Introductie:
Louis Pasteur vond een praktische methode om het bederf van bier en wijn te voorkomen. Pasteur paste een milde verhitting toe, die voldoende was om de organismen die het specifieke bederf veroorzaakten te doden zonder de smaak van het product ernstig aan te tasten. Hetzelfde principe werd later toegepast op melk om te produceren wat wij nu gepasteuriseerde melk noemen.
Doel van pasteurisatie:
Pasteurisatie is niet hetzelfde als sterilisatie. Het doel ervan is de bacteriële populatie van een vloeistof zoals melk te verminderen en organismen te vernietigen die bederf en ziekten bij de mens kunnen veroorzaken. Sporen worden niet aangetast door pasteurisatie. De bedoeling van pasteurisatie van melk is pathogene microben te elimineren. Ook wordt het aantal bacteriën verlaagd, waardoor de melk in de koelkast langer goed blijft. Veel relatief hittebestendige (thermodurische) bacteriën overleven pasteurisatie, maar het is onwaarschijnlijk dat deze ziektes veroorzaken of gekoelde melk doen bederven.
Pasteurisatiemethoden:
In de klassieke pasteurisatiebehandeling van melk werd de melk gedurende 30 minuten blootgesteld aan een temperatuur van ongeveer 63oC, de zogenaamde holding-methode. Bij de meeste melkpasteurisatiemethoden worden tegenwoordig hogere temperaturen gebruikt, ten minste 72oC, maar slechts gedurende 15 seconden. Deze behandeling, HTST-pasteurisatie (High Temperature Short Time) genoemd, wordt toegepast terwijl de melk continu langs een warmtewisselaar stroomt. Naast het doden van ziekteverwekkers, verlaagt HTST pasteurisatie het totale aantal bacteriën, zodat de melk goed houdbaar is onder koeling.
Melk kan ook worden gesteriliseerd – iets heel anders dan pasteurisatie —, Ultrahoge temperatuur (UHT) verwerking verhoogt de temperatuur van 74 ° C tot 140 ° C en laat het dan weer dalen tot 74 ° C in minder dan 5 seconden. In de Verenigde Staten wordt sterilisatie soms toegepast op de kleine verpakkingen van koffiemelk die men in restaurants aantreft. Om te voorkomen dat de melk een gekookte smaak krijgt, wordt een UHT-systeem gebruikt waarbij de vloeibare melk nooit in aanraking komt met een oppervlak dat heter is dan de melk zelf terwijl zij door stoom wordt verhit. De melk valt in een dunne film door een kamer van oververhitte stoom en bereikt 140oC en daalt terug tot 74oC .
Doelstellingen van pasteurisatie:
Tientallen jaren was pasteurisatie gericht op de vernietiging van mycobacterium tuberculosis, lang beschouwd als de meest hittebestendige bacterie. Meer recent is de aandacht echter verschoven naar de vernietiging van Coxiella burnetii, de verwekker van Q-koorts, omdat deze organismen een hogere weerstand tegen hitte hebben. Aangezien beide organismen door pasteurisatie worden geëlimineerd, gaan zuivelmicrobiologen ervan uit dat ook andere ziekteverwekkende bacteriën worden vernietigd.
Factoren van pasteurisatie:
Andere producten dan melk, zoals ijs, yoghurt en bier, hebben allemaal hun eigen pasteurisatietijd en -temperatuur, die vaak sterk uiteenlopen. Er zijn verschillende redenen voor deze verschillen. Zo is verhitting minder efficiënt bij voedsel dat stroperiger is, en vetten in voedsel kunnen een beschermend effect hebben op micro-organismen.
Pasteurisatie-indicatoren:
De zuivelindustrie gebruikt routinematig een test om te bepalen of producten gepasteuriseerd zijn: de fosfatasetest (fosfatase is een enzym dat van nature aanwezig is in melk). Als het product gepasteuriseerd is, zal de fosfatase geïnactiveerd zijn.
Concept van equivalente behandeling:
De warmtebehandelingen die we zojuist hebben besproken, illustreren het concept van equivalente behandelingen: naarmate de temperatuur wordt verhoogd, is er veel minder tijd nodig om hetzelfde aantal microben te doden. Bijvoorbeeld, de vernietiging van zeer resistente endosporen kan 70 minuten duren bij 115oC, terwijl slechts 7 minuten nodig zijn bij 125oC. Beide behandelingen leveren hetzelfde resultaat op. Het concept van gelijkwaardige behandelingen verklaart ook waarom klassieke pasteurisatie bij 63oC gedurende 30 minuten, HTST-behandeling bij 72oC gedurende 15 seconden, en UHT-behandeling bij 140oC gedurende minder dan een seconde vergelijkbare effecten kunnen hebben.
Belang van pasteurisatie:
Enige jaren geleden werden bepaalde bacteriestammen van het genus Listeria aangetroffen in gepasteuriseerde melk en kazen. Deze ziekteverwekker veroorzaakt diarree en encefalitis en kan bij zwangere vrouwen tot de dood leiden. Een aantal van dergelijke besmettingen heeft vragen doen rijzen over de noodzaak om de standaardprocedures voor pasteurisatie te herzien. Het vinden van deze ziekteverwekkers in gepasteuriseerde melk is echter geen hardnekkig probleem geworden, en er zijn geen maatregelen genomen.
Hoewel de meeste melk die in de Verenigde Staten te koop is, gepasteuriseerde verse melk is, is er ook steriele melk verkrijgbaar. Alle geëvaporeerde of gecondenseerde melk in blik is steriel, en sommige melk verpakt in kartonnen verpakkingen is ook steriel. De ingeblikte melk wordt onder druk met stoom verhit en heeft een “gekookte” smaak. Gesteriliseerde melk in kartonnen verpakkingen is in Europa op grote schaal verkrijgbaar en kan in sommige winkels in de Verenigde Staten worden gevonden. De melk wordt onderworpen aan een proces dat lijkt op pasteurisatie, maar bij hogere temperaturen. Ook deze melk heeft een “gekookte” smaak, maar kan ongekoeld worden bewaard zolang de verpakking gesloten blijft. Dergelijke melk wordt vaak gearomatiseerd met vanille, aardbei of chocolade.