روش های پاستوریزه کردن (پاستوریزاسیون) شیر

انواع روش های پاستوریزاسیون شیر

همه ما از فواید شیر برای سلامتی می‌دانیم. عملا این موضوع از زمان کودکی به ما القا شده‌است. اما آیا تا به حال به خطراتی که شیر می‌تواند در صورت عدم فرآوری صحیح داشته باشد فکر کرده‌اید؟ کشاورزان لبنی در سراسر جهان این امکان را فراهم می‌کنند که شیر فراوان، تازه، در دسترس و بی‌خطر برای مصرف باشد. برای اطمینان از سلامت عمومی، شیر قبل از ذخیره‌سازی در فروشگاه‌ها باید پاستوریزه شود. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا تمامی اطلاعات لازم را درباره روش‌های پاستوریزه کردن (پاستوریزاسیون) شیر بدانید.

پاستوریزه کردن فرآیند گرم کردن سریع چیزی و سپس خنک کردن آن است. در اصل پاستوریزه کردن شیر 99.9 درصد از میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا را از بین می‌برد و ماندگاری آن را تا 16 تا 21 روز از زمان بسته‌بندی افزایش می‌دهد.

مطالب مرتبط:

خط تولید شیر استریلیزه

آشنایی با انواع تجهیزات استرلیزاسیون

تفاوت پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون چیست؟

پاستوریزه کردن شیر چیست؟

برای نظارت بر ایمنی و کیفیت مواد غذایی، نیاز فوری به فرآیندهای سریعی وجود دارد که با کنترل فرآیند مرتبط هستند. پاستوریزه کردن شیر روشی است که از حرارت متوسط، اغلب کمتر از 100 درجه سانتیگراد (212 درجه فارنهایت)، برای از بین بردن میکروارگانیسم‌ها و افزایش ماندگاری برخی از کالاهای بسته‌بندی شده و بسته‌بندی نشده (مانند شیر و آب میوه) استفاده می‌کند.

با از بین بردن یا غیرفعال کردن ارگانیسم‌هایی که باعث خراب شدن غذا می‌شوند. از جمله باکتری‌های رویشی اما به استثنای اسپورهای باکتریایی، این روش از غذا محافظت می‌کند. این روش به نام دانشمند فرانسوی لوئی پاستور است که کار او در دهه 1880 نشان داد که گرم کردن باعث غیرفعال شدن میکروب‌های نامطلوب در شراب می‌شود. برای حفظ مواد غذایی و ایمنی مواد غذایی، پاستوریزاسیون در حال حاضر به طور گسترده در بخش لبنیات و سایر صنایع تبدیلی مواد غذایی به کار گرفته می‌شود.

پاستوریزه کردن شیر:

فرآیند پاستوریزه کردن شیر شامل حرارت دادن شیر (یا فرآورده‌های شیر) تا دمای معینی برای مدت زمان معینی بدون آلودگی مجدد است. دمای برنامه پاستوریزاسیون هدف اغلب با مقاومت باکتری‌های فاسد کننده در برابر حرارت تعیین می‌شود.

روش‌های پاستوریزه کردن شیر:

پاستوریزاسیون با دمای بالا (HTST)

پاستوریزاسیون فلش نام دیگر این فرآیند است. کوکسیلا بورنتی، پاتوژنی که در شیر خام در برابر حرارت بسیار مقاوم است، با پاستوریزاسیون فلاش که مستلزم حرارت دادن شیر تا دمای 71.7 درجه سانتیگراد به مدت 15 ثانیه است، از بین می‌رود.

کارکردن با طیف وسیعی از دماها همیشه ایمن است، زیرا از نظر فیزیکی گرم کردن شیر تا این درجه دقیق غیرممکن است. می‌توانید شیر را به مدت 15 تا 20 ثانیه در دمای 72 تا 74 درجه سانتی گراد گرم کنید. این تضمین می‌کند که شیر به طور مداوم تا دمای مناسب گرم می‌شود.

سیستم‌هایی که از پاستوریزاسیون مداوم استفاده می‌کنند برای این تکنیک مناسب تر هستند. شیری که فلاش پاستوریزه شده بین 16 تا 21 روز ماندگاری دارد. برخی از تولیدکنندگان عمداً تعداد روزهایی را که طول می‌کشد تا اقلام خود را از قفسه‌ها خارج کنند، به دلایل تجاری کوتاه می‌کنند.

اجزای اساسی یک سیستم استاندارد HTST:

1. مخزن شیر خام: مخزنی است که در آن شیر خام سرد شده‌نگهداری می‌شود.
2. مخزن تعادل: سر ثابت شیر ورودی را حفظ می‌کند.
3. پمپ تغذیه شیر: فشار مناسبی را ایجاد می‌کند که برای جریان کارآمد لازم است.
4. سیستم کنترل جریان: سرعت جریان شیر را کنترل می‌کند.
5. فیلترها و شفاف کننده ها: آنها کثیفی (در صورت وجود) را از شیر پاک می‌کنند.
6. هموژنایزر: برای جلوگیری از جدا شدن چربی در شیر ایستاده، گلبول‌های چربی را به گلبول‌های میکرو تقسیم می‌کند.
7. مبدل حرارتی صفحه‌ای (PHE) با بخش بازسازی، بخش گرمایش، بخش نگهدارنده و بخش خنک کننده: پاستوریزاسیون کارآمد را تسهیل می‌کند.
8. دریچه‌های انحراف جریان: آنها اطمینان حاصل می‌کنند که تمام شرایط برای پاستوریزاسیون برآورده‌شده‌است.

اگر شیر را به‌درستی در دمای پاستوریزاسیون برای فرآوری مجدد حرارت ندهند، شیر را به مخزن سر هدایت می‌کند. اگر شیر بدرستی پاستوریزه شده‌باشد، از طریق دریچه‌های انحراف جریان به سمت بازسازی می‌رود که در آنجا خنک می‌شود.

حتما بخوانید:

تعمیر و نگهداری خطوط تولید لبنیات

نیازمندیهای خط تولید شیر پاستوریزه

تجهیزات و دستگاه های خط تولید لبنیات

پاستوریزاسیون طولانی مدت در دمای پایین (LTLT)

در اینجا دمای پاستوریزاسیون به 63 درجه سانتیگراد کاهش یافته و به مدت 30 دقیقه در آنجا نگهداری می‌شود. ساختار پروتئین‌های شیر با افزایش زمان نگهداری تغییر می‌کند و آنها را برای تولید ماست مناسب تر می‌کند. شیر برای پاستوریزاسیون کارآمد در این روش در یک دیگ روکش دار نگهداری می‌شود که برای پاستوریزاسیون دسته‌ای عالی است. پاستوریزه‌های دسته‌ای انواع مختلفی دارند که برای مصارف خانگی و تجاری مناسب هستند. حرارت دادن شیر در این روش توسط سه نوع پاستوریزه کردن انجام می‌شود.

1) VAT پوشیده از آب:

این مخزن دو جداره است که در آن آب گرم یا بخار تحت خلاء جزئی برای گرمایش و آب سرد برای خنک کردن در آن گردش می‌کند. دیواره بیرونی معمولاً برای کاهش اتلاف گرما عایق‌بندی می‌شود. تبادل حرارت از طریق دیواره پوشش داخلی انجام می‌شود. شیر با حرکت آهسته پاروها یا ملخ‌ها هم زده می‌شود. هنگام گرم کردن، درب قیف برای فرار از طعم‌ها باز گذاشته می‌شود و هنگام نگه‌داشتن، درب آن بسته می‌شود.

2) نوع کویل VAT:

محیط گرمایش یا سرمایش از طریق سیم پیچی که در موقعیت افقی یا عمودی قرار می‌گیرد پمپ می‌شود. چنین سیم پیچی از طریق شیر چرخانده می‌شود و چرخاندن کویل شیر را به هم می‌زند.

3) نوع اسپری آب:

یک فیلم آب داغ روی سطح مخزن نگهدارنده شیر پاشیده می‌شود.

پاستوریزاسیون با دمای فوق العاده بالا (UHT)

این تکنیک پاستوریزاسیون از یک سیستم کاملا بسته استفاده می‌کند. در تمام مراحل، محصول هرگز حتی برای مدت کوتاهی در معرض دید قرار نمی‌گیرد. برای اینکه شیر یا خامه را برای نگهداری به صورت آسپتیک بسته بندی کنید. ابتدا باید آن را بین 135 تا 150 درجه سانتیگراد به مدت یک تا دو ثانیه گرم کنید. پس از آن، باید به سرعت سرد شود. با وجود خطر قهوه ای شدن میلارد، پاستوریزاسیون UHT همچنان پرکاربردترین روش نگهداری شیر برای شیر ایمن و پایدار است.

پاستوریزاسیون UHT با روش تزریق بخار:

در این تکنیک بخار به شیر تزریق می‌شود. بخار در فشاری بالاتر از فشار جریان شیر از طریق یک نازل مناسب به جریان شیر تزریق می‌شود. طرح‌های مختلف انژکتور وجود دارد. در همه اینها، بخار و شیر تا زمانی که به منطقه اختلاط برسند، از نظر حرارتی در منطقه جداگانه نگهداری می‌شوند.

شیر پاستوریزه:

بسته‌بندی شیر فوق پاستوریزه نیز در شرایط استریل انجام می‌شود تا از آلودگی مجدد به باکتری‌های فساد جلوگیری شود. پاستوریزه کردن شیر، آن را عاری از فساد و باکتری‌های مضر می‌کند، اما استریل تلقی نمی‌شود و در نتیجه نیاز به نگهداری در یخچال دارد.

شیرهای فوق پاستوریزه در مقایسه با شیرهای پاستوریزه معمولی طعم “پخته” بیشتری دارند. متوسط ماندگاری محصولات شیر فوق پاستوریزه در صورت نگهداری در یخچال و بسته‌بندی 30 تا 90 روز است. هنگامی که محصول باز می‌شود، ممکن است به باکتری‌های فساد آلوده‌شود. بنابراین، پس از باز کردن، شیر فوق پاستوریزه باید بخوبی در یخچال نگهداری شود و برای بهترین کیفیت و طعم، ظرف 7 تا 10 روز مصرف شود.

مراحل پاستوریزه کردن شیر:

حتما بخوانید:

مراحل تولید شیر پاستوریزه

معرفی انواع دستگاه‌های پاستوریزاتور

دستگاه پاستوریزاتور (پاستور) چندکاره 

1- سرد شدن شیر

هنگام کار با مقادیر زیاد شیر، خنک کردن یک مرحله ضروری است حتی اگر پاستوریزاسیون بخشی از آن نباشد. در دمای بالاتر از محیط، شیر از پستان گاو خارج می‌شود و تکثیر سریع باکتری‌ها را تشویق می‌کند که زوال را تسریع می‌کند. با این حال دمای بین ۲ تا ۵ درجه سانتیگراد رشد و متابولیسم باکتری‌ها را متوقف می‌کند. قبل از اینکه پاستوریزاسیون کامل شروع شود، این کار باعث می‌شود که کیفیت یک نقطه شروع شود.

2- مرحله پیش گرمایش (بازسازی) و استانداردسازی

شیر سرد قبل از حرارت دادن به حدود 40 درجه‌ی سانتیگراد حجیم می‌شود تا جداسازی چربی کره در طول استاندارد سازی آسانتر شود. این سیستم از گرمایش احیا کننده استفاده می‌کند، به این معنی که شیر سرد ورودی را با استفاده از گرمای شیر پاستوریزه شده‌قبلی گرم می‌کند. شیر پاستوریزه توسط شیر سرد شده‌در جریان مخالف خنک می‌شود. هدف از استانداردسازی تولید محصولی با محتوای چربی کره به طور مداوم بالا است.

3- مرحله شفاف سازی

برای خلاص شدن از شر تمام مواد اضافی از محصول نهایی، شفاف سازی لازم است. شیر از طریق فیلترهای لوله فلزی صاف می‌شود تا ذرات جامد بزرگ از بین برود. شیر با استفاده از یک زلال‌کننده گریز از مرکز (متفاوت با نمونه‌ای که برای استانداردسازی استفاده می‌شود) از تمام کثیفی‌ها و آلاینده‌ها پاک می‌شود.

از آنجایی که فیلترها اغلب به صورت دوقلو موازی نصب می‌شوند، پردازش می‌تواند تا زمانی که یک فیلتر در حال تمیز کردن است ادامه یابد. برای جلوگیری از رشد میکروب ها، فیلترها را اغلب تمیز کنید (هر 2 تا 10 ساعت کار بسته‌به‌سطح کثیفی).

4- مرحله استانداردسازی

برای تولید محصولی با کیفیت بالا برای بازار، استانداردسازی چربی شیر بسیار مهم است. اقلام مختلف توسط مصرف کنندگان مختلف ترجیح داده‌می‌شود. مشتریانی هستند که فقط می‌خواهند شیر بدون چربی بنوشند و عده‌ای هم هستند که شیر کم چرب می‌خواهند. برخی از افراد شیر پرچرب را دوست دارند، در حالی که برخی دیگر فقط شیر هموژنه می‌نوشند.

هنجارسازی برای اطمینان از مراقبت از همه مشتریان مورد نیاز است. یک بار دیگر، از طریق فرآیند استانداردسازی است که می‌توانید بین چربی کره مورد نیاز برای تهیه خامه و سایر کالاهای مبتنی بر چربی مانند روغن و کره تمایز قائل شوید.

5- مرحله همگن سازی

برای جلوگیری از جدا شدن خامه، گلبول‌های چربی شیر در طول همگن شدن به صورت فیزیکی به قطرات کوچک تجزیه می‌شوند. از آنجا که کاهش اندازه قطرات چربی باعث بهبود تراکم آنها در شیر نیز می‌شود، آنها در ستون شیر بالا نمی‌روند.

تمام گلبول‌های چربی توسط یک هموژنایزر شیر که بین 100 تا 170 بار کار می‌کند به قطرات کوچک تقسیم می‌شوند که باعث افزایش درجه یکپارچگی چربی در شیر می‌شود. در نتیجه، چربی شیر هنوز به طور مساوی در سراسر شیر پخش می‌شود.

حتما بخوانید:

همه چیز درباره لاکتوز موجود در شیر

اهمیت شیر و فرآورده های لبنی در هرم غذایی

6- مرحله گرمایش

از گرمای بخار برای افزایش دمای شیر از حدود 60 درجه سانتیگراد به 72 درجه سانتیگراد لازم استفاده می‌کند که در از بین بردن هاگ‌های کلستریدیوم بوتولینوم موفق است. در سراسر صفحات PHE، بخار و شیر تبادل حرارتی خلاف جریان را انجام می‌دهند. دریچه انحراف جریان توسط یک سنسور دما در پایان بخش کنترل می‌شود. هر شیری که به دمای لازم نرسد به محل گرمایش برگردانده‌می‌شود تا دوباره گرم شود.

7- مرحله نگهداری

پس از گرم شدن، شیر وارد لوله‌های نگهدارنده می‌شود که طول آن‌ها با سرعت جریان شیر تنظیم شده‌است تا تضمین شود که شیر حداقل به مدت 16 ثانیه در لوله‌ها بماند. در انتهای لوله ها، تمام شیر باید دمای پاستوریزاسیون لازم را حفظ کند.

در صورت رخنه، یک سنسور یک دریچه منحرف کننده جریان را باز می‌کند و شیر را به منطقه گرمایی که در آن دمای مناسب گرم می‌شود، می‌فرستد. هنگامی که شیر به دمای مناسب در انتهای لوله‌های نگهدارنده می‌رسد، به بخش احیا برمیگردد، در آنجا تا حدود 30 درجه سانتی گراد خنک می‌شود و در حالی که برای گرم کردن شیر سرد ورودی گرم می‌شود.

8- مرحله خنک کننده/سرد کننده

شیر پاستوریزه پس از انجام خنک‌سازی احیاکننده به قسمت خنک‌کننده PHE جریان می‌یابد، جایی که آب سرد و خنک‌کننده PHE دمای شیر را تا 4 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهند. تجهیزات بسته‌بندی آسپتیک شیر خنک را دریافت کرده‌و برای نگهداری به اتاق سرد پمپ می‌کنند.

حتما بخوانید:

قیمت تجهیزات کارخانه لبنیات

تجهیزات آزمایشگاه صنایع غذایی

طراحی و راه اندازی خط تولید لبنیات

اهمیت پاستوریزه کردن شیر

هدف اصلی پاستوریزه کردن شیر از بین بردن میکرو ارگانیسم‌های مضری است که امکان دارد سلامت عمومی را به خطر بیندازند. این میکروب‌ها از بین می‌روند و محصول را برای استفاده عموم مردم ایمن می‌کند. ثانیا پاستوریزاسیون میکروارگانیسم‌ها و آنزیم‌های آسیب رسان را که ممکن است باعث فساد محصول شوند را حذف می‌کند. در نتیجه شیر ماندگاری بیشتری دارد. این محصول باید بتواند برای مدت طولانی بدون نیاز به تجهیزات ذخیره سازی گران قیمت دوام بیاورد. ماندگاری محصول با حذف باکتری‌ها و آنزیم‌های فاسد کننده در حین پاستوریزاسیون افزایش می‌یابد.

چه مدت می‌توان شیر پاستوریزه را نگهداری کرد؟

بدیهی است که روش UHT از نظر ماندگاری سودمندترین است. اگر بسته‌بندی بسته‌بندی شود چنین شیری تا 9 ماه قابل نوشیدن خواهد بود. پاستوریزاسیون HTST و VAT در خانه بسیار ساده‌تر است. این شیر را می‌توانید تا دو هفته در یخچال با دمای حدود 4 درجه سانتیگراد (40 درجه فارنهایت) نگهداری کنید. با این حال، مطمئن شوید که آن را پس از جمع آوری در اسرع وقت پاستوریزه کنید.

جمع بندی:

در مقاله امروز سپیانی به روش‌های پاستوریزه کردن شیر پرداختیم. ابتدا پاستوریزه کردن را تعریف کردیم و در ادامه سه روش پاستوریزه کردن شیر را بررسی کردیم. چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با پاستوریزه کردن شیر دارید میتوانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. همچنین برای خرید دستگاه‌های ذکر شده و دیگر تجهیزات لازم و آگاهی از قیمت و مشخصات فنی آنها میتوانید به بخش لبنیات و فروشگاه ما مراجعه کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتساپ و نیز فرم درخواست مشاوره با ما در تماس باشید.