Pasteurisierung - Pasteurization

Pasteurisierte Milch in Japan
Ein Poster des Chicagoer Gesundheitsministeriums erklärt Müttern die Pasteurisierung zu Hause

Pasteurisierung oder Pasteurisierung ist ein Prozess , in der verpackten und nicht verpackten Lebensmitteln (wie beispielsweise Milch und Fruchtsaft ) mit milder Hitze behandelt werden, in der Regel auf weniger als 100 ° C (212 ° F) zu beseitigen , Pathogene und verlängern die Haltbarkeit . Das Verfahren soll Organismen und Enzyme zerstören oder deaktivieren , die zum Verderb oder zum Krankheitsrisiko beitragen , einschließlich vegetativer Bakterien , aber nicht Bakteriensporen .

Das Verfahren wurde nach dem französischen Mikrobiologen Louis Pasteur benannt , dessen Forschungen in den 1860er Jahren zeigten, dass die thermische Verarbeitung unerwünschte Mikroorganismen im Wein deaktivieren würde . Auch Verderbenzyme werden während der Pasteurisierung inaktiviert. Heutzutage wird die Pasteurisierung in der Milchindustrie und anderen lebensmittelverarbeitenden Industrien weit verbreitet eingesetzt, um Lebensmittelkonservierung und Lebensmittelsicherheit zu erreichen .

Bis zum Jahr 1999 wurden die meisten flüssigen Produkte in einem kontinuierlichen System wärmebehandelt, bei dem die Wärme über einen Plattenwärmetauscher oder die direkte oder indirekte Nutzung von heißem Wasser und Dampf zugeführt werden kann . Aufgrund der milden Hitze kommt es zu geringfügigen Veränderungen in der Nährwertqualität und den sensorischen Eigenschaften der behandelten Lebensmittel. Pascalization oder High Pressure Processing (HPP) und gepulstes elektrisches Feld (PEF) sind nicht-thermische Verfahren, die auch zum Pasteurisieren von Lebensmitteln verwendet werden.

Geschichte

Das Pasteurisierungsexperiment von Louis Pasteur veranschaulicht die Tatsache, dass das Verderben von Flüssigkeit durch Partikel in der Luft und nicht durch die Luft selbst verursacht wurde. Diese Experimente waren wichtige Beweise für die Idee der Keimtheorie der Krankheit.

Das Erhitzen von Wein zu Konservierungszwecken ist in China seit 1117 n. Chr. bekannt und wurde in Japan im Tagebuch Tamonin-nikki dokumentiert , das zwischen 1478 und 1618 von einer Reihe von Mönchen geschrieben wurde.

Viel später, im Jahr 1768, bewiesen Forschungen des italienischen Priesters und Wissenschaftlers Lazzaro Spallanzani , dass ein Produkt nach der thermischen Behandlung "steril" werden konnte. Spallanzani kochte eine Stunde lang Fleischbrühe, versiegelte den Behälter sofort nach dem Kochen und stellte fest, dass die Brühe nicht verdarb und frei von Mikroorganismen war. Im Jahr 1795 begann ein Pariser Koch und Konditor namens Nicolas Appert , mit Möglichkeiten zur Konservierung von Lebensmitteln zu experimentieren, was mit Suppen, Gemüse, Säften, Milchprodukten, Gelees, Marmeladen und Sirupen erfolgreich war. Er füllte die Lebensmittel in Gläser, versiegelte sie mit Kork und Siegellack und legte sie in kochendes Wasser. Im selben Jahr bot das französische Militär einen Geldpreis von 12.000 Francs für eine neue Methode zur Konservierung von Lebensmitteln an. Nach etwa 14 oder 15 Jahren Experimentieren reichte Appert seine Erfindung ein und gewann den Preis im Januar 1810. Später in diesem Jahr veröffentlichte Appert L'Art de conserver les materials animales et végétales (" Die Kunst der Konservierung tierischer und pflanzlicher Substanzen "). Dies war das erste Kochbuch seiner Art über moderne Methoden der Lebensmittelkonservierung.

La Maison Appert (englisch: The House of Appert ) in der Stadt Massy in der Nähe von Paris war die erste Lebensmittelabfüllfabrik der Welt, die eine Vielzahl von Lebensmitteln in versiegelten Flaschen konservierte. Apperts Methode bestand darin, dicke, großhalsige Glasflaschen mit Produkten aller Art zu füllen, von Rindfleisch und Geflügel bis hin zu Eiern, Milch und Fertiggerichten. Er ließ oben in der Flasche Luftraum, und der Korken wurde dann mit einem Schraubstock fest im Glas verschlossen . Die Flasche wurde dann zum Schutz in Segeltuch eingewickelt, während sie in kochendes Wasser getaucht und dann so lange gekocht wurde, wie es Appert für angemessen hielt, um den Inhalt gründlich zu kochen. Appert patentierte seine Methode, die ihm zu Ehren manchmal als Appertisation bezeichnet wurde.

Apperts Methode war so einfach und praktikabel, dass sie sich schnell verbreitete. Im Jahr 1810 patentierte der britische Erfinder und Kaufmann Peter Durand , ebenfalls französischer Herkunft, seine eigene Methode, diesmal jedoch in einer Blechdose , und schuf so den modernen Prozess der Konservenherstellung . 1812 kauften die Engländer Bryan Donkin und John Hall beide Patente und begannen mit der Herstellung von Konserven . Nur ein Jahrzehnt später hatte Apperts Methode der Konservenherstellung seinen Weg nach Amerika gefunden. Tin Dosenproduktion war bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts nicht üblich, zum Teil , weil ein Hammer und Meißel zu öffnen Dosen bis zur Erfindung eines benötigt wurden Dosenöffner von Robert Yeates 1855.

Eine weniger aggressive Methode wurde von dem französischen Chemiker Louis Pasteur während eines Sommerurlaubs 1864 in Arbois entwickelt . Um der häufigen Säure der lokal gereiften Weine abzuhelfen , stellte er experimentell fest, dass es ausreicht, einen Jungwein kurzzeitig auf etwa 50–60 °C (122–140 °F) zu erhitzen, um die Mikroben abzutöten, und dass der Wein konnte anschließend sein Alter ohne die endgültige Qualität zu opfern. Zu Ehren von Pasteur wird dieser Vorgang als "Pasteurisierung" bezeichnet. Die Pasteurisierung wurde ursprünglich verwendet, um das Säuern von Wein und Bier zu verhindern , und es sollte viele Jahre dauern, bis Milch pasteurisiert wurde. In den Vereinigten Staaten in den 1870er Jahren, bevor Milch reguliert wurde, war es üblich, dass Milch Substanzen enthielt, die den Verderb maskieren sollten.

Milch

180 Kilogramm Milch in einem Käsebottich

Milch ist ein ausgezeichnetes Medium für das mikrobielle Wachstum, und wenn sie bei Umgebungstemperatur gelagert wird, vermehren sich Bakterien und andere Krankheitserreger schnell. Die US-amerikanischen Centers for Disease Control (CDC) sagen, dass unsachgemäß gehandhabte Rohmilch für fast dreimal mehr Krankenhauseinweisungen verantwortlich ist als jede andere durch Lebensmittel übertragene Krankheitsquelle, was sie zu einem der gefährlichsten Lebensmittel der Welt macht. Krankheiten, die durch Pasteurisierung verhindert werden, können Tuberkulose , Brucellose , Diphtherie , Scharlach und Q-Fieber umfassen ; es tötet unter anderem auch die schädlichen Bakterien Salmonella , Listeria , Yersinia , Campylobacter , Staphylococcus aureus und Escherichia coli O157:H7 ab .

Vor der Industrialisierung wurden Milchkühe in städtischen Gebieten gehalten, um die Zeit zwischen Milchproduktion und -konsum zu begrenzen, wodurch das Risiko einer Krankheitsübertragung durch Rohmilch verringert wurde. Als die urbane Dichte zunahm und die Lieferketten sich von Land zu Stadt verlängerten, wurde Rohmilch (oft Tage alt) als Krankheitsquelle erkannt. Allein in England und Wales starben zwischen 1912 und 1937 etwa 65.000 Menschen an Tuberkulose, die sich durch den Konsum von Milch zugezogen hatte. Da Tuberkulose beim Menschen eine lange Inkubationszeit hat, war es schwierig, den Verzehr von nicht pasteurisierter Milch mit der Krankheit in Verbindung zu bringen. 1892 infizierte der Chemiker Ernst Lederle experimentell Milch von an Tuberkulose erkrankten Kühen in Meerschweinchen, wodurch diese an der Krankheit erkrankten. 1910 führte Lederle, damals in der Rolle des Gesundheitskommissars, in New York City die obligatorische Pasteurisierung von Milch ein .

Industrieländer haben die Milchpasteurisierung eingeführt, um solche Krankheiten und den Verlust von Menschenleben zu verhindern, und daher gilt Milch heute als sichereres Lebensmittel. Eine traditionelle Form der Pasteurisierung durch Verbrühungen und Anstrengung der Creme der Lagerfähigkeit der zu erhöhen Butter wurde in Großbritannien im 18. Jahrhundert praktiziert und wurde eingeführt Boston in den britischen Kolonien von 1773, obwohl es nicht weit in den Vereinigten Staaten praktiziert wurde die nächsten 20 Jahre. Die Pasteurisierung von Milch wurde 1886 von Franz von Soxhlet vorgeschlagen . Zu Beginn des 20. Jahrhunderts legte Milton Joseph Rosenau die Standards für die Pasteurisierung von Milch fest – dh niedrige Temperatur, langsames Erhitzen auf 60 °C (140 °F) für 20 Minuten während seiner Zeit beim United States Marine Hospital Service, insbesondere in seiner Veröffentlichung von The Milk Question (1912). Die US-Bundesstaaten begannen bald, obligatorische Gesetze zur Pasteurisierung von Milch zu erlassen, mit dem ersten im Jahr 1947, und 1973 forderte die US-Bundesregierung die Pasteurisierung von Milch, die im zwischenstaatlichen Handel verwendet wird.

Die Haltbarkeit von gekühlter pasteurisierter Milch ist länger als die von Rohmilch . Hochtemperatur-Kurzzeit-( HTST )-Pasteurisierte Milch hat zum Beispiel typischerweise eine gekühlte Haltbarkeit von zwei bis drei Wochen, während ultra-pasteurisierte Milch viel länger, manchmal zwei bis drei Monate, haltbar ist. In Kombination mit der Ultra-Hitze-Behandlung ( UHT ) mit steriler Handhabung und Behältertechnik (wie aseptische Verpackungen ) kann es sogar bis zu 9 Monate ungekühlt gelagert werden.

Nach Angaben der Centers for Disease Control waren zwischen 1998 und 2011 79 % der milchbedingten Krankheitsausbrüche in den Vereinigten Staaten auf Rohmilch- oder Käseprodukte zurückzuführen. Sie berichten von 148 Ausbrüchen und 2.384 Krankheiten (davon 284 mit Krankenhausaufenthalt) sowie zwei Todesfällen durch Rohmilch oder Käseprodukte im gleichen Zeitraum.

Medizinische Ausrüstung

Medizinische Geräte, insbesondere Beatmungs- und Anästhesiegeräte, werden als Alternative zur chemischen Desinfektion häufig mit heißem Wasser desinfiziert. Die Temperatur wird 30 Minuten lang auf 70 °C (158 °F) erhöht.

Pasteurisierungsprozess

Allgemeiner Überblick über den Pasteurisierungsprozess. Die Milch beginnt auf der linken Seite und tritt mit funktionierenden Enzymen in die Rohrleitung ein, die bei der Wärmebehandlung denaturiert werden und die Funktion der Enzyme stoppen. Dies hilft, das Wachstum von Krankheitserregern zu stoppen, indem die Funktionalität der Zelle gestoppt wird. Der Kühlprozess verhindert, dass die Milch die Maillard-Reaktion und Karamellisierung durchläuft . Der Pasteurisierungsprozess hat auch die Fähigkeit, die Zellen bis zu dem Punkt zu erhitzen, an dem sie durch Druckaufbau platzen.

Die Pasteurisierung ist eine milde Wärmebehandlung von flüssigen Lebensmitteln (sowohl verpackt als auch unverpackt), wobei die Produkte typischerweise auf unter 100 °C erhitzt werden. Der Wärmebehandlungs- und Kühlprozess soll eine Phasenänderung des Produkts verhindern. Der Säuregehalt des Lebensmittels bestimmt die Parameter (Zeit und Temperatur) der Wärmebehandlung sowie die Haltbarkeitsdauer. Die Parameter berücksichtigen auch wärmeempfindliche und sensorische Eigenschaften.

In sauren Lebensmitteln ( pH <4,6), wie Fruchtsäften und Bier , sollen die Wärmebehandlungen Enzyme ( Pektinmethylesterase und Polygalacturonase in Fruchtsäften) inaktivieren und verderbliche Mikroben (Hefe und Laktobazillen ) zerstören . Aufgrund des niedrigen pH-Wertes von sauren Lebensmitteln können Krankheitserreger nicht wachsen. Die Haltbarkeit wird dadurch um mehrere Wochen verlängert. Bei weniger sauren Lebensmitteln (pH > 4,6), wie Milch und Flüssigei, sollen die Wärmebehandlungen Krankheitserreger und Verderbnisorganismen (Hefe und Schimmelpilze) zerstören. Nicht alle Verderbsorganismen werden unter den Pasteurisierungsparametern zerstört, daher ist eine anschließende Kühlung erforderlich.

Ausrüstung

Lebensmittel können auf zwei Arten pasteurisiert werden: entweder vor oder nach dem Verpacken in Behälter. Wenn Lebensmittel in Glas verpackt werden, wird heißes Wasser verwendet, um das Risiko eines Thermoschocks zu verringern. Kunststoffe und Metalle werden auch zum Verpacken von Lebensmitteln verwendet und diese werden in der Regel mit Dampf oder heißem Wasser pasteurisiert, da die Gefahr eines Thermoschocks gering ist.

Die meisten flüssigen Lebensmittel werden in kontinuierlichen Systemen pasteurisiert, die über eine Heizzone, ein Halterohr und eine Kühlzone verfügen, wonach das Produkt in die Verpackung gefüllt wird. Plattenwärmetauscher werden für dünnflüssige Produkte wie Tiermilch, Nussmilch und Säfte eingesetzt. Ein Plattenwärmetauscher besteht aus vielen dünnen vertikalen Edelstahlplatten, die die Flüssigkeit vom Heiz- oder Kühlmedium trennen. Kratzwärmetauscher enthalten eine innere rotierende Welle im Rohr und dienen zum Kratzen von hochviskosem Material, das sich an der Rohrwand ansammeln könnte.

Shell oder Rohrwärmetauscher für die Pasteurisierung von Lebensmitteln entwickelt, sind nicht-newtonsche Flüssigkeiten , wie Milchprodukte, Tomaten Ketchup und Babynahrung. Ein Rohrwärmetauscher besteht aus konzentrischen Edelstahlrohren. Die Speisen passieren das Innenrohr, während das Heiz-/Kühlmedium durch das Außen- oder Innenrohr zirkuliert.

Die Vorteile der Verwendung eines Wärmetauschers zum Pasteurisieren von unverpackten Lebensmitteln gegenüber der Pasteurisierung von Lebensmitteln in Behältern sind:

  • Wärmetauscher sorgen für eine gleichmäßige Behandlung und eine größere Flexibilität in Bezug auf die Produkte, die auf diesen Platten pasteurisiert werden können
  • Der Prozess ist energieeffizienter als das Pasteurisieren von Lebensmitteln in verpackten Behältern
  • Höherer Durchsatz

Nach dem Erhitzen in einem Wärmetauscher durchströmt das Produkt für eine bestimmte Zeit ein Halterohr, um die erforderliche Behandlung zu erreichen. Wenn die Pasteurisierungstemperatur oder -zeit nicht erreicht wird, wird ein Strömungsumleitungsventil verwendet, um nicht verarbeitetes Produkt zurück in den Rohprodukttank umzuleiten. Bei entsprechender Verarbeitung wird das Produkt in einem Wärmetauscher abgekühlt und anschließend abgefüllt.

Die Hochtemperatur-Kurzzeit-Pasteurisierung (HTST) wie bei Milch (71,5 °C für 15 Sekunden) sorgt für die Sicherheit der Milch und sorgt für eine gekühlte Haltbarkeit von etwa zwei Wochen. Bei der Ultrahochtemperatur-Pasteurisierung (UHT) wird Milch bei 135 °C (275 °F) für 1–2 Sekunden pasteurisiert, was die gleiche Sicherheit bietet, aber zusammen mit der Verpackung die Haltbarkeit auf drei Monate unter . verlängert Kühlung.

Überprüfung

Direkte mikrobiologische Techniken sind die ultimative Messung der Kontamination mit Krankheitserregern, aber diese sind kostspielig und zeitaufwändig, was bedeutet, dass die Produkte bis zum Zeitpunkt der Überprüfung der Pasteurisierung eine reduzierte Haltbarkeit aufweisen.

Als Folge der Ungeeignetheit mikrobiologischer Techniken wird die Wirksamkeit der Milchpasteurisierung typischerweise überwacht, indem auf das Vorhandensein von alkalischer Phosphatase überprüft wird , die durch Pasteurisierung denaturiert wird. Die Zerstörung der alkalischen Phosphatase sorgt für die Zerstörung üblicher Milchkrankheitserreger. Daher ist die Anwesenheit von alkalischer Phosphatase ein idealer Indikator für die Wirksamkeit der Pasteurisierung. Bei Flüssigeiern wird die Wirksamkeit der Hitzebehandlung anhand der Restaktivität der α-Amylase gemessen .

Wirksamkeit gegen pathogene Bakterien

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es keine fundierten Kenntnisse darüber, welche Zeit- und Temperaturkombinationen pathogene Bakterien in Milch inaktivieren würden, und so wurden eine Reihe verschiedener Pasteurisierungsstandards verwendet. Bis 1943 wurden sowohl HTST-Pasteurisierungsbedingungen von 72 °C (162 °F) für 15 Sekunden als auch Chargen-Pasteurisierungsbedingungen von 63 °C (145 °F) für 30 Minuten durch Studien zum vollständigen thermischen Tod bestätigt (wie am besten, wie es damals gemessen werden konnte) für eine Reihe pathogener Bakterien in der Milch. Die vollständige Inaktivierung von Coxiella burnetii (von dem damals angenommen wurde, dass es durch orale Aufnahme infizierter Milch Q-Fieber verursacht ) sowie von Mycobacterium tuberculosis (das Tuberkulose verursacht ) wurde später nachgewiesen. Für alle praktischen Zwecke waren diese Bedingungen ausreichend, um fast alle Hefen , Schimmelpilze und übliche Verderbnisbakterien zu zerstören und auch um eine ausreichende Zerstörung üblicher pathogener, hitzebeständiger Organismen sicherzustellen. Die bis in die 1960er Jahre angewandten mikrobiologischen Techniken erlaubten es jedoch nicht, die tatsächliche Reduzierung der Bakterien aufzuzählen. Der Nachweis des Ausmaßes der Inaktivierung pathogener Bakterien durch Milchpasteurisierung kam aus einer Studie über überlebende Bakterien in Milch, die hitzebehandelt wurde, nachdem sie absichtlich mit hohen Konzentrationen der hitzebeständigsten Stämme der wichtigsten milchübertragenen Krankheitserreger versetzt worden war.

Die durchschnittlichen log 10 Reduktionen und Inaktivierungstemperaturen der wichtigsten milchübertragenen Krankheitserreger während einer 15-sekündigen Behandlung sind:

(Eine Verringerung um log 10 zwischen 6 und 7 bedeutet, dass 1 Bakterium von 1 Million (10 6 ) bis 10 Millionen (10 7 ) Bakterien die Behandlung überlebt.)

Der Codex Alimentarius Code of Hygienic Practice for Milk weist darauf hin, dass durch die Pasteurisierung von Milch eine Reduzierung von Coxiella burnetii um mindestens 5 log 10 erreicht werden soll . Der Kodex stellt außerdem Folgendes fest: „Die Mindestpasteurisierungsbedingungen sind solche mit einer bakteriziden Wirkung, die dem Erhitzen jedes Partikels der Milch für 15 Sekunden auf 72 °C (Kontinuierliche Durchflusspasteurisierung) oder 63 °C für 30 Minuten (Chargenpasteurisierung) entspricht“ und dass „Um sicherzustellen, dass jedes Partikel ausreichend erhitzt wird, sollte der Milchfluss in Wärmetauschern turbulent sein, d . die Reynolds-Zahl sollte ausreichend hoch sein".

Vorsorglich müssen moderne HTST-Pasteurisierungsverfahren mit Durchflussbegrenzung sowie Umlenkventilen ausgelegt werden, die dafür sorgen, dass die Milch gleichmäßig erhitzt wird und kein Teil der Milch einer kürzeren Zeit oder einer niedrigeren Temperatur ausgesetzt wird. Es ist üblich, dass die Temperaturen 72 °C um 1,5 °C oder 2 °C überschreiten.

Doppelte Pasteurisierung

Da die Pasteurisierung keine Sterilisation ist und keine Sporen abtötet, verlängert eine zweite "doppelte" Pasteurisierung die Haltbarkeit durch Abtöten der gekeimten Sporen.

Die Akzeptanz der doppelten Pasteurisierung variiert je nach Gerichtsbarkeit. An Orten, an denen es erlaubt ist, erfolgt eine erste Pasteurisierung in der Regel bei der Abholung der Milch auf dem Bauernhof, damit sie vor der Verarbeitung nicht verdirbt. Viele Länder erlauben es nicht, dass solche Milch einfach als "pasturisiert" gekennzeichnet wird, daher wird stattdessen Thermisierung, ein Verfahren mit niedrigerer Temperatur, verwendet.

Auswirkungen auf die ernährungsphysiologischen und sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln

Durch die milde Wärmebehandlung verlängert die Pasteurisierung die Haltbarkeit um einige Tage oder Wochen. Durch diese milde Schärfe kommt es jedoch auch zu nur geringfügigen Veränderungen der hitzelabilen Vitamine in den Lebensmitteln.

Milch

Laut einer systematischen Übersicht und Metaanalyse wurde festgestellt, dass die Pasteurisierung die Konzentrationen von Vitamin B12 und E zu reduzieren schien , aber auch die Konzentrationen von Vitamin A erhöhte . Über die Wirkung der Pasteurisierung auf die Vitamine A, B12 und E kann abgesehen von der Metaanalyse allein aufgrund der umfangreichen verfügbaren Literatur keine Aussage getroffen werden. Milch ist keine wichtige Quelle für die Vitamine B12 oder E in der nordamerikanischen Ernährung, daher sind die Auswirkungen der Pasteurisierung auf die tägliche Aufnahme dieser Vitamine bei Erwachsenen vernachlässigbar. Milch wird jedoch als eine wichtige Quelle für Vitamin A angesehen, und da die Pasteurisierung die Vitamin-A-Konzentration in der Milch zu erhöhen scheint, ist die Wirkung der Milchwärmebehandlung auf dieses Vitamin kein großes Problem für die öffentliche Gesundheit. Ergebnisse von Metaanalysen zeigen, dass die Pasteurisierung von Milch zu einer signifikanten Abnahme von Vitamin C und Folat führt , aber auch Milch ist keine wichtige Quelle für diese Vitamine. Nach der Pasteurisierung wurde eine signifikante Abnahme der Vitamin B2- Konzentration festgestellt. Vitamin B2 ist typischerweise in einer Konzentration von 1,83 mg/Liter in Rindermilch enthalten. Da die empfohlene Tagesdosis für Erwachsene 1,1 mg/Tag beträgt, trägt der Milchkonsum erheblich zur empfohlenen Tagesdosis dieses Vitamins bei. Mit Ausnahme von B2 scheint die Pasteurisierung bei der Verringerung des Nährwerts von Milch kein Problem zu sein, da Milch in der nordamerikanischen Ernährung oft nicht die Hauptquelle dieser untersuchten Vitamine ist.

Sensorische Effekte

Die Pasteurisierung hat auch einen kleinen, aber messbaren Einfluss auf die sensorischen Eigenschaften der verarbeiteten Lebensmittel. Bei Fruchtsäften kann die Pasteurisierung zum Verlust von flüchtigen Aromastoffen führen. Fruchtsaftprodukte durchlaufen vor der Pasteurisierung einen Entlüftungsprozess , der für diesen Verlust verantwortlich sein kann. Durch die Entlüftung wird auch der Verlust von Nährstoffen wie Vitamin C und Carotin minimiert . Um den Qualitätsverlust aufgrund des Verlustes an flüchtigen Verbindungen zu verhindern, kann die Rückgewinnung der flüchtigen Stoffe, obwohl sie teuer ist, verwendet werden, um Saftprodukte höherer Qualität herzustellen.

In Bezug auf die Farbe hat der Pasteurisierungsprozess keinen großen Einfluss auf Pigmente wie Chlorophylle , Anthocyane und Carotinoide in Pflanzen und tierischen Geweben. In Fruchtsäften ist Polyphenoloxidase (PPO) das Hauptenzym, das für die Bräunung und Farbveränderungen verantwortlich ist. Dieses Enzym wird jedoch im Entlüftungsschritt vor der Pasteurisierung unter Entfernung von Sauerstoff deaktiviert.

Bei Milch hängt der Farbunterschied zwischen pasteurisierter und Rohmilch mit dem Homogenisierungsschritt zusammen , der vor der Pasteurisierung stattfindet. Vor der Pasteurisierung wird die Milch homogenisiert, um ihre Fett- und wasserlöslichen Bestandteile zu emulgieren, was dazu führt, dass die pasteurisierte Milch im Vergleich zu Rohmilch ein weißeres Aussehen hat. Bei pflanzlichen Produkten ist die Farbverschlechterung von den Temperaturbedingungen und der Erhitzungsdauer abhängig.

Die Pasteurisierung kann aufgrund von enzymatischen und nicht-enzymatischen Umwandlungen in der Struktur des Pektins zu einem gewissen Texturverlust führen, wenn die Verarbeitungstemperaturen dadurch zu hoch sind. Bei einer milden Wärmebehandlungspasteurisierung ist eine Gewebeerweichung im Gemüse, die zu einem Strukturverlust führt, jedoch nicht von Belang, solange die Temperatur nicht über 80 °C (176 °F) steigt.

Neuartige Pasteurisierungsmethoden

Andere thermische und nicht-thermische Verfahren wurden entwickelt, um Lebensmittel zu pasteurisieren, um die Auswirkungen auf die ernährungsphysiologischen und sensorischen Eigenschaften von Lebensmitteln zu reduzieren und den Abbau hitzelabiler Nährstoffe zu verhindern. Pascalisation oder Hochdruckverarbeitung (HPP), gepulstes elektrisches Feld (PEF), ionisierende Strahlung , Hochdruckhomogenisierung , UV-Dekontamination , gepulstes hochintensives Licht , hochintensiver Laser , gepulstes Weißlicht , Hochleistungsultraschall , oszillierende Magnetfelder , Hochspannungsbogen Entladung und Streamer-Plasma sind Beispiele für diese nicht-thermischen Pasteurisierungsverfahren, die derzeit kommerziell verwendet werden.

Die volumetrische Mikrowellenheizung (MVH) ist die neueste verfügbare Pasteurisierungstechnologie. Es verwendet Mikrowellen , um Flüssigkeiten, Suspensionen oder halbfeste Stoffe in einem kontinuierlichen Fluss zu erhitzen. Da MVH die Energie gleichmäßig und tief in den ganzen Körper eines fließenden Produkts einbringt, ermöglicht es ein sanfteres und kürzeres Erhitzen, so dass fast alle wärmeempfindlichen Stoffe in der Milch erhalten bleiben.

Low Temperature, Short Time (LTST) ist eine patentierte Methode, bei der Tröpfchen in eine Kammer gesprüht werden, die unter den üblichen Pasteurisierungstemperaturen erhitzt wird. Die Behandlung flüssiger Produkte dauert mehrere Tausendstelsekunden, daher wird das Verfahren auch als Millisekundentechnologie (MST) bezeichnet. Es verlängert die Haltbarkeit von Produkten (über 50 Tage) erheblich, wenn es mit HTST kombiniert wird, ohne die Nährstoffe oder den Geschmack zu schädigen. LTST ist seit 2019 kommerziell.

Produkte, die üblicherweise pasteurisiert werden

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

Externe Links