Pempasteuran

Pempasteuran atau pasteurisasi adalah satu proses pemanasan makanan cecair yang membunuh bakteria dalam kandungan makanan tersebut.

Ia dicipta oleh ahli sains Perancis Louis Pasteur pada abad ke-19. Pada tahun 1864, Pasteur mendapati bahawa pemanasan bir dan wain cukup untuk membunuh kebanyakan bakteria yang menyebabkan kerosakan, lalu mencegah minuman ini daripada menjadi masam; proses ini tercapai dengan menghapuskan mikrob patogenik dan menurunkan bilangan mikrob untuk memanjangkan mutu dan jangka hayat minuman yang ingin disimpan. Proses ini kini digunakan secara meluas dalam industri tenusu dan makanan untuk kawalan mikrob dan pengawetan makanan.

Tidak seperti pensterilan, pempasteuran bukan bertujuan untuk membunuh semua mikroorganisma dalam makanan. Sebaliknya, ia bertujuan untuk mengurangkan bilangan patogen supaya sukar untuk mengakibatkan penyakit (dengan anggapan produk dipasteur disimpan seperti yang ditunjukkan dan dimakan sebelum tarikh tamat tempoh). Pensterilan makanan berskala komersial amat jarang kerana ia memberi kesan buruk terhadap rasa dan kualiti produk. makanan tertentu, seperti produk tenusu, boleh dipanaskan secara lampau untuk memastikan mikrob patogenik dimusnahkan.Montville, T. J., and K. R. Matthews: "food microbiology an introduction", page 30. American Society for Microbiology Press, 2005.

 Susu 
Susu adalah medium yang sangat baik untuk pertumbuhan mikrob, dan apabila disimpan pada suhu persekitaran bakteria dan patogen lain dengan cepat berkembang.

Pusat Kawalan Penyakit (CDC) Amerika Syarikat berkata susu mentah yang dikendalikan secara tidak betul menyebabkan hampir tiga kali lebih banyak kemasukan ke hospital berbanding sebarang wabak penyakit bawaan makanan yang lain, menjadikannya salah satu produk makanan yang paling berbahaya di dunia. Penyakit dielakkan dengan pempasteuran boleh termasuk batuk kering, bruselosis, difteria, demam marak, dan demam Q; ia juga membunuh bakteria berbahaya Salmonella, Listeria, Yersinia, Campylobacter, Staphylococcus aureus, dan Escherichia coli O157:H7,Smith, P. W., (August 1981), "Milk Pasteurization" Fact Sheet Number 57, U.S. Department of Agriculture Research Service, Washington, D.C. dalam kalangan lain.

Pempasteuran adalah sebab hayat simpanan susu menjadi panjang. Susu yang dipasteur secara tinggi suhu, masa pendek (HTST) biasanya mempunyai hayat simpanan dalam peti sejuk dua hingga tiga minggu, manakala susu dipasteur ultra boleh bertahan lebih lama, kadang-kadang dua hingga tiga bulan. Apabila rawatan ultra-haba (UHT) digabungkan dengan pengendalian steril dan teknologi bekas (seperti pembungkusan aseptik), ia juga boleh disimpan di luar peti sejuk sehingga 9 bulan.

 Sejarah 

Sebelum pertumbuhan bandar yang meluas disebabkan oleh perindustrian, orang memelihara lembu tenusu walaupun di kawasan bandar dan tempoh masa yang pendek antara pengeluaran dan penggunaan mengurangkan risiko penyakit meminum susu mentah. Apabila kepadatan bandar meningkat dan rantaian bekalan dipanjangkan kepada jarak dari luar bandar ke bandar, susu mentah (lazimnya selepas sehari) dikenali sebagai sumber penyakit. Sebagai contoh, antara 1912 dan 1937, 65,000 orang meninggal dunia akibat batuk kering akibat mengambil susu di England dan Wales sahaja.

Negara-negara maju menerima pakai pempasteuran susu untuk mencegah penyakit dan kehilangan nyawa sebegitu, dan hasilnya susu kini dianggap salah satu makanan yang paling selamat. Satu bentuk tradisional pempasteuran melalui pelecur dan penyaringan krim untuk meningkatkan kualiti menyimpan mentega diamalkan di England sebelum 1773 dan telah diperkenalkan kepada Boston di Amerika Syarikat oleh 1773,News article, [Boston] Independent Ledger, 16 June 1783 walaupun ia tidak diamalkan secara meluas di Amerika Syarikat bagi 20 tahun akan datang. Ia masih dirujuk sebagai proses "baru" dalam akhbar-akhbar Amerika selewat 1802.News article, Western Constellation, 19 July 1802  Pasteurization of milk was suggested by Franz von Soxhlet in 1886.Franz Soxhlet (1886) "Über Kindermilch und Säuglings-Ernährung" (On milk for babies and infant nutrition), Münchener medizinische Wochenschrift (Munich Medical Weekly), vol. 33, pages 253, 276. Pada abad awal ke-20, Milton Joseph Rosenau, menubuhkan piawaian (pemanasan perlahan pada suhu yang rendah iaitu 60 °C (140 °F) selama 20 minit) untuk pempasteuran susu, ketika di Perkhidmatan Hospital Marin Amerika Syarikat, terutamanya dalam penerbitan beliau The Milk Question (1912).

 Proses 
Kaedah pempasteuran lama menggunakan suhu di bawah tahap mendidih, kerana pada suhu yang sangat tinggi, misel kasein protein susu mengental. Kaedah baru menggunakan suhu yang lebih tinggi, tetapi memendekkan masa. Antara kaedah pempasteuran yang disenaraikan di bawah, kedua-dua jenis utama pempasteuran digunakan hari ini adalah suhu yang tinggi, masa singkat (HTST, juga dikenali sebagai "kilat") dan hayat simpan yang panjang (ESL):

Susu HTST dipaksa antara plat logam atau melalui paip yang dipanaskan dari luar oleh air panas, dan susu yang dipanaskan ke 72 °C (161 °F) selama 15 saat. Susu hanya dilabel "dipasteur" biasanya dirawat dengan kaedah HTST.
UHT, juga dikenali sebagai rawatan haba ultra, memproses susu pada suhu 140 °C (284 °F) selama empat saat.Tortora, Gerard (2010). Microbiology: An Introduction, p.191. Pearson Benjamin Cummings, San Francisco. ISBN 0-321-55007-2. Bagi UHT, pemprosesan susu adalah disterilkan dan tidak dipasteur. Proses ini membolehkan pengguna menyimpan susu atau jus untuk beberapa bulan tanpa penyejukan. Proses ini dicapai dengan menyembur susu atau jus melalui muncung ke dalam ruang yang penuh dengan wap suhu tinggi di bawah tekanan. Selepas suhu mencapai 140 °C cecair disejukkan serta-merta dalam ruang vakum, dan dibungkus di dalam bekas pra-steril kedap udara. Susu dilabel "ultra-dipasteur" atau hanya "UHT" telah dirawat dengan kaedah UHT.
Susu ESL mempunyai langkah penapisan mikrob dan suhu yang lebih rendah daripada susu UHT. Sejak tahun 2007, ia bukan lagi keperluan undang-undang di negara-negara Eropah (sebagai contoh di Jerman) untuk mengisytiharkan susu ESL sebagai ultra dipanaskan; akibatnya, ia kini sering dilabelkan sebagai "susu segar" dan hanya diiklankan sebagai mempunyai "hayat simpanan dipanjangkan," menjadikan semakin sukar untuk membezakan susu ESL daripada susu segar yang dipasteur secara tradisional.
Kurang konvensional, tetapi sah di sisi FDA Amerika Syarikat, alternatif (biasanya untuk pempasteuran rumah) adalah untuk memanaskan susu pada 63 °C (145 °F) selama 30 minit.

Kaedah pempasteuran biasanya diselaraskan dan dikawal oleh agensi-agensi keselamatan makanan negara (seperti USDA dalam Amerika Syarikat dan Agensi Piawaian Makanan di United Kingdom). Agensi-agensi ini memerlukan susu dipasteur HTST untuk layak dilabel dipasteur. Standard produk tenusu berbeza, bergantung kepada kandungan lemak dan tujuan penggunaan. Sebagai contoh, standard pempasteuran untuk krim berbeza daripada piawaian untuk susu cecair, dan piawaian pempasteuran keju direka untuk mengekalkan enzim fosfatase, yang membantu untuk memotong. Di Kanada, semua susu yang dihasilkan pada pemproses dan yang dimaksudkan untuk kegunaan mesti dipasteur, yang secara undang-undang memerlukannya dipanaskan kepada sekurang-kurangnya 72 °C bagi 16 saat, kemudian penyejukan kepada 4 °C untuk memastikan bakteria berbahaya dimusnahkan. Peraturan Kebersihan Produk Tenusu 1995 United Kingdom memerlukan susu dirawat haba selama 15 saat pada 71.7 °C atau lain-lain gabungan masa/suhu yang berkesan.

Proses yang serupa dengan pempasteuran adalah pentermaan, yang menggunakan suhu yang lebih rendah untuk membunuh bakteria dalam susu. Ia membolehkan produk susu, seperti keju, untuk lebih mengekalkan rasa asal, tetapi makanan pentermaan tidak dianggap dipasteur oleh pengawal selia makanan.

 Pemanasan isipadu gelombang mikro 
Pemanasan isipadu gelombang mikro (MVH) adalah teknologi pempasteuran terbaru. Ia menggunakan gelombang mikro untuk memanaskan cecair, ampaian, atau separa pepejal dalam aliran berterusan. Disebabkan MVH menyampaikan tenaga sama rata dan jauh ke seluruh produk yang mengalir, ia membolehkan pemanasan secara lembut dan lebih sekejap, sehingga hampir semua bahan-bahan sensitif haba dalam susu dipelihara.

 Kecekapan 
Pempasteuran HTST standard direka untuk mencapai pengurangan lima-log, membunuh 99.999% mikroorganisma yang berdaya maju dalam susu. Ini dianggap mencukupi untuk memusnahkan hampir semua yis, kulat, dan bakteria kerosakan biasa dan juga untuk memastikan pemusnahan mencukupi organisma patogenik tahan panas biasa (termasuk Mycobacterium tuberculosis, yang menyebabkan batuk kering, tetapi bukan Coxiella burnetii, yang menyebabkan demam Q). Sebagai langkah berjaga-jaga, ujian peralatan moden dan mengenal pasti bakteria dalam susu diproses. Pempasteuran HTST proses perlu direka supaya susu dipanaskan sama rata, dan tiada bahagian susu yang terlibat dalam masa yang lebih pendek atau suhu yang lebih rendah.

Walaupun pempasteuran tanpa kawalan kualiti boleh menjadi berkesan, ini biasanya tidak dibenarkan untuk kegunaan manusia; kajian ladang menyusu anak-anak lembu dengan sisa susu dipasteur menggunakan campuran teknologi pempasteuran (tiada yang dipantau secara rutin untuk prestasi) mendapati susu dipasteur yang dihasilkan memenuhi keperluan keselamatan sekurang-kurangnya 92% pada satu-satu masa.

Kesan daripada pemanasan pempasteuran adalah bahawa beberapa vitamin, mineral, dan bakteria berfaedah (atau probiotik) hilang. Tahap kalsium dan fosforus boleh larut berkurangan sebanyak 5%, tahap tiamina (vitamin B1) dan vitamin B12 (kobalamin) dengan 10%, dan kadar vitamin C sebanyak 20%.Krauss, W. E., Erb, J. H. and Washburn, R.G., "Studies on the nutritive value of milk, II. The effect of pasteurization on some of the nutritive properties of milk," Ohio Agricultural Experiment Station Bulletin 518, page 30, January, 1933.  Kehilangan ini adalah tidak ketara dari segi khasiat.

 Pengesahan 
Teknik mikrobiologi langsung adalah pengukuran muktamad pencemaran patogen, tetapi teknik ini adalah mahal dan memakan masa (24–48 jam), yang bermaksud bahawa produk yang dihasilkan boleh merosakkan pada masa pempasteuran disahkan.

Hasil daripada ketidaksesuaian teknik mikrobiologi, keberkesanan pempasteuran susu biasanya dipantau dengan memeriksa kehadiran fosfatase beralkali, yang ternyahasli oleh pempasteuran. B. tuberculosis, bakteria yang memerlukan suhu yang tertinggi untuk boleh dibunuh daripada semua patogen susu yang boleh dibunuh pada julat suhu dan masa yang serupa dengan menyahasli fosfatase beralkali. Atas sebab ini, kehadiran fosfatase beralkali merupakan petunjuk yang ideal bagi keberkesanan pempasteuran.

Penyahaslian fosfatase pada asalnya dipantau menggunakan substrat fenol-fosfat. Apabila dihidrolisis oleh enzim, sebatian ini membebaskan fenol, yang kemudiannya bertindak balas dengan dibromokuinonklorimida untuk memberikan perubahan warna, yang itu sendiri diukur dengan memeriksa penyerapan pada 610 nm (spektrofotometri). Sebahagian daripada fenol digunakan sememangnya berwarna (fenoftalein, nitrophenol) dan itu hanya dicerakin tanpa bertindakbalas. Analisis spektrofotometri adalah memuaskan tetapi ketepatannya agak rendah kerana banyak produk semula jadi adalah berwarna. Atas sebab ini, sistem moden (sejak 1990) menggunakan fluorometri yang mampu untuk mengesan tahap pencemaran susu mentah yang lebih rendah.

 Susu tidak dipasteur 

Menurut Pusat Kawalan Penyakit Amerika Syarikat antara tahun 1998 dan 2011, 79% daripada wabak berkaitan tenusu adalah disebabkan oleh produk susu atau keju mentah. Mereka melaporkan 148 wabak, 2,384 penyakit (284 yang memerlukan kemasukan ke hospital) serta 2 kematian akibat produk susu atau keju mentah dalam tempoh masa yang sama.

 Penerimaan pengguna 
Memndangkan pempasteuran adalah cara pemeliharaan yang sangat lama dan tradisional, ia terkenal dan diterima oleh pengguna. Hampir setiap label produk susu mengandungi perkataan "pempasteuran" dan ia dikaitkan oleh pengguna dengan sifat-sifat kualiti yang baik dan keselamatan. Dalam kajian pengguna daripada Hightech Eropah, pengguna lebih positif berbanding negatif untuk teknologi ini, menunjukkan bahawa produk-produk ini akan diterima dengan baik.

 Produk yang biasa dipasteur 

 Bir
 Makanan dalam tin
 Produk tenusu
 Telur
 Susu
 Jus
 Minuman beralkohol rendah
 Sirap
 Cuka
 Air
 Wain

 Lihat juga 

 Penyinaran makanan
 Pempasteuran kilat
 Pempascalan
 Penghomogenan
 Telur pasteur
 Pembasmian kuman air suria
 Bakteria termodurik
 Pengawetan makanan
 Penyimpanan makanan
 Mikrobiologi makanan
 Pensterilan
 Pentermaan
 Louis Pasteur

 Rujukan 

 Bacaan lanjut 
 Raw milk expert testimony dated: April 25, 2008 Case: ORGANIC PASTURES DAIRY COMPANY, LLC, and CLARAVALE FARM, INC., Plaintiffs, vs.  No. CU-07-00204 STATE OF CALIFORNIA and A.G. KAWAMURA, SECRETARY OF CALIFORNIA DEPARTMENT OF FOOD AND AGRICULTURE, Defendants. - Expert Witnesses: Dr. Theodore Beals & Dr. Ronald Hull 
 Here's an alternate view on the alleged safety of pasteurized vs. natural milk from: Johns Hopkins University http://www.realmilk.com/safety/the-johns-hopkins-raw-milk-study/

 Pautan luar 

 Online forum on modern day pasteurization equipment
 Extended Shelf Life
 Unraveling the mysteries of extended shelf life

Kategori: Sains makanan
Kategori: Operasi unit
Kategori: Pengawetan makanan
Kategori: Louis Pasteur
Kategori: Proses industri