CCF20110131002

•Innym współczynnikiem opisującym oporność cieplną drobnoustrojów jest tzw. parametr Q₁₀ (teoria Q_!0), określający oporność cieplną mikroorganizmów w temperaturach różniących się od siebie o 10°C (lub K).

Termiczne metody utrwalania żywności — pasteryzacja i sterylizacja

Niszczenie drobnoustrojów wysoką temperaturą polega na zastosowaniu dwóch rodzajów metod: pasteryzacji i sterylizacji. Obydwie metody różnią się zakresem temperatur wykorzystywanych do procesu, a ich wybór nie jest przypadkowy - wiąże się z właściwościami utrwalanego produktu.

Pasteryzacja polega na ogrzewaniu surowców poddawanych utrwaleniu w temperaturach niższych niż 100°C (zazwyczaj jest to 65-85°C, ale również stosuje się temperatury wyższe).

Za pomocą pasteryzacji utrwala się surowce, których pH jest mniejsze niż 4,5 (w niektóiych źródłach graniczne pH podaje się jako 4,6). Stężenie jonów wodorowych decyduje o rodzaju rozwijającej się mikroflory i o jej ciepłoopor-ności. Przy pH mniejszym od 4,5 nie rozwijają się drobnoustroje przetrwalni-kujące, które są bardzo trwałe i odporne na ogrzewanie - uznawane za mikroorganizmy krytyczne. Dlatego w przypadku takich środowisk nie ma potrzeby stosowania wyższych temperatur niż 100°C. Efekt utrwalający bowiem, jaki się uzyskuje, pozwala na otrzymanie wystarczającej jałowości produktu. Pasteryzację stosuje się do utrwalania owoców i przetworów owocowych (np. soków), mleka, piwa.

Sterylizacja natomiast jest procesem, w którym wykorzystuje się temperatury wvższe niż 100°C. Sterylizację przeprowadza się w przypadku surowców, któiych pH > 4,5 (4,6) - warzywa i przetwory mięsne. Stosowanie takich temperatur jest konieczne z uwagi na to, że w środowiskach o pH > 4,5 mogą rozwijać się przetrwalniki powodujące psucie się żywności lub wytwarzające toksyny szkodliwe dla zdrowia człowieka. Przetrwalniki te (drobnoustroje krytyczne, np. Clostridium botulinum lub Bacilhis subtilis, bądź Listeria monocy-togenes charakterystyczna dla produktów poddanych obróbce termicznej, a następnie przechowywanych w warunkach chłodniczych) są odporne na niezbyt wysokie temperatury ogrzewania i przeżywają proces. Stąd stosowanie temperatur pasteryzacji w przypadku takich środowisk nie pozwoliłoby na uzyskanie żądanej trwałości mikrobiologicznej.

Temperaturą przeważnie stosowaną w przypadku sterylizacji jest 121,1°C, chociaż w nowoczesnych procesach technologicznych wykorzystuje się również temperaturę znacznie wyższą. Zastosowanie wyższej temperatuiy pozwala na skrócenie czasu operacji i umożliwia lepsze zachowanie wartości odżyw-•szych produktu (zbyt długie oddziaływanie wysokiej temperatury powoduje znaczne zmiany w żywności związane z utratą składników odżywczych, przemianami substancji smakowo-zapachowych oraz niekorzystnymi zmianami tekstury).

W mleczarstwie oprócz pasteryzacji i sterylizacji stosuje się jeszcze inny proces obróbki cieplnej, zwany termizacją. Termizacja jest stosowana zarówno w przypadku mleka, jak i jego produktów (np. serów, mlecznych napojów fermentowanych czy deserów).

Termizacja mleka jest definiowana jako ogrzewanie mleka surowego przez co najmniej 15 sekund w temperaturze od 57 do 68°C, w którego wyniku test na obecność fosfatazy zastosowany bezpośrednio po ogrzewaniu daje wynik pozytywny. Fosfatazy (kwaśna i alkaliczna) są enzymami mleka, a ich obecność (zwłaszcza fosfatazy alkalicznej) jest miarą skuteczności pasteryzacji. W czasie pasteryzacji powinna być ona zniszczona - jej obecność świadczy o niewłaściwie przeprowadzonym procesie.

Termizację stosuje się w celu'krótkotrwałego przedłużenia trwałości mleka surowego przeznaczonego do dalszego przerobu (np. do pasteryzacji). Proces ten zapobiega rozwojowi drobnoustrojów psychrotrofowych podczas składowania surowca w warunkach chłodniczych. Termizacja niszczy bakterie psychrotrofowe, ale jednocześnie zostają stworzone odpowiednie warunki dq rozwoju bakterii aerobowych tworzących przetrwalniki — dlatego mleko po termizacji musi zostać natychmiast schłodzone do temperatury 4°C.

W przypadku produktów fermentowanych termizacja umożliwia ich krótkotrwałe przechowywanie w warunkach niechłodniczych. Termizacja niszczy bakterie kwasu mlekowego, zapobiegając przebiegowi dalszej fermentacji. Warunki temperatury i czasu stosowane podczas termizacji produktów tego typu są różne w zależności od rodzaju wyrobu, jaki poddaje się utrwaleniu i od oczekiwanego efektu przeprowadzonej operacji.

Urządzenia stosowane do pasteryzacji i sterylizacji. Budowa pasteryzatora płytowego

Urządzeniami służącymi do pasteryzacji są pasteryzatory, w których medium przenoszącym ciepło jest zazwyczaj gorąca woda, para wodna lub gorący surowiec ogrzany, np. mleko bądź sok. Pasteryzatory mają różną postać (różne rozwiązania konstrukcyjne) w zależności od zastosowania do utrwalania różnego rodzaju produktu¹.

— 13

1

W podręczniku Nerynga i wsp. (1990) zawarto schemat pasteryzatora płytowego z uwzględnieniem przepływów oraz zmian temperatur w poszczególnych sekcjach.