بسترة


في معالجة الأغذية، البسترة ( أو البسترة ) هي عملية حفظ الأغذية حيث يتم معالجة الأطعمة المعبأة (مثل الحليب وعصائر الفاكهة ) بحرارة خفيفة، عادة أقل من 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت)، للقضاء على مسببات الأمراض وإطالة العمر الافتراضي . تعمل البسترة إما على تدمير أو تعطيل الكائنات الحية الدقيقة والإنزيمات التي تساهم في تلف الأغذية أو خطر الإصابة بالأمراض، بما في ذلك البكتيريا النباتية ، ولكن معظم الجراثيم البكتيرية تنجو من هذه العملية. [1] [2]
تم تسمية البسترة على اسم عالم الأحياء الدقيقة الفرنسي لويس باستور ، الذي أثبتت أبحاثه في ستينيات القرن التاسع عشر أن المعالجة الحرارية تعمل على إبطال نشاط الكائنات الحية الدقيقة غير المرغوب فيها في النبيذ . [ 2] [3] كما يتم إبطال نشاط إنزيمات التلف أثناء البسترة. اليوم، تُستخدم البسترة على نطاق واسع في صناعة الألبان وصناعات تجهيز الأغذية الأخرى لحفظ الأغذية وسلامتها . [3]
بحلول عام 1999، تمت معالجة معظم المنتجات السائلة حرارياً في نظام مستمر حيث يتم تطبيق الحرارة باستخدام مبادل حراري أو الاستخدام المباشر أو غير المباشر للمياه الساخنة والبخار. وبسبب الحرارة المعتدلة، تحدث تغييرات طفيفة في الجودة الغذائية والخصائص الحسية للأطعمة المعالجة. [4] تعد عملية الباسكالية أو المعالجة بالضغط العالي (HPP) والحقل الكهربائي النبضي (PEF) عمليات غير حرارية تُستخدم أيضًا لبسترة الأطعمة. [1]
تاريخ

كان تسخين النبيذ للحفظ معروفًا في الصين منذ عام 1117 م، وتم توثيقه في اليابان في مذكرات Tamonin-nikki التي كتبها سلسلة من الرهبان بين عامي 1478 و1618. [5]
في عام 1768، أثبت البحث الذي أجراه الكاهن والعالم الإيطالي لازارو سبالانزاني أنه يمكن جعل المنتج "معقمًا" بعد المعالجة الحرارية. غلى سبالانزاني مرق اللحم لمدة ساعة واحدة، وأغلق الحاوية فورًا بعد الغليان، ولاحظ أن المرق لم يفسد وكان خاليًا من الكائنات الحية الدقيقة. [2] [6] في عام 1795، بدأ طاهٍ وحلواني باريسي يُدعى نيكولاس أبيرت في تجربة طرق للحفاظ على المواد الغذائية، ونجح في ذلك مع الحساء والخضروات والعصائر ومنتجات الألبان والهلام والمربى والشراب. وضع الطعام في أوعية زجاجية وأغلقها بالفلين وشمع الختم ووضعها في الماء المغلي. [7] في نفس العام، عرض الجيش الفرنسي جائزة نقدية قدرها 12000 فرنك لطريقة جديدة للحفاظ على الطعام. بعد حوالي 14 أو 15 عامًا من التجارب، قدم أبيرت اختراعه وفاز بالجائزة في يناير 1810. [8] وفي وقت لاحق من ذلك العام، نشر أبيرت كتاب " فن حفظ المواد الحيوانية والنباتية ". وكان هذا أول كتاب طبخ عن طرق حفظ الطعام الحديثة. [9] [10]
أصبح منزل Appert ، في بلدة ماسي ، بالقرب من باريس، أول مصنع لتعبئة الأغذية في العالم، [7] حيث كان يحفظ مجموعة متنوعة من الأطعمة في زجاجات محكمة الغلق. كان Appert يملأ زجاجات زجاجية سميكة ذات فوهة كبيرة بمنتجات من كل نوع، بدءًا من لحم البقر والدواجن إلى البيض والحليب والأطباق المعدة. كان يترك مساحة للهواء في الجزء العلوي من الزجاجة، ثم يتم إغلاق الفلين بإحكام في الجرة باستخدام كماشة . ثم يتم لف الزجاجة بالقماش لحمايتها أثناء غمرها في الماء المغلي ثم غليها لمدة يراها Appert مناسبة لطهي المحتويات جيدًا. حصل Appert على براءة اختراع لطريقته، والتي تسمى أحيانًا Appertisation تكريمًا له. [11]
كانت طريقة أبيرت بسيطة للغاية وقابلة للتنفيذ لدرجة أنها انتشرت على نطاق واسع بسرعة. في عام 1810، حصل المخترع والتاجر البريطاني بيتر دوراند ، وهو أيضًا من أصل فرنسي، على براءة اختراع لطريقته الخاصة، ولكن هذه المرة في علبة صفيح ، وبالتالي ابتكر عملية تعليب الأطعمة الحديثة . في عام 1812، اشترى الإنجليزيان برايان دونكين وجون هول براءتي الاختراع وبدءا في إنتاج المعلبات . بعد عقد واحد فقط، شقت طريقة أبيرت في التعليب طريقها إلى أمريكا. [12] لم يكن إنتاج علب الصفيح شائعًا حتى بداية القرن العشرين، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الحاجة إلى مطرقة وإزميل لفتح العلب حتى اختراع روبرت ييتس لفتاحة العلب في عام 1855. [7]
تم تطوير طريقة أقل عدوانية من قبل الكيميائي الفرنسي لويس باستور خلال عطلة صيفية عام 1864 في أربوا . [13] لعلاج الحموضة المتكررة للنبيذ المحلي القديم ، اكتشف تجريبياً أنه يكفي تسخين النبيذ الصغير إلى حوالي 50-60 درجة مئوية (122-140 درجة فهرنهايت) لفترة قصيرة لقتل الميكروبات، وأنه يمكن بعد ذلك أن يتقادم النبيذ دون التضحية بالجودة النهائية. [13] تكريماً لباستور، تُعرف هذه العملية بالبسترة. [2] [14] تم استخدام البسترة في الأصل كوسيلة لمنع النبيذ والبيرة من التعفن، [15] وسوف تمر سنوات عديدة قبل بسترة الحليب. [16] في الولايات المتحدة في سبعينيات القرن التاسع عشر، قبل تنظيم الحليب، كان من الشائع أن يحتوي الحليب على مواد تهدف إلى إخفاء التلف. [17]
لبن

الحليب هو وسط ممتاز لنمو الميكروبات، [18] وعندما يتم تخزينه في درجة حرارة الغرفة، تتكاثر البكتيريا ومسببات الأمراض الأخرى قريبًا. [19] تقول مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة أن الحليب الخام الذي يتم التعامل معه بشكل غير صحيح مسؤول عن ما يقرب من ثلاثة أضعاف حالات الدخول إلى المستشفى مقارنة بأي مصدر آخر للأمراض المنقولة عن طريق الغذاء، مما يجعله أحد أخطر المنتجات الغذائية في العالم. [20] [21] يمكن أن تشمل الأمراض التي يتم منعها عن طريق البسترة مرض السل ، وداء البروسيلات ، والخناق ، والحمى القرمزية ، وحمى كيو ؛ كما أنه يقتل البكتيريا الضارة السالمونيلا ، والليستيريا ، واليرسينيا ، والكامبيلوباكتر ، والمكورات العنقودية الذهبية ، والإشريكية القولونية O157: H7 ، [22] [23] وغيرها.
قبل التصنيع، كانت الأبقار الحلوب تُربى في المناطق الحضرية للحد من الوقت بين إنتاج الحليب واستهلاكه، وبالتالي انخفض خطر انتقال المرض عن طريق الحليب الخام. [24] ومع زيادة الكثافة الحضرية وطول سلاسل التوريد إلى المسافة من الريف إلى المدينة، أصبح الحليب الخام (غالبًا ما يكون عمره أيامًا) معترفًا به كمصدر للمرض. على سبيل المثال، بين عامي 1912 و1937، توفي حوالي 65000 شخص بسبب مرض السل الذي انتقل إليهم من استهلاك الحليب في إنجلترا وويلز وحدها. [25] ولأن مرض السل له فترة حضانة طويلة لدى البشر، كان من الصعب ربط استهلاك الحليب غير المبستر بالمرض. [26] في عام 1892، قام الكيميائي إرنست ليديرل بتطعيم خنازير غينيا تجريبياً بالحليب من أبقار مصابة بمرض السل، مما تسبب في إصابتها بالمرض. [27] في عام 1910، قدم ليديرل، الذي كان يشغل منصب مفوض الصحة آنذاك، عملية البسترة الإلزامية للحليب في مدينة نيويورك . [27]
اعتمدت الدول المتقدمة عملية بسترة الحليب لمنع مثل هذا المرض وفقدان الأرواح، ونتيجة لذلك يُعتبر الحليب الآن غذاءً أكثر أمانًا. [28] تم ممارسة شكل تقليدي من أشكال البسترة عن طريق سلق الكريمة وتصفيتها لزيادة الصفات الحفظية للزبدة في بريطانيا العظمى في القرن الثامن عشر وتم تقديمه إلى بوسطن في المستعمرات البريطانية بحلول عام 1773، [29] على الرغم من أنه لم يتم ممارسته على نطاق واسع في الولايات المتحدة خلال السنوات العشرين التالية. اقترح فرانز فون سوكسليت عملية بسترة الحليب في عام 1886. [30] في أوائل القرن العشرين، وضع ميلتون جوزيف روزيناو المعايير - أي درجة حرارة منخفضة، تسخين بطيء عند 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) لمدة 20 دقيقة - لبسترة الحليب [31] [32] أثناء وجوده في خدمة مستشفى البحرية الأمريكية، ولا سيما في منشوره The Milk Question (1912). [33] سرعان ما بدأت الولايات في الولايات المتحدة في سن قوانين إلزامية لبسترة الألبان، وكان أولها في عام 1947، وفي عام 1973 فرضت الحكومة الفيدرالية الأمريكية بسترة الحليب المستخدم في أي تجارة بين الولايات. [34]
إن مدة صلاحية الحليب المبستر المبرد أطول من الحليب الخام . على سبيل المثال، عادةً ما يكون للحليب المبستر عالي الحرارة قصير الأمد ( HTST ) مدة صلاحية مبردة تتراوح من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع، في حين أن الحليب المبستر للغاية يمكن أن يستمر لفترة أطول بكثير، وأحيانًا من شهرين إلى ثلاثة أشهر. عندما يتم الجمع بين المعالجة الحرارية الفائقة ( UHT ) وتكنولوجيا المناولة والحاويات المعقمة (مثل التغليف المعقم )، يمكن تخزينه حتى بدون تبريد لمدة تصل إلى 9 أشهر. [35]
وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ، بين عامي 1998 و2011، كان 79% من حالات تفشي الأمراض المرتبطة بالألبان في الولايات المتحدة بسبب الحليب الخام أو منتجات الجبن. [36] وأفادوا عن 148 حالة تفشي و2384 حالة مرضية (284 حالة منها تطلبت دخول المستشفى)، بالإضافة إلى حالتي وفاة بسبب الحليب الخام أو منتجات الجبن خلال نفس الفترة الزمنية. [36]
المعدات الطبية
غالبًا ما يتم تطهير المعدات الطبية، وخاصة معدات التنفس والتخدير، باستخدام الماء الساخن، كبديل للتطهير الكيميائي. يتم رفع درجة الحرارة إلى 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت) لمدة 30 دقيقة. [37]
عملية البسترة

البسترة هي معالجة حرارية خفيفة للأطعمة السائلة (سواء المعبأة أو غير المعبأة) حيث يتم تسخين المنتجات عادة إلى أقل من 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت). تم تصميم عملية المعالجة الحرارية والتبريد لمنع تغير طور المنتج. تحدد حموضة الطعام معايير (الوقت ودرجة الحرارة) للمعالجة الحرارية بالإضافة إلى مدة الصلاحية. تأخذ المعايير أيضًا في الاعتبار الصفات الغذائية والحسية الحساسة للحرارة.
في الأطعمة الحمضية (التي يبلغ الرقم الهيدروجيني لها 4.6 أو أقل)، مثل عصير الفاكهة والبيرة ، تم تصميم المعالجات الحرارية لتعطيل الإنزيمات ( ميثيل استريز البكتين وبولي غالاكتوروناز في عصائر الفاكهة) وتدمير الميكروبات المسببة للتلف (الخميرة والعصية اللبنية ). وبسبب انخفاض الرقم الهيدروجيني للأطعمة الحمضية، فإن مسببات الأمراض غير قادرة على النمو. وبالتالي يتم تمديد مدة الصلاحية لعدة أسابيع. في الأطعمة الأقل حمضية (التي يبلغ الرقم الهيدروجيني لها أكثر من 4.6)، مثل الحليب والبيض السائل، تم تصميم المعالجات الحرارية لتدمير مسببات الأمراض وكائنات التلف (الخميرة والعفن). لا يتم تدمير جميع كائنات التلف بموجب معايير البسترة، لذلك فإن التبريد اللاحق ضروري. [1]
تضمن عملية البسترة قصيرة الأمد عالية الحرارة (HTST)، مثل تلك المستخدمة للحليب (71.5 درجة مئوية (160.7 درجة فهرنهايت) لمدة 15 ثانية) سلامة الحليب وتوفر مدة صلاحية مبردة لمدة أسبوعين تقريبًا. في عملية البسترة عالية الحرارة (UHT)، يتم بسترة الحليب عند 135 درجة مئوية (275 درجة فهرنهايت) لمدة 1-2 ثانية، مما يوفر نفس مستوى الأمان، ولكن جنبًا إلى جنب مع التعبئة والتغليف، يمتد العمر الافتراضي إلى ثلاثة أشهر تحت التبريد. [38]
معدات
يمكن بسترة الطعام إما قبل أو بعد تعبئته في حاويات. تستخدم بسترة الطعام في الحاويات عمومًا إما البخار أو الماء الساخن. عندما يتم تعبئة الطعام في الزجاج، يتم استخدام الماء الساخن لتجنب تشقق الزجاج من الصدمة الحرارية . عند استخدام العبوات البلاستيكية أو المعدنية، يكون خطر الصدمة الحرارية منخفضًا، لذلك يتم استخدام البخار أو الماء الساخن. [1]
يتم بسترة معظم الأطعمة السائلة باستخدام عملية مستمرة تمر فيها الأطعمة عبر منطقة تسخين وأنبوب احتجاز لإبقائها عند درجة حرارة البسترة للوقت المطلوب ومنطقة تبريد، وبعد ذلك يتم تعبئة المنتج في العبوة. غالبًا ما تُستخدم المبادلات الحرارية اللوحية للمنتجات منخفضة اللزوجة مثل حليب الحيوانات وحليب الجوز والعصائر. يتكون المبادل الحراري اللوحي من العديد من الصفائح الرأسية الرقيقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والتي تفصل السائل عن وسط التسخين أو التبريد.
تُستخدم المبادلات الحرارية الأنبوبية والصدفية غالبًا لبسترة الأطعمة التي تكون عبارة عن سوائل غير نيوتونية ، مثل منتجات الألبان وصلصة الطماطم وأطعمة الأطفال. يتكون المبادل الحراري الأنبوبي من أنابيب متحدة المركز من الفولاذ المقاوم للصدأ. يمر الطعام عبر الأنبوب أو الأنابيب الداخلية، بينما يتم تدوير وسيط التسخين/التبريد عبر الأنبوب الخارجي.
المبادلات الحرارية ذات السطح المكشط هي نوع من الغلاف والأنبوب الذي يحتوي على عمود دوار داخلي به شفرات محملة بنابض تعمل على كشط أي مادة شديدة اللزوجة تتراكم على جدار الأنبوب. [39]
تتمثل فوائد استخدام المبادل الحراري لبسترة الأطعمة قبل تعبئتها، مقارنة ببسترة الأطعمة في الحاويات، في:
- زيادة توحيد العلاج
- مرونة أكبر فيما يتعلق بالمنتجات التي يمكن بسترتها
- كفاءة نقل الحرارة العالية [1]
- إنتاجية أكبر
بعد تسخينه في مبادل حراري، يتدفق المنتج عبر أنبوب احتجاز لفترة زمنية محددة لتحقيق المعالجة المطلوبة. إذا لم يتم تحقيق درجة حرارة البسترة أو وقتها، يتم استخدام صمام تحويل التدفق لتحويل المنتج غير المعالج إلى خزان المنتج الخام. [40] إذا تمت معالجة المنتج بشكل كافٍ، يتم تبريده في مبادل حراري، ثم يتم ملؤه.
تَحَقّق
تعد التقنيات الميكروبيولوجية المباشرة هي القياس النهائي لتلوث مسببات الأمراض، ولكنها مكلفة وتستغرق وقتا طويلا، مما يعني أن المنتجات يكون لها عمر تخزين أقل بحلول الوقت الذي يتم فيه التحقق من البسترة.
نتيجة لعدم ملاءمة التقنيات الميكروبيولوجية، تتم مراقبة فعالية بسترة الحليب عادةً عن طريق التحقق من وجود الفوسفاتاز القلوي ، والذي يتم تحريفه بالبسترة. يضمن تدمير الفوسفاتاز القلوي تدمير مسببات الأمراض الشائعة في الحليب. لذلك، فإن وجود الفوسفاتاز القلوي هو مؤشر مثالي لفعالية البسترة. [41] [42] بالنسبة للبيض السائل ، يتم قياس فعالية المعالجة الحرارية من خلال النشاط المتبقي لـ α-amylase . [1]
فعالية ضد البكتيريا المسببة للأمراض
خلال أوائل القرن العشرين، لم تكن هناك معرفة قوية بمجموعات الوقت ودرجة الحرارة التي من شأنها تعطيل البكتيريا المسببة للأمراض في الحليب، وبالتالي تم استخدام عدد من معايير البسترة المختلفة. بحلول عام 1943، تم تأكيد كل من ظروف البسترة HTST عند 72 درجة مئوية (162 درجة فهرنهايت) لمدة 15 ثانية، وكذلك ظروف البسترة الدفعية عند 63 درجة مئوية (145 درجة فهرنهايت) لمدة 30 دقيقة، من خلال دراسات الموت الحراري الكامل (بأفضل ما يمكن قياسه في ذلك الوقت) لمجموعة من البكتيريا المسببة للأمراض في الحليب. [43] تم لاحقًا إثبات التعطيل الكامل لـ Coxiella burnetii (التي كان يُعتقد في ذلك الوقت أنها تسبب حمى Q عن طريق تناول الحليب المصاب عن طريق الفم) [44] [45] وكذلك Mycobacterium tuberculosis (التي تسبب مرض السل ) [46] . ولأغراض عملية، كانت هذه الظروف مناسبة لتدمير جميع أنواع الخميرة والعفن والبكتيريا المسببة للتلف الشائعة ، وكذلك لضمان التدمير الكافي للكائنات المسببة للأمراض الشائعة والمقاومة للحرارة. ومع ذلك، فإن التقنيات الميكروبيولوجية المستخدمة حتى ستينيات القرن العشرين لم تسمح بإحصاء التخفيض الفعلي للبكتيريا. جاء إثبات مدى إبطال نشاط البكتيريا المسببة للأمراض عن طريق بسترة الحليب من دراسة أجريت على البكتيريا الباقية في الحليب الذي عولج بالحرارة بعد أن تم حقنه عمدًا بمستويات عالية من أكثر السلالات مقاومة للحرارة من أكثر مسببات الأمراض التي ينقلها الحليب أهمية. [47]
متوسط الانخفاضات بمقدار 10 ودرجات الحرارة لتعطيل مسببات الأمراض الرئيسية التي تنتقل عن طريق الحليب أثناء معالجة مدتها 15 ثانية هي:
- المكورات العنقودية الذهبية > 6.7 عند 66.5 درجة مئوية (151.7 درجة فهرنهايت)
- يرسينيا القولون > 6.8 عند 62.5 درجة مئوية (144.5 درجة فهرنهايت)
- الإشريكية القولونية المسببة للأمراض > 6.8 عند 65 درجة مئوية (149 درجة فهرنهايت)
- Cronobacter sakazakii > 6.7 عند 67.5 درجة مئوية (153.5 درجة فهرنهايت)
- Listeria monocytogenes > 6.9 عند 65.5 درجة مئوية (149.9 درجة فهرنهايت)
- السالمونيلا سير. تيفيموريوم > 6.9 عند 61.5 درجة مئوية (142.7 درجة فهرنهايت) [47]
(انخفاض بمقدار 10 لوغاريتم بين 6 و7 يعني أن بكتيريا واحدة من بين مليون (10 6 ) إلى 10 ملايين (10 7 ) بكتيريا تنجو من العلاج.)
يشير قانون Codex Alimentarius لممارسات النظافة الصحية للحليب إلى أن بسترة الحليب مصممة لتحقيق انخفاض لا يقل عن 5 log 10 من Coxiella burnetii . [48] ويشير القانون أيضًا إلى أن: "ظروف البسترة الدنيا هي تلك التي لها تأثيرات مبيدة للجراثيم تعادل تسخين كل جسيم من الحليب إلى 72 درجة مئوية (162 درجة فهرنهايت) لمدة 15 ثانية (بسترة التدفق المستمر) أو 63 درجة مئوية (145 درجة فهرنهايت) لمدة 30 دقيقة (بسترة الدفعات)" وأنه "لضمان تسخين كل جسيم بدرجة كافية، يجب أن يكون تدفق الحليب في المبادلات الحرارية مضطربًا، أي يجب أن يكون رقم رينولدز مرتفعًا بدرجة كافية". النقطة المتعلقة بالتدفق المضطرب مهمة لأن الدراسات المعملية البسيطة لتعطيل الحرارة التي تستخدم أنابيب الاختبار، بدون تدفق، سيكون لها تعطيل بكتيري أقل من التجارب الأكبر حجمًا التي تسعى إلى تكرار ظروف البسترة التجارية. [49]
كإجراء احترازي، يجب تصميم عمليات بسترة HTST الحديثة مع تقييد معدل التدفق بالإضافة إلى صمامات التحويل التي تضمن تسخين الحليب بالتساوي وعدم تعرض أي جزء من الحليب لوقت أقصر أو درجة حرارة أقل. من الشائع أن تتجاوز درجات الحرارة 72 درجة مئوية (162 درجة فهرنهايت) بمقدار 1.5-2 درجة مئوية (2.7-3.6 درجة فهرنهايت). [49]
البسترة المزدوجة
البسترة ليست تعقيمًا ولا تقتل الجراثيم. البسترة "المزدوجة"، التي تتضمن عملية تسخين ثانوية، يمكن أن تطيل مدة الصلاحية عن طريق قتل الجراثيم التي نبتت. [50]
يختلف قبول البسترة المزدوجة باختلاف الولاية القضائية. ففي الأماكن التي يُسمح فيها بذلك، يتم بسترة الحليب في البداية عند جمعه من المزرعة حتى لا يفسد قبل المعالجة. وتحظر العديد من البلدان وضع علامة "مبستر" على مثل هذا الحليب ولكنها تسمح بوضع علامة "مُحَمَّر حراريًا"، وهو ما يشير إلى عملية ذات درجة حرارة أقل. [51]
التأثيرات على الخصائص الغذائية والحسية للأطعمة
بسبب المعالجة الحرارية الخفيفة، تعمل البسترة على زيادة مدة الصلاحية لبضعة أيام أو أسابيع. [1] ومع ذلك، فإن هذه الحرارة الخفيفة تعني أيضًا وجود تغييرات طفيفة فقط في الفيتامينات القابلة للتأثر بالحرارة في الأطعمة. [4]
لبن
وفقًا لمراجعة منهجية وتحليل تلوي، [52] وجد أن البسترة بدت وكأنها تقلل من تركيزات فيتامينات ب 12 و هـ ، لكنها زادت أيضًا من تركيزات فيتامين أ . ومع ذلك، في المراجعة، لم يكن هناك سوى بحث محدود فيما يتعلق بمدى تأثير البسترة على مستويات فيتامينات أ وب 12 و هـ. [52] لا يُعتبر الحليب مصدرًا مهمًا لفيتامينات ب 12 أو هـ في النظام الغذائي لأمريكا الشمالية، وبالتالي فإن تأثيرات البسترة على المدخول اليومي للبالغين من هذه الفيتامينات لا تُذكر. [53] [54] ومع ذلك، يُعتبر الحليب مصدرًا مهمًا لفيتامين أ، [55] ولأن البسترة يبدو أنها تزيد من تركيزات فيتامين أ في الحليب، فإن تأثير المعالجة الحرارية للحليب على هذا الفيتامين ليس مصدر قلق كبير للصحة العامة. [52] تكشف نتائج التحليل التلوي أن بسترة الحليب تؤدي إلى انخفاض كبير في فيتامين سي وحمض الفوليك ، لكن الحليب أيضًا ليس مصدرًا مهمًا لهذه الفيتامينات. [55] [54] تم العثور على انخفاض كبير في تركيزات فيتامين ب2 بعد البسترة. يوجد فيتامين ب2 عادةً في حليب الأبقار بتركيزات 1.83 مجم / لتر. نظرًا لأن المدخول اليومي الموصى به للبالغين هو 1.1 مجم / يوم، [53] فإن استهلاك الحليب يساهم بشكل كبير في المدخول اليومي الموصى به من هذا الفيتامين. باستثناء ب2، لا يبدو أن البسترة تشكل مصدر قلق في تقليل القيمة الغذائية للحليب لأن الحليب غالبًا لا يكون المصدر الأساسي لهذه الفيتامينات المدروسة في النظام الغذائي لأمريكا الشمالية.
التأثيرات الحسية
كما أن للبسترة تأثير صغير ولكنه قابل للقياس على السمات الحسية للأطعمة التي تتم معالجتها. [1] في عصائر الفاكهة، قد تؤدي البسترة إلى فقدان مركبات الرائحة المتطايرة. [4] تخضع منتجات عصير الفاكهة لعملية نزع الهواء قبل البسترة والتي قد تكون مسؤولة عن هذه الخسارة. كما تعمل عملية نزع الهواء على تقليل فقدان العناصر الغذائية مثل فيتامين سي والكاروتين . [ 1] لمنع انخفاض الجودة الناتج عن فقدان المركبات المتطايرة، يمكن الاستفادة من استعادة المركبات المتطايرة، على الرغم من تكلفتها، لإنتاج منتجات عصير ذات جودة أعلى. [4]
فيما يتعلق باللون، فإن عملية البسترة ليس لها تأثير كبير على الصبغات مثل الكلوروفيل والأنثوسيانين والكاروتينات في النباتات والأنسجة الحيوانية. في عصائر الفاكهة، يعد أوكسيديز البوليفينول (PPO) الإنزيم الرئيسي المسؤول عن التسبب في الاسمرار وتغيرات اللون. ومع ذلك، يتم إبطال نشاط هذا الإنزيم في خطوة إزالة الهواء قبل البسترة بإزالة الأكسجين. [4]
في الحليب، يرتبط الاختلاف في اللون بين الحليب المبستر والحليب الخام بخطوة التجانس التي تتم قبل البسترة. قبل البسترة، يتم تجانس الحليب لخلط مكوناته القابلة للذوبان في الدهون والماء، مما يؤدي إلى أن يكون للحليب المبستر مظهر أكثر بياضًا مقارنة بالحليب الخام. [1] بالنسبة للمنتجات النباتية، يعتمد تدهور اللون على ظروف درجة الحرارة ومدة التسخين. [56]
قد تؤدي البسترة إلى بعض فقدان الملمس نتيجة للتحولات الأنزيمية وغير الأنزيمية في بنية البكتين إذا كانت درجات حرارة المعالجة مرتفعة للغاية نتيجة لذلك. ومع ذلك، مع البسترة بالمعالجة الحرارية الخفيفة، فإن تليين الأنسجة في الخضروات التي تسبب فقدان الملمس ليس موضع قلق طالما أن درجة الحرارة لا تتجاوز 80 درجة مئوية (176 درجة فهرنهايت). [56]
طرق البسترة الحديثة
يشير مصطلح "البسترة" بالمعنى الواسع إلى أي طريقة تقلل من الميكروبات بمقدار ( تخفيض لوغاريتمي ) يعادل عملية باستور. تم تطوير عمليات جديدة، حرارية وغير حرارية، لبسترة الأطعمة كوسيلة لتقليل التأثيرات على الخصائص الغذائية والحسية للأطعمة ومنع تدهور العناصر الغذائية المتغيرة بالحرارة. باسكاليزيشن أو المعالجة بالضغط العالي (HPP)، [1] [57] [58] المجال الكهربائي النبضي (PEF)، [1] [57] [58] الإشعاع المؤين ، التجانس عالي الضغط، إزالة التلوث بالأشعة فوق البنفسجية، الضوء النبضي عالي الكثافة، الليزر عالي الكثافة، الضوء الأبيض النبضي، الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة، المجالات المغناطيسية المتذبذبة، تفريغ القوس عالي الجهد، وبلازما الدفق [57] [58] هي أمثلة على طرق البسترة غير الحرارية هذه المستخدمة تجاريًا حاليًا.
التسخين الحجمي بالميكروويف (MVH) هو أحدث تكنولوجيا بسترة متاحة. يستخدم الموجات الدقيقة لتسخين السوائل أو المعلقات أو المواد شبه الصلبة في تدفق مستمر. نظرًا لأن MVH يسلم الطاقة بالتساوي وبعمق في الجسم الكامل للمنتج المتدفق، فإنه يسمح بتسخين ألطف وأقصر، بحيث يتم الحفاظ على جميع المواد الحساسة للحرارة تقريبًا في الحليب. [59]
المنتجات التي يتم بسترتها بشكل شائع
انظر أيضا
- تشعيع الأغذية
- البسترة السريعة
- التكعيبية
- التجانس
- البيض المبستر
- تطهير المياه بالطاقة الشمسية
- البكتيريا الحرارية
- حفظ الطعام
- تخزين الطعام
- علم الأحياء الدقيقة الغذائية
- تعقيم
- المعالجة الحرارية
- تندلة
- المعالجة بدرجة حرارة عالية جدًا
مراجع
- ^ abcdefghijkl Fellows, PJ (2017). مبادئ وتقنيات معالجة الأغذية . سلسلة Woodhead للنشر في علوم الأغذية والتكنولوجيا والتغذية. ص 563- 578. ISBN 978-0-08-101907-8.
- ^ abcd Tewari, Gaurav; Juneja, Vijay K. (2007). Advances in Thermal and Non-Thermal Food Preservation . Blackwell Publishing. ص 3، 96، 116. ISBN 9780813829685.
- ^ "المعالجات الحرارية والبسترة". milkfacts.info . مؤرشف من الأصل في 5 يونيو 2007 . تم الاسترجاع 12 ديسمبر 2016 .
- ^ أ ب ج رحمن، م. شافيور (21 يناير 1999). دليل حفظ الأغذية. دار نشر سي آر سي. رقم الكتاب المعياري الدولي 978-0-8247-0209-0. تم أرشفة من الأصل في 19 يوليو 2022 . تم استرجاعه في 30 مارس 2021 .
- ^ هورنسي، إيان سبنسر وجورج بيكون (2003). تاريخ البيرة والتخمير. الجمعية الملكية للكيمياء . ص. 30. ISBN 978-0-85404-630-0. مؤرشف من الأصل في 12 أغسطس 2020 . تم الاسترجاع 2 يناير 2011 .
[…] يتم تعقيم الساكي ومن المثير للاهتمام ملاحظة أن تقنية التعقيم تم ذكرها لأول مرة في عام 1568 في _Tamonin-nikki_، مذكرات راهب بوذي، مما يشير إلى أنها كانت تمارس في اليابان قبل حوالي 300 عام من باستير. في الصين، أول دولة في شرق آسيا طورت شكلاً من أشكال التعقيم، يُقال إن أقدم سجل للعملية يعود إلى عام 1117.
- ^ فاليري رادوت ، رينيه (1 مارس 2003). حياة باستور 1928. كيسنجر. ص 113 – 14. ISBN 978-0-7661-4352-4. مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2016 . استرجاع 8 يناير 2016 .
- ^ abc Lance Day, Ian McNeil, ed. (1996). Biographical Dictionary of the History of Technology . Routledge. ISBN 978-0-415-19399-3.
- ^ جوردون ل. روبرتسون (1998). تغليف الأغذية: المبادئ والممارسة. مارسيل ديكر. ص 187. ISBN 978-0-8247-0175-8. تم أرشفته من الأصل في 19 أغسطس 2020 . تم استرجاعه في 8 يناير 2016 .
- ^ "أول كتاب عن طرق حفظ الطعام الحديثة (1810)". Historyofscience.com. 29 سبتمبر 2009. مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2011. تم الاسترجاع 19 مارس 2014 .
- ^ Wiley, R. C (1994). Minimally processing refrigerated fruits and vegetables. Springer. p. 66. ISBN 978-0-412-05571-3. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2020 . تم الاسترجاع 8 يناير 2016 .
ربما كان نيكولاس أبيرت في عام 1810 أول شخص […]
- ^ جارسيا، أدريان، ريبيكا، جان (مارس 2009). "نيكولاس أبيرت: المخترع والصانع". مراجعات الطعام الدولية . 25 (2): 115– 125. doi :10.1080/87559120802682656. S2CID 83865891.
{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) - ^ توفلر، ألفين (11 يناير 2022). صدمة المستقبل. مجموعة دار راندوم هاوس للنشر. ص 27. رقم ISBN 978-0-593-15976-7.
- ^ أ ب فاليري رادوت ، رينيه (1 مارس 2003). حياة باستور 1928. ص 113 – 14. ISBN 978-0-7661-4352-4. تم أرشفة النسخة الأصلية في 19 يوليو 2022 . تم استرجاعه في 22 ديسمبر 2021 .
- ^ "التاريخ – لويس باستور". بي بي سي. مؤرشف من الأصل في 3 مايو 2015. اطلع عليه بتاريخ 25 ديسمبر 2019 .
- ^ كارلايل، رودني (2004). الاختراعات والاكتشافات العلمية الأمريكية ، ص 357. جون وايلي آند سونغز، نيو جيرسي. ISBN 0-471-24410-4 .
- ^ "الحرارة المستمرة على الحليب المبستر". معهد تاريخ العلوم . تم الاسترجاع في 16 مارس 2024 .
- ^ هوانج، آندي؛ هوانج، لي هان (31 يناير 2009). الأطعمة الجاهزة للأكل: المخاوف الميكروبية وتدابير التحكم. دار نشر سي آر سي. ص. 88. رقم ISBN 978-1-4200-6862-7. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2 يونيو 2013 . تم استرجاعها في 19 أبريل 2011 .
- ^ "Harold Eddleman, Making Milk Media, Indiana Biolab". Disknet.com. مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2013. تم الاسترجاع في 19 مارس 2014 .
- ^ "فرانك أوموني، تكنولوجيا الألبان الريفية: تجارب في إثيوبيا، المركز الدولي للثروة الحيوانية في أفريقيا". Ilri.org. مؤرشف من الأصل في 20 فبراير 2014. تم الاسترجاع في 19 مارس 2014 .
- ^ "سلامة الغذاء للحليب الخام". Foodsmart.govt.nz. مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2014. تم الاسترجاع في 19 مارس 2014 .
- ^ Langer, Adam J.; Ayers, Tracy; Grass, Julian; Lynch, Michael; Angulo, Frederick; Mahon, Barbara (2012). "منتجات الألبان غير المبسترة، تفشي الأمراض، وقوانين الدولة - الولايات المتحدة، 1993-2006" (PDF) . الأمراض المعدية الناشئة . 18 (3): 385- 91. doi :10.3201/eid1803.111370. PMC 3309640. PMID 22377202. مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 أغسطس 2015. تم الاسترجاع في 11 فبراير 2015 .
- ^ "بسترة الحليب: الحماية من الأمراض"، جامعة ولاية ميشيغان
- ^ سميث، بي دبليو، (أغسطس 1981)، ورقة حقائق "بسترة الحليب" رقم 57، دائرة أبحاث وزارة الزراعة الأمريكية، واشنطن العاصمة
- ^ ABB, Inc. (2018), Recording and Control C1900 in Pasteurization processes (PDF) ، تم أرشفته (PDF) من الأصل في 17 مايو 2018 ، تم استرجاعه في 17 مايو 2018
{{citation}}:|first=له اسم عام ( مساعدة ) - ^ ويلسون، جي إس (1943)، "بسترة الحليب"، المجلة الطبية البريطانية ، 1 (4286): 261– 62، doi :10.1136/bmj.1.4286.261، PMC 2282302 ، PMID 20784713
- ^ بيرس، ليندسي (2002). "الأمراض البكتيرية - تأثير معالجة الحليب على تقليل المخاطر". نشرة الاتحاد الدولي للألبان . 372 : 20-25 . ISSN 0250-5118. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2017. تم الاسترجاع في 23 يونيو 2017 .
- ^ ab Weinstein, I (1947). "ثمانون عامًا من الصحة العامة في مدينة نيويورك". نشرة أكاديمية نيويورك للطب . 23 (4): 221– 237. PMC 1871552. PMID 19312527 .
- ^ ABB, Inc. (2018), Recording and Control C1900 in Pasteurization processes (PDF) ، تم أرشفته (PDF) من الأصل في 17 مايو 2018 ، تم استرجاعه في 17 مايو 2018
{{citation}}:|first=له اسم عام ( مساعدة ) - ^ Kaden H. 2017. أدوات وتقنيات حفظ الأغذية: في عملية وتقنيات صناعة الأغذية. مكتبة الصحافة. الصفحات 129-178
- ^ فرانز سوكسلت (1886) “Über Kindermilch und Säuglings-Ernährung” (حول حليب الأطفال وتغذية الرضع)، Münchener medizinische Wochenschrift (Munich Medical Weekly)، المجلد. 33، ص 253، 276.
- ^ "1 يناير: البسترة". التيارات اليهودية . 1 يناير 2015. مؤرشف من الأصل في 4 يناير 2015. اطلع عليه بتاريخ 4 يناير 2015 .
- ^ "Milton J. Rosenau, MD" www.cdc.gov . مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2013 . تم الاسترجاع في 7 سبتمبر 2017 .
- ^ تفاصيل – مسألة الحليب. شركة هوتون ميفلين. 1912. مؤرشف من الأصل في 2 يونيو 2018 . تم الاسترجاع 14 يناير 2018 .
{{cite book}}:|website=تم تجاهله ( مساعدة ) - ^ "التنظيم الفيدرالي والولائي للحليب الخام" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 6 فبراير 2017. تم الاسترجاع في 23 يوليو 2016 .
- ^ ABB, Inc. (2018), Recording and Control C1900 in Pasteurization processes (PDF) ، تم أرشفته (PDF) من الأصل في 17 مايو 2018 ، تم استرجاعه في 17 مايو 2018
{{citation}}:|first=له اسم عام ( مساعدة ) - ^ "أسئلة وأجوبة حول الحليب الخام – سلامة الغذاء". مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . 7 مارس 2014. مؤرشف من الأصل في 30 يوليو 2017. تم الاسترجاع في 19 مارس 2014 .
- ^ "دليل التطهير والتعقيم في مرافق الرعاية الصحية". مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . 2008. مؤرشف من الأصل في 11 يوليو 2019. تم الاسترجاع 10 يوليو 2018 .
- ^ Chavan, Rupesh S.; Chavan, Shraddha Rupesh; Khedkar, Chandrashekar D.; Jana, Atanu H. (22 أغسطس 2011). "معالجة الحليب بالحرارة الفائقة وتأثير نشاط البلازمين على مدة الصلاحية: مراجعة". المراجعات الشاملة في علوم الأغذية وسلامة الأغذية . 10 (5): 251– 68. doi :10.1111/j.1541-4337.2011.00157.x. ISSN 1541-4337.
- ^ سميث، ب. ج. (2003). مقدمة في هندسة العمليات الغذائية . سلسلة نصوص علوم الأغذية. ص 152- 154، 259- 250.
- ^ (كوسيبالابان) توكاتلي، فيجن؛ سينار، علي؛ شليسر، جوزيف إي. (1 يونيو 2005). "تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة مع تقنيات مراقبة العملية المتعددة المتغيرات وتشخيص الأخطاء: التطبيق على عملية بسترة الأغذية". مراقبة الأغذية . 16 (5): 411– 422. doi :10.1016/j.foodcont.2004.04.008. hdl : 11147/1960 . ISSN 0956-7135.
- ^ Kay, H. (1935). "بعض نتائج تطبيق اختبار بسيط لكفاءة البسترة". The Lancet . 225 (5835): 1516–18 . doi :10.1016/S0140-6736(01)12532-8.
- ^ Hoy, WA; Neave, FK (1937). "اختبار الفوسفاتيز للبسترة الفعالة". The Lancet . 230 (5949): 595. doi :10.1016/S0140-6736(00)83378-4.
- ^ Ball, C. Olin (1 January 1943). "Short-Time Pasteurization of Milk". Industrial & Engineering Chemistry . 35 (1): 71– 84. doi :10.1021/ie50397a017. ISSN 0019-7866.
- ^ Enright, JB; Sadler, WW; Thomas, RC (1957). "التعطيل الحراري لـ Coxiella burnetii وعلاقته ببسترة الحليب". دراسة الصحة العامة . 47 : 1– 30. ISSN 0079-7596. PMID 13465932.
- ^ سيرف، أو.؛ كوندرون، ر. (2006). "Coxiella burnetii وبسترة الحليب: تطبيق مبكر لمبدأ الحيطة والحذر؟". علم الأوبئة والعدوى . 134 (5): 946-51 . doi :10.1017/S0950268806005978. ISSN 1469-4409. PMC 2870484. PMID 16492321 .
- ^ Kells, HR; Lear, SA (1 July 1960). "منحنى زمن الموت الحراري لسلالة المتفطرة البقرية في الحليب المصاب اصطناعيًا". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي . 8 (4): 234– 236. doi :10.1128/am.8.4.234-236.1960. ISSN 0099-2240. PMC 1057612. PMID 14405283 .
- ^ ab Pearce, LE; Smythe, BW; Crawford, RA; Oakley, E.; Hathaway, SC; Shepherd, JM (2012). "بسترة الحليب: حركية تعطيل الحرارة لمسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الحليب في ظل ظروف تجارية من التدفق المضطرب". مجلة علوم الألبان . 95 (1): 20– 35. doi : 10.3168/jds.2011-4556 . ISSN 0022-0302. PMID 22192181. مؤرشف من الأصل في 19 يوليو 2022. تم الاسترجاع في 15 يونيو 2017 .
- ^ "مدونة قواعد الممارسات الصحية للحليب ومنتجاته" (PDF) . Codex Alimentarius . مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 مايو 2017 . تم استرجاعه في 15 يونيو 2017 .
- ^ ab Pearce, Lindsay E.; Truong, H. Tuan; Crawford, Robert A.; Yates, Gary F.; Cavaignac, Sonia; Lisle, Geoffrey W. de (1 September 2001). "تأثير البسترة ذات التدفق المضطرب على بقاء Mycobacterium avium subsp.paratuberculosis المضافة إلى الحليب الخام". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 67 (9): 3964– 69. رمز Bibcode :2001ApEnM..67.3964P. doi :10.1128/AEM.67.9.3964-3969.2001. ISSN 0099-2240. PMC 93116. PMID 11525992 .
- ^ "ما هي البسترة المزدوجة؟". مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2021 . استرجاع 25 يناير 2021 .
- ^ المبادلات الحرارية أرشيف 18 يناير 2021 على موقع واي باك مشين ، دليل معالجة منتجات الألبان من شركة تتراباك
- ^ abc Macdonald, Lauren E.; Brett, James; Kelton, David; Majowicz, Shannon E.; Snedeker, Kate; Sargeant, Jan M. (1 November 2011). "مراجعة منهجية وتحليل تلوي لتأثيرات البسترة على فيتامينات الحليب، والدليل على استهلاك الحليب الخام والنتائج الصحية الأخرى". مجلة حماية الأغذية . 74 (11): 1814–32 . doi : 10.4315/0362-028X.JFP-10-269 . ISSN 1944-9097. PMID 22054181.
- ^ من وزارة الزراعة الأمريكية. 2001. المدخول الغذائي المرجعي - المدخول الموصى به للأفراد. الأكاديمية الوطنية للعلوم. معهد الطب ومجلس الغذاء والتغذية. متاح على: [1] [ رابط معطل دائم ] .
- ^ من وزارة الزراعة الأمريكية. 2009. أداة البحث "ما تحتويه الأطعمة التي تتناولها". متوفرة على: "https://www.ars.usda.gov/northeast-area/beltsville-md/beltsville-human-nutrition-research-center/food-surveys-research-group/docs/whats-in-the-foods-you-eat-emsearch-toolem/ مؤرشف من الأصل في 25 أبريل 2017 على موقع Wayback Machine
- ^ ab Haug, Anna; Høstmark, Arne T; Harstad, Odd M (25 September 2007). "حليب الأبقار في التغذية البشرية – مراجعة". الدهون في الصحة والمرض . 6 : 25. doi : 10.1186/1476-511X-6-25 . ISSN 1476-511X. PMC 2039733. PMID 17894873 .
- ^ ab Peng, Jing; Tang, Juming; Barrett, Diane M.; Sablani, Shyam S.; Anderson, Nathan; Powers, Joseph R. (22 September 2017). "البسترة الحرارية للأطعمة والخضروات الجاهزة للأكل: العوامل الحاسمة لتصميم العملية وتأثيراتها على الجودة". المراجعات النقدية في علوم الأغذية والتغذية . 57 (14): 2970– 95. doi :10.1080/10408398.2015.1082126. ISSN 1549-7852. PMID 26529500. S2CID 22614039.
- ^ abc Jan, Awsi; Sood, Monika; Sofi, SA; Norzom, Tsering (2017). "المعالجة غير الحرارية في تطبيقات الأغذية: مراجعة". المجلة الدولية لعلوم الأغذية والتغذية . 2 (6): 171- 180.
- ^ abc Sui, Xiaonan; Zhang, Tianyi; Jiang, Lianzhou (25 مارس 2021). "بروتين الصويا: إعادة النظر في البنية الجزيئية والتطورات الحديثة في تقنيات المعالجة". المراجعة السنوية لعلوم وتكنولوجيا الأغذية . 12 (1). المراجعات السنوية : 119– 147. doi : 10.1146/annurev-food-062220-104405 . ISSN 1941-1413. PMID 33317319. S2CID 229178367.
- ^ "بسترة الحليب بلطف – باستخدام الموجات الدقيقة". ScienceDaily . مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2018 . تم الاسترجاع 9 مارس 2018 .
قراءة إضافية
- شهادة خبير في الحليب الخام بتاريخ: 25 أبريل 2008 القضية: شركة الألبان العضوية، ذ.م.م. ومزرعة كلرافال، ذ.م.م.، المدعيان، ضد رقم CU-07-00204 ولاية كاليفورنيا والمدعي العام كاوامورا، سكرتير وزارة الأغذية والزراعة في كاليفورنيا، - شهود خبراء: دكتور ثيودور بيلز ودكتور رونالد هول
- وجهة نظر بديلة حول سلامة الحليب المبستر مقارنة بالحليب الطبيعي من جامعة جونز هوبكنز: "دراسة جونز هوبكنز للحليب الخام – حملة من أجل الحليب الحقيقي". Realmilk.com . 12 أغسطس 2015.
- كشف أسرار مدة الصلاحية الممتدة
- هاتش، سيبيل إي (1 يناير 2006). تغيير عالمنا: قصص حقيقية عن مهندسات . رستون، فرجينيا: الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين. رقم ISBN 978-0-7844-0841-4. OCLC 62330858.
