продуктах с рН выше 4,2 (овощные, рыбные, мясные консервы) хорошо развиваются всевозможные гнилостные анаэробные и другие микроорганизмы, споры которых очень термоустойчивы (например, возбудители ботулизма). Поэтому такие консервы стерилизуют при температуре выше 100 °С.

Если же активная кислотность продукта высока – рН ниже 4,2 (фруктовые консервы), то достаточно 100 °С и ниже, чтобы подавить плесени и дрожжи, которые хорошо развиваются в кислой среде, но нетермоустойчивы. Кислая среда снижает термоустойчивость спор других микроорганизмов.

Пастеризация - это... Что такое Пастеризация?

Луи Пастер.

Пастеризация — процесс одноразового нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70—80 °C в течение 30 мин[1]. Технология была предложена в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения.

При такой обработке в продукте погибают вегетативные формы микроорганизмов, однако споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, пиво и др.) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Считается, что пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются вкусовые качества и ценные компоненты (витамины, ферменты)

[2].

В зависимости от вида и свойств пищевого сырья используют разные режимы пастеризации. Различают длительную (при температуре 63—65 °C в течение 30—40 мин), короткую (при температуре 85—90 °C в течение 0,5—1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98 °C в течение нескольких секунд).

Пастеризация не может применяться при консервировании продуктов, так как герметично закрытая тара является благоприятной средой для прорастания спор анаэробной микрофлоры (см. ботулизм). В целях долговременного консервирования продуктов (в особенности загрязнённых первоначально землёй, например, грибов, ягод), а также в медицинских и фармацевтических целях применяют дробную пастеризацию — тиндализацию[3].

Поведение бактерий при пастеризации

Мезофильные молочнокислые бактерии (S. lactis, S. cremoris и др.) в процессе пастеризации в основном погибают. Термофильные молочнокислые стрептококки и энтерококки (S. durans, S. bovis, S. faecalis) сохраняются в молоке после пастеризации в довольно значительном количестве. Однако их биологическая активность в процессе хранения молока при температурах ниже 8°С сравнительно низкая, и они не оказывают влияния на качество охлажденного пастеризованного молока. Термоустойчивые молочнокислые палочки также выдерживают принятые режимы пастеризации. Однако при низких температурах хранения молока они не развиваются. Их роль особенно велика в производстве кисломолочных продуктов, где повышенные температуры сквашивания и присутствие молочнокислых стрептококков стимулируют их развитие. Психротрофные бактерии в процессе пастеризации в основном погибают, хотя отдельные клетки более термоустойчивых видов могут выдерживать кратковременную пастеризацию при температурах 71—72°С-и даже 75—77°С.

Эффективность пастеризации зависит от того, какие виды микроорганизмов преобладают в сыром молоке. Этот фактор, в свою очередь, определяется условиями хранения сырого молока до пастеризации. Если молоко охлаждают до температуры 0—3°С сразу после доения и хранят при этой температуре до переработки, в нем развивается преимущественно психротрофная микрофлора. Психротрофы обладают низкой термоустойчивостью, поэтому эффективность пастеризации глубоко охлажденного молока высокая (до 99,9%). Развиваясь в сыром молоке, психротрофы могут вырабатывать термостойкие липады и протеазы, не разрушающиеся при термической обработке, которые могут оказывать отрицательное влияние на качество стерилизованного молока и молочных консервов. Если молоко хранится при температурах выше 8—10°С, в нём преобладают термостойкие бактерии (энтерококки, термофильные стрептококки и др.), достигающие 50% и выше от общего количества микроорганизмов. В результате эффективность пастеризации молока бывает ниже 98%.

Источники

Примечания

См.

также

Ссылки

Зачем нужна тепловая обработка продукта: пастеризация и стерилизация

Оборудование для пастеризации и стерилизации

 

С самых давних времён люди задумывались о том, как сохранить пищу достаточное количество времени. Для овощного сырья это квашение, для ягодного и фруктового - изготовление сухофруктов, переработка их в джемы и варенья, и даже желетирование.

Но что делать с мясными продуктами? Разумеется, здесь нужна тепловая обработка. То есть когда в условиях избыточной температуры и давления в закрытых стеклянных или жестяных банках происходит стерилизация продукта. Важным фактором при консервации также является пастеризация продукции.

В чем же отличие двух этих довольно сложных процессов и какое оборудование потребуется для увеличения срока годности продукта? Начнём с того, что без таких процессов, как пастеризация или стерилизация, невозможно ни одно современное производство.

Пастеризацией называется обеззараживание пищевых продуктов при консервировании путём нагревания до температур, не достигающих 100°С.
Такой вид однократного нагревания чаще используют для жидких масс. Первым предложил эту технологию в середине девятнадцатого века французский микробиолог Луи Пастер, его именем и был назван данный способ.

Различают длительную (при температуре 63-65°С в течение 30-40 минут), короткую (при температуре 85—90°C в течение 0,5—1 минуты) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98°C в течение нескольких секунд). При нагревании продукта на несколько секунд до температуры выше 100°С принято говорить об ультрапастеризации.

Эффективность данного способа напрямую зависит от условий хранения, поскольку при пастеризации в продукте погибают не все формы микроорганизмов и при определённых условиях оставшиеся споры начинают активно размножаться, поэтому пастеризованные продукты (пиво, молоко) рекомендовано хранить при пониженных температурах определённое количество времени.

Пастеризация не может применяться при консервировании продуктов в таре, так как герметично закрытый продукт в банке является благоприятной средой для прорастания спор анаэробной микрофлоры.

Стерилизация — это тепловая обработка продукта при температуре выше 100°С и, при которой подавляются термофильные микроорганизмы, вызывающие пищевые отравления. Режимы стерилизации зависят от рН (кислотности) среды продукта, его консистенции, объема, вида тары. Кислые продукты стерилизуют при более низких температурах (105°С), чем менее кислые (120°С).

Проводится такая обработка в установке под названием автоклав. Это агрегат без сомнений можно назвать самым основным элементом консервной линии, когда речь идёт о производстве мясных, рыбных и многих других видах консервов.

История появления данного аппарата берёт свои корни в 1795 году во Франции, когда Аппер Франсуа- кондитер создал первый бытовой автоклав. Промышленный аппарат был придуман его соотечественником и использовался исключительно в медицинской практике (для стерилизации медицинских инструментов).

В наши дни автоклав является аппаратом, который изготовляют в виде герметичной камеры. Он используется для обработки продукции под давлением выше атмосферного. Благодаря таким условиям реакция процессов ускоряется и обеспечивается выход более качественного продукта.
Промышленный автоклав может комплектоваться самыми разнообразными приборами: теплообменниками разной конструкции (пластинчатыми, кожухотрубными, спиральными), перемешивающими устройствами (роторными, встряхивающими), а так же различными регуляторами и приборами для измерения давления, температуры и контрольными (измерительными) датчиками, в том числе замеряющими параметры самого продукта в таре.

Хочется подчеркнуть, что это только малая часть различий оснащения автоклавов, которая при подборе имеет такую же важность как рабочий объём, величина давления, максимально-возможная температура, устройство крышки, назначение по типу. Во всем мире ежедневно работают около 2-х миллионов промышленных автоклавов.

Преимущества предлагаемых аппаратов для стерилизации:

  • - автоматизация и модернизация производственных процессов;
  • - обеспечение идеальной стерильности – микроорганизмы и инфекции полностью уничтожаются;
  • - экономия электрической энергии;
  • - возможность эксплуатации в различных сферах и с самыми разнообразными материалами;
  • - высокое качество и надежность стерилизации;
  • - автономность и безопасность процесса.


Компания "БЕСТЕК-Инжиниринг" предлагает широкий выбор надёжных аппаратов, которые станут неотъемлемой частью Вашего производства и позволят выпускать продукцию только самого лучшего качества.

 

 

пастеризация и стерилизация; свет, радиоактивное излучение; ультразвук; антибиотики

Сущность и  практическое значение методов обработки: пастеризация и стерилизация; свет, радиоактивное излучение; ультразвук; антибиотики и фитонциды

Освобождение какого-либо материала от живых микроорганизмов или их покоящихся форм называют обеспложиванием или стерилизацией. От стерилизации следует отличать частичное обеспложивание (пастеризацию), а также консервирование. Если стерильная среда или микробная культура загрязняется случайно попавшими в нее микроорганизмами, то говорят о контаминации, или загрязнении. Такие понятия, как дезинфекция (уничтожение всех патогенных микроорганизмов), асептика и антисептика, а также инфекция, употребляются главным образом в гигиене, а не в микробиологии.

Микроорганизмы проявляют разную чувствительность к средствам, применяемым  для их уничтожения. Существуют видовые  различия в чувствительности, а также  различия, зависящие от влажности  и рН среды, от возраста вегетативных клеток или спор и т.д. Эффективность различных агентов, применяемых для уничтожения микроорганизмов, характеризуют величиной D10 (время, необходимое для того, чтобы в определенной популяции при определенных условиях среды вызвать гибель 90% клеток).

Стерилизация

Стерилизация – это  нагревание при температурах, которые  в течение определенного времени  вызывают гибель вегетативных клеток микроорганизмов и их спор. Стерилизуют  различные баночные консервы, многие предметы и материалы, используемые в медицинской и микробиологической практике. Процесс проводят при температурах 112-125 °C в течение 20-60 минут в специальных  приборах – автоклавах (перегретым паром под давлением) или при 160-180 °C в течение 1-2 часов в сушильных  шкафах (сухим горячим воздухом).

Полная или частичная стерилизация осуществляется с помощью влажного жара, сухого жара, фильтрации, облучения  или различных химических средств.

Влажный жар

 Вегетативные клетки большинства  бактерий и грибов гибнут через  5-10 мин уже при температуре  около 60°С, споры дрожжей и мицелиальных грибов - лишь при температурах выше 80°С, а споры бактерий - выше 120°С (15 минут). Окончательный результат стерилизации зависит также от степени загрязнения обрабатываемого материала, то есть, например, от числа терморезистентных спор: чем их больше, тем длительнее должен быть нагрев. Для достижения температур выше точки кипения воды пользуются автоклавом. Температура насыщенного пара зависит от давления. При доступе воздуха определенному давлению соответствует значительно более низкая температура. Поскольку гибель микроорганизмов под действием влажного жара зависит от температуры, а не от давления, необходимо закрывать автоклав лишь после того, как воздух будет из него вытеснен водяным паром. Воздух удаляется вместе с выходящим паром или в результате отсасывания. При автоклавировании следует измерять температуру, а не давление, хотя по соображениям простоты и безопасности обычно все еще измеряют давление. Продолжительность стерилизации, естественно, зависит от объема (теплоемкости) сосудов, в которых ее проводят.

Нередко удается достичь того же эффекта тиндализацией. Тиндализация - способ стерилизации, предложенный Дж. Тиндалем. Заключается в дробной обработке жидкостей и пищевых продуктов в текучем паре при 100 °С или при трёх- четырёхкратном нагревании их до 100—120 °С с промежутками в 24 ч. За это время споры бактерий, выжившие при 100 °С, прорастают, и вышедшие из них вегетативные клетки бактерий погибают при последующем нагревании.

 Жидкость стерилизуется в  этом случае при 100°С три дня подряд по 30 мин ежедневно; в промежутках между нагреваниями ее хранят в термостате, для того чтобы споры проросли, а затем вегетативные клетки были уничтожены при следующем нагревании.

Способы консервирования ягод и косточковых плодов следует рассматривать как частичную стерилизацию. При обычном нагревании консервных банок в течение 20 мин при 80°С гибнут только вегетативные клетки и споры многих грибов, в то время как споры бактерий остаются жизнеспособными. Прорастанию бактериальных спор препятствуют низкие значения рН, обусловленные присутствием кислот во фруктовом соке. На пастеризованной клубнике часто появляется так называемый «клубничный гриб» Byssochlamys nivea. Его аскоспоры выдерживают 86°С; при этой температуре Dl0 составляет 14 мин.

Сухой жар

 При стерилизации сухим жаром бактериальные споры переносят более высокие температуры и притом дольше, чем при стерилизации влажным жаром. Поэтому жаростойкую стеклянную посуду, порошки, масла и т. п. стерилизуют в течение 2 ч при 160°С в сухом стерилизаторе. В случае стерилизации материалов с высокой теплоемкостью или термоизоляционными свойствами следует учитывать время прогрева. В любом случае рекомендуется контролировать температуру с помощью индикаторов или проверять полноту стерилизации (для этого в аппарат помещают также пробу почвы, содержащей споры, которую потом высевают).

 В тех случаях, когда это  позволяет стерилизуемый материал, в настоящее время применяют 30-минутный нагрев при 180°С. Как показывает опыт, при этом погибают все споры. Стерилизация жаром основана на коагуляции клеточных белков.

Фильтрация

 Растворы, содержащие термолабильные вещества, удобнее всего стерилизовать фильтрованием. Неглазурованные фарфоровые цилиндры (свечи Шамберлана) применялись уже в лаборатории Пастера. В лабораториях и для стерилизации питьевой воды используют фильтры Беркефельда (из прессованного кизельгура). Часто употребляют также асбестовые пластинки (в фильтрах Зейца), стеклянные фильтры и мембранные фильтры. Некоторые из них выпускаются с различной величиной пор, что позволяет даже разделять организмы разной величины и формы.

Облучение

 Для полной или частичной стерилизации применяют ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. В лабораторных условиях наибольшее значение имеют ультрафиолетовые лучи. В спектре УФ-ламп преобладает излучение в области 260 нм, поглощаемое главным образом нуклеиновыми кислотами и при достаточно длительном воздействии вызывающее гибель всех бактерий. УФ-облучение используется для частичной стерилизации помещений; при этом бактерии погибают очень быстро, а споры грибов, гораздо менее чувствительные к ультрафиолету, -значительно медленнее. Ионизирующее излучение применяют для стерилизации пищевых продуктов и других компактных материалов.

Химические средства

 При стерилизации пищевых продуктов, лекарственных препаратов и разного рода приборов, а также в лабораторной практике оправдало себя применение окиси этилена, которая убивает и вегетативные клетки, и споры, но действует только в том случае, если подвергаемые стерилизации материалы содержат некоторое количество (5-15%) воды. Окись этилена применяют в виде газовой смеси (с N2 или С02), в которой ее доля составляет от 2 до 50%.

Для сохранения термолабильных веществ, содержащихся в питательных средах, в практику была введена стерилизация р-пропиолактоном. Он значительно активнее окиси этилена, но обладает, видимо, довольно сильным канцерогенным действием и вызывает ряд других побочных физиологических эффектов. Его добавляют в количестве 0,2% в готовые питательные среды, которые затем инкубируют 2 часа при 37°С. Если оставить среду на ночь, пропиолактон полностью разложится. Углеводы при этом не затрагиваются. Напитки стерилизуют также диэ-тилпирокарбонатом (0,003-0,02%).

Пастеризация

Пастеризация — процесс одноразового нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 1 часа или при температуре 70—80 °C в течение 30 мин. Технология была открыта в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения.

При такой обработке в продукте погибают вегетативные формы микроорганизмов, однако споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, пиво и др.) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Считается, что пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются вкусовые качества и ценные компоненты (витамины, ферменты).

В зависимости от вида и свойств  пищевого сырья используют разные режимы пастеризации. Различают длительную (при температуре 63—65 °C в течение 30—40 мин), короткую (при температуре 85—90 °C в течение 0,5—1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98 °C в течение нескольких секунд).

Пастеризация не может применяться при консервировании продуктов, так как герметично закрытая тара является благоприятной средой для прорастания спор анаэробной микрофлоры.

Поведение бактерий при пастеризации

Мезофильные молочнокислые бактерии в процессе пастеризации в основном погибают. Термофильные молочнокислые стрептококки и энтерококки сохраняются в молоке после пастеризации в довольно значительном количестве. Однако их биологическая активность в процессе хранения молока при температурах ниже 8°С сравнительно низкая, и они не оказывают влияния на качество охлажденного пастеризованного молока. Термоустойчивые молочнокислые палочки также выдерживают принятые режимы пастеризации. Однако при низких температурах хранения молока они не развиваются. Их роль особенно велика в производстве кисломолочных продуктов, где повышенные температуры сквашивания и присутствие молочнокислых стрептококков стимулируют их развитие. Психротрофные бактерии в процессе пастеризации в основном погибают, хотя отдельные клетки более термоустойчивых видов могут выдерживать кратковременную пастеризацию при температурах 71—72°С-и даже 75—77°С. Эффективность пастеризации зависит от того, какие виды микроорганизмов преобладают в сыром молоке. Этот фактор, в свою очередь, определяется условиями хранения сырого молока до пастеризации. Если молоко охлаждают до температуры 0—3°С сразу после доения и хранят при этой температуре до переработки, в нем развивается преимущественно психротрофная микрофлора. Психротрофы обладают низкой термоустойчивостью, поэтому эффективность пастеризации глубоко охлажденного молока высокая (до 99,9%). Развиваясь в сыром молоке, психротрофы могут вырабатывать термостойкие липады и протеазы, не разрушающиеся при термической обработке, которые могут оказывать отрицательное влияние на качество стерилизованного молока и молочных консервов. Если молоко хранится при температурах выше 8—10°С, в нем преобладают термостойкие бактерии (энтерококки, термофильные стрептококки и др.), достигающие 50% и выше от общего количества микроорганизмов. В результате эффективность пастеризации молока бывает ниже 98%.

Ультрапастеризация— процесс термической обработки с целью продлить срок годности продукта питания.

Такой обработке обычно подвергается сырое молоко и фруктовые соки. Жидкость на 2-3 секунды нагревают до температуры 135—150 °C и сразу же охлаждают до 4—5 °C. При этом патогенные микроорганизмы уничтожаются. Молоко, например, после такой обработки пригодно для употребления 6 недель и дольше.

Процесс ультрапастеризации происходит в закрытой системе. Длительность превышает две секунды. Применяют  два способа:

  • контакт с нагретой поверхностью при температуре от 125—140 °C;
  • прямое смешивание стерильного пара при температуре от 135—140 °C.

В англоязычной литературе этот метод пастеризации называется UHT - Ultra-high temperature processing, в русскоязычной литературе применяют термин "асептическая пастеризация".

Свет

Прямое влияние солнечной энергии  связано с воздействием излучения  на протоплазму микробных клеток, а косвенное - с химическими изменениями  питательного субстрата, находящегося в самой клетке. Наиболее сильным  влиянием обладают световые лучи с  короткой длиной волны и резко  выраженным фотохимическим действием (ультрафиолетовая часть солнечного излучения с длиной волны 0,200-0,300 мкм).

Свет необходим только для фотосинтезирующих  микробов, использующих световую энергию  в процессе ассимиляции углекислого  газа. Микроорганизмы, не способные  к фотосинтезу, хорошо растут в темноте. Прямые солнечные лучи губительны для  микроорганизмов, даже рассеянный свет подавляет в той или иной мере их рост. Однако развитие многих мицелиальных грибов при постоянном отсутствии света  протекает ненормально: хорошо развивается  только мицелий, а спорообразование тормозится. Патогенные бактерии (за редким исключением) менее устойчивы к свету, чем сапрофитные.

Инфракрасные лучи имеют сравнительно большую длину волны. Энергия  этих излучений недостаточна, чтобы  вызвать фотохимические изменения  в поглощающих их веществах. В  основном она превращается в тепло, что и оказывает губительное  действие на микроорганизмы при термической  обработке продуктов ИК - излучениями.

Гибель микроорганизмов может  быть следствием как непосредственного  воздействия УФ - лучей на клетки, так и неблагоприятного для них  изменения облученного субстрата.

УФ-лучи инактивируют ферменты, которые адсорбируются важнейшими веществами клетки (белками, нуклеиновыми кислотами) и вызывают изменения или повреждения их молекул. В облучаемой среде могут образоваться вещества (пероксид водорода, озон и др.), губительно действующие на микроорганизмы.

В настоящее время УФ-лучи довольно широко применяют на практике. Ими  дезинфицируют воздух холодильных  камер, лечебных и производственных помещений. При обработке УФ-лучами в течение 6 часов уничтожается до 80% бактерий и мицелиальных грибов, находящихся в воздухе. Такие  лучи могут быть использованы для  предотвращения инфекции извне при  розливе, фасовке и упаковке пищевых  продуктов, лечебных препаратов, а также  для обеззараживания тары, упаковочных  материалов, оборудования, посуды (на предприятиях общественного питания). В последнее  время бактерицидными свойствами УФ-лучей  пользуются для дезинфекции питьевой воды. 

Что такое пастеризация? Пастеризация молока

Пастеризация — это процесс однократного нагревания продуктов (чаще всего жидких) либо других веществ до температуры 60 °C на протяжении часа (или в течении получаса при 70—80 °C).


Новатором данной технологии является французский микробиолог Луи Пастер, который предложил этот метод в середине 19 столетия. Пастеризация используется с целью обеззараживания продуктов питания, а также для пролонгации их срока хранения. 

В условиях такой обработки в продукте происходит гибель вегетативных форм микроорганизмов, но при этом их споры остаются жизнеспособными и при благоприятных условиях начинают активно развиваться. Именно поэтому пастеризованные продукты питания (молоко, пиво и другие) нужно хранить при пониженной температуре ограниченный период времени. Кстати, полагается, что при пастеризации ценность продуктов почти не изменяется ввиду сохранения их вкусовых качеств и ряда ценных компонентов (витаминов, ферментов).

В зависимости от разновидности и свойств пищевого материала могут использоваться разные режимы пастеризации. Вообще, принято различать пастеризацию длительную (30—40 минут при 63—65 °C), короткую (0,5—1 минута при 85—90 °C) и мгновенную (в течении нескольких секунд при 98 °C).

Нужно сказать, применяться пастеризация не может при консервировании продуктов из-за того, что герметично закрытая тара представляет собой благоприятную среду для возобновления жизнедеятельности спор анаэробной микрофлоры. Для долговременного консервирования продуктов, а также в фармацевтических и медицинских целях используется дробная пастеризация — так называемая тиндализация.

Говоря о данном процессе, чаще всего подразумевается именно пастеризация молока, в процессе которой в основном погибают мезофильные молочнокислые бактерии. В довольно значительных количествах после пастеризации в молоке сохраняются термофильные молочнокислые энтерококки и стрептококки, однако в процессе хранения данного продукта их биологическая активность при температуре ниже 8°С сравнительно низкая, поэтому они не способны оказывать существенного влияния на качественные показатели охлажденного пастеризованного молока.

Также выдерживают существующие режимы пастеризации термоустойчивые молочнокислые палочки, но в условиях низких температур хранения молока они не размножаются. Особенно велика их роль при изготовлении кисломолочных продуктов, где их развитие стимулируют присутствие молочнокислых стрептококков и повышенные температуры сквашивания.

Психротрофные бактерии, как правило, в процессе пастеризации гибнут, хотя отдельные клетки наиболее термоустойчивых видов способны выдерживать короткую пастеризацию при 71—72°С, а порой даже при температуре 75—77°С.

Важно то, что эффективность пастеризации находится в зависимости от преобладания определенных видов микроорганизмов в сыром молоке. Данный фактор, прежде всего, обусловлен условиями хранения сырого продукта до пастеризации. Если сразу после доения молоко охлаждается до 0—3°С и хранится при этом же температурном режиме до переработки, в нем происходит развитие преимущественно психротрофной микрофлоры.

Психротрофы отличаются низкой термоустойчивостью, в связи с чем эффективность пастеризации сильно охлажденного молока довольно высокая (до 99,9%). Эти микроорганизмы, развиваясь в сыром продукте, способны вырабатывать термостойкие липазы и протеазы, которые не разрушаются при температурной обработке и могут оказывать негативное влияние на качественные показатели пастеризованного молока и молочных консервов.

При хранении молока при температурах выше 10°С, в нем наблюдается преобладание термостойких бактерий (энтерококков, термофильных стрептококков и других), которые от общего количества микроорганизмов достигают 50% и более. В результате показатели эффективности пастеризации молока бывают ниже 98%.

просмотров: 15364

Если Вам понравилась информация, пожалуйста, нажмите кнопку

Теоретические основы пастеризации (Часть 1)

Влияние температуры окружающей среды на микроорганизмы

В производстве питьевого молока и продуктов его переработки, термическое воздействие с применением ванны длительной пастеризации или другого устройства является не просто обязательной, но одной из основных операций. Причина в том, что, и парное молоко, и любая конечная продукция, являются питательной средой для микроорганизмов. Размножение бактерий изменяет химический состав сырья и, следовательно, его свойства. В итоге продукт теряет товарную ценность и становится непригодным для употребления. Кроме того, если не препятствовать развитию микробов, то через молоко будут передаваться возбудители инфекционных болезней, таких как тиф, туберкулез, холера, дизентерия и прочих.

На жизнедеятельность бактерий оказывают влияние разные факторы. Один из важнейших – температура окружающей среды. Нагревая или охлаждая молоко в емкости из нержавеющей стали до определенных значений, можно создать подходящие условия для размножения микробов, или, наоборот, неблагоприятные, вплоть до их уничтожения.

Нагрев сырья проводится с целью деактивации микрофлоры. В сочетании с охлаждением, данный процесс обеспечивает более длительное хранение продукта.

Это самый простой, экономичный и эффективный способ, с помощью которого можно сделать молоко безопасным для потребителей, при сохранении его вкусовых качеств.

Пастеризация

Пастеризация, наряду со стерилизацией, является одним из основных методов тепловой обработки жидких продуктов. Технология открыта в середине XIX века французским ученым Луи Пастером, в честь которого она и названа. Используется для обеззараживания продуктов и увеличения срока их хранения.

В процессе пастеризации сырья, предварительно очищенного на молочных фильтрах, вегетативные формы бактерий погибают. Но споры остаются жизнеспособными. Если условия внешней среды по каким-то причинам меняются и становятся благоприятными, они вновь начинают усиленно развиваться. Поэтому пастеризованное молоко следует хранить ограниченное время при низких температурах. Считается, что после тепловой обработки пищевая ценность продукта остается практически на прежнем уровне. Вкусовые качества сохраняются, а изменения по составу и количеству ингредиентов минимальны.

В процессе консервирования пастеризация не применяется. Причиной является тот факт, что герметичная тара - слишком комфортная среда для развития спор анаэробных бактерий (то есть, получающих энергию путем субстратного фосфорилирования, при отсутствии кислорода). В таких случаях, а также в фармацевтике и медицине, используют тиндализацию.

По результатам теоретических исследований, предлагается три режима пастеризации, в зависимости от вида пищевого сырья и его свойств:

  • Длительная. Температура от 63 до 65 град С, температура воздействия от 30 до 40 мин. Применяются ванны пастеризации молока. Изменения физико-химических свойств продукта минимальные. Патогенные микробы гарантированно уничтожаются. Остаточная микрофлора – это, в основном, споры и термофильные бактерии. Из-за того, что данный режим требует наличия больших производственных площадей, он применяется ограниченно.
  • Кратковременная. Температура - от 72 до 76 град С, выдержка - 15-20 сек (по другим данным, 71-74 град С, 30-40 сек). В этом случае продукт подается молочными насосами на тонкослойные пластинчатые агрегаты. Они работают в паре с небольшими пластинчатыми или трубчатыми выдерживателями. Значительная часть термофилов подавляется. Но свойства и состав сырья меняются сильнее, чем при длительной.
  • Мгновенная. Температура - от 85 до 87 град С, выдержка – несколько секунд. Применяются трубчатые или пластинчатые пастеризаторы. Микробиологическая чистота – максимальная. Процесс идет, как и при кратковременной, непрерывно. Однако, значительно меняются свойства продукта.

Кроме указанных режимов, применяют ультрапастеризацию, при температуре более 100 град С, без выдержки.

Часть 1 (Вы здесь)

Часть 2

Часть 3

Пастеризация молока и её виды

Что такое пастеризация?

Пастеризация – вид термической обработки, при котором молоко не подвергается кипячению.
Такой процесс термической обработки получил свое название в честь ученого Луи Пастера, которому удалось создать эффективный способ устранения патогенной микрофлоры из напитков.

Пастеризация используется для уничтожения патогенных микроорганизмов в молоке. При этом сохраняется полезная молочная микрофлора, а также органолептические характеристики: вкус, запах, консистенция продукта.

Зачем нужна пастеризация?

Термическая обработка молока позволяет увеличить срок годности продукта за счет инактивации ферментов и обезвреживания молока в микробиологическом отношении.

При пастеризации погибают только живые микроорганизмы, поэтому дальнейшее хранение продукта должно быть при температуре не выше +7 градусов для сохранения свежести и безопасности.
Виды пастеризации молока

В настоящее время применяется три основных вида пастеризации молока:

Продолжительная (или длительная) – нагревание происходит в специальных ваннах с двойной стенкой длительное время до температуры не более +65 градусов. Такой способ эффективен, способен уничтожить практически полностью все патогенные микроорганизмы. Используется редко из-за большой трудозатратности метода

Кратковременная - нагрев сырья происходит до +85 градусов с выдержкой в течение нескольких минут. Для термической обработки используют горячую воду. Этот вид пастеризации не менее эффективен и применяется намного чаще.

Моментальная (высокотемпературная) – посредством горячей воды и пара сырье нагревается до 85-90 градусов, выдержка отсутствует.

Ультравысокотемпературная (ультрапастеризация) – нагрев происходит с помощью пара до температуры 125-150 градусов в течение 2-4 секунд и мгновенное охлаждается до +7 градусов.
Процесс пастеризации

Важной особенностью процесса является строгое соблюдение стерильности оборудования и тары.
На производстве используют специальные пастеризаторы.

Пастеризаторы бывают непрерывного действия и дискретные (периодические). В молочной промышленности используют первый вид.

По типу пастеризаторы делят на три вида:

1. Пластинчатые - применяют для тепловой обработки жидкостей, таких как молоко;

2. Трубчатые – для более вязких продуктов, например, кремов;

3. Скребковые – используют для продуктов с густой консистенцией, таких как жирные сливки, творожная масса.

Изменение сырья под воздействием пастеризации

В молоке и молочных продуктах пищевая ценность сохраняется полностью, содержание белков и витаминов изменяется незначительно. Органолептические характеристики не меняются.

Основные процессы происходят на микробиологическом уровне: погибают живые патогенные микроорганизмы, но остаются споры. Поэтому хранение пастеризованного молока должно быть строго при температуре не выше +7 градусов.

Пастеризация - IDFA

Пастеризация - это процесс, названный в честь ученого Луи Пастера, при котором используется тепло для уничтожения патогенов в пищевых продуктах. Для молочной промышленности термины «пастеризация», «пастеризация» и аналогичные термины означают процесс нагревания каждой частицы молока или молочного продукта в правильно спроектированном и эксплуатируемом оборудовании до одной из температур, указанных в следующей таблице, при непрерывном нагревании. при этой температуре или выше в течение, по крайней мере, соответствующего указанного времени:

Температура Время Тип пастеризации
63 ºC (145 ºF) * 30 минут Пастеризация НДС
72ºC
72ºC секунд Высокотемпературная кратковременная пастеризация (HTST)
89ºC (191ºF) 1.0 секунд Более короткое время нагрева (HHST)
90 ° C (194 ° F) 0,5 секунды Более короткое время нагрева (HHST)
94 ° C (201 ° F) 0,1 секунды Высшее- Более короткое время нагрева (HHST)
96 ° C (204 ° F) 0,05 секунды Более короткое время нагрева (HHST)
100 ° C (212 ° F) 0,01 секунды Более короткое время нагрева (HHST) Более короткое время (HHST)
138 ° C (280 ° F) 2. 0 секунд Ультра пастеризация (UP)

* Если содержание жира в молочном продукте составляет 10 процентов или более, или если он содержит добавленные подсластители, или если он сконцентрирован (конденсирован), указанная температура должна быть увеличена на 3ºC (5ºF). Эгг-ног должен быть нагрет, по крайней мере, до следующих значений температуры и времени:

28
28
Температура Время Тип пастеризации
69ºC (155ºF) 30 минут Пастеризация Vat
80ºC
80ºC Кратковременная пастеризация (HTST)
83ºC (180ºF) 15 секунд Высокотемпературная кратковременная пастеризация (HTST)

Первоначальным методом пастеризации была пастеризация в чане, при которой молоко или другие жидкие ингредиенты нагреваются в большой резервуар минимум на 30 минут. В настоящее время он используется в основном в молочной промышленности для приготовления молока для создания заквасок при переработке сыра, йогурта, пахты и для пастеризации некоторых смесей мороженого.

Наиболее распространенным методом пастеризации в США сегодня является высокотемпературная кратковременная пастеризация (HTST), при которой используются металлические пластины и горячая вода для повышения температуры молока не менее чем до 161 ° F не менее чем на 15 секунд с последующим быстрым охлаждением. . Более высокая температура и более короткое время (HHST) - это процесс, аналогичный пастеризации HTST, но при этом используется немного другое оборудование и более высокие температуры в течение более короткого времени.Чтобы продукт считался ультрапастеризованным (UP), его необходимо нагреть не менее чем до 280 ° C в течение двух секунд. В результате пастеризации UP получается продукт с более длительным сроком хранения, но при этом требующий охлаждения.

Другой метод, асептическая обработка, также известная как ультравысокая температура (УВТ), включает нагревание молока с использованием коммерчески стерильного оборудования и наполнение его в асептических условиях в герметично закрытой упаковке. Продукт называется «стабильным при хранении» и не требует охлаждения до тех пор, пока не откроется.Все асептические операции должны регистрироваться в «Управлении процессов» Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Для асептической обработки нет установленного времени или температуры; Ответственный за процесс устанавливает и подтверждает правильное время и температуру в зависимости от используемого оборудования и обрабатываемых продуктов.

Пастеризация - обзор | Темы ScienceDirect

Пастеризация

По сравнению со стерилизацией, пастеризация представляет собой сравнительно низкую термообработку, обычно при температуре ниже точки кипения воды.Общая цель пастеризации - продлить срок хранения продукта за счет инактивации всех неспорообразующих патогенных бактерий и большинства вегетативных микроорганизмов, вызывающих порчу, а также ингибирования или прекращения микробной и ферментной активности. Для обеспечения эффективности пастеризацию часто комбинируют с другими способами консервирования, такими как концентрирование, подкисление, химическое ингибирование и т. Д.

При пастеризации могут использоваться два типа процессов: медленный и быстрый. При медленной пастеризации используются температуры пастеризации в течение нескольких минут; е.г. типичные комбинации температуры и времени составляют от 63 до 65 ° C в течение 30 минут или 75 ° C в течение 8-10 минут. При быстрой, высокой или мгновенной пастеризации используются температуры пастеризации примерно от 85 до 90 ° C или более в течение всего времени порядка секунд. Типичное сочетание температуры и времени может составлять 88 ° C (190 ° F) в течение 1 минуты; 100 ° C в течение 12 секунд; 121 ° C в течение 2 секунд (таблица 17.6).

Таблица 17.6. Сравнение параметров различных методов пастеризации

Метод Температура, ° C Время (мин, с)
Партия (ндс) 65 30 мин
72 15 с
Ультра пастеризация 89–100 1 с
UHT 138 2 с

Из Робинсона (2002).

Были разработаны методы кратковременного воздействия высоких температур (HTST) и сверхвысоких температур (UHT) для очень короткого времени выдержки, которые пришли на смену традиционным процессам пастеризации или стерилизации. Такое короткое время выдержки и высокие температуры требуют специального оборудования для обеспечения равномерной термообработки и, как правило, применимы для жидких продуктов. Принимая во внимание короткое время и быстрое выполнение операций, этого можно достичь только в непрерывном процессе с использованием теплообменников.В этом процессе продукт нагревается отдельно, а затем быстро охлаждается до температуры наполнения, что будет выполняться в асептических условиях в стерильных емкостях.

В асептической технологии перед упаковкой нагревают. Это приведет к меньшему ущербу для качества продуктов питания. Его можно применять там, где пища (например, жидкости) может быть легко распределена для быстрого теплообмена. Однако эти методы требуют упаковки в асептических условиях для предотвращения повторного заражения. С другой стороны, нагревание внутри упаковки часто обходится дешевле и обеспечивает вполне приемлемое качество для многих пищевых продуктов, и большинство консервированных пищевых продуктов нагревают в упаковке. Поточная стерилизация с последующей асептической упаковкой становится все более популярной для термической обработки даже на традиционных консервных заводах.

Пастеризация обычно связана с молоком, для производства которого оно используется во всем мире. Для пастеризации молока обычно используются температуры ниже температуры кипения, поскольку при очень высоких температурах мицеллы казеина необратимо объединяются (или «свертываются»).Сегодня используются два основных типа пастеризации молока: обычный периодический метод, при котором молоко в бутылках проходит термическую обработку на конвейерной ленте в течение необходимого времени (например, при 63 ° C в течение 30 минут), и высокотемпературный кратковременный. (HTST) метод, при котором молоко пастеризуется при 72 ° C в течение 15 с с использованием непрерывного теплообменника. В последнее время сверхвысокая температура (УВТ) также используется для обработки молока. Фактически, это процесс стерилизации при 135 ° C в течение 2–5 секунд только перед упаковкой молока, которое затем в асептических условиях разливается в контейнеры.В настоящее время периодическая пастеризация молока редко используется в крупных компаниях, но все еще может использоваться на небольших предприятиях и для пищевых продуктов, отличных от молока (например, фруктовых соков). Пастеризованное молоко HTST обычно хранится в холодильнике 2–3 недели, тогда как молоко UHT может храниться намного дольше, даже без охлаждения, иногда 6–9 месяцев. Пастеризация HTST должна привести к 5-кратному сокращению количества жизнеспособных микроорганизмов в молоке, убивая почти все дрожжи, плесень, обычные бактерии порчи и патогенные бактерии.Ожидается, что обработка UHT также уничтожит споры бактерий. Ультра пастеризация (UP) - это процесс, похожий на пастеризацию HTST, но с использованием немного другого оборудования и более высоких температур. Пастеризация UP приводит к продукту с более длительным сроком хранения, но все же требует охлаждения. Режимы пастеризации некоторых молочных продуктов различаются в зависимости от жирности продукта. Мороженое, смесь молочных десертов, сливки или плавленый сыр требуют более строгой обработки, например 70 ° C в течение 25–30 мин или 80 ° C в течение 25 с.

Продукты, включая молочные продукты, также очень быстро нагреваются за счет впрыска пара и охлаждаются за счет испарения того же количества воды, которое было добавлено путем впрыска. Это сверхбыстрый процесс.

Пастеризация также широко применяется для различных жидких и некоторых вязких и измельченных продуктов, таких как соки, безалкогольные напитки, пиво, сидр, вино, сливки и плавленый сыр, жидкие яйца, сиропы, соусы, супы и некоторые готовые блюда. Для многих продуктов, таких как фруктовые соки и безалкогольные напитки, низкий уровень pH продукта обеспечивает длительный срок хранения после мягкой термической обработки. Для обеспечения эффективности пастеризацию часто комбинируют с другими способами консервирования, такими как концентрирование, подкисление, химическое ингибирование и т. Д.

Мясные продукты, вяленые или неотвержденные, часто подвергаются пастеризации, проводимой при температуре около 80 ° C в течение нескольких минут, в результате чего при ограниченном сроке хранения и необходимости охлаждения. Хотя приготовление пищи уничтожит вегетативные патогены и большинство бактерий, вызывающих порчу, термостойкие лактобациллы и стрептококки могут выжить, а психротрофные виды могут вызвать порчу.

Большинство овощей являются малокислотными продуктами с pH> 4,6 и подлежат стерилизации, за исключением солений и ферментированных овощей, которые представляют собой высококислотные продукты. Подкисленные маринованные продукты в рассоле с 0,6–1,0% уксуса, а также содержащие сахар пастеризуются при 80–85 ° C. Помидоры довольно кислые, со значением pH около 4,6 или ниже, поэтому их можно консервировать с помощью мягкой термической обработки, как правило, с пастеризацией. Томатная паста - это распространенный продукт, который можно консервировать горячим розливом при температуре 90–92 ° C без дальнейшей пастеризации.Фруктовые продукты, соки и консервы обычно имеют низкий pH 3,2–3,8 и обычно пастеризуются при 70–75 ° C. Это обеспечивает сокращение вегетативной формы патогенных бактерий на 5 логарифмов; однако термостойкость дрожжей может быть выше. Следовательно, дрожжи являются основными причинами порчи фруктовых и безалкогольных напитков. Термостойкие плесени и алициклобациллы также могут пережить пастеризацию; однако, поскольку они являются аэробными организмами, их потенциал порчи в газированных напитках ограничен (Parish, 2006).Пастеризованные фруктовые консервы (джемы, желе, мармелад) могут быть испорчены некоторыми видами грибов с термостойкими аскоспорами, такими как Byssochlamys fulva , B. nivea , Neosartorya fischeri , Talaromyces flavus bacill, T. и Eupenicillium baarnense и некоторые другие виды Eupenicillium (Beuchat and Pitt, 2000). Среди других продуктов и напитков пастеризация широко используется для пива, разливаемого и запечатанного в банки или бутылки.

Пастеризация - обзор | Темы ScienceDirect

Микробиология пастеризованного молока

Пастеризация предназначена для обеспечения безопасности молока и молочных продуктов за счет уничтожения всех вегетативных патогенных организмов. Системы пастеризации разработаны для обеспечения 5-кратного снижения микробной нагрузки с использованием наиболее термотолерантного целевого патогена Coxiella burnetii . Пастеризация не только убивает патогенные микроорганизмы, но и уничтожает широкий спектр микроорганизмов, вызывающих порчу.Типичные условия пастеризации должны быть следующими:

Не менее 62,8 ° C или более 65,6 ° C в течение не менее 30 минут (метод держателя)

Не менее 71,7 ° C для не менее 15 с (HTST)

Сырое молоко часто содержит микроорганизмы на уровне 10 4 –10 5 КОЕ мл - 1 , и степень, в которой количество микроорганизмов может быть уменьшено за счет пастеризация зависит не только от количества изначально присутствующих, но и от типов организмов. Микрофлора порчи пастеризованного молока бывает двух типов: постпастеризационные загрязнения, попавшие в молоко после нагревания; и термостойкие бактерии, пережившие нагрев. В целом, почти все грамотрицательные организмы в молоке уничтожаются пастеризацией при 63 ° C в течение 30 минут, и хотя некоторые термофильные и мезофильные бактерии, например микрококки и Streptococcus spp., Которые являются термодурическими, могут пережить пастеризацию, они растут очень медленно после охлаждения пастеризованного молока до 4 ° C; коринеформные бактерии - еще одна группа, часто присутствующая в пастеризованном молоке, но они очень медленно растут в охлажденном молоке и редко вызывают дефекты.Тест с метиленовым синим является обычным инструментом контроля качества пастеризованного молока, и обесцвечивание через 30 минут указывает на достаточность пастеризации. Пороговый уровень бактерий для горечи и привкуса составляет <1 × 10 7 КОЕ мл - 1 , а обычный срок хранения пастеризованного молока при охлаждении должен составлять> 4 дней.

Эндоспорообразующие роды, такие как Bacillus и, в меньшей степени, Clostridium , могут иметь важное значение с точки зрения порчи продуктов, изготовленных из зараженного молока.Хотя анаэробные спорообразователи могут выжить в пастеризованном молоке, они обычно не могут размножаться из-за высокого окислительно-восстановительного потенциала; род Bacillus , напротив, способен оставаться активным после пастеризации, и его споры могут вызывать порчу термически обработанного молока. Молоко, прошедшее термообработку, больше подходит для роста и производства энтеротоксина S. aureus , чем сырое молоко. Следовательно, мониторинг присутствия этого конкретного патогена в термически обработанном молоке имеет первостепенное значение с точки зрения гигиенической приемлемости обработанного жидкого молока.

Основными микроорганизмами, которые растут и вызывают порчу охлажденного пастеризованного молока, являются психротрофные микроорганизмы, и, поскольку они термолабильны, наиболее распространенным источником психротрофов является заражение после пастеризации. Существует два основных источника загрязнения после пастеризации: остатки молока от оборудования и аэрозоли. Термофильные микроорганизмы, пережившие процесс нагрева, могут прикрепляться к поверхности пластинчатых теплообменников с высокой рекуперацией тепла. Рост этих микроорганизмов преимущественно происходит в диапазоне температур от 45 до 60 ° C в секции регенерации.В результате уже нагретый продукт повторно загрязняется перед тем, как покинуть пастеризатор. Степень прикрепления бактерий к пластинам зависит от типа тепловой обработки молока перед пастеризацией. Термизация сырого молока или продолжительное время циркуляции молока в пастеризаторе являются основными факторами, определяющими степень образования биопленки на нагревательных пластинах. Устранить биопленку на поверхности молочного оборудования, применяя стандартные протоколы очистки на месте, довольно сложно.Форсунки для наполнения, оправки для формования картонных коробок и пастеризаторы являются одними из наиболее распространенных источников загрязнения после пастеризации. Контактная поверхность с молоком - это путь микробных аэрозолей к пастеризованному молоку. В частности, переносимые по воздуху дрожжи, плесень, бактерии и споры могут попадать на поверхность, контактирующую с молоком, и таким образом загрязнять пастеризованное молоко. Автономные разливочные устройства намного безопаснее, чем открытые разливочные устройства, с точки зрения загрязнения термообработанного молока микроорганизмами, переносимыми по воздуху, после пастеризации.

После нагревания некоторые представители Enterobacteriaceae , в том числе Serratia , Enterobacter , Citrobacter и Hafnia , могут быть численно доминирующими, но, тем не менее, основная порча микрофлоры состоит из психротрофных бактерий. например, Pseudomonas , Alcaligenes и Flavobacterium . Пастеризованное молоко необходимо для прохождения теста на фосфатазу. Фосфатаза - это фермент, который изначально присутствует в сыром молоке и разрушается при температуре, лишь немного превышающей ту, которая используется для разрушения M. туберкулез .

Обычно пастеризованное молоко с ароматизаторами портится быстрее, чем пастеризованное молоко без ароматизаторов. Было продемонстрировано, что шоколадный порошок, используемый при производстве пастеризованного молока с шоколадным вкусом, стимулировал рост бактерий в молоке, но не вносил дополнительных микробов в молоко. Время генерации бактерий в пастеризованном молоке с ароматизаторами было намного быстрее, чем в его неароматизированном аналоге. В более раннем исследовании было установлено, что рост л.monocytogenes в шоколадном молоке был более выраженным, чем в обезжиренном и цельном молоке и взбитых сливках.

Жирность пастеризованного молока не оказывает предельного влияния на рост патогенных бактерий. Не было отмечено различий между сроками хранения обезжиренного (0,1% жирности), полубискового (1,6% жирности) и цельного (3,8% жирности) молока с добавлением или без добавления Pseudomonas spp. при 4 и 7 ° С. Аналогично, количество L. monocytogenes в обезжиренном молоке, цельном молоке и взбитых сливках существенно не различается.Таким образом, справедливо предположить, что стандартизация жира оказывает незначительное влияние на микробиологию пастеризованного молока.

Технология производства концентрированного жидкого молока включает пастеризационный подогрев, выпаривание и охлаждение. Сгущенное молоко требует более интенсивной обработки предварительным нагревом для обеспечения стабильности при хранении, может быть добавлен стабилизатор, а готовый продукт стерилизован в жестяной банке путем автоклавирования. Как правило, сгущенное или сгущенное молоко не содержит микроорганизмов.Однако в результате ненадлежащей термической обработки или утечки сгущенное или сгущенное молоко может испортиться. Geobacillus stearothermophilus , облигатный термофил, является организмом, в первую очередь ответственным за механизм порчи этих продуктов, особенно когда они хранятся при аномально высоких температурах. Обычные сгущенные молочные продукты обычно не содержат добавок; поэтому они хранятся в холодильных условиях. Термодурические бактерии могут выжить при пастеризации и термообработке во время испарения; Следовательно, при производстве сгущенного или сгущенного молока необходимо использовать высококачественное молоко, и необходимо принять меры для предотвращения загрязнения окружающей среды и оборудования после обработки.

Из-за высокого содержания сахара и низкой активности воды в сгущенном молоке с сахаром оно относительно менее подвержено микробной порче, чем сгущенное молоко без сахара. Осмофильные дрожжи и плесневые грибки, ферментирующие сахарозу, в первую очередь ответственны за порчу сгущенного молока с сахаром. Во время наполнения крайне важно исключить свободный воздух, поскольку плесень может расти на поверхности банок при наличии достаточного количества воздуха.

Пастеризация

Тепло смертельно для микроорганизмов, но каждый вид имеет свою особую термостойкость. Во время процесса термического разрушения, такого как пастеризация, скорость разрушения логарифмическая, как и скорость их роста. Таким образом, бактерии, подвергшиеся воздействию тепла, погибают со скоростью, пропорциональной количеству присутствующих организмов. Процесс зависит как от температуры воздействия, так и от времени, необходимого при этой температуре для достижения желаемой скорости разрушения. Таким образом, тепловые расчеты включают необходимость знания концентрации микроорганизмов, подлежащих уничтожению, приемлемой концентрации микроорганизмов, которые могут остаться (например, порчи организмов, но не патогенов), термической стойкости целевых микроорганизмов (наиболее термостойких микроорганизмов). единиц), а также зависимости температуры от времени, необходимой для уничтожения организмов-мишеней.

Степень необходимой пастеризационной обработки определяется термостойкостью самого термостойкого фермента или микроорганизма в пищевом продукте. Например, пастеризация молока исторически была основана на Mycobacterium tuberculosis и Coxiella burnetti, но с распознаванием каждого нового патогена постоянно исследуются требуемые временные и температурные зависимости.

Кривая термической смерти для этого процесса показана ниже. Это логарифмический процесс, означающий, что в заданный интервал времени и при заданной температуре один и тот же процент бактериальной популяции будет уничтожен независимо от присутствующей популяции.Например, если известно время, необходимое для разрушения одного логарифма или 90%, и принято решение о желаемом термическом сокращении (например, 12 логарифмов), то можно рассчитать необходимое время. Если количество микроорганизмов в пище увеличивается, время нагрева, необходимое для обработки продукта, также увеличивается, чтобы снизить популяцию до приемлемого уровня. Тепловой процесс для пастеризации обычно основан на концепции 12 D или 12 логарифмических циклов сокращения численности этого организма.

Несколько параметров помогают нам проводить тепловые расчеты и определять степень термической летальности. Значение D является мерой термостойкости микроорганизма. Это время в минутах при заданной температуре, необходимое для уничтожения 1 логарифмического цикла (90%) целевого микроорганизма. (Конечно, в реальном процессе все другие, менее термостойкие, разрушаются в большей степени). Например, значение D при 72 ° C, равное 1 минуте, означает, что за каждую минуту обработки при 72 ° C популяция бактерий целевого микроорганизма будет уменьшаться на 90%.На рисунке ниже значение D составляет 14 минут (40-26) и может представлять процесс при 72 ° C.

Значение Z отражает температурную зависимость реакции. Он определяется как изменение температуры, необходимое для изменения значения D в 10 раз. На рисунке ниже значение Z равно 10 ° C.

Реакции с малыми значениями Z сильно зависят от температуры, тогда как реакции с большими значениями Z требуют больших изменений температуры для сокращения времени.Значение Z, равное 10 ° C, типично для спорообразующей бактерии. Химические изменения, вызванные нагреванием, имеют гораздо большие значения Z, чем микроорганизмы, как показано ниже.

Бактерии Z (° C) 5-10 D121 (мин) 1-5

ферментов Z (° C) 30-40 D121 (мин) 1-5

витаминов Z (° C) 20-25 D121 (мин) 150-200

пигментов Z (° C) 40-70 D121 (мин) 15-50

На приведенном ниже рисунке (схематично и не в масштабе) показаны относительные изменения во временных профилях температуры для разрушения микроорганизмов.Сверху и справа от каждой строки микроорганизмы или факторы качества будут уничтожены, тогда как ниже и слева от каждой строки микроорганизмы или факторы качества не будут уничтожены. Из-за различий в значениях Z очевидно, что при более высоких температурах в течение более короткого времени существует область (заштрихованная область), где патогены могут быть уничтожены, а витамины могут сохраняться. То же самое можно сказать и о других качественных факторах, таких как цвет и вкусовые качества. Таким образом, при ультрапастеризации молока очень высокие температуры в течение очень короткого времени (например,g., 140oC в течение 1-2 с) предпочтительны по сравнению с более длительными процессами при более низкой температуре, так как это приводит к удалению спор бактерий с меньшей потерей витаминов и лучшим сенсорным качеством.

Щелочная фосфатаза - это встречающийся в природе фермент сырого молока, значение Z которого аналогично значению Z термостойких патогенов. Поскольку прямая оценка количества патогенов микробными методами является дорогостоящей и требует много времени, обычно используется простой тест на активность фосфатазы.Если обнаружена активность, предполагается, что либо термическая обработка была недостаточной, либо непастеризованное молоко загрязнило пастеризованный продукт.

Рабочий пример того, как использовать значения D и Z в расчетах пастеризации:

Объединенное сырое молоко на перерабатывающем предприятии имеет бактериальную популяцию 4x10exp5 / мл. Его нужно обрабатывать при 79 ° C в течение 21 секунды. Среднее значение D при 65 ° C для смешанной популяции составляет 7 мин. Значение Z составляет 7 ° C. Сколько организмов останется после пастеризации? Сколько времени потребуется при температуре 65 ° C, чтобы достичь такой же степени летальности?

Ответ:

При 79 ° C значение D было уменьшено на два логарифмических цикла по сравнению с 65 ° C, так как значение Z равно 7 ° C.Следовательно, теперь это 0,07 мин. Молоко обрабатывается в течение 21/60 = 0,35 мин, что позволяет достичь снижения за 5 логарифмических циклов до 4 организмов / мл. При температуре 65 ° C вам потребуется 35 минут для достижения 5D восстановления.

Что такое пастеризация? Определение и примеры

Пастеризация (или пастеризация) - это процесс, при котором пищевые продукты и напитки нагреваются для уничтожения патогенов и продления срока хранения. Обычно температура ниже точки кипения воды (100 ° C или 212 ° F). Хотя пастеризация убивает или инактивирует многие микроорганизмы, это не форма стерилизации, поскольку споры бактерий не уничтожаются.Пастеризация продлевает срок хранения за счет тепловой инактивации ферментов, портящих пищу.

Ключевые выводы: пастеризация

  • Пастеризация - это процесс применения слабого тепла для уничтожения патогенов и инактивации ферментов порчи.
  • Он не убивает споры бактерий, поэтому пастеризация не обеспечивает полной стерилизации продуктов.
  • Пастеризация названа в честь Луи Пастера, который разработал метод уничтожения микробов в 1864 году. Однако этот процесс используется по крайней мере с 1117 года нашей эры.

Обычные пастеризованные продукты

Пастеризация может применяться как к упакованным, так и неупакованным твердым веществам и жидкостям. Примеры обычно пастеризованных продуктов включают:

  • Пиво
  • Консервы
  • Молочные продукты
  • Яйца
  • Соки фруктовые
  • Молоко
  • Гайки
  • Сироп
  • Уксус
  • Вода
  • Вино

История пастеризации

Пастеризация названа в честь французского химика Луи Пастера.В 1864 году Пастер разработал метод нагрева вина до 50–60 ° C (122–140 ° F) перед его выдержкой, чтобы убить микробы и снизить кислотность.

Однако этот метод использовался как минимум с 1117 года нашей эры в Китае для хранения вина. В 1768 году итальянский ученый Лаззаро Спалланцани продемонстрировал нагрев мясного бульона до кипения и немедленное закрытие емкости, чтобы бульон не испортился. В 1795 году французский шеф-повар Николя Аппер запечатал продукты в стеклянных банках и погрузил их в кипящую воду для консервирования (консервирование).В 1810 году Питер Дюран применил похожий метод для консервирования продуктов в жестяных банках. Хотя Пастер применил свой метод к вину и пиву, только в 1886 году Франц фон Сокслет предложил пастеризацию молока.

Итак, почему процесс называется «пастеризацией», если он использовался до Пастера? Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что эксперименты Пастера продемонстрировали, что частицы в воздухе, в отличие от чистого воздуха, вызывают порчу пищи. Исследования Пастера указали на микроорганизмы как на виновников порчи и болезней, что в конечном итоге привело к зародышевой теории болезни.

Как работает пастеризация

Основная предпосылка пастеризации заключается в том, что тепло убивает большинство патогенов и инактивирует некоторые белки, в том числе ферменты, ответственные за порчу пищевых продуктов. Точный процесс зависит от характера продукта.

Например, жидкость пастеризуется при протекании через трубу. Вдоль одной секции тепло может подаваться напрямую или с использованием пара / горячей воды. Далее жидкость охлаждается. Температура и продолжительность фаз тщательно контролируются.

Пастеризация жидкости происходит в закрытой системе, чтобы избежать загрязнения при охлаждении. Мигель Мало / Getty Images

Пищевые продукты можно пастеризовать после того, как они были упакованы в тару. Для стеклянных емкостей используется горячая вода для достижения желаемой температуры, чтобы стекло не разбилось. Для пластиковых и металлических емкостей можно использовать пар или горячую воду.

Повышение безопасности пищевых продуктов

Ранняя пастеризация вина и пива была предназначена для улучшения вкуса.Консервирование и современная пастеризация пищевых продуктов нацелены в первую очередь на безопасность пищевых продуктов. Пастеризация убивает дрожжи, плесень и большинство болезнетворных бактерий. Влияние на безопасность пищевых продуктов было огромным, особенно в отношении молока.

Молоко является отличной средой для выращивания множества патогенов, включая те, которые, как известно, вызывают туберкулез, дифтерию, скарлатину, бруцеллез, Q-лихорадку и пищевые отравления, вызванные Salmonella , E. coli и Listeria . До пастеризации сырое молоко было причиной многих смертей.Например, примерно 65 000 человек умерли в период с 1912 по 1937 год в Англии и Уэльсе от туберкулеза, заразившихся в результате употребления сырого молока. После пастеризации количество заболеваний, связанных с молоком, резко снизилось. По данным Центров по контролю за заболеваниями, 79% вспышек заболеваний, связанных с молочными продуктами, в период с 1998 по 2011 год были вызваны потреблением сырого молока или сыра.

Как пастеризация влияет на пищу

Пастеризация значительно снижает риск пищевого отравления и продлевает срок хранения на несколько дней или недель.Однако это влияет на текстуру, вкус и пищевую ценность продуктов.

Например, пастеризация увеличивает концентрацию витамина А, снижает концентрацию витамина В2 и влияет на несколько других витаминов, для которых молоко не является основным источником питания. Разница в цвете пастеризованного и непастеризованного молока на самом деле вызвана не пастеризацией, а этапом гомогенизации перед пастеризацией.

Пастеризация фруктового сока не оказывает значительного влияния на цвет, но приводит к потере некоторых ароматических соединений и снижению содержания витамина С и каротина (форма витамина А).

Пастеризация овощей вызывает некоторое смягчение тканей и изменение питательных веществ. Уровень одних питательных веществ снижается, а других повышается.

Последние достижения

В современную эпоху пастеризацией называют любой процесс, используемый для дезинфекции пищевых продуктов и инактивации ферментов порчи без значительного снижения уровня питательных веществ. К ним относятся нетепловые, а также тепловые процессы. Примеры новых коммерческих процессов пастеризации включают обработку под высоким давлением (HPP или паскализацию), объемный микроволновый нагрев (MVH) и пастеризацию импульсным электрическим полем (PEF).

Источники

  • Карлайл, Родни (2004). Научно-американские изобретения и открытия . John Wiley & Songs, Inc., Нью-Джерси. ISBN 0-471-24410-4.
  • Стипендиаты, П.Дж. (2017). Принципы и практика технологии пищевой промышленности . Серия изданий Woodhead по пищевой науке, технологиям и питанию. С. 563–578. ISBN 978-0-08-101907-8.
  • Рахман, М. Шафиур (1999-01-21). Справочник по консервированию пищевых продуктов .CRC Press. ISBN 9780824702090.
  • Смит П. У. (август 1981 г.). Информационный бюллетень «Пастеризация молока» № 57. Служба исследований Министерства сельского хозяйства США, Вашингтон, округ Колумбия
  • Уилсон, Г.С. (1943). «Пастеризация молока». Британский медицинский журнал. 1 (4286): 261, DOI: 10.1136 / bmj.1.4286.261

4 метода пастеризации молока

Опубликовано автор Kelly

Все мы знаем о пользе молока для здоровья; это было практически привил нам с тех пор, как мы были молоды.Но вы когда-нибудь задумывались об опасностях молоко могло позировать, если оно не было обработано должным образом? Молочные фермеры во всем мир делает возможным, чтобы молоко было обильным, свежим, доступным и безопасным для потребление. Чтобы обеспечить здоровье населения, молоко необходимо пастеризовать, прежде чем оно станет в магазинах.

Пастеризация - это процесс нагрева чего-либо быстро вверх, а затем снова охладить. Пастеризация молока уничтожает 99,9% болезнетворных организмов. микроорганизмов и продлевает срок хранения до 16-21 суток с момента упакованный.

Кратковременная высокая температура

В США самый распространенный метод пастеризация - это кратковременная высокотемпературная пастеризация (HTST). Этот метод предполагает используя металлические пластины и горячую воду, чтобы поднять температуру молока до 161 ° F (71 ° C) в течение не менее 15 секунд или 145 ° F (62 ° C) в течение 30 минут с последующим быстрым охлаждением.

Более высокая температура, более короткое время

Подобно пастеризации HTST, более короткое время нагрева (HHST) использует немного другое оборудование и более высокие температуры в течение более короткого времени.Используя HHST, молоко можно нагревать от 191 ° F (89 ° C) до 212 ° F (100 ° C) в течение указанного времени (см. Таблицу ниже).

Сверхвысокая температура

Еще один популярный метод пастеризации - Ultra High. Температура (УВТ). Этот процесс включает нагревание молока с использованием коммерческой стерильное оборудование и заполнение его в асептических условиях в герметично герметичная упаковка. Молоко необходимо нагреть до 280 ° F (138 ° C) в течение не менее двух секунд, а затем быстро остудите.УВТ убивает больше бактерий (хорошо и плохо) и дает ему гораздо более длительный срок хранения. UHT-молоко не требует охлаждения, до открытия и хранится не менее шести месяцев.

Ультра пастеризованное

Не путать с UHT, ультра пастеризованное (UP) молоко нагревается с использованием коммерчески стерильного оборудования, но оно не считается стерильным, поскольку оно не герметично закрыто. Молоко нагревают до 280 ° F (138 ° C) не менее двух секунд, а затем быстро охлаждают.Поскольку молоко не герметично закрыто, его необходимо хранить в холодильнике со средним сроком хранения 30-90 дней.

Чтобы найти лучшее решение для мониторинга, подходящее для вашей молочной промышленности, щелкните здесь или позвоните нам по телефону (603) 456-2011.

О Келли:

Келли Райт присоединилась к команде MadgeTech в мае 2016 года в качестве писателя маркетингового контента, имея за плечами годы образования и непосредственный опыт работы в СМИ и коммуникациях.Келли является ключевым участником исследования и разработки интересного и ценного контента. Как сертифицированный менеджер HACCP, Келли демонстрирует свой опыт на мероприятиях и выставках по всей стране, представляя MadgeTech.

Пастеризация | Encyclopedia.com

Пастеризация - это процесс, при котором жидкости, такие как вино и молоко, нагреваются в течение заданного времени при температуре ниже точки кипения жидкости. Обработка убивает все микроорганизмов , которые присутствуют в жидкости, но не меняет вкус, внешний вид или питательную ценность жидкости.

Процесс пастеризации назван в честь французского химика Луи Пастера (1822–1895), который считается основоположником современной микробиологии. Среди многих достижений Пастера было наблюдение, что нагревание жидкостей уничтожает вредоносных бактерий .

В основе пастеризации лежит нагревание. Многие бактерии не могут выжить в диапазоне температур, используемых при пастеризации. Энергия процесса нагрева разрушает мембраны, в которых находятся бактерии.Кроме того, бактериальные ферменты , которые жизненно важны для поддержания роста и выживания бактерий, денатурируют или теряют свою функциональную форму при воздействии тепла. Разрушение бактерий обычно настолько полное, что восстановление клеток после окончания термообработки невозможно.

Процесс пастеризации - это сочетание температуры, времени и консистенции продукта. Таким образом, фактические условия пастеризации могут варьироваться в зависимости от обрабатываемого продукта.Например, нагревание при 145 ° F (63 ° C) в течение не менее 30 минут или при 162 ° F (72 ° C) в течение не менее 16 секунд пастеризует молоко. Продукт с большей консистенцией, такой как мороженое или яичный гоголь, пастеризуют путем нагревания при температуре не менее 156 ° F (69 ° C) в течение не менее 30 минут или при температуре не менее 176 ° F (80 ° C). В) не менее 25 секунд.

В частности, в коммерческих помещениях, таких как завод по переработке молока, существуют два давно применяемых метода пастеризации.Они известны как периодический и непрерывный метод. В периодическом методе жидкость удерживается в одном контейнере на протяжении всего процесса. Этот метод пастеризации обычно используется для таких продуктов, как мороженое. Молоко, как правило, пастеризуется непрерывным способом.

При непрерывном способе молоко проходит через стопку стальных пластин, которые нагреваются до желаемой температуры. Скорость потока такова, что молоко поддерживается при желаемой температуре в течение определенного периода времени.Затем пастеризованное молоко перетекает в другой резервуар.

Было разработано несколько других более поздних вариаций процесса пастеризации. Первый из этих вариантов известен как мгновенная пастеризация. В этом процессе используется более высокая температура, чем при обычной пастеризации, но температура поддерживается в течение более короткого времени. Продукт затем быстро охлаждают до температуры ниже 50 ° F (10 ° C), при которой его можно хранить. Целью быстрой пастеризации является устранение вредных микроорганизмов при сохранении продукта, максимально приближенного к его естественному состоянию.Соки - кандидаты для этого процесса. В молоке могут выжить молочнокислых бактерий . Хотя эти бактерии не представляют угрозы для здоровья, их последующая метаболическая активность может привести к скисанию молока.

Другой вариант пастеризации известен как ультрапастеризация. Это похоже на мгновенную пастеризацию, за исключением того, что применяется давление выше нормального. Более высокое давление значительно увеличивает достижимую температуру и, таким образом, уменьшает время, в течение которого продукт, обычно молоко, должен подвергаться воздействию тепла.Преимущество ультрапастеризации заключается в увеличении срока хранения получаемого молока. Молоко, которое практически стерильно, может храниться в закрытом виде при комнатной температуре в течение нескольких недель без ущерба для качества.

В последние годы термин «холодная пастеризация» используется для описания стерилизации твердых веществ, таких как пищевые продукты, с использованием излучения. Применимость использования термина пастеризация для описания процесса, в котором не используется тепло, остается предметом споров среди микробиологов.

Пастеризация эффективна только до тех пор, пока продукт не подвергнется воздействию воздуха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *