Pasterizácia: definícia, princíp, história a význam v potravinárstve
Pasterizácia: definícia, princíp a história od Louisa Pasteura. Ako tepelné spracovanie zvyšuje bezpečnosť potravín a predlžuje trvanlivosť mliečnych výrobkov.
Pasterizácia (alebo tepelná úprava na zníženie mikrobiálnej záťaže) je proces tepelného spracovania kvapaliny alebo potraviny s cieľom zničiť patogénne baktérie a iné škodlivé mikroorganizmy tak, aby bola potravina bezpečná na konzumáciu. Pomocou Zahrievaním potravín sa usmrtí väčšina škodlivých mikroorganizmov, pričom ide o kompromis medzi bezpečnosťou potraviny a zachovaním jej chuti a výživovej hodnoty. Výrobcovia najmä pasterizujú mliečne výrobky, ale aj džúsy, pivo, vajcia a iné výrobky, aby znížili riziko potravinového ochorenia. Proces je pomenovaný podľa Louisa Pasteura, ktorý vykonal kľúčové experimenty v 19. storočí; prvé praktické ukážky pasterizácie sú spojené s obdobím okolo 1862 a prácou vtedajších vedcov, medzi ktorými bol aj Claude Bernard.
Princíp a ciele
Na rozdiel od sterilizácie nie je cieľom pasterizácie zničiť všetky mikroorganizmy. Hlavným cieľom je dosiahnuť tzv. logaritmické zníženie počtu mikroorganizmov — teda znížiť ich počet niekoľkonásobne (napríklad 3-log zníženie znamená zníženie počtu mikroorganizmov 1 000‑krát). Tento pokles robí pravdepodobnosť vzniku ochorenia veľmi malou, pokiaľ sa výrobok správne skladá (napríklad v chladničke) a spotrebuje včas podľa dátumu spotreby.
Metódy a typické parametre
- LTLT (Low Temperature Long Time) — nízka teplota, dlhý čas: typicky 63 °C po dobu 30 minút (používané v malovýrobe a pri niektorých špeciálnych produktoch).
- HTST (High Temperature Short Time) — vysoká teplota, krátky čas: bežne 72 °C po dobu 15 sekúnd (štandard pre komerčne pasterizované mlieko).
- UHT (Ultra High Temperature) — ultra vysoká teplota: 135–150 °C po dobu 1–4 sekundy; výsledkom je veľmi dlhá trvanlivosť bez chladenia až do otvorenia (niekedy sa UHT považuje za špeciálnu formu pasteurizácie alebo za separátny proces blízky sterilizácii).
- Flash pasteurization — rýchle ohrev a rýchle ochladenie, používané pri nápojoch a džúsoch (typovo HTST princíp realizovaný v doskových alebo trubkových výmenníkoch tepla).
Čo pasterizácia zlikviduje a čo nie
Pasterizácia účinne znižuje hladinu vegetatívnych baktérií, kvasiniek a plesní vrátane mnohých patogénov (napr. Salmonella, Listeria, E. coli). Nepozabíja však vždy termorezistentné spóry niektorých baktérií (napr. niektoré Clostridium), ktoré môžu vyžadovať vyššie teploty alebo iné ošetrenie (sterilizáciu) na ich zničenie. Preto je dôležité správne skladovanie a dodržanie doporučených teplôt po pasterizácii.
Vplyv na chuť a nutričnú hodnotu
Pasterizácia mení niektoré senzorické a nutričné vlastnosti potravín, ale v porovnaní so sterilizáciou býva zmena menšia. Citlivé vitamíny (napríklad časť vitamínu C a niektoré B vitamíny) sa môžu čiastočne stratiť pri tepelnej úprave, rovnako sa môže mierne zmeniť chuť a aroma produktu. Volbou vhodnej kombinácie teploty a času (napr. HTST namiesto LTLT alebo UHT) sa snaží výroba minimalizovať tieto straty.
Aplikácie v potravinárstve
- Mlieko a mliečne výrobky: najrozšírenejšie použitie pasterizácie; štandardné postupy sú navrhnuté tak, aby zničili patogény pri čo najmenšom poškodení kvality.
- Džúsy a nápoje: pasterizácia znižuje kvasenie a riziko patogénov, často sa kombinuje s filtráciou a aseptickým plnením.
- Pivo a víno: tepelná úprava alebo iné metódy (napr. filtrovanie) sa používajú na stabilizáciu mikrobiologického stavu.
- Vajcia a vajcové produkty: pasterizácia je dôležitá pri tekutých vajcových zmesiach určených do potravín, aby sa znížilo riziko salmonelózy.
Kontrola a overovanie účinnosti
Účinnosť pasterizácie sa overuje pomocou mikrobiologických testov a špecifických indikátorov. Pri mlieku sa často používa napríklad fosfatázový test (detekcia nepriaznivého tepelného ošetrenia), ďalej sa sledujú celkové počty baktérií a prítomnosť patogénov. Prevádzkové zariadenia majú tiež regulované teploty a senzory na sledovanie správneho priebehu procesu.
Výhody a obmedzenia
- Výhody: zlepšenie bezpečnosti potravín, predĺženie trvanlivosti, zníženie nákladov spojených s chorobami a stratami produktov.
- Obmedzenia: neúčinnosť voči spóram, čiastočná strata niektorých živín a zmien chuťového profilu, potreba následného skladovania pri nízkych teplotách (okrem UHT balení).
Právne normy a odporúčania
Pasterizácia je v mnohých krajinách regulovaná potravinovými predpismi, ktoré určujú minimálne parametre pre konkrétne výrobky (teplota, čas) a postupy kontroly. Výrobcovia musia dodržiavať hygienické a technologické štandardy a viesť záznamy o prevádzke pasterizačných liniek.
Záver
Pasterizácia zostáva kľúčovou technológiou v potravinárstve: poskytuje vyvážený prístup medzi zaručením mikrobiologickej bezpečnosti a zachovaním kvality potravín. Správnou voľbou metódy a dôsledným sledovaním procesu možno výrazne znížiť riziko potravinových ochorení a zabezpečiť dlhšiu a bezpečnú trvanlivosť výrobkov.
Mlieko začína na ľavej strane a do potrubia vstupuje s pracovnými enzýmami, ktoré pri zahrievaní strácajú svoju štruktúru. Tým sa zastaví činnosť enzýmov, a tým sa zastaví rast patogénov. Proces chladenia zabraňuje ďalším zmenám. Proces pasterizácie môže ohriať bunky do takej miery, že prasknú v dôsledku zvýšeného tlaku
Pasterizácia mlieka
Pasterizácia sa zvyčajne vykonáva na mlieku, ktoré prvýkrát navrhol Franz von Soxhlet v roku 1886. Existujú dva populárne spôsoby pasterizácie mlieka. Po prvé, vysoká teplota/krátky čas (HTST) a po druhé, ultravysoká teplota (UHT). HTST je najbežnejšia metóda. Mlieko označené len ako pasterizované (alebo minulé) sa zvyčajne ošetruje metódou HTST, zatiaľ čo mlieko označené ako ultra-pasterizované alebo UHT sa musí ošetrovať metódou UHT. HTST sa vykonáva vtedy, keď je mlieko vystavené teplote 72 stupňov Celzia (alebo 161,5 stupňa Fahrenheita) počas najmenej 15 sekúnd. UHT je, keď je mlieko pri teplote 138 °C alebo 280 °F počas najmenej dvoch sekúnd.Pravidlá pasterizácie zvyčajne stanovujú národné agentúry pre bezpečnosť potravín (napríklad USDA v Spojených štátoch a Food Standards Agency v Spojenom kráľovstve). Podľa týchto agentúr musí byť mlieko pasterizované HTST, aby mohlo mať označenie "pasterizované". Pre rôzne mliečne výrobky platia rôzne pravidlá v závislosti od obsahu tuku a od toho, na čo sa budú používať. Napríklad pravidlá pasterizácie smotany sa líšia od pravidiel pre tekuté mlieko a normy pre pasterizáciu syra sú určené na zachovanie čerstvosti enzýmu fosfatázy, ktorý pomáha pri výrobe syra.
Pasterizované mlieko HTST má zvyčajne trvanlivosť v chladničke dva alebo tri týždne, ale ultrapasterizované mlieko môže v chladničke vydržať oveľa dlhšie, niekedy aj dva alebo tri mesiace. Ak sa pasterizácia UHT skombinuje s bezpečnou manipuláciou a technológiou kontajnerov, môže sa dokonca skladovať v nechladenom stave ešte dlhšie.
Alternatívne normy pasterizácie a surové mlieko
Okrem štandardných noriem pasterizácie HTST a UHT existujú aj iné, menej známe pasterizačné techniky. Prvá technika, nazývaná "dávková pasterizácia", zahŕňa zahrievanie veľkých dávok mlieka na nižšiu teplotu, zvyčajne 68 °C (154 °F). Druhá technika sa nazýva HHST (higher-heat/shorter time) a z hľadiska času a teploty sa nachádza niekde medzi HTST a UHT. Pasterizácia spôsobuje určitú nevratnú a určitú dočasnú denaturáciu bielkovín v mlieku.Vo väčšine právnych predpisov nie je povolená dvojitá pasterizácia. Niekedy sa vykonáva tepelná úprava pri nižšej teplote alebo kratší čas. Prípadne by sa takéto mlieko mohlo nazývať "surové mlieko" alebo mätúco "nepasterizované mlieko". Nemôže sa nazývať "pasterizované", aj keď sa počas tohto procesu zničí značný počet patogénov.
V posledných rokoch sa prejavila určitá miera záujmu spotrebiteľov o výrobky zo surového mlieka, a to z dôvodu predpokladaných zdravotných výhod. Zástancovia surového mlieka správne tvrdia, že niektoré zložky prežívajú v nepasterizovanom mlieku. Konkrétne surové mlieko obsahuje imunoglobulíny a enzýmy lipázu a fosfatázu, ktoré sa teplom inaktivujú. Surové mlieko obsahuje aj vitamín B6, ktorého až 20 % sa môže stratiť pri tepelnom spracovaní. Tvrdí sa, že obsahuje aj prospešné baktérie, ktoré podporujú trávenie a posilňujú imunitu.
Obchodná distribúcia baleného surového mlieka nie je vo väčšine štátov USA povolená.
Niektorí lekári (a niektorí zástancovia surového mlieka) uznávajú, že určité osoby by nemali piť surové mlieko, vrátane tehotných alebo dojčiacich matiek, osôb, ktoré podstupujú imunosupresívnu liečbu rakoviny, transplantácie orgánov alebo autoimunitných ochorení, a osôb so zníženou imunitou v dôsledku zdravotných ťažkostí, ako je AIDS.
Niektorí lekári odporúčajú, aby sa deti a dojčiace matky vyhýbali všetkým pasterizovaným mliečnym výrobkom okrem UHT.
V Afrike je bežné variť mlieko vždy, keď sa zbiera. Toto intenzívne zahrievanie výrazne mení chuť mlieka, na ktorú sú ľudia v Afrike zvyknutí.
Nepasterizované mlieko
Normy pasterizácie mlieka sú v posledných rokoch predmetom zvýšenej kontroly v dôsledku objavenia patogénov, ktoré sú rozšírené a odolné voči teplu (dokážu prežiť pasterizáciu vo významnom množstve). Výskumníci vyvinuli citlivejšiu diagnostiku, ako napríklad PCR v reálnom čase a zdokonalené kultivačné metódy, ktoré im umožnili identifikovať patogény v pasterizovanom mlieku.Zistilo sa, že jedna konkrétna baktéria, organizmus Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP), ktorý spôsobuje Johneovu chorobu u hovädzieho dobytka a je podozrivý z toho, že spôsobuje prinajmenšom Crohnovu chorobu u ľudí, prežíva pasterizáciu v maloobchodnom mlieku v USA, Spojenom kráľovstve, Grécku a Českej republike. Orgány pre bezpečnosť potravín v Spojenom kráľovstve sa rozhodli prehodnotiť normy pasterizácie vzhľadom na výsledky MAP a ďalšie dôkazy o škodlivých patogénoch odolných voči pasterizácii.
USDA (ktoré je zodpovedné za stanovenie pasterizačných noriem v USA) neprehodnotilo svoje stanovisko k primeranosti pasterizácie. Nespochybňuje štúdie, ktoré sú v súčasnosti akceptované vedeckou komunitou, ale tvrdí, že prítomnosť MAP v maloobchodnom pasterizovanom mlieku musí byť spôsobená kontamináciou po pasterizácii. Niektorí výskumníci v rámci FDA, ktorý je zodpovedný za bezpečnosť potravín v USA, však začali presadzovať prehodnotenie týchto výsledkov. Chorí, vedci a lekári, ktorí trpia Crohnovou chorobou, sa na tieto agentúry obracia s malou, ale rastúcou kritikou. Niektorí naznačujú, že americký mliekarenský priemysel úspešne potláča reakciu agentúr na potenciálnu zdravotnú krízu, pretože sa obáva paniky spotrebiteľov, ktorá by viedla k zníženiu spotreby mlieka. Je potrebné poznamenať, že hoci sa definitívne nepreukázalo, že MAP je škodlivý pre ľudí, všetky ostatné mykobaktérie sú patogénne a definitívne sa preukázalo, že spôsobujú ochorenia dobytka a iných prežúvavcov.
Novšia metóda nazývaná blesková pasterizácia zahŕňa kratšie vystavenie vyšším teplotám a tvrdí sa, že je lepšia na zachovanie farby a chuti niektorých výrobkov.
Pojem pasterizácia za studena sa niekedy používa na použitie ionizujúceho žiarenia (pozri ožarovanie potravín) alebo iných prostriedkov (napr. chemických) na ničenie baktérií v potravinách. Ožarovanie potravín sa niekedy nazýva aj "elektronická pasterizácia".
Výrobky, ktoré sa bežne pasterizujú
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to pasterizácia?
Odpoveď: Pasterizácia je proces tepelného spracovania tekutiny alebo potraviny, pri ktorom sa zničia patogénne baktérie, čím sa stane bezpečnou na konzumáciu.
Otázka: Kto vynašiel proces pasterizácie?
Odpoveď: Proces pasterizácie prvýkrát vykonali Louis Pasteur a Claude Bernard 20. apríla 1862.
Otázka: Na čo slúži pasterizácia?
Odpoveď: Pasterizáciou sa počet mikroorganizmov zníži o "log", čím sa ich počet zníži, takže je nepravdepodobné, že by spôsobili ochorenie, ak sa výrobok uchováva v chladničke a spotrebuje sa pred dátumom spotreby.
Otázka: Je komerčná sterilizácia bežná pre potraviny?
Odpoveď: Nie, komerčná sterilizácia potravín nie je bežná, pretože má tendenciu zničiť chuť potravín.
Otázka: Ako sa pasterizácia líši od sterilizácie?
Odpoveď: Na rozdiel od sterilizácie nie je pasterizácia určená na zničenie všetkých mikroorganizmov v potravinách; namiesto toho znižuje ich počet tak, aby pravdepodobne nespôsobovali choroby.
Otázka: Aké potraviny sa zvyčajne pasterizujú?
Odpoveď: Výrobcovia zvyčajne pasterizujú mliečne výrobky a iné potraviny, aby boli bezpečné na konzumáciu.
Prehľadať