Zpracování ultravysokou teplotou - Ultra-high-temperature processing

„UHT“ přeadresuje tady. Pro další použití viz UHT (disambiguation).

A Tetra Pak ultra-pasterizační linka.

Zpracování ultravysokou teplotou (UHT), ultra-tepelné zpracovánínebo ultra-pasterizace[1] je zpracování potravin technologie, která sterilizuje tekuté jídlo zahřátím nad 135 ° C (275 ° F) - teplota potřebná k usmrcení bakterií endospory - po dobu 2 až 5 sekund.[2] UHT se nejčastěji používá při výrobě mléka, ale tento proces se také používá pro ovocné džusy, smetanu, sójové mléko, jogurty, víno, polévky, med a dušená masa.[3] Mléko UHT bylo poprvé vyvinuto v 60. letech 20. století a běžně dostupné pro spotřebu bylo v 70. letech.[4]

Může způsobit teplo použité během procesu UHT Maillardovo hnědnutí a změnit chuť a vůni mléčných výrobků.[5] Alternativní postup je flash pasterizace, ve kterém se mléko zahřívá na 72 ° C (162 ° F) po dobu nejméně 15 sekund.

UHT mléko balené ve sterilní nádobě má typické nechlazené skladovatelnost šest až devět měsíců. Naproti tomu má pasterizované mléko HTST trvanlivost asi dva týdny od zpracování nebo asi jeden týden od uvedení do prodeje. Významné procento mléka prodaného v USA jako biopotraviny je léčeno UHT.[6]

Dějiny

Nejběžněji používanou technikou k zajištění bezpečného a stabilního mléka je tepelné ošetření. První systém zahrnující nepřímé ohřívání s nepřetržitým tokem (125 ° C [257 ° F] po dobu 6 minut) byl vyroben v roce 1893. V roce 1912 byla provedena metoda přímého ohřevu s nepřetržitým tokem a směšování páry s mlékem při teplotách 130 až 140 ° C (266 až 284 ° F) byl patentován. Nicméně, bez komerčně dostupné aseptické balení systémy pro balení a skladování produktu, taková technologie nebyla sama o sobě příliš užitečná a další vývoj byl zastaven až do padesátých let. V roce 1953 byla společnost APV průkopníkem technologie vstřikování páry, zahrnující přímé vstřikování páry pomocí speciálně navržené trysky, která okamžitě zvyšuje teplotu produktu pod značkou Uperiser; mléko bylo baleno ve sterilních plechovkách. V 60. letech uvedla společnost APV na trh první komerční parní infuzní systém pod značkou Palarisator.[7][8]

Ve Švédsku, Tetra Pak uvedla na trh čtyřstěnné lepenkové kartony v roce 1952. Komerční průlom přinesly v 60. letech po technologickém pokroku, kdy spojily technologie montáže lepenky a aseptické obaly a následně mezinárodní expanzi. Při aseptickém zpracování jsou produkt a obal sterilizovány samostatně a poté spojeny a uzavřeny ve sterilní atmosféře, na rozdíl od konzervování, kde jsou produkt a obal nejprve spojeny a poté sterilizovány.[9]

The Zákon o dovozu mléka z roku 1983 byl předán Parlament Velké Británie po úspěšném odvolání k Evropský soudní dvůr která zabránila vládě v zákazu dovozu UHT mléka.[10]

V červnu 1993 Parmalat představila své UHT mléko do Spojených států.[11]Na americkém trhu jsou spotřebitelé znepokojeni konzumací mléka, které se nedodává v chladu, a zdráhají se jej koupit. Abychom tomu zabránili, Parmalat prodává své UHT mléko ve staromódních nádobách, zbytečně prodávaných z chladničky.[6] UHT mléko se také používá pro mnoho mléčných výrobků.

V roce 2008 vláda Spojeného království navrhla do roku 2020 vyrobit 9 pint z každých 10 jako UHT[12] o nichž věřili, že významně sníží potřebu chlazení, a tím zvýhodní životní prostředí snížením emisí skleníkových plynů.[13] Mléčný průmysl se však postavil proti tomu a od návrhu se upustilo.[Citace je zapotřebí ]

Technologie

Zpracování ultravysokou teplotou se provádí ve složitých výrobních závodech, které provádějí několik fází zpracování a balení potravin automaticky a postupně:[14]

  • Flash ohřev
  • Flash chlazení
  • Homogenizace
  • Aseptické balení

Ve fázi ohřevu se upravená kapalina nejprve předehřeje na nekritickou teplotu (70–80 ° C [158–176 ° F] pro mléko) a poté se rychle zahřeje na teplotu požadovanou procesem. Existují dva typy topných technologií: Přímo, kde je výrobek vystaven přímému kontaktu s horkou párou, a nepřímý, kde produkt a topné médium zůstávají odděleny kontaktními plochami zařízení. Hlavními cíli designu, a to jak z hlediska kvality produktu, tak z hlediska účinnosti, je udržovat vysokou teplotu produktu po co nejkratší dobu a zajistit rovnoměrné rozložení teploty.[14][15]

Přímé topné systémy

Přímé systémy mají tu výhodu, že se produkt udržuje na vysoké teplotě po kratší dobu, čímž se snižuje tepelné poškození citlivých produktů, jako je mléko. Existují dvě skupiny přímých systémů:[15]

  • Injekční, kde se do kapaliny vstřikuje vysokotlaká pára. Umožňuje rychlé vytápění a chlazení, ale je vhodný pouze pro některé produkty. Při kontaktu výrobku s horkou tryskou existuje možnost místního přehřátí.
  • Na bázi infuze, kde je kapalina čerpána a tryska do komory s vysokotlakou párou při relativně nízké koncentraci, poskytující velkou povrchovou kontaktní plochu. Touto metodou se dosahuje téměř okamžitého ohřevu a chlazení a rovnoměrného rozložení teploty, čímž se zabrání místnímu přehřátí. Je vhodný pro kapaliny nízké i vysoké viskozita.

Nepřímé topné systémy

V nepřímých systémech je produkt zahříván pevnou látkou výměník tepla podobné těm, které se používají pro pasterizaci. Protože se však používají vyšší teploty, je nutné použít vyšší tlaky, aby se zabránilo varu.[14] Používají se tři typy výměníků:[15]

  • Deskové výměníky,
  • Trubkové výměníky
  • Odpadní výměníky.

Pro vyšší účinnost se jako médium pro ohřev samotných výměníků používá tlaková voda nebo pára, doplněná regenerační jednotkou, která umožňuje opětovné použití média a úsporu energie.[14]

Flash chlazení

Po zahřátí se horký produkt vede do přídržné trubice a poté do a vakuová komora, kde náhle ztrácí teplotu a odpařuje se. Proces označovaný jako bleskové chlazení„Snižuje riziko tepelného poškození, odstraňuje část nebo veškerou přebytečnou vodu získanou kontaktem s párou a odstraňuje některé těkavé sloučeniny, které negativně ovlivňují kvalitu produktu. Rychlost ochlazování a množství odstraněné vody je určeno úrovní vakua, kterou je třeba pečlivě kalibrovat.[14]

Homogenizace

Hlavní článek: Homogenizace (chemie)

Homogenizace je součástí procesu speciálně pro mléko. Homogenizace je mechanické ošetření, které má za následek zmenšení velikosti a zvýšení počtu a celkového povrchu tukových kuliček v mléce. To snižuje tendenci mléka tvořit krém na povrchu a při kontaktu s nádobami zvyšuje jeho stabilitu a zvyšuje jeho chutnost pro spotřebitele.[16]

Celosvětové použití

UHT mléko zaznamenalo velký úspěch ve velké části Evropy, kde jej na celém kontinentu pravidelně pije 7 z 10 lidí.[17] V zemích s teplejším podnebím, jako je Španělsko, se dává přednost UHT mléku z důvodu vysokých nákladů na přepravu v chladu a „neefektivních chladicích skříní“.[18] UHT je méně populární v severní Evropě a ve Skandinávii, zejména v Dánsku, Finsku, Norsku, Švédsku, Velké Británii a Irsku. Méně populární je také v Řecku, kde je nejoblíbenější čerstvé pasterizované mléko.

Spotřeba mléka UHT v Evropě jako procento z celkové spotřeby od roku 2007[13]
Zeměprocent
 Rakousko20.3
 Belgie96.7
 Chorvatsko73[19]
 Česká republika71.4
 Dánsko0.0
 Finsko2.4
 Francie95.5
 Německo66.1
 Řecko0.9
 Maďarsko35.1
 Irsko2.1
 Itálie49.8
 Holandsko20.2
 Norsko5.3
 Polsko48.6
 Portugalsko92.9
 Slovensko35.5
 Španělsko95.7
 Švédsko5.5
  Švýcarsko62.8
 krocan53.1[Citace je zapotřebí ]
 Spojené království8.4

Nutriční účinky

Kartony UHT mléka

UHT mléko obsahuje stejný počet kalorií a vápník tak jako pasterizované mléko. Nějaká ztráta vitamin B12, vitamín C a thiamin se může vyskytovat v UHT mléce.[20] UHT mléko obsahuje 1 μg folát na 100 g, zatímco pasterizované mléko obsahuje 9 μg.[21]

Struktura bílkovin UHT mléka se liší od struktury pasterizované mléko, což mu brání v separaci při výrobě sýra.[22]

Dvě studie publikované na konci 20. století ukázaly, že léčba UHT způsobuje, že se bílkoviny obsažené v mléce odvíjejí a zplošťují a dříve „pohřbené“ sulfhydryl Skupiny (SH), které jsou obvykle maskované v přírodním proteinu, způsobují, že se lidské patro objeví extrémně vařené nebo spálené příchutě. Jedna studie snížila thiol imobilizací sulfhydryl oxidáza v odstředěném mléce ohřátém na UHT a poté hlášeno enzymatická oxidace, vylepšená chuť.[5] Dva američtí autoři před zahřátím přidali flavonoid sloučenina epikatechin do mléka a uvádí částečné snížení tepelně generovaných vůní.[23]

Viz také

Reference

  1. ^ „CFR - Kodex federálních předpisů, hlava 21“. FDA. 1. dubna 2016.
  2. ^ "Úvod | Věda o potravinách". www.uoguelph.ca. Citováno 17. března 2019.
  3. ^ „Zpracování UHT“. University of Guelph, Department of Dairy Science and Technology. Citováno 7. ledna 2008.
  4. ^ Elliott, Valerie (15. října 2007). „Taste for a cool pinta is a British Tradition“. Časy. Londýn. Citováno 3. dubna 2008.
  5. ^ A b Clare, D.A .; W.S. Bang; G. Cartwright; M.A. Drake; P. Coronel; J. Simunovic (1. prosince 2005). „Porovnání senzorických, mikrobiologických a biochemických parametrů mikrovlnného versus nepřímého tekutého odstředěného mléka UHT během skladování“. Journal of Dairy Science. 88 (12): 4172–4182. doi:10.3168 / jds.S0022-0302 (05) 73103-9. PMID  16291608.
  6. ^ A b „Proč bio mléko vydrží mnohem déle než běžné mléko?“. scientificamerican.com.
  7. ^ „Mléčné výrobky, potraviny a nápoje s dlouhou životností“ (PDF). Technologie SPX Flow. p. 16.
  8. ^ Chavan, R. S .; Chavan, S. R .; Khedkar, C. D .; Jana, A. H. (2011). „Zpracování mléka UHT a vliv aktivity plazminu na dobu použitelnosti: recenze“. Komplexní recenze v potravinářské vědě a bezpečnosti potravin. 10 (5): 251–268. doi:10.1111 / j.1541-4337.2011.00157.x.
  9. ^ Kaye, Leon (10. května 2011). „Tetra Pak vs plastové lahve na vodu?“. Opatrovník. Citováno 11. května 2016.
  10. ^ Jukes, D. J. (11. září 2013). Potravinová legislativa Spojeného království: Stručný průvodce. ISBN  9781483182636.
  11. ^ Janofsky, Michael (26. června 1993). „Snaha změnit chuť USA; italská společnost chválí UHT mléko“. The New York Times. Citováno 3. dubna 2008.
  12. ^ „Mapa mléčných výrobků uvádí cíl snížení emisí skleníkových plynů“. Farmář Guardian. Citováno 3. dubna 2008.
  13. ^ A b Elliott, Valerie (15. října 2007). „Cesta UHT na planetu s dlouhým životem“. London: Times Online. Citováno 3. dubna 2008.
  14. ^ A b C d E Alan H. Varnam (6. prosince 2012). Mléko a mléčné výrobky: Technologie, chemie a mikrobiologie. Springer Science & Business Media. str. 58–62. ISBN  978-1-4615-1813-6.
  15. ^ A b C Duizer, Liso. "UHT metody". Elektronická kniha o mléčné vědě a technologii. University of Guelph, potravinářská věda.
  16. ^ Duizer, Liso. „Homogenizace mléka a mléčných výrobků“. Elektronická kniha o mléčných výrobách a vědě. University of Guelph, potravinářská věda.
  17. ^ Solomon. Zaichkowsky, Polegato.Spotřebitelské chování: Pearson, Toronto. 2005. s. 39
  18. ^ "Bez předsudků". Dairy Industries International. Citováno 3. dubna 2008.
  19. ^ „Udio trajnog mlijeka veći od 70%“. Ja Trgovac. Citováno 5. března 2010.
  20. ^ Greg Morago (27. prosince 2003). „UHT: Dojení za všechno, co stojí za to“. Hartford Courant. Citováno 3. dubna 2008.
  21. ^ „Chuť chladné pinty je britská tradice“. Časy. Citováno 3. dubna 2008.
  22. ^ „Jak vyrobit sýr Paneer za 30 minut“. Kitchn. Citováno 19. února 2014.
  23. ^ Colahan-Sederstrom, P. M .; Peterson, D. G. (2005). „Inhibice klíčové aromatické sloučeniny vznikající při zpracování hovězího mléka ultravysokou teplotou přidáním epikatechinu“. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53 (2): 398–402. doi:10.1021 / jf0487248. PMID  15656679.

externí odkazy