巴氏滅菌法(pasteurization),亦稱低溫消毒法,冷殺菌法,是一種利用較低的溫度既可殺死病菌又能保持物品中營養(yǎng)物質(zhì)風(fēng)味不變的消毒法,常常被廣義地用于定義需要殺死各種病原菌的熱處理方法。
主要原理
巴氏殺菌是將混合原料加熱至68~70℃,并保持此溫度30min以后急速冷卻到4-5℃。因為一般細(xì)菌的致死點均為溫度68℃與時間30min以下,所以將混合原料經(jīng)此法處理后,可殺滅其中的致病性細(xì)菌和絕大多數(shù)非致病性細(xì)菌;混合原料加熱后突然冷卻,急劇的熱與冷變化也可以促使細(xì)菌的死亡。
在一定溫度范圍內(nèi),溫度越低,細(xì)菌繁殖越慢;溫度越高,繁殖越快(一般微生物生長的適宜溫度為28℃—37℃)。但溫度太高,細(xì)菌就會死亡。不同的細(xì)菌有不同的最適生長溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實就是利用病原體不是很耐熱的特點,用適當(dāng)?shù)臏囟群捅貢r間處理,將其全部殺滅。
但經(jīng)巴氏消毒后,仍保留了小部分無害或有益、較耐熱的細(xì)菌或細(xì)菌芽孢,因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的溫度下保存,且只能保存3~10天,最多16天。
當(dāng)今使用的巴氏殺菌程序種類繁多。“低溫長時間”(LTLT)處理是一個間歇過程,如今只被小型乳品廠用來生產(chǎn)一些奶酪制品。“高溫短時間”(HTST)處理是一個“流動”過程,通常在板式熱交換器中進行,如今被廣泛應(yīng)用于飲用牛奶的生產(chǎn)。通過該方式獲得的產(chǎn)品不是無菌的,即仍含有微生物,且在儲存和處理的過程中需要冷藏。“快速巴氏殺菌”主要應(yīng)用于生產(chǎn)酸奶乳制品。國際上通用的巴氏高溫消毒法主要有兩種:
一種是將牛奶加熱到62~65℃,保持30分鐘。采用這一方法,可殺死牛奶中各種生長型致病菌,滅菌效率可達97.3%~99.9%,經(jīng)消毒后殘留的只是部分嗜熱菌及耐熱性菌以及芽孢等,但這些細(xì)菌多數(shù)是乳酸菌,乳酸菌不但對人無害反而有益健康。
第二種方法將牛奶加熱到75~90℃,保溫15~16分鐘,其殺菌時間更短,工作效率更高。但殺菌的基本原則是,能將病原菌殺死即可,溫度太高反而會有較多的營養(yǎng)損失。
備注:PU,在60℃溫度下保溫一分鐘即稱為滅菌強度是一個PU。
巴氏滅菌法主要應(yīng)用
巴氏殺菌熱處理程度比較低,一般在低于水沸點溫度下進行加熱,加熱的介質(zhì)為熱水。
不同的食品采用巴氏殺菌,有著不同的目的。某些食品,特別是牛乳、全蛋、蛋清和蛋黃,巴氏殺菌主要是破壞可能存在的病原菌,如結(jié)核桿菌和沙門氏菌。另外,大多數(shù)食品,如啤酒、果酒(葡萄酒)和果汁等采用巴氏殺菌的目的是從微生物和酶的角度來延長產(chǎn)品的貨架壽命。
一般經(jīng)過巴氏殺菌的食品仍會含有許多能夠生長的微生物,通常每毫升或每克中有幾千個活菌,比商業(yè)殺菌的產(chǎn)品的貯藏期有所縮短。巴氏殺菌技術(shù)除用于液態(tài)食品(果汁、牛乳)、酸性食品和果醬罐頭等外,還向其他領(lǐng)域滲透,如處理帶殼牡蠣時用蒸汽處理法會降低牡蠣的含菌數(shù)。它的優(yōu)點就是在較低溫度、較短時間內(nèi)處理食品,最大限度地使食品的色、香、味以及營養(yǎng)成分免受高溫長時間處理的破壞。
主要為牛奶的一種滅菌法,既可殺死對健康有害的病原菌又可使乳質(zhì)盡量少發(fā)生變化。也就是根據(jù)對耐高溫性極強的結(jié)核菌熱致死曲線和乳質(zhì)中最易受熱影響的奶油分離性熱破壞曲線的差異原理,在低溫下長時間或高溫下短時間進行加熱處理的一種方法。其中,在60℃以下加熱30分鐘的方式,作為低溫滅菌的標(biāo)準(zhǔn),早為世界廣泛采用。利用高溫處理,雖對乳質(zhì)多少有些影響,但可增強滅菌效果,這種方法稱為高溫滅菌(sterilization),也就是在95℃以上加熱20分鐘。巴氏滅菌法除牛奶之外,也可應(yīng)用于發(fā)酵產(chǎn)品。
通常,市場上出售的袋裝牛奶就是采用巴氏滅菌法生產(chǎn)的。工廠采來鮮牛奶,先進行低溫處理,然后用巴氏消毒法進行滅菌。用這種方法生產(chǎn)的袋裝牛奶通?梢员4孑^長時間。當(dāng)然,具體的處理過程和工藝要復(fù)雜的多,不過總體原則就是這樣。
需要指出的是,喝新鮮牛奶(指剛剛擠出的牛奶)反而是不安全的,因為它可能包含對我們身體有害的細(xì)菌。另一點是,巴氏消毒法也不是萬能的,經(jīng)過巴氏消毒法處理的牛奶仍然要儲存在較低的溫度下(一般<4℃),否則還是有變質(zhì)的可能性。因此市場上很多出售袋裝牛奶的方法是很不規(guī)范的。
巴氏消毒牛奶是世界上消耗最多的牛奶品種,英國、澳大利亞、美國、加拿大等國家巴氏消毒奶的消耗量都占液態(tài)奶80%以上,品種有全脫脂、半脫脂或全脂的。在美國市場上,實際幾乎全是巴氏消毒奶,而且是大包裝(1升、2升、1加侖)的,市民上超市一次就買夠一個星期喝的鮮奶。市場很少有滅菌純牛奶賣,有的小城鎮(zhèn)根本買不到。
巴氏消毒純鮮奶較好地保存了牛奶的營養(yǎng)與天然風(fēng)味,在所有牛奶品種中是最好的一種。其實,只要巴氏消毒奶在4℃左右的溫度下保存,細(xì)菌的繁殖就非常慢,牛奶的營養(yǎng)和風(fēng)味就可在幾天內(nèi)保持不變。
巴氏滅菌法解決啤酒變酸的問題。當(dāng)時,法國釀酒業(yè)面臨著一個令人頭疼的問題,那就是葡萄酒在釀出后會變酸,根本無法飲用。而且這種變酸現(xiàn)象還時常發(fā)生。巴斯德受人邀請去研究這個問題。經(jīng)過長時間的觀察,他發(fā)現(xiàn)使葡萄酒變酸的罪魁禍?zhǔn)资侨樗釛U菌。營養(yǎng)豐富的葡萄酒簡直就是乳酸桿菌生長的天堂。采取簡單的煮沸的方法是可以殺死乳酸桿菌的,但是,這樣一來葡萄酒也就被煮壞了。巴斯德嘗試使用不同的溫度來殺死乳酸桿菌,而又不會破壞葡萄酒本身。最后,巴斯德的研究結(jié)果是:以63.5℃的溫度加熱葡萄酒半小時,就可以殺死葡萄酒里的乳酸桿菌,而不必煮沸。這一方法挽救了法國的釀酒業(yè)。