Pasterizacija: toplotna obdelava živil — definicija, namen in zgodovina
Pasterizacija: kako toplotna obdelava živil uniči patogene bakterije, zagotavlja varnost mlečnih izdelkov in ohranja okus — definicija, namen in zgodovina postopka.
Pasterizacija (pogosto napačno zapisana tudi kot pasterizacija) je postopek toplotne obdelave tekočin ali živil, pri katerem se z nadzorovano izpostavitvijo temperaturi uničijo ali zatrejo patogeni mikroorganizmi in taki, ki povzročajo kvarjenje. Pri tem se živilo segreje, da se uniči večina škodljivih mikroorganizmov, ne pa nujno vseh mikrobov (v nasprotju s sterilizacijo). Proizvajalci pogosto pasterizirajo mlečne izdelke, sadne sokove, tekoča jajca in druge izdelke, da so varni za uživanje. Postopek nosi ime po Louisu Pasteurju, ki je v 19. stoletju pokazal, kako toplota zatre mikroorganizme in prepreči kvarjenje; prve javne poskuse pasterizacije sta izvedla Louis Pasteur in Claude Bernard 20. aprila 1862.
Namen pasterizacije
Glavni cilji pasterizacije so:
- zmanjšanje tveganja za prenos nalezljivih bolezni preko hrane,
- podaljšanje roka trajanja z zaviranjem rasti kvarilnih mikroorganizmov,
- ohranjanje vrste in okusa izdelka v primerjavi s sterilizacijo, ki lahko močneje spremeni senzorične lastnosti.
V nasprotju s sterilizacijo pasterizacija ni namenjena uničenju vseh mikroorganizmov v živilu. Namesto tega se s pasterizacijo število mikroorganizmov zmanjša za določeno število "log" oziroma za več redov velikosti, tako da verjetnost povzročitve bolezni postane nizka, če izdelek hranimo v hladilniku in ga zaužijemo pred rokom uporabe. Komercialna sterilizacija živil ni pogosta za vse izdelke, ker lahko močno vpliva na okus in teksturo; zato se pri mnogih izdelkih uporablja pasterizacija kot kompromis med varnostjo in kakovostjo.
Metode in tipične temperature
Obstaja več standardnih postopkov pasterizacije, ki se razlikujejo po temperaturi in času izpostavitve:
- LTLT (low‑temperature, long‑time) – nizka temperatura/dolgotrajno: npr. približno 63 °C 30 minut; pogosto v manjših obratih ali pri domači obdelavi.
- HTST (high‑temperature, short‑time) – visoka temperatura/kratkotrajen postopek: npr. približno 72 °C 15 sekund; najpogostejši industrijski postopek za mleko, saj dobro ohrani okus in hranilno vrednost.
- UHT (ultra‑high temperature) – ultra visoka temperatura: npr. 135–150 °C za nekaj sekund; ta proces skoraj sterilizira izdelke in omogoča shranjevanje pri sobni temperaturi, če je embalaža sterilna.
Poudariti je treba, da podrobni parametri (temperatura in čas) ter ciljna stopnja zmanjšanja mikroorganizmov določajo proizvajalci in regulativne službe glede na vrsto produkta in pričakovane tveganja.
Učinki na kakovost in hranila
Pasterizacija zmanjša število patogenov in večine kvarilnih mikroorganizmov, vendar običajno ne uniči bazidorazpoloženih spor. Toplotna obdelava lahko nekoliko zmanjša vsebnost nekaterih občutljivih vitaminov (npr. vitamina C ali nekaterih B‑vitaminov) in vpliva na del nekaterih encimov; pri HTST so izgube minimalne, pri UHT pa so spremembe bolj izrazite. Okus in aroma se pri pasterizaciji običajno spreminjata manj kot pri sterilizaciji, zato je ta postopek pri mnogih živilih sprejemljiv kompromis.
Kdo in kaj zahteva pasterizacijo
V številnih državah obstajajo predpisi, ki zahtevajo pasterizacijo določenih proizvodov (npr. komercialno prodajano mleko in nekateri sokovi) zaradi javnozdravstvenih razlogov. Kljub temu se v nekaterih skupnostih še vedno prodaja surovo (nepasterizirano) mleko; gre za vprašanje regulacije in posameznikovega presoje o tveganju. Napake pri pasterizaciji, kontaminacija po pasterizaciji ali neustrezno hlajenje lahko še vedno povzročijo kvarjenje ali tveganje za zdravje.
Omejitve in varnostne opombe
- Pasterizacija ne uniči vseh mikrobov — nekateri odporni organizmi in spore lahko preživijo; zato je nujna nadaljnja stroga higiena, hladna veriga in upoštevanje roka uporabe.
- Po pasterizaciji je izdelek pogosto občutljivejši na ponovne kontaminacije, zato mora biti embalaža sterilna in mora biti obdelava izvedena v nadzorovanih razmerah.
- Pasterizacija ne popravi slabih proizvodnih praks; kakovost surovine pred pasterizacijo pomembno vpliva na končni rezultat.
Primeri uporabe
Poleg mleka se pasterizacija uporablja tudi pri:
- sadnih sokovih (za zadušitev patogenov, kot je E. coli O157:H7),
- tekočih jajcih in izdelkih iz jajc,
- nekaterih pivih in vinih (zgodnejša uporaba je bila prav pri teh),
- mazilih in drugih živilskih pripravljanjih, kjer toplota poveča varnost izdelka.
Zaključek
Pasterizacija je ključna toplotna obdelava za zagotavljanje varnosti hrane in podaljševanje roka uporabnosti pri številnih živilih. Omogoča pomembno zmanjšanje tveganja za nalezljive bolezni ob ohranjanju dobre senzorične kakovosti izdelkov. Kljub temu zahteva upoštevanje pravilnih temperatur, časa, higiene in shranjevanja, da je delovanje učinkovito in zagotovljeno za potrošnike.
Mleko se začne na levi strani in vstopi v cevovod z delujočimi encimi, ki pri segrevanju izgubijo svojo strukturo. To prepreči delovanje encimov in s tem ustavi rast patogenov. Postopek hlajenja prepreči nadaljnje spremembe. Postopek pasterizacije lahko segreje celice do te mere, da zaradi povečanega pritiska popokajo.
Pasterizacija mleka
Pasterizacija se običajno izvaja za mleko, kar je leta 1886 prvi predlagal Franz von Soxhlet. Poznamo dva priljubljena načina pasterizacije mleka. Prvi je visokotemperaturni/kratkotrajni (HTST), drugi pa ultravisokotemperaturni (UHT). HTST je najpogostejša metoda. Mleko, ki je označeno samo kot pasterizirano (ali preteklo), se običajno obdela po metodi HTST, medtem ko mora biti mleko, označeno kot ultra pasterizirano ali UHT, obdelano po metodi UHT. HTST se izvaja, ko je mleko vsaj 15 sekund na temperaturi 72 stopinj Celzija (ali 161,5 stopinj po Fahrenheitu). UHT je, ko je mleko vsaj dve sekundi na temperaturi 138 °C ali 280 °F.Pravila o pasterizaciji običajno določajo nacionalne agencije za varnost hrane (na primer USDA v ZDA in Food Standards Agency v Združenem kraljestvu). Te agencije določajo, da mora biti mleko pasterizirano s HTST, če želi imeti oznako "pasterizirano". Za različne mlečne izdelke veljajo različna pravila, odvisno od vsebnosti maščobe in načina uporabe. Na primer, pravila za pasterizacijo smetane se razlikujejo od pravil za tekoče mleko, standardi za pasterizacijo sira pa so namenjeni ohranjanju svežine encima fosfataze, ki pomaga pri izdelavi sira.
HTST pasterizirano mleko ima običajno v hladilniku rok trajanja dva ali tri tedne, ultra pasterizirano mleko pa lahko v hladilniku zdrži veliko dlje, včasih dva ali tri mesece. Če je pasterizacija UHT združena s tehnologijo varnega ravnanja in tehnologijo zabojnikov, se lahko mleko brez hlajenja hrani še dlje.
Alternativni standardi pasterizacije in surovo mleko
Poleg standardnih standardov za pasterizacijo HTST in UHT obstajajo tudi druge, manj znane tehnike pasterizacije. Prva tehnika, imenovana "paketna pasterizacija", vključuje segrevanje velikih serij mleka na nižjo temperaturo, običajno 68 °C (154 °F). Druga tehnika se imenuje HHST (higher-heat/shorter time) in je po času in temperaturi nekje med HTST in UHT. Pasterizacija povzroči nepovratno in začasno denaturacijo beljakovin v mleku.Večina zakonodaj ne dovoljuje dvojne pasterizacije. Včasih se izvaja toplotna obdelava pri nižji temperaturi ali krajši čas. Takšno mleko bi se lahko imenovalo "surovo mleko" ali, kar je zmedeno, "nepasterizirano mleko". Ne moremo ga imenovati "pasterizirano", čeprav se med postopkom uniči veliko število patogenov.
V zadnjih letih se je pojavilo nekaj zanimanja potrošnikov za izdelke iz surovega mleka zaradi domnevnih koristi za zdravje. Zagovorniki surovega mleka pravilno trdijo, da nekatere sestavine preživijo v mleku, ki ni bilo pasterizirano. Surovo mleko vsebuje zlasti imunoglobuline ter encima lipaza in fosfataza, ki se s toploto inaktivirajo. Surovo mleko vsebuje tudi vitamin B6, ki se ga pri toplotni obdelavi lahko izgubi do 20 %. Prav tako naj bi vsebovalo koristne bakterije, ki pospešujejo prebavo in krepijo odpornost.
V večini ameriških zveznih držav ni dovoljena komercialna distribucija pakiranega surovega mleka.
Nekateri zdravniki (in nekateri zagovorniki surovega mleka) priznavajo, da nekateri ljudje ne smejo piti surovega mleka, vključno z nosečnicami ali doječimi materami, tistimi, ki se zdravijo z imunosupresijo zaradi raka, presaditve organov ali avtoimunskih bolezni, in tistimi, ki imajo oslabljen imunski sistem zaradi bolezni, kot je AIDS.
Nekateri zdravniki priporočajo, da se dojenčki in doječe matere izogibajo vsem pasteriziranim mlečnim izdelkom razen UHT.
V Afriki je običajno, da se mleko skuha, kadar koli je pridelano. Intenzivno segrevanje močno spremeni okus mleka, česar so prebivalci Afrike navajeni.
Nepasterizirano mleko
Standardi pasterizacije mleka so bili v zadnjih letih vse bolj nadzorovani zaradi odkritja patogenov, ki so razširjeni in odporni na toploto (lahko preživijo pasterizacijo v velikem številu). Raziskovalci so razvili občutljivejšo diagnostiko, kot so PCR v realnem času in izboljšane metode gojenja, ki so jim omogočile identifikacijo patogenov v pasteriziranem mleku.V ZDA, Združenem kraljestvu, Grčiji in Češki republiki je bilo ugotovljeno, da je zlasti ena bakterija, organizem Mycobacterium avium podvrsta paratuberculosis (MAP), ki povzroča Johnovo bolezen pri govedu in domnevno povzroča vsaj delno Crohnovo bolezen pri ljudeh, preživela pasterizacijo v mleku na drobno. Organi za varnost hrane v Združenem kraljestvu so se odločili ponovno oceniti standarde pasterizacije glede na rezultate MAP in druge dokaze o škodljivih patogenih organizmih, ki so odporni na pasterizacijo.
Ameriško ministrstvo za kmetijstvo (USDA), ki je odgovorno za določanje standardov pasterizacije v ZDA, ni ponovno ocenilo svojega stališča o ustreznosti pasterizacije. Ne oporeka študijam, ki jih znanstvena skupnost trenutno sprejema, vendar trdi, da mora biti prisotnost MAP v maloprodajnem pasteriziranem mleku posledica kontaminacije po pasterizaciji. Vendar so si nekateri raziskovalci pri FDA, ki je v ZDA odgovorna za varnost hrane, začeli prizadevati za ponovno oceno teh rezultatov. Oboleli za Crohnovo boleznijo, znanstveniki in zdravniki te agencije kritizirajo v majhnem številu, vendar vedno bolj. Nekateri menijo, da je ameriška mlečna industrija uspešno zatrla odziv agencij na morebitno zdravstveno krizo, saj se boji panike potrošnikov, ki bi povzročila zmanjšanje porabe mleka. Treba je omeniti, da čeprav ni dokončno dokazano, da je MAP škodljiv za ljudi, so vse druge mikobakterije patogene in da je dokončno dokazano, da povzročajo bolezni pri govedu in drugih prežvekovalcih.
Novejša metoda, imenovana hitra pasterizacija, vključuje krajšo izpostavljenost višjim temperaturam in naj bi bila boljša za ohranjanje barve in okusa nekaterih izdelkov.
Izraz hladna pasterizacija se včasih uporablja za uporabo ionizirajočega sevanja (glejte obsevanje živil) ali drugih sredstev (npr. kemičnih) za uničenje bakterij v živilih. Obsevanje živil se včasih imenuje tudi "elektronska pasterizacija".
Izdelki, ki se običajno pasterizirajo
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je pasterizacija?
O: Pasterizacija je postopek toplotne obdelave tekočine ali živila, pri katerem se uničijo patogene bakterije, zaradi česar je varno za uživanje.
V: Kdo je izumil postopek pasterizacije?
O: Postopek pasterizacije sta 20. aprila 1862 prvič izvedla Louis Pasteur in Claude Bernard.
V: Kaj naredi pasterizacija?
O: Pri pasterizaciji se število mikroorganizmov zmanjša za "log", tako da ni verjetno, da bi povzročili bolezen, če izdelek hranimo v hladilniku in ga zaužijemo pred rokom trajanja.
V: Ali je komercialna sterilizacija običajna za živila?
O: Ne, komercialna sterilizacija živil ni običajna, ker uniči okus živil.
V: Kako se pasterizacija razlikuje od sterilizacije?
O: Za razliko od sterilizacije pasterizacija ni namenjena uničenju vseh mikroorganizmov v živilu; namesto tega zmanjša njihovo število, tako da ni verjetno, da bi povzročili bolezen.
V: Katera živila se običajno pasterizirajo?
O: Proizvajalci običajno pasterizirajo mlečne izdelke in druga živila, da so varna za uživanje.
Iskati