Пастеризация - это метод обеззараживания пищевых продуктов путем однократного их нагрева до температуры менее 100° (в диапазоне ~60-90°) с последующим быстрым охлаждением. Данного температурного воздействия достаточно для гибели некоторых вегетативных форм мезофильных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, а также ферментов.
Уменьшение общей микрофлоры в результате пастеризации составляет 99-99,5%.
Пастеризация позволяет сохранить первоначальные характеристики продукта, такие как вкус, консистенцию, цвет и запах.
Однако, как и кипячение, пастеризация не является методом стерилизации. После пастеризации сохраняются живыми споры и часть термофильных вегетативных форм, поэтому пастеризованные продукты (молоко, сливки, соки и пр.) следует хранить в холодильнике.
Для сравнения, при стерилизации применяют нагрев паром под давлением или сухим жаром при температурах от 115-150°С в течение 20-30 минут, что приводит к уничтожению всех форм микроорганизмов, в том числе и спор микроорганизмов.
Отцом метода пастеризации является великий французский естествоиспытатель, основоположник научной микробиологии и иммунологии - Луи Пастер, в честь которого и назван этот метод.
Еще в 1857 г. Л. Пастер доказал, что молочная кислота образуется при сбраживании сахара в результате жизнедеятельности молочно-кислых бактерий, тем самым опровергнув существовавшую в то время теорию химического происхождения процесса брожения. Когда Пастер исследовал под микроскопом содержимое бродильных чанов, где образовалась молочная кислота, он обнаружил вместо дрожжей мелкие палочковидные или сферические клетки. Выделив последних и проведя подтверждающие эксперименты, он окончательно доказал микробиологическую природу молочнокислого брожения.
Продолжив исследования в области брожения (уксуснокислого, спиртового, маслянокислого), Л. Пастер не только выяснил причину различных видов порчи вина и пива (прокисание, прогоркание, помутнение), но и разработал метод сохранения их от порчи - пастеризация.
Впервые метод пастеризации был применен Л. Пастером в 1865 г. для предотвращения порчи вина. Для уничтожения микроорганизмов Пастер предложил прогревать вино при t° = 65-70° около 10 минут без доступа воздуха, а затем быстро его охлаждать. Такая обработка обеспечивала длительную сохранность вина и способствовала улучшению его качества.
В дальнейшем пастеризация, как метод нагрева жидкостей, приобрела широкое распространение среди развитых стран мира для обеззараживания множества пищевых продуктов, в первую очередь молока. Свою актуальность пастеризация сохраняет и по сей день.
Виды пастеризации:
1. Длительная (обычная) - пастеризуемые продукты выдерживают при t°= 60-68° в течение 30 минут. Надежный и эффективный способ удаления микроорганизмов на 99%.
2. Кратковременная - нагрев при t°= 70-80° в течение 15-20 секунд. Способ подходит для пастеризации молока, увеличивая срок его годности до 2 недель при хранении в холодильнике.
3. Моментальная (высокотемпературная) - продукт нагревают до t°= 85-90° в течение 2-5 секунд с последующим быстрым охлаждением.
4. Ультравысокотемпературная - поточный нагрев до 135-150° в течение 1-2 секунд, с быстрым охлаждением до 4-5°С.
Такой температурный режим позволяет сохранять молоко от 2-3-х месяцев в холодильнике. При использовании асептической упаковки в сочетании со стерильными технологиями - срок годности увеличивается до 9 месяцев вне холодильника.
Приведенные режимы пастеризации применяют с учетом пастеризуемых объектов, их объема и используемой аппаратуры.
Один и тот же продукт может подвергаться разным температурным режимам пастеризации в зависимости от целей.
Способы тепловой обработки молока в зависимости от целей:
- при t°= 71-72° в течение 20-25 секунд - при производстве сыров.
- при t°= 74-76° в течение 20 секунд - для непосредственного употребления в пищу,
- при t°= 78-80° в течение 20-30 секунд - для изготовления творога.
- при t°= 85-87° в течение 5-10 минут - для изготовления кисломолочных продуктов.
В чем заключается основной принцип пастеризации?
До тепловой обработки на пищевых продуктах в большом количестве присутствуют различные микроорганизмы. Бактерии и вирусы, как и все живое на земле, состоят из белков, обеспечивающих их жизненно важные процессы (рост и размножение) и отвечающих за строение. Оказывая температурное воздействие на эти белки, можно повлиять на дальнейшую судьбу микроорганизмов.
Оптимальной температурой, при которой осуществляется рост и размножение большинства микроорганизмов составляет 25-35°С.
Для микроорганизмов обитающих в организме человека - 37°С.
Структурируем микроорганизмы с учётом диапазона оптимальной температуры для их жизнедеятельности.
1. Термофилы (от др.-греч. θέρμη - тепло, φιλέω - люблю) способны к выживанию при постоянно высоких температурах.
-Оптимальная температура составляет 50-65 °С.
-Выдерживают максимум - 70°С.
Например, некоторые виды Lactobacillus (обнаруженные в молоке).
2. Мезофилы - микроорганизмы предпочитающие умеренные температуры.
-Оптимальная температура 25-45 °С.
-Имеют широкий температурный диапазон от 5-10°С до 50-60°С.
3. Психрофилы (от др.-греч. ψυχρός - холодный, φιλέω - люблю) растут и размножаются при относительно низких температурах.
-Температурный оптимум 10-15 °С.
-Критические температуры выше 20 °С.
Эти микроорганизмы оказывают влияние на свежесть продуктов при хранении в холодильнике, поскольку способны сохранять жизнеспособность при температуре от -10-0 °С.
Выживание при низких температурах выработано микроорганизмами в результате адаптации и обусловлено наличием т.н. холодоактивных ферментов.
4. Психротрофы.
-Температурный оптимум более 15 °С.
-Возможен рост и размножение при более низких температурах (5 °С и ниже).
Также ответственны за порчу продуктов в холодильнике. К ним относятся некоторые дрожжи рода Candida и другие плесневые грибы.
Холодовое воздействие на микроорганизмы ниже оптимального диапазона, менее губительно, чем нагревание.
К примеру, такая бактерия как сальмонелла - грамотрицательная патогенная палочка, не образующая спор:
- Оптимальная температура для жизнедеятельности составляет 35-37 °C.
- Температурный диапазон выживания от 7-45°C.
- При температуре 70 °C погибает в течение 5-10 минут, но в замороженном мясе жизнеспособна от 0,5-1 года и более.
Микроорганизм способен инфицировать куриные яйца как экзогенно, так и эндогенно, от зараженной птицы. Этому способствует подходящая рН яйца: белок имеет щелочную рН (8,0-9,0), желток - кислую (5,7-6,2), а бактерия проявляет свою активность при рН равной 4,1-9,0.
На яичной скорлупе сохраняется от 17-24 дней. Если обработка скорлупы на производстве или домашнем хозяйстве не проводилась, то через несколько суток бактерии проникают через поры скорлупы внутрь яйца и инфицируют его.
Правильный выбор температурного режима пастеризации приводит к потере первоначальной конфигурации структурных белков микроорганизмов (денатурации), дезактивации процессов метаболизма и прекращению их жизнедеятельности.
Основной принцип пастеризации заключается в том, чтобы с одной стороны, получить микробиологически "чистый" продукт, воздействуя на белки микроорганизмов, а с другой, - чтобы белки самого продукта были сохранены.
Таким образом, знание оптимальных температур микроорганизмов, помогает проводить эффективную борьбу с ними методом пастеризации. С этой целью на производстве применяют специальные аппараты - пастеризаторы.
Пастеризаторы яиц имеют разные температурные режимы: отдельно для целого яйца (меланжа), белка и желтка.
Для пастеризации желтка при одинаковом временном интервале применяют более высокие температуры, чем для белка. Объясняется это высоким содержанием в желтке сухих веществ (до 45%), в то время как в белке их не более 2%.
Более щадящий режим пастеризации белков также обусловлен подверженностью их к быстрой денатурации.
Надо отметить, что белок свежего яйца имеет в составе собственные защитные факторы от микроорганизмов, такие как лизоцим. Последний промышленно выделен в кристаллическом виде и применяется в качестве консерванта в производстве кисло-молочных продуктов.
Температурный диапазон пастеризации для яиц в некоторых развитых странах:
- Белок - от 50 до 61 °С.
- Желток - от 60 до 70 °С.
- Яичная масса (меланж) - от 58 - 68 °С.
Время выдержки вариабельно, зависит от установленных нормативов производства и находится в диапазоне от 2-8 минут.
Влияние пастеризации на качество куриного белка.
Пастеризованный куриный белок будет отличаться от не пастеризованного сырого следующими свойствами:
- представлять собой жидкий продукт однородной консистенции,
- иметь сниженную способность к пенообразованию. Пастеризованный белок взбивается дольше, чем сырой не пастеризованный.
- образуемая пена в результате взбивания менее стабильна.
Пастеризация куриного белка в домашних условиях.
Пастеризация куриного яйца в домашних условиях с сохранением исходно жидкой консистенции белка возможна, но при соблюдении четкого температурного режима и временного интервала.
Для этого потребуется точный игольчатый термометр и терпение.
При наличии мармита - процесс значительно упрощается за счет того, что температура поддерживается самим аппаратом. Остается только настроить точный температурный режим и проконтролировать температуру перед обработкой.
Обязательно предварительно вымыть яйца под проточной водой, убрать видимые загрязнения с помощью щетки, затем обработать в теплом мыльно-содовом растворе.
Схема нагрева такова:
1. Поместить яйца комнатной температуры в емкость с водой, нагретой не более и не менее 57 °C.
2. Поддерживать температуру воды в пределах заданной температуры в течение 2 часов!
3. Охладить яйца в холодной воде для прекращения нагрева.
Для поддержания температуры использовать заранее разогретый чайник, добавлять воду небольшими порциями в зависимости от объема воды под постоянным контролем температуры.
Снижение температуры на 1 °C происходит примерно через каждые 1,5 минуты.
Результат пастеризации:
внешне белок и желток будут выглядеть абсолютно сырыми, но микроорганизмы в них будут отсутствовать.
Метод пастеризации в домашних условиях выполним, но очень трудоёмок.
Без правильного температурного контроля, при колебании температуры всего на 3 °C как в большую, так и меньшую сторону, может привести к результату, не соответствующему ожиданиям.
Так, при воздействии температурой равной 60°С через 5 минут начнется побеление и затвердевание белка, обусловленное частичной коагуляцией и денатурацией овоглобулинов.
Данный способ пастеризации рассматривается в книге "Наука и кулинария. Физика еды. От повседневной до высокой кухни". Майкл Бреннер.
Следует помнить, что эффективная тепловая обработка белка (сырого, не пастеризованного) в таких изделиях как зефир, суфле птичье молоко, белково-заварной крем произойдет в том случае, если температура изделия достигнет 70 °C и продержится в течение 5-10 минут.
Соблюдение таких температурных и временных показателей станет гарантом микробиологической безопасности изготовленного кондитерского изделия.
Статья имеет ознакомительную цель, в написании использовалась в т.ч. профессиональная научная литература и термины.
Активные ссылки на заимствования материала указаны в отдельных словах и подсвечены синим цветом.
Благодарю, что дочитали до конца !🙏
# пастеризацияпродуктов #пастеризация #пастеризациякуриногобелка #луипастер #полезныйпост #куриныйбелок #белок #кулинария #термическаяобработка #обработкапродуктов #наукаикулинария
