پاستوریزاسیون آبمیوه
شرکت لیدوما طلایی روز تامین کننده انواع کنسانتره میوه برای مصارف بستنی، آبمیوه، مربا و نوشیدنی میباشد. صفحه ویژه کنسانتره میوه را ببینید.
برای اطلاع از لیست کنسانتره میوه های موجود اینجا کلیک کنید.
تحقیقات گروه تترا پک[۱] نشان میدهد که ممکن است برخی از آبمیوهها را خیلی پاستوریزه[۲] کنیم و انرژی، پول و زمان را از دست بدهیم. نتایج تحقیقات این گروه نشان میدهد فرآیند معمول پاستوریزاسیون با حفظ کیفیت آبمیوه میتواند بهبود[۳] یابد. این ادعا با نتایج تحقیقات میکروبی و ارزیابی محصول بعد از ماهها نگهداری آن اثبات میشود.
تجربه در صنعت
تجربه معمول[۴] بین تولید کنندگان آبمیوه و کسانی که آن را در شیشه بسته بندی میکنند[۵] این است که محصولی که دست مشتری میرسد معمولا دو بار پاستوریزه میشود. دلیل این دوبار فرآیند حرارتی هم این است که آبمیوه در طی زمان عرضه به مشتری پایدار بماند.
اولین فرآیند پاستوریزاسیون[۶] به محض استخراج آب از میوه[۷] و یا در زمان تغلیظ[۸] انجام میشود. این پاستوریزاسیون در دمای ۹۵-۹۸ درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ ثانیه انجام میشود که علت اصلی آن غیر فعال کردن آنزیمهای[۹] میوه است، اما با این حال میکروارگانیسمها[۱۰] نیز تحت تاثیر قرار میگیرند. غیر فعال کردن آنزیمها نسبت به میکروارگانیسمها به شرایط شدیدتری از پاستوریزاسیون نیاز دارند.
دومین پاستوریزاسیون[۱۱] درست قبل از پر کردن ظرف آبمیوه با هدف از بین بردن میکروارگانیسمهایی است که با آلودگی ثانویه[۱۲]در زمان بازیابی کنسانتره میوه و یا در زمان نگهداری فله ای آب میوه[۱۳] (آب میوه NFC) وارد محصول شدهاند، انجام میگردد. درحال حاضر پیشنهاد تتراپک برای فرآیند دوم پاستوریزاسیون برای آبمیوههایی که pH کمتر از ۴٫۲ دارند دمای ۹۵درجه سانتی گراد به مدت ۱۵ ثانیه است.
سه موضوع اساسی برای کاهش شدت فرآیند حرارتی، امنیت غذایی[۱۴]، پایداری میکروبیولوژی[۱۵] و کیفیت محصول[۱۶] است.
تیم کارشناسی تتراپک برای پاسخگویی به سه پرسش زیر گمارده شدند:
- آیا امکان پذیر است که فرآیند حرارتی در پاستوریزاسیون دوم را کاهش دهیم و موجب حفظ انرژی در صنعت آبمیوه شویم؟
- آیا اگر دمای پاستوریزاسیون را از ۹۵ به ۸۰ درجه سانتی گراد کاهش دهیم، تفاوتی در کیفیت محصول رخ میدهد؟
- آیا امکان دارد که اختلاف دما را در مبدل حرارتی[۱۷] بین آبمیوه و مایع انتقال دهنده حرارت افزایش داد تا مبدل حرارتی را انعطاف پذیر[۱۸] تر کرد یا اینکه این کار موجب تغییر کیفیت آبمیوه میشود؟
پایداری حرارتی میکروارگانیسم های موجود در آبمیوه
اولین سوالی که از تیم کارشناسی تتراپک پرسیده شد این بود که چه میکروارگانیسمهایی، در فرآیند دوم پاستوریزاسیون مد نظر هستند و چه پایداری حرارتی[۱۹] دارند؟
پاستوریزاسیون اول با هدف غیرفعال کردن آنزیمها، اکثر ارگانیسمها را نیز از بین میبرد و بطور تجاری آبمیوه یا کنسانتره میوه را استریل[۲۰] میکند. برای آبمیوههای تهیه شده از آب میوه (NFC[21]) این ریسک وجود دارد که آبمیوه در زمان حمل و نقل یا نگهداری فلهای آبمیوه[۲۲] دچار آلودگی ثانویه شوند. اگر آبمیوه یا نکتار از کنسانتره میوه[۲۳] تهیه شود آلودگی ثانویه معمولا در زمان حمل و نقل، نگهداری و یا بازیابی کنسانتره میوه با آب[۲۴] اتفاق میافتد. بنابراین آب مورد استفاده در آبمیوه سازی باید همیشه از کیفیت خوبی[۲۵] برخوردار باشد.
از موانع طبیعی که مانع[۲۶] از رشد بسیاری از میکروارگانیسمها در آبمیوه میشود، pH پایین (اسیدی بودن) است اما گروههای کوچکی از میکروارگانیسمها وجود دارند که میتوانند در pH کمتر از ۴٫۲ نیز زنده بمانند. از اطلاعات موجود در سایر تحقیقات[۲۷] برای ارزیابی مقاومت حرارتی این میکروارگانیسمها استفاده شد.
مخمرها:
معمولا انواعی از مخمرها[۲۸] در آبمیوه وجود دارند که به راحتی با حرارت از بین میروند. اما فرمی از مخمر به نام آسکوسپورها[۲۹] که به حرارت بیشتری برای نابود شدن نیاز دارند در آبمیوه باقی میمانند، رشد میکنند و موجب فساد آبمیوه میشوند.
کپک ها:
کپکها[۳۰] نیز در آبمیوه وجود دارند و معمولا به حرارت حساس هستند و در پاستوریزاسیون به راحتی از بین میروند. اما گونههای بسیار مقاوم به حرارت آنها مانند Byssochlamys fulva یا Neosartorya fisxheri نیز وجود دارند. اگر این کپکها در محصول وجود داشته باشند پاستوریزاسیون ۹۵درجه سانتیگراد به مدت ۱۵ ثانیه موثر نیست و باید از پاستوریزاسیون ۱۱۰-۱۱۵ درجه سانتیگراد به مدت ۱۵-۲۰ ثانیه[۳۱] استفاده کرد تا این کپکها غیر فعال شوند.
باکتری مقاوم به اسید:
باکتریهای مقاوم به اسید[۳۲] مانند لاکتوباسیلوس[۳۳] یا لوکونوستوک[۳۴] نیز معمولا در آبمیوه وجود دارند ولی به راحتی از بین میروند.
باکتری های بیماری زا:
باکتریهای بیماریزا مانند سالمونلا[۳۵]، لیستریا[۳۶] یا ایکولایO157:H7[37] میتوانند در محصول حضور داشته باشند و به مدت طولانی نیز زنده بمانند با این حال توانایی رشد ندارند و به سادگی هم با حرارت کشته میشوند. برای اینکه از نبودن این باکتریها اطمینان داشته باشیم هیچگاه فرآیند حرارتی نباید از ۷۲ درجه به مدت ۱۵ ثانیه که برای شیر استفاده میشود کمتر باشد.
اسپور باکتری ها:
بعضی از انواع باکتریها اگر در حالت رویشی[۳۸] خودشان باشند به راحتی از بین میروند ولی اسپور[۳۹] آنها به حرارت مقام است که برای از بین بردن آنها بسته به نوع آن، نیاز به حرارت بیشتر است. تحقیقات تترا پک نشان میدهد که این باکتریها در pH کمتر از ۴٫۲ رشد نمیکنند بنابراین نیاز نیست که برای کاهش اسپور آنها فرآیند حرارتی را تغییر داد[۴۰].
آلی سیکلوباسیلوس ها:
آخرین نوع باکتری که میتواند موجب فساد[۴۱] آبمیوه شود Alicyclobacillus است این باکتری اگر در دمای بین ۴۰-۴۵ درجه نگهداری شود میتواند در pH کمتر از ۲ نیز رشد کند. برای جلوگیری از آلودگی به این باکتری بهتر است در صورت امکان از کنسانتره میوه مرغوب استفاده شود. اگر آلودگی به باکتری آلیسیکلوباسیلوس[۴۲] تشخیص داده شود فرآیند پاستوریزاسیون نیاز به دمای بیشتر بین ۱۱۰-۱۱۵ درجه سانتیگراد به مدت ۱۵-۲۰ ثانیه دارد.
براساس اطلاعات موجود برای پاستوریزاسیون که بصورت معمول با ۹۵ درجه سانتیگراد به مدت ۱۵ ثانیه انجام میگردد، واضح است که کاهش شدت پاستوریزاسیون برای آبمیوههایی که pH آنها کمتر از ۴٫۲ است امکان پذیر است.
تست کاهش شدت فرآیند پاستوریزاسیون در مقیاس آزمایشگاهی[۴۳]
دومین سوالی که از تیم تحقیقاتی تتراپک پرسیده شد این بود که حداقل فرآیند حرارتی پاستوریزاسیونی که برای ماندگاری آبمیوه کفایت میکند، چگونه است؟
براساس شواهدی که در بالا عنوان شد آسکوسپور مخمر ساکارومایسز سروزیه[۴۴] به عنوان میکروارگانیسم هدف مشخص گردید و فرآیند جدید باید ثابت کند که میتواند لگاریتم[۴۵] جمعیت این آسکوسپور مخمر را کاهش دهد. آسکوسپورهای مخمر در آزمایش دارای D63=1.6min و Z=5.4°C بودند. سه تست در مرکز توسعه فرآیند تتراپک در شهر لند سوئد[۴۶] انجام پذیرفت. مقدار ۲*۱۰۷ آسکوسپور در ۳۰۰ لیتر آبمیوه سیب تهیه شده از کنسانتره سیب افزوده شد و بعد از فرآیندهای پاستوریزیاسیون در بستههای ۲۵۰ میلی لیتری اسپتیک[۴۷] بسته بندی و به مدت سه هفته در دمای اتاق نگهداری شد. سپس بسته ها از نظر بادکردگی[۴۸] برای تشخیص زنده ماندن مخمر بررسی گردید.
Tetra Pak [3] D65=19 s Z=5.5°C | Put & de Jong [2] D60=22 min Z=6.5°C | Tetra Pak [1] D63=1.6 min Z=5.4°C | Result (% sterile packages) | Heat treatment (temperature /holding time) | Batch |
۰٫۷۹ | ۰٫۰۷ | ۰٫۳۸ | ۰% | ۶۵°C / 15 s | ۱ |
۱۵ | ۰٫۸۰ | ۷٫۴ | ۱۰۰% | ۷۲°C / 15 s | ۲ |
۱۲۰ | ۴٫۷ | ۶۲ | not tested | ۷۷°C / 15 s | ۳ |
۴۲۱ | ۱۴ | ۲۲۲ | ۱۰۰% | ۸۰°C / 15 s | ۴ |
[۱] آبمیوه سیب با pH 3.5 سال ۲۰۱۳، تست با آسکوسپور مخمر
[۲] محلول بافر با pH 4.5 سال ۱۹۸۲
[۳] ابمیوه پرتقال با pH 3.8 سال ۱۹۹۷
نتایج حاصل نشان میدهد که کاهش فرآیند حرارتی برای آبمیوه تا ۸۰ درجه سانتی گراد به مدت ۱۵ ثانیه امکان پذیر است.
لغتنامه
[۱] Tetra Pak®
[۲] over-pasteurizing
[۳] optimized
[۴] established practice
[۵] bottlers
[۶] primary pasteurization
[۷] juice extraction
[۸] evaporator
[۹] inactivate enzymes
[۱۰] microorganisms
[۱۱] second pasteurization
[۱۲] recontaminants
[۱۳] NFC juice
[۱۴] food safety
[۱۵] microbiological stability
[۱۶] product quality
[۱۷] heat exchanger
[۱۸] flexibility
[۱۹] heat-resistant
[۲۰] commercially sterile
[۲۱] Not From Concentrate
[۲۲] bulk storage
[۲۳] Fruit concentrate
[۲۴] reconstitution with water
[۲۵] high quality
[۲۶] natural hurdle inhibiting
[۲۷] literature
[۲۸] yeasts
[۲۹] ascospores
[۳۰] Moulds
[۳۱] holding time
[۳۲] Acid-tolerant bacteria
[۳۳] Lactobacillus
[۳۴] Leuconostoc
[۳۵] Salmonella
[۳۶] Listeria
[۳۷] E.coli O157:H7
[۳۸] vegetative state
[۳۹] spores
[۴۰] Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans, Paenibacillus macerans, Paenibacillus polymyxa, Clostridium butyricum and Clostridium pasteurianum
[۴۱] spoil
[۴۲] Alicyclobacillus
[۴۳] Pilot scale testing
[۴۴] yeast ascospores of Saccharomyces cerevisiae
[۴۵] log reductions
[۴۶] Process Development Centre at Tetra Pak in Lund, Sweden
[۴۷] Tetra Brik® Aseptic
[۴۸] blown packages
منبع
- Tetrapak
- دانلود فایل PDF انگلیسی این مقاله “تتراپک شرایط بهتری برای پاستوریزاسیون آبمیوه معرفی میکند“
برای دریافت کنسانتره میوه، پوره و پالپ میوه با ما تماس بگیرید.
سلام
بسیار عالی و استفاده کردم
ولی نتیجه نهایی برای یک پاستوریزاسیون موفق با مدت انقضای یک سال رو اعلام نکردید
فقط متوجه ریسک های بیشتری در کار پاستور شدیم
به نظر آموزنده ولی فاقد نتیجه پرکتیکال است .
اگر یک نتیجه عملی در پایان ارائه می شد بسیار موثر تر واقع می شد . خوشحال میشم در این مورد تبادل نظر بکنیم
بنده سابقه بیش از ٢٠ سال فعالیت علمی و عملی در صنعت آبمیوه دارم
ممنون
اقای دکتر سلام. ممنون از نظر خوبتون. همکاری با شما باعث افتخار است.