پاستوریزه کردن (پاستوریزاسیون) چیست؟ – انواع روش های پاستوریزه
در صنایع غذایی به فرایندی که با استفاده از آن می توان میکروب های موجود در مواد غذایی مانند باکتری، ویروس، کپک و … را با گرما دادن از بین برد، به نام پاستوریزه کردن نامیده می شود. با این فرایند مدت زمان ماندگاری این مواد بیشتر شده و برای مصرف، با کشته شدن میکروب ها ایمن می شوند. با پاستوریزه کردن می توان از بروز بیماری هایی که از راه مواد غذایی آلوده به انسان منتقل می شوند، جلوگیری کرد. از جمله این بیماری ها می توان به تب مخملک، تب تیفوئید و … اشاره کرد. این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک ما را با پاستوریزاسیون و انواع روش های آن ها آشنا می کند.
پاستوریزه کردن چیست؟
به فرایندی که از طریق حرارت دادن می تواند بیشتر میکروب های موجود در مواد غذایی را از بین برده و آن ها را برای خوردن، مناسب کند به نام پاستوریزاسیون خوانده می شود. با این روش بیشتر از ۹۰ تا ۹۹ درصد از میکروب های موجود در این مواد، اعم از ویروس و باکتری کشته می شوند. با این حال با پاستوریزاسیون نمی توان به طور صد در صد تمام میکروب ها را از بین برد. امروزه دانشمندان می توانند با تنظیم میزان حرارت داده شده و یا مدت زمان حرارت دادن، بسیاری از میکروب ها را از بین ببرند.
از مهمترین موادی که با پاستوریزاسیون سالم سازی می شود، شیر است. در این فرایند باید توجه کنیم که بعد از اتمام فرایند، باید در مکان های مناسب نگه داری شوند، چون این مواد بسیار آسان در معرض آلودگی قرار می گیرند.
تاریخچه
در سال ۱۸۶۴ لوئیز پاستور دانشمند فرانسوی، اولین کسی بود که نشان داد وقتی برخی از نوشیدنی ها را با دمای ۵۷ درجه سانتی گراد حرارت دهد و این کار را تا چند دقیقه ادامه می دهد، مانع تخمیر نامطلوب نوشیدنی خواهد شد. چون یک سری باکتری هایی در برخی از نوشیدنی ها وجود دارد که می تواند آن ها را خراب کند. این حرارت و گرما باکتری های موجود را از بین برد. بدین ترتیب بود که این دانشمند، پاستوریزاسیون را اختراع کرد و به همین دلیل به نام او نام گذاری شد.
انواع روش های پاستوریزه کردن
دو روش مداوم و غیرمداوم برای انجام عمل پاستوریزاسیون وجود دارد.
روش غیرمداوم
در این روش از مدت زمان زیاد، اما دمای پایین برای انجام عمل پاستوریزاسیون استفاده می شود. به عنوان مثال به مدت ۳۰ دقیقه، شیر را ۶۳ درجه سانتی گراد گرما می دهند. این روش به عنوان ساده ترین و همچنین قدیمی ترین روش هاست. با ریختن موادی که می خواهیم پاستوریزه کنیم، درون دیگ های بزرگ، به آن ها حرارت و گرما داده می شود. در حین گرما دادن داخل دیگ ها را، به منظور انتقال یکنواخت گرما هم می زنند.
روش مداوم
در این روش از میزان دمای بالا، اما مدت زمان کم برای پاستوریزاسیون استفاده می کنند. به عنوان مثال شیر را ۱۵ دقیقه، به اندازه ۷۲ درجه سانتی گراد حرارت می دهند. در روش مداوم که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، سرعت و مصرف انرژی بهتری نسبت به روش غیر مداوم دارد. منبع گرما در روش غیر مدوام یک مبدل حرارتی است. موادی که هدف پاستوریزاسیون است در جریانی مخالف جریان ماده گرم کننده با دما و زمانی که بیان شده، قرار می گیرد. بعد از این مرحله، ماده به سرعت سرد می شود.
نکته
با توجه به این که چه نوع ماده غذایی را پاستوریزه می کنند و منظور از پاستوریزاسیون چیست، از روش های مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال برای حفظ بهتر طعم، رنگ و مواد مغذی مواد غذایی از روش غیر مداوم استفاده می شود. اما روش های دیگری نیز از پاستوریزاسیون وجود دارد که به توضیح برخی از آن ها مانند پاستوریزاسیون با بخار، با اشعه و فرایند UHT می پردازیم.
پاستوریزاسیون بخار
در این نوع از پاستوریزه کردن که بیشتر برای گوشت گاو استفاده می شود، به مدت ۶ تا ۸ ثانیه این محصول را از مخزنی عبور می دهند که در مجاورت با بخار با فشار بالا قرار دارد. در این روش دمای مورد استفاده ۸۸ تا ۹۳ درجه سانتی گراد است. خنک و سرد کردن این محصول بعد از این مرحله با روش اسپری انجام می شود. در کشور آمریکا برای پاستوریزاسیون بیش از ۵۰ درصد گوشت این کشور از روش پاستوریزاسیون بخار استفاده می شود.
پاستوریزاسیون با اشعه
محصولاتی چون ادویه جات، میوه ها، سبزیجات و همچنین گوشت قرمز را با استفاده از تکنولوژی اشعه، می توان پاستوریزه کرد. جلوی رشد میکروب های این مواد با در معرض قرار دادن آن ها در مقابل مقدار کمی از اشعه های بتا و یا گاما، گرفته می شود. زمان ماندگاری این محصولات با پاستوریزاسیون بیشتر می شود.
فرایند UHT
این روش پاستوریزاسیون که برای شیر و یا خامه استفاده می شود، با دمای بالای ۱۳۸ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد و به مدت یک تا دو ثانیه، برای این مواد انجام می شود. نکته ای وجود دارد، شیر پاستوریزه شده با این روش دمایی بالا می تواند بدون یخچال، به مدت چندین ماه سالم بماند و فاسد نشود. وقتی بسته بندی این شیرها باز شود، زمان ماندگاری در آن ها مانند پاستوریزاسیون معمولی می شود.
آلودگی شیر
یکی از موادی که حاوی میکروب ها و عوامل بیماری زای زنده است که به بدن انسان ها منتقل می شود و باعث بیماری در آن ها می شود، شیر است. از دلایل انتقال بیماری ها به این طریق، بیمار بودن خود حیوان و انتقال بیماری به شیر است. از دلایل دیگر آلوده شدن شیر تماس دست و یا لباس انسان های بیمار به آن هاست. سومین عامل آلوده شدن شیر، محیط زیست است که می تواند به دلیل کثیف بودن ظروف و یا گرد و غبار در محیط باشد.
همچنین نگه داری شیر خام به مدت طولانی می تواند، به میکروب های غیر بیماری زا فرصت تولید و تکثیر آنزیم را می دهد. به همین دلیل برخی از ترکیبات شیر مانند پروتئین ها، چربی ها و ویتامین های آن ممکن است به کیفیت پایین رسیده و ترش شدن شیر را سبب شوند.
پاستوریزه کردن شیر
با توجه به دلایلی که در بالا برای آلودگی شیر گفته شد، باید این محصول پاستوریزه شود. بنابراین با درجه حرارت مناسب و مدت زمان معقولی که در آن میکروب های بیماری زای موجود در شیر تا حد زیادی کشته شوند، این کار انجام می شود. اما به شرط آن که مواد مغذی موجود در شیر، خیلی زیاد دچار تغییر و دگرگونی نشوند و ارزش غذایی آن حفظ شود. بیماری سل یکی از مقاوم ترین باکتری ها را دارد، بنابراین وقتی در اثر حرارت و پاستوریزاسیون این میکروب از بین برود، به معنای کشته شدن تمام باکتری های دیگر است.
نکته
قبل از انجام عمل پاستوریزه روی شیر، در هنگام ورود آن به کارخانه یک سری آزمایشات کنترل کیفی روی آن انجام می شود. از جمله این آزمایشات می توان به بررسی تازگی و کهنگی، وجود یا عدم وجود آنتی بیوتیک، میزان چربی و پروتئین شیر، آفلاتوکسین و وجود عفونت در شیر اشاره کرد.
آزمون های مربوط به شیر پاستوریزه
آزمون فسفاتاز
آنزیم هایی به نام فسفاتاز در شیر وجود دارد که وقتی این ماده را در دمای خاصی پاستوریزه می کنند، دمای پاستوریزه، فسفاتاز را از بین می برد. مدت زمانی که طول می کشد فسفاتاز از بین برود نیم ساعت در ۶۰ درجه صد قسمتی است. علت استفاده از این آزمون، سنجش کافی یا عدم کافی بودن پاستوریزاسیون است. همچنین برای سنجش این که به اضافه کردن شیر خام نیاز است.
شمارش پرگنه میکروب در طشتک
با این آزمون می توان به تعداد میکروب های شیر و میکروب شناختی یک شیر پاستوریزه شده، می توان پی برد. حد شمارش باکتری در کشورهای غربی برای این آزمون برابر سی هزار باکتری در هر میلی لیتر از شیر است.
شمارش کلیفرم ها
یکی از آلودگی های شیر پاستوریزه و نارسایی عمل پاستوریزه در شیر، وجود میکروب های کلیفرم است. این میکروب ها در حین عمل پاستوریزه از بین می روند. میزان استاندارد وجود میکروب کلیفرم، عدم وجود این میکروب در یک لیتر شیر است.
