Hvordan Pasteurisering Virker

{h1}

Pasteurisering er processen med at fjerne skadelige patogener fra forskellige typer fødevarer. Lær om processen med pasteurisering.

Forestil dig en tid, hvor folk tænkte på vin og øl som "hygiejniske" drikkevarer, der beskytter dem mod vandbårne sygdomme. I begyndelsen af ​​det 19. århundrede Frankrig, vin ledsaget hvert måltid, og blev betragtet som en medicinsk tonic. Øl blev anset for at være sundere end vand, fordi det indeholdt næringsstoffer. Det var dagene rigtigt?

Hvad skulle folk gøre, da vin og andre gærede drikkevarer begyndte at udvikle deres egne sygdomme? Alkohol kan blive sur, ildelugtende, bitter eller endda miste sin smag helt og holdent. Det kan tage på sig en olieagtig glans eller blive overskyet. Den eneste madbevaringspraksis på det tidspunkt omfattede hærdning, konserves og fermentering. Og vi vidste, hvordan vi forsinkede madforkøling, men vidste lidt om, hvad der forårsagede det. Det ville tage en dybere forståelse for, hvad der blev lavet til mad, før man kunne udvikle pasteuriseringsmetoden.

Teorien om spontan generation tjente som en populær forklaring på det tidspunkt for hvorfor visse former for liv pludselig skulle komme ud af forfaldne sager - tænk magefugle, der vokser ud af rottende kød. Men som forskere begyndte at forstå bedre, hvordan gengivelsen fungerede, blev det klart, at spontan generation ikke forklarede alt. De havde endnu ikke opdaget reproduktion ved celledeling, så forskere troede stadig, at mindre organismer som bakterier og svampe voksede fra livløs materie.

Så hvad har alt dette at gøre med pasteurisering? Det var i dette miljø af videnskabelig usikkerhed, at Louis Pasteur blev opfordret til at studere vinens sygdomme. Læs videre for at lære forskellen mellem vin og eddike og hvordan denne opdagelse førte til massepatogenocid.

History of Pasteurization

Der er en fin linje mellem vin og eddike. Det var det, Louis Pasteur opdagede i 1856, da en alkoholfabrikant bestilte ham til at bestemme, hvad der forårsagede roedrodalkohol.

På det tidspunkt troede forskerne, at fermentering var en ren kemisk proces. Pasteurs undersøgelse af gæring led ham til opdagelsen af, at det var gær, en levende organisme, der gjorde roesaften til alkohol. Under mikroskopet var gæren runde og klumpede. Men da alkoholen blev forkælet, indeholdt den en anden mikrobe, der var stangformet. Pasteur spekulerede på, at denne stangformede mikrobe kaldte Mycoderma aceti, som er almindeligt anvendt til fremstilling af eddike, forårsagede vinen at forkæle [kilde: Feinstein].

Disse opdagelser dannede Pasteur's "kim" kim teori om fermentering. År senere ville Pasteur anvende de samme begreber på sygdommens oprindelse, hvilket førte til nogle af hans største bidrag til videnskab og medicin.

I mellemtiden indgav kejser Napoleon III Pasteur for at redde Frankrikes vinindustri fra "sygdomme i vin" [kilde: Lewis]. I tidligere eksperimenter havde Pasteur opdaget, at opvarmning af den fermenterede vin ville dræbe mikroberne, der forårsagede det at ødelægge. Han var ikke den første til at se denne forbindelse. Nicolas Appert, opfinderen af ​​in-container sterilisering, også kendt som konserves, havde allerede vist at behandling af mad med varme kunne bevare det. Pasteurs bidrag var at bestemme den nøjagtige tid og temperatur, der ville dræbe de skadelige mikroorganismer i vinen uden at ændre smagen. Han patenterede processen og kaldte den pasteurisering. Før længe blev processen også brugt til øl og eddike.

Pasteuriseringen af ​​mælk blev først iværksat indtil slutningen af ​​1800'erne. Derefter blev tuberkulose almindeligvis båret af mælk. EN lavtemperatur, lang tid (LTLT) proces, også kendt som batchpasteurisering, blev først udviklet til at dræbe tuberkulosepatogenet. Incidensen af ​​tuberkulose, der blev kontraheret af mælk, faldt dramatisk, og det gør det ikke længere Centers for Disease Control and Prevention's liste over fødevarebårne sygdomme [kilde: CDC].

De første kommercielle mælkepasteurisatorer blev fremstillet i 1882 under anvendelse af a høj temperatur, kort tid (HTST) behandle. Den første lov til at kræve pasteurisering af mælk blev overført i Chicago i 1908 [kilde: Sun]. Nogle mennesker kunne ikke lide ideen om pasteuriserende mælk i begyndelsen af ​​mange af de samme grunde, som nutidens rå mælkeforkæmper nævner [kilde: Lewis]. Vi vil snakke mere senere om rå mælk og hvorfor nogle mennesker elsker det og nogle mennesker hader det.

Louis Pasteurs øvrige bidrag til videnskaben

Louis Pasteur er kendt som "far til mikrobiologi." Han tjente denne værdsatte titel ved at gøre meget mere end at opfatte processen med pasteurisering. Pasteurs livstid for opdagelser fulgte en naturlig bue; hvert projekt han arbejdede på, førte ham til sin næste indsigt. Under sin forskning på vinsyre i hans første job som videnskabsmand, opdagede han, at organiske molekyler er asymmetriske. At finde organiske molekyler i øl og vin førte ham til at genkende, at mikroorganismer som Lactobacillus fungerede som fermenteringsmidler og madforkølelse. Denne forståelse af bakteriens rolle hjalp ham til at udvikle sin kim teori om fermentering. År senere blev han interesseret i menneskers sygdom og anvendt sin viden om mikroorganismer for at udvikle kim teori om sygdom. Til sidst udviklede han vaccinerne til hønsekolera, miltbrand og rabies.

Hvordan virker Pasteurization Dræb bakterier?

Det er ikke bare et simpelt tilfælde af varmeslag. For at forstå, hvilken varme der gør for en bakterie, skal vi vide om dens struktur. En bakterie er en enkeltcellet organisme.Tænk på det som en studie lejlighed, et værelse med alle de ting, en person har brug for at leve: mad, vand, luft. Væggene i lejligheden omslutter de elektriske ledninger og gasrør, der leverer energi, sammen med rensningsrørene, der slippe af med affaldsprodukter. I modsætning til størrelsen af ​​denne single-cellede organisme ville selv et dyr så lille som en mus være som en stor by med tusindvis af bygninger og omfattende infrastruktur for at holde den "levende".

I flere videnskabelige termer består en bakterie af cellehylster, det cytoplasma og ofte den flageller. Ud over at holde i cytoplasmaen, er cellekuvertet, hvor der skabes energifrembringende funktioner som fotosyntese og respiration. Cytoplasma refererer til alt inde i cellehylsteret, en blanding af vand, ribosomer, kromosomer, næringsstoffer og enzymer - alle de ting, der holder bakterien i live og sparker. Enzymer er særlig vigtige, fordi de forårsager de kemiske reaktioner, der udgør cellens metabolisme. Flagella er små bøjler på ydersiden af ​​bakterien, der hjælper det med at bevæge sig rundt, fastgøre på overflader eller afværge fjender.

Nu hvor vi har sat scenen og introduceret tegnene, kommer den dramatiske klimaks. Når temperaturen bliver varm nok, er enzymerne i bakterien denatureret, hvilket betyder at de ændrer form. Denne ændring gør dem ubrugelige, og de er ikke længere i stand til at gøre deres arbejde. Cellen holder op med at fungere.

Varme kan også beskadige bakteriens cellekuvert. Proteiner og fedtsyrer, der udgør konvolutten, mister deres form og svækker det. Samtidig udvides væsken inde i cellen, når temperaturen stiger, hvilket øger det indre tryk. Det ekspanderende væske skubber mod den svækkede væg og får det til at sprænge og udspille bakteriens tarm.

termoresistente bakterie er mere varmebestandige og sværere at dræbe. Termoduriske bakterier har forstærket vægge, dobbeltruderede vinduer, isolerede rør og en nødforsyning med vand og mad. Disse varme-defying bakterier skal holdes under kontrol ved køling, hvilket forhindrer dem i at formere sig. [kilde: Todar]

Gunstige bakterier: Probiotika

Ikke alle typer bakterier er skadelige. "Venlige" bakterier som Lactobacillus, Bifidobacterium og Saccharomyces cerevisiae optage bopæl i den menneskelige tarm og massere de skadelige bakterier ud. Gunstige bakterier er de samme, der bruges til at fermentere og dyrke mad. Disse hjælpsomme mikroorganismer holder også tarmene sunde delvist ved at fordøje fibre for at producere mad til de celler, der tinder tarmene. Sunde tarmer gør et bedre arbejde med at fordøje mad og er en afgørende del af det menneskelige immunsystem, fordi de holder patogener væk, men slipper for næringsstoffer. Fødevarer rig på probiotiske bakterier omfatter yoghurt, kefir, kultiveret smør og rå surkål.

Termisk behandling og pasteurisering

Begrebet termisk behandling gælder for en række varmebehandlinger, der anvendes til fødevareforarbejdning. Generelt er punktet med termisk behandling at dræbe patogener og inaktivere enzymer, der forårsager negative ændringer i fødevaren under opbevaring. Den mest almindelige form for termisk behandling er den slags der sker i køkkenet på måltiden. Selv de mest udfordrede blandt os har opvarmet noget i mikrobølgeovnen og har derfor "termisk bearbejdet" noget.

Pasteurisering udgør en af ​​de mildere former for termisk behandling. Ultrahøjtemperatur- og steriliseringsmetoder dræber alle mikroorganismer i fødevaren, mens mildere varmebehandlinger som termisk og pasteurisering kun dræber nogle af dem. Hvorfor ikke bruge en højere temperatur, hvis det vil dræbe flere patogener? Svaret er, at højere temperaturer ændrer fødevarens egenskaber. Da mælk er, hvad de fleste mennesker tænker på i forbindelse med pasteurisering, bruger vi pasteuriseringen af ​​mælk i resten af ​​denne artikel for at vise, hvordan pasteurisering virker.

Ved højere temperaturer, som med UHT, sker der flere ting med mælk, der gør det mindre ønskeligt for forbrugerne:

  • Proteinerne i mælk ændres og ændrer, hvordan mælken virker, når den bruges til at gøre andre fødevarer som ost.
  • Beskyttelsesenzymer i mælk er inaktiveret, hvilket gør den mere modtagelig for ødelæggelse.
  • Det Maillard reaktion, en kemisk reaktion mellem proteiner og sukkerarter forekommer ved højere varmer og forårsager bruning, misfarvning af mælken.
  • Mælken kan smag "kogte".

Hvis du ser på sidebjælken, vil du bemærke, at hver metode til termisk behandling kræver en vis tid. For eksempel tager HTST-pasteurisering 15 sekunder. Dette minimumstidskrav er baseret på bakteriens termiske dødskinetik. Nej, det hedder ikke et dødmetalband; det er en måde at beskrive de betingelser, der er nødvendige for at dræbe bakterier. D-værdien er den tid det tager at dræbe 90 procent af en type bakterier ved en bestemt temperatur. Jo højere temperaturen er, jo lavere er D-værdien og omvendt [kilde: Lewis].

Pasteuriseringen af ​​mælk dræber de mest varmefølsomme patogener, men bevarer mælkens kvaliteter, som forbrugerne forventer: Cremet tekstur, frisk smag og mælkehvid farve.

Typer af termisk behandling
  • termisering: 134,6 til 154,4 grader Fahrenheit (57 til 68 grader Celsius) i 15 minutter
  • Batchpasteurisering, lav temperatur, lang tid (LTLT): 145,4 grader Fahrenheit (63 grader Celsius) i 30 minutter
  • Pasteurisering, høj temperatur, kort tid (HTST): 161,6 til 165,2 grader Fahrenheit (72 til 74 grader Celsius) i 15 til 30 sekunder
  • Ultrahøj temperatur (UHT) behandling: 275 til 284 grader Fahrenheit (135 til 140 grader Celsius) i 3 til 5 sekunder
  • In-container sterilisering: 239 til 248 grader Fahrenheit (115 til 120 grader Celsius) i 10 til 20 minutter

Pasteuriseringsmetoder

Batch (eller "vat") pasteurisering er den enkleste og ældste metode til pasteuriserende mælk. Mælken opvarmes til 154,4 grader Fahrenheit (63 grader Celsius) i en stor beholder og holdes ved denne temperatur i 30 minutter. Denne proces kan udføres hjemme på stovetoppen ved hjælp af en stor gryde eller til småskalede mejerier med dampvarmede kedler og fancy temperaturreguleringsudstyr. Ved satsbehandling skal mælken omrøres konstant for at sikre, at hver partikel af mælk opvarmes [kilder: Lewis, Sun, Goff].

Høj temperatur kort tid (HTST) pasteurisering, eller flash pasteurisering, er den mest almindelige metode i disse dage, især for større volumenbehandling. Denne metode er hurtigere og mere energieffektiv end batchpasteurisering. Selvom den højere temperatur kan give mælken en lidt kogt smag, har HTST pasteurisering været anvendt i så lang tid, at folk er vant til smagen [kilde: McGee].

Her er det grundlæggende i HTST:

  • Kold råmælk (39,2 grader Fahrenheit og 4 grader Celsius) fodres ind i pasteuriseringsanlægget.
  • Mælken passerer ind i den regenerative opvarmning sektion af pladevarmeveksleren. Pladvarmeveksleren er i grunden en serie af rustfrit stålplader stablet sammen med et mellemrum mellem dem, der danner kamre for at holde mælken som den passerer igennem. Lad os kalde de ulige nummererede kamre "A" -kamre og de lige nummererede kamre, "B" -kamre. I regenereringssektionen pumpes kold mælk gennem A-kamrene, mens mælk, der allerede er opvarmet og pasteuriseret, pumpes gennem B-kamrene. Varmen fra den varme mælk passerer til den kolde mælk gennem stålpladerne. Dette opvarmer mælken til 134,6 til 154,4 grader Fahrenheit (57 til 68 grader Celsius).
  • Dernæst passerer mælken ind i varmevekslerens varmeafsnit. Her opvarmes varmt vand i B-kamrene mælken til mindst 161,6 grader Fahrenheit (72 grader Celsius). Dette er måltemperaturen for HTST-pasteurisering.
  • Den varme mælk føres derefter gennem et holderør. Det tager mælken ca. 15 sekunder at passere gennem røret, der opfylder tidsbehovet for denne pasteuriseringsmetode (husk D-værdierne?). Mælken er officielt pasteuriseret, når den passerer gennem holderøret.
  • Nu sendes den pasteuriserede mælk tilbage gennem det genfrembringende afsnit, hvor den opvarmer den indkommende kolde mælk. Dette afkøler pasteuriseret mælk til ca. 89,6 grader Fahrenheit (32 grader Celsius).
  • I den sidste del af processen anvender køleafsnittet af pladevarmeveksleren kølevæske eller koldt vand for at bringe mælken til 39,2 grader Fahrenheit (4 grader Celsius).

Mælkeforurening

Hvorfor gør ikke pasteuriseringen vores mælk helt sikker? Pasteuriseret mælk forårsager stadig udbrud af fødevarebåren sygdom. I dette afsnit ser vi på de mange måder mælk kan blive forurenet på sin rejse fra koen til bordet.

  • Koen: Før koen er jævnmælket, kan patogener i det omgivende miljø komme ind i koens foder eller vand. Under malkning kan bakterier på indersiden eller uden for koens yver komme ind i mælken. Hvis malkningsapparatet (menneske eller mekanisk) ikke er ordentligt renset, kan det forurene den rå mælk.
  • Opbevaring og overførsel af råmælk: Når mælken overføres eller opbevares, skal alt udstyr og beholdere være sterile for at forhindre forurening. Opbevaringstemperaturen skal være lav nok (normalt 4 grader Celsius) for at holde eventuelle bakterier tilbage i mælken fra at vokse.
  • Pasteurisering: Vi ved, at pasteurisering ikke dræber alle bakterierne i mælk, men det vil ikke engang dræbe dem, det skulle forventes, hvis retningslinjerne for tid og temperatur ikke er opfyldt. Én måde mælkeindustrien kontrollerer mælk for at sikre, at den er korrekt pasteuriseret, er ved at teste for alkalisk fosfatase. Dette enzym har samme D-værdi som tuberkulosebakterien, så hvis den findes i pasteuriseret mælk, betyder det, at tid og temperatur krav var ikke mødte [kilde: søn].
  • Udstyr: Efterpasteuriseringskontaminering (PPC) på grund af mangler i udstyr eller dårlig sanitetspraksis er den mest almindelige årsag til pasteuriseringsfejl [kilde: Lewis]. Udstyret skal vedligeholdes og testes korrekt og rengøres og steriliseres mellem brug.
  • Pladvarmeveksleren er en potentiel kilde til PPC, da kold råmælk og varm pasteuriseret mælk passerer hinanden på modsatte sider af varmevekslerpladerne. Hvis pladerne har lækager eller revner, kan den rå mælk forurene den pasteuriserede mælk.
  • Opbevaring og overførsel efter pasteurisering: Mælk er sårbar over for, hvad industrien kalder tidsstemperaturovergreb, når mælken overføres eller opbevares. Dette omfatter alle punkter på eller mellem forarbejdningsvirksomheden, lageret, butikken og dit hjem. Den svage forbindelse i den samlede kolde kæde er normalt den ubestemte periode efter [mælken] forlader detailbutikken og når forbrugerens køleskab. [kilde: Lewis]
  • Nu, da det er blevet bragt opmærksom på, er trykket på at få mælken hjem og ind i køleskabet så hurtigt som muligt. Kontroller jævnligt temperaturen på køleskabet. Det skal altid være mindre end 41 grader Fahrenheit [kilde: USDA Food Safety and Inspection Service].

Fødevaresikkerhed og råmælk

Debatten om hvilken er bedre - rå mælk eller pasteuriseret - er et varmt emne lige nu. Ud over at være et spørgsmål om folkesundhed er det et politisk og følelsesmæssigt ladet problem for mange mennesker.I USA er salget af rå mælk for tiden lovlig i 28 stater, selvom den ikke kan transporteres over statslige linjer [kilde: Wall Street Journal]. Her er højdepunkterne på begge sider af argumentet.

Hovedargumentet til støtte for pasteurisering af mælk er, at det beskytter offentligheden mod fødevarebåren sygdom. Det antages også at forlænge holdbarheden af ​​mælk, samtidig med at den opretholder sin smag, tekstur og næringsindhold. U.S-centrene for sygdomsbekæmpelse og forebyggelse og US Food and Drug Administration tager den holdning, at pasteurisering skal være obligatorisk for alle mejeriprodukter på grund af dets potentiale for at forårsage fødevarebåren sygdom. Ernæringsekspert Marion Nestle skriver i sin fødevarepolitiske blog, at mens hun støtter retten til at drikke rå mælk, mener hun også, at rå mælk bærer indbyggede farer, som vi alle bør være opmærksomme på.

Weston A. Price Foundation er den mest fremtrædende fortaler for rå mælk. Denne organisation gør et meget dybtgående argument for rå mælk. Det hævder, at enzymer og andre mælkekomponenter, der naturligt beskytter mælken mod forkølelse og hjælper mennesker med at fordøje mælk, deaktiveres ved pasteurisering. Gruppen præsenterer forskning, der viser, at varmebehandling forårsager betydelige ændringer i ernæringsindholdet i mælk - især vitamin C, nogle B-vitaminer og flere mineraler, såsom calcium og magnesium. Det modsætter sig også konventionelle mejeripraksis og mener, at producenter af rå mælk er meget bedre plejere af køerne, jorden og mælken. Organisationen understreger også det faktum, at pasteuriserende mælk ikke forhindrer sygdomsudbrud fra pasteuriseret mælk.

Uanset hvilken side af denne debat du tager, er den type mælk du drikker stadig et spørgsmål om personlige valg, så længe du bor i en stat, der tillader salg af rå mælk. Hvis du ikke har lavet din mening endnu, skal du udforske listen over links på næste side for at få flere oplysninger om pasteurisering og debatten om rå mælk.

Pasteurisering Andre fødevarer

Mens de fleste af os tænker på mælk, når vi hører ordet pasteurisering, kan andre fødevarer såsom frugtsaft, ægprodukter og nogle alkoholholdige drikkevarer pasteuriseres. Føderale bestemmelser i USA kræver, at mejeriprodukter kun pasteuriseres, hvis de skal transporteres over statslinjer. Undtagelsen fra denne regel er rå mælkeost, der har været i alderen i 60 dage eller mere. Pasteurisering er også påkrævet for ægprodukter og de fleste frugtsaft. [Kilde: Cianci]. Andre lande, der i øjeblikket tillader salg af upasteuriseret mælk, omfatter lande i EU (undtagen Skotland og Nordirland) og Schweiz [kilde: Cazaux, DBIC].


Video Supplement: Mælkeriet på Vejlskovgård - en af fremtidens mælkeproducenter.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com