การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์

ในกระบวนการแปรรูปอาหาร **การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์** หรือ **การพาสเจอร์ไรซ์** () เป็นกระบวนการถนอมอาหาร ในอาหารประเภทบรรจุหีบห่อ (เช่น นมและน้ำผลไม้) ซึ่งถูกให้ความร้อนปานกลางหรืออ่อน โดยปกติจะน้อยกว่า  เพื่อกำจัดจุลชีพก่อโรคและยืดอายุการเก็บ การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์ทั้งทำลายและต้านการออกฤทธิ์ของจุลชีพและเอนไซม์ที่ก่อให้เกิดการเสื่อมเสียของอาหารหรือความเสี่ยงของโรค รวมถึงการเจริญของแบคทีเรีย แต่สปอร์ของแบคทีเรียส่วนใหญ่ยังคงอยู่รอดในกระบวนการนี้

การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์ได้รับการตั้งชื่อตามนักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศสหลุยส์ ปาสเตอร์ ผู้ทำการวิจัยในคริสต์ทศวรรษ 1860 แสดงให้เห็นว่ากระบวนการแปรรูปด้วยความร้อนสามารถต้านการออกฤทธิ์ของจุลชีพที่ไม่ต้องการในไวน์ได้ เอนไซม์ที่ก่อเกิดความเสื่อมเสียของอาหารถูกต้านการออกฤทธิ์ระหว่างการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์ด้วยเช่นกัน ในปัจจุบันการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์มีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโคนมและอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารอื่น เพื่อการถนอมอาหารและความปลอดภัยของอาหาร

ใน ค.ศ. 1999 ผลิตภัณฑ์ในรูปแบบของเหลวส่วนใหญ่ถูกให้ความร้อนในระบบต่อเนื่อง ที่ซึ่งใช้ความร้อนจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือการใช้น้ำร้อนและไอน้ำทั้งในทางตรงหรือทางอ้อม 
เนื่องจากใช้ความร้อนอ่อน ๆ คุณค่าทางโภชนาการและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของอาหารที่ผ่านการแปรรูปจึงมีการเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อย การฆ่าเชื้อวิธีปัสกาลหรือกระบวนการแปรรูปด้วยความดันสูง (high-pressure processing; HPP) และสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ (pulsed electric field; PEF) เป็นกระบวนการแปรรูปแบบไม่ใช้ความร้อน ซึ่งใช้ในการฆ่าเชื้ออาหารด้วยเช่นกัน

## ประวัติ

การถนอมไวน์ด้วยการให้ความร้อนเป็นที่รู้จักในประเทศจีนตั้งแต่ ค.ศ. 1117 และมีการบันทึกไว้ในประเทศญี่ปุ่นในบันทึกประจำวัน *ทามนอิน-นิกกิ* (*多聞院日記*) ซึ่งเขียนโดยพระสงฆ์หลายรูปในช่วง ค.ศ. 1478 และ 1618

ใน ค.ศ. 1768 งานวิจัยโดยนักบวชและนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีลัซซาโร สปัลลันซานี (Lazzaro Spallanzani) พิสูจน์ว่าผลิตภัณฑ์สามารถทำให้ "ปลอดเชื้อ" หลังผ่านกระบวนการให้ความร้อนได้ สปัลลันซานีต้มซุปเนื้อเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง จากนั้นปิดผนึกภาชนะทันทีหลังการต้ม และสังเกตว่าน้ำซุปไม่เสื่อมเสียและปราศจากจุลชีพ ใน ค.ศ. 1795 พ่อครัวและคนทำขนมหวานชาวปารีสนีกอลา อาแปร์ (Nicolas Appert) เริ่มการทดลองหาวิธีถนอมอาหาร ซึ่งประสบความสำเร็จกับซุป ผัก น้ำผลไม้ ผลิตภัณฑ์โคนม เยลลี แยม และน้ำเชื่อม โดยเขานำอาหารใส่ในขวดแก้ว ปิดผนึกด้วยจุกไม้ก๊อกกับขี้ผึ้งปิดผนึก และนำไปแช่ในน้ำเดือด ในปีเดียวกัน กองทัพฝรั่งเศสได้เสนอเงินรางวัลจำนวน 12,000 ฟรังก์ สำหรับกระบวนการถนอมอาหารใหม่ หลังจากประมาณ 14 หรือ 15 ปีของการทดลอง อาแปร์ได้ส่งผลงานสิ่งประดิษฐ์เข้าประกวด และได้รับรางวัลในเดือนมกราคม ค.ศ. 1810 ต่อมาในปีเดียวกันนั้น อาแปร์ได้ตีพิมพ์ผลงานชื่อ *L'Art de conserver les substances animales et végétales* ("*ศิลปะแห่งการถนอมสารจากสัตว์และพืช*") ซึ่งถือเป็นตำราทำอาหารเล่มแรกเกี่ยวกับกระบวนการถนอมอาหารแบบสมัยใหม่

*La Maison Appert*  ในเมืองมาซีใกล้กับกรุงปารีส กลายเป็นโรงงานบรรจุอาหารบรรจุขวดแห่งแรกของโลก โดยถนอมอาหารหลากหลายชนิดไว้ในขวดปิดผนึก อาแปร์บรรจุผลผลิตทุกประเภทลงในขวดแก้วหนา ปากกว้าง ขนาดใหญ่ ตั้งแต่เนื้อวัวและสัตว์ปีก ไปจนถึงไข่ นม และอาหารปรุงสำเร็จ เขาเว้นช่องว่างอากาศไว้บริเวณส่วนบนของขวด และปิดจุกไม้ก๊อกให้แน่นกับปากขวดโดยใช้แท่นจับชิ้นงาน จากนั้นขวดจะถูกห่อด้วยผ้าใบเพื่อป้องกันความเสียหายขณะนำลงแช่ในน้ำเดือด และจากนั้นต้มเป็นระยะเวลานานเท่าที่อาแปร์เห็นว่าเหมาะสม เพื่อให้อาหารภายในสุกอย่างทั่วถึง  อาแปร์ได้จดสิทธิบัตรกระบวนการของเขา ซึ่งบางครั้งเรียกว่า*การฆ่าเชื้อวิธีอาแปร์* (*appertisation*) เพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

วิธีการของอาแปร์เรียบง่ายและใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก จึงแพร่หลายอย่างรวดเร็ว ใน ค.ศ. 1810 นักประดิษฐ์และพ่อค้าชาวอังกฤษเชื้อสายฝรั่งเศสปีเตอร์ ดูรองด์ (Peter Durand) ได้จดสิทธิบัตรกระบวนการของตัวเอง แต่ใช้ภาชนะกระป๋องดีบุก จึงก่อให้เกิดกระบวนการบรรจุอาหารกระป๋องแบบสมัยใหม่ ใน ค.ศ. 1812 ชายชาวอังกฤษไบรอัน ดอนคิน (Bryan Donkin) และจอห์น ฮอลล์ (John Hall) ได้ซื้อสิทธิบัตรทั้งสองฉบับ และเริ่มผลิตผลไม้กวน ในอีกหนึ่งทศวรรษต่อมา กระบวนการบรรจุอาหารกระป๋องของอาแปร์ก็ได้แพร่เข้าสู่ทวีปอเมริกา การผลิตกระป๋องดีบุกยังไม่แพร่หลายจนกระทั่งต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ส่วนหนึ่งเป็นเพราะต้องใช้ค้อนและสิ่วในการเปิดกระป๋อง จนกระทั่งโรเบิร์ต เยตส์ (Robert Yeates) ได้ประดิษฐ์ที่เปิดกระป๋องขึ้นใน ค.ศ. 1855

กระบวนการที่ไม่รุนแรงมากนักได้รับการพัฒนาขึ้นโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสหลุยส์ ปาสเตอร์ ระหว่างช่วงวันหยุดฤดูร้อนใน ค.ศ. 1864 ในเมืองอาร์บัวส์ เพื่อแก้ปัญหาความเป็นกรดที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในไวน์บ่มเก่าท้องถิ่น เขาได้ค้นพบจากการทดลองว่า เพียงให้ความร้อนแก่ไวน์อายุน้อยที่อุณหภูมิประมาณ  เป็นเวลาสั้น ๆ เพื่อที่จะฆ่าจุลชีพได้ และหลังจากนั้นไวน์ก็สามารถนำไปบ่มต่อได้โดยไม่ทำให้สูญเสียคุณภาพสุดท้ายลง เพื่อเป็นเกียรติแก่ปาสเตอร์ กระบวนการนี้จึงเรียกว่าการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์ การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์โดยดั้งเดิมใช้เป็นวิธีป้องกันไม่ให้ไวน์และเบียร์มีรสเปรี้ยว และต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าจะมีการนำนมมาการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์ ในสหรัฐอเมริกา ช่วงคริสต์ทศวรรษ 1870 ก่อนที่จะมีการควบคุมและกำกับดูแลคุณภาพนม เป็นเรื่องปกติที่จะมีการเติมสารบางชนิดลงไปเพื่อปกปิดการเสื่อมเสียในนม

## กระบวนการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์

การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์เป็นการให้ความร้อนอ่อน ๆ กับอาหารในรูปแบบของเหลว (ทั้งบรรจุหีบห่อและไม่บรรจุหีบห่อ) โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า  กระบวนการให้ความร้อนและการทำให้เย็นได้รับการออกแบบมาเพื่อยับยั้งการเปลี่ยนสถานะในผลิตภัณฑ์ สภาพกรดของอาหารเป็นตัวกำหนดตัวแปรเสริม (เวลาและอุณหภูมิ) ของการให้ความร้อน รวมถึงช่วงเวลาของอายุการเก็บ ตัวแปรเสริมเหล่านี้ยังคำนึงถึงคุณค่าทางโภชนาการและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสที่ไวต่อความร้อนด้วย

ในอาหารที่เป็นกรด (ความเป็นกรด-ด่าง 4.6 หรือน้อยกว่า) เช่น น้ำผลไม้และเบียร์ การให้ความร้อนได้รับการออกแบบเพื่อต้านการออกฤทธิ์ของเอนไซม์ (เพกทินเมทิลเอสเทอเรสและพอลิกาแล็กทูโรเนสในน้ำผลไม้) และทำลายจุลชีพก่อความเสื่อมเสียแก่อาหาร (ยีสและแล็กโทบาซิลลัส) เนื่องจากความเป็นกรด-ด่างต่ำของอาหารที่เป็นกรด จุลชีพก่อโรคจึงไม่สามารถเจริญได้ ด้วยเหตุนี้ อายุการเก็บจึงยาวนานขึ้นหลายสัปดาห์ ในอาหารที่เป็นกรดต่ำ (ความเป็นกรด-ด่างมากกว่า 4.6) เช่น นมและไข่ การให้ความร้อนได้รับการออกแบบเพื่อทำลายจุลชีพก่อโรคและจุลชีพก่อความเสื่อมเสียแก่อาหาร (ยีสและรา) ไม่ใช่จุลชีพก่อความเสื่อมเสียแก่อาหารทั้งหมดที่ถูกทำลายภายใต้ตัวแปรเสริมของการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์ ดังนั้นการทำความเย็นภายหลังจึงเป็นสิ่งจำเป็น

การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์แบบอุณหภูมิสูงในเวลาสั้น (high-temperature short-time: HTST) เช่นที่ใช้กับนม ( เป็นเวลา 15 วินาที) ช่วยให้นมมีความปลอดภัยและยืดอายุการเก็บรักษาในที่ทำความเย็นได้นานประมาณสองสัปดาห์ ส่วนการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์แบบอุณหภูมิสูงยิ่ง (ultra-high-temperature: UHT) นมจะถูกฆ่าเชื้อที่  เป็นเวลา 1–2 วินาที เมื่อใช้ร่วมกับบรรจุภัณฑ์แบบพิเศษนี้ช่วยยืดอายุการเก็บได้นานถึงสามเดือนโดยไม่ต้องแช่เย็น

## ผลกระทบต่อคุณค่าทางโภชนาการและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของอาหาร

เนื่องจากเป็นการให้ความร้อนปานกลาง การฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์จึงช่วยยืดอายุการเก็บของอาหารได้เพียงไม่กี่วันหรือสัปดาห์ ความร้อนปานกลางนี้ยังหมายความว่า วิตามินที่ไวต่อความร้อนในอาหารจะมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

## ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อวิธีปาสเตอร์เป็นปกติ
* เบียร์
* อาหารกระป๋อง
* ผลิตภัณฑ์โคนม
* ไข่
* นม
* น้ำผลไม้
* เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ต่ำ
* น้ำเชื่อม
* น้ำส้มสายชู
* น้ำ
* ไวน์

## ดูเพิ่มเติม
* การฆ่าเชื้อวิธีปัสกาล
* การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
* การบำบัดน้ำดื่มด้วยแสงอาทิตย์
* แบคทีเรียทนร้อน
* การถนอมอาหาร
* จุลชีววิทยาการอาหาร
* การทำไร้เชื้อ
* การใช้ความร้อนสูงยิ่ง

## เชิงอรรถและอ้างอิง

## อ่านเพิ่มเติม
* Raw milk expert testimony dated: April 25, 2008 Case: Organic 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, – Expert Witnesses: Dr. Theodore Beals & Dr. Ronald Hull
* An alternate view on the alleged safety of pasteurized vs. natural milk from Johns Hopkins University: 
* Unraveling the mysteries of extended shelf life
* 

หมวดหมู่:การแปรรูปอาหาร
หมวดหมู่:กระบวนการทางอุตสาหกรรม
หมวดหมู่:การถนอมอาหาร
หมวดหมู่:การฆ่าเชื้อโรค