پردازش در دمای فوق بالا

A تترا پاک خط فوق پاستوریزاسیون.

پردازش با دمای فوق بالا(UHT)، روش حرارت فوق بالا یا فوق پاستوریزه. - یک روش پردازش غذا است که غذای مایع را با حرارت دادن تا دمای 140 درحه سیلسیوس (284 درجه فارنهایت) گندزدایی می کند-دمای لازم برای از بین بردن اندوسپورهای باکتریایی - برای مدت دو تا پنج ثانیه است. UHT بیشتر در تولید شیر استفاده می شود، اما این فرآیند برای آب میوه، خامه، شیر سویا، ماست، شراب، سوپ، عسل و خورش ها نیز استفاده می شود. شیر UHT اولین بار در دهه 1960 تولید شد و در دهه 1970 به طور کلی برای مصرف در دسترس قرار گرفت. گرمای استفاده شده در فرآیند UHT می تواند باعث قهوه ای شدن مایلارد و تغییر طعم و بوی لبنیات شود. یک فرآیند جایگزین پاستوریزاسیون فلاش است که در آن شیر تا ۷۲ درجه سلسیوس (۱۶۲ درجه فارنهایت) گرم می شود برای حداقل پانزده ثانیه.

شیر UHT بسته بندی شده در یک کانتینر ضدعفونی کننده یک زندگی متوسط یخچالی انباری بین شش تا نه ماه را دارد. در مقابل، شیر سریع-پاستوریزه شده زندگی قفسه ای تقریبی دو هفته ای از پردازش شدن یا تقریبا یک هفته پس از قرار گرفتن برای فروش را دارد.

تاریخچه

متداول ترین روش استفاده شده برای تهیه شیر امن و با عمر انباری مناسب عملیات حرارتی است. اولین سیستم درباره گرم کردن غیرمستقیم با جریان پایدار (125 درجه سیلسیوس یا 257 درجه فارنهایت برای 6 دقیقه) در سال 1893 تولید شد. در سال 1912 یک روش حرارت مستقیم با جریان پیوسته همراه با مخلوط کردن هوا با شیر در دماهای 130 تا 140 درجه( 266 تا 284 درجه فارنهایت) اختراع شد. با این حال، بدون سیستم های بسته بندی آسپتیک تجاری موجود برای بسته بندی و نگهداری محصول، چنین فناوری به خودی خود چندان مفید نبود و توسعه بیشتر تا دهه 1950 متوقف شد. در سال 1953، APV پیشگام فناوری تزریق بخار بود که شامل تزریق مستقیم بخار از طریق یک نازل مخصوص طراحی شده بود که دمای محصول را فوراً با نام تجاری Uperiser بالا می برد. شیر در قوطی های استریل بسته بندی شده بود. در دهه 1960 APV اولین سیستم تزریق بخار تجاری را با نام تجاری Palarisator راه اندازی کرد.

در سال 1952 و در سوئد، تترا پاک جعبه های مقوایی چهارضلعی را عرضه کرد. آن ها در دهه 1960 بعد از پیشرفت های تکنولوژیک همراه با جمع آوری جعبه و تکنولوژی های جمع آوری ضدعفونی شده همراه با گسترش بین المللی، به یک پیشرفت تجاری دست یافتند . در فرآوری آسپتیک، محصول و بسته بندی به طور جداگانه استریل می شوند و سپس در یک فضای استریل ترکیب و مهر و موم می شوند، برخلاف کنسرو که ابتدا محصول و بسته بندی با هم ترکیب می شوند و سپس استریل می شوند.

قانون واردات شیر 1983 به دست پارلمان بریتانیا تصویب شد، همراه با شکایت موفقیت آمیز به دادگاه دادگستری اروپا که مانع از ممنوعیت واردات شیر UHT توسط دولت شد.

شرکت پارمالات شیر UHT خود در ژوئن 1993 را به ایالات متحده عرضه کرد. . در بازار ایالات متحده، مشتریان از مصرف شیری که در شرایط تبرید تحویل داده نشده ناراضی هستند و تمایلی به خرید آن ندارند. برای مبارزه با این موضوع، شرکت پارمالات شیر UHT خود را در ظروف قدیمی به فروش می‌رساند که به‌طور غیرضروری از راهروی یخچال فروخته می‌شود. شیر UHT همچنین برای بسیاری از محصولات لبنی استفاده می شود.

دولت انگلستان در سال 2008 پیشنهاد تولید 9 واحد از هر 10 واحد به روش UHT را تا پایان سال 2020 را داد. این روش به اعتقاد آنها نیاز به تبرید را به طور محسوسی کاهش داده و در نتیجه با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به محیط زیست کمک می کند. با این حال صنعت شیر با این امر مخالفت کرد و این پیشنهاد رها شد.

تکنولوژی

پردازش در دمای فوق بالا در کارخانه های تولیدی پیچیده صورت میگیرد به شکلی که چندین مرحله پردازش غذا و بسته بندی به صورت خودکار و به ترتیب انجام می شود:

• گرمایش فلاش
• خنک کننده فلاش
• یکسان سازی
• بسته بندی اسپتیک

در مرحله حرارت دادن، مایع اصلاح شده ابتدا ا تا دمای غیر بحرانی ( برای شیر،۷۰–۸۰ درجه سلسیوس (۱۵۸–۱۷۶ درجه فارنهایت) پیش گرم می شود و سپس به سرعت تا دمای مورد نیاز فرآیند گرم می شود. دو نوع فناوری گرمایش وجود دارد: مستقیم ، که در آن محصول در تماس مستقیم با بخار داغ قرار می گیرد، و غیر مستقیم ، که در آن محصول و محیط گرمایش توسط سطوح تماسی تجهیزات جدا می شوند. اهداف اصلی طراحی، هم از نظر کیفیت محصول و هم از نقطه نظر بازدهی، حفظ دمای بالای محصول برای کوتاه ترین مدت ممکن و اطمینان از توزیع یکنواخت دما در سراسر مایع است.

سیستم های گرمایش مستقیم

سیستم های مستقیم این مزیت را دارند که محصول برای مدت زمان کوتاه تری در دمای بالا نگهداری می شود و در نتیجه آسیب حرارتی محصولات حساس مانند شیر را کاهش می دهد. دو گروه از سیستم های مستقیم وجود دارد:

• مبتنی بر تزریق، که در آن بخار با فشار بالا به مایع تزریق می شود. اجازه گرمایش و سرمایش سریع را می دهد، اما فقط برای برخی از محصولات مناسب است. از آنجایی که محصول با نازل داغ تماس پیدا می کند، احتمال گرم شدن بیش از حد موضعی وجود دارد.
• مبتنی بر تزریق (Infusion)، که در آن مایع از طریق یک نازل به محفظه ای با بخار فشار بالا در غلظت نسبتا کم پمپ می شود و سطح تماس بزرگی را فراهم می کند. این روش گرمایش و سرمایش تقریباً لحظه ای و توزیع یکنواخت دما را ایجاد می‌کند و از گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری می کند. برای مایعات با ویسکوزیته کم و زیاد مناسب است.

سیستم های گرمایش غیر مستقیم

در سیستم های غیر مستقیم، محصول توسط یک مبدل حرارتی جامد مشابه آنچه برای پاستوریزاسیون استفاده می شود، گرم می شود. با این حال، با اعمال دماهای بالاتر، به منظور جلوگیری از جوشش، باید فشارهای بالاتری اعمال شود. سه نوع مبدل در حال استفاده وجود دارد:

• مبدل های صفحه ای،
• مبدل های لوله ای
• مبدل های سطح خراشیده.

برای راندمان بالاتر، از آب یا بخار تحت فشار به عنوان وسیله ای برای گرم کردن خود مبدل ها استفاده می شود، همراه با یک واحد احیا که امکان استفاده مجدد از محیط و صرفه جویی در انرژی را فراهم می کند.

خنک کننده فلاش

پس از گرم شدن، محصول داغ به یک لوله نگهدارنده و سپس به یک محفظه خلاء منتقل می شود، جایی که به طور ناگهانی دما را از دست می دهد و تبخیر می شود. این فرآیند که به عنوان خنک کننده فلاش شناخته می شود، خطر آسیب حرارتی را کاهش می دهد، میکروب های گرمادوست را به دلیل کاهش ناگهانی دما غیرفعال می کند، مقداری یا تمام آب اضافی حاصل از تماس با بخار را از بین می برد و برخی از ترکیبات فرار را که تأثیر منفی دارند بر روی کیفیت محصول حذف می‌کنند. میزان خنک سازی و مقدار آب حذف شده توسط سطح خلاء تعیین می شود که باید به دقت کالیبره شود.

یکسان سازی

هموژنیزاسیون بخشی از فرآیند به خصوص برای شیر است. هموژنیزاسیون یک عملیات مکانیکی است که منجر به کاهش اندازه و افزایش تعداد و سطح کل گلبول های چربی در شیر می شود. این امر تمایل شیر به تشکیل خامه در سطح را کاهش می دهد و در تماس با ظروف، پایداری آن را افزایش می دهد و آن را برای مصرف کنندگان خوش طعم تر می کند.

استفاده در سراسر جهان

شیر UTH یک موفقیت بزرگ را در اروپا تجربه کرده است به طوری که در قاره‌ی اروپا از هر ده نفر، هفت نفر به طور مرتب آ را مصرف می‌کنند. در کشورهایی با آب و هوای گرمتر مانند اسپانیا، شیر UHT به دلیل هزینه بالای حمل و نقل یخچالی و "کابینت های خنک ناکارآمد" ترجیح داده می شود. UHT در شمال اروپا و اسکاندیناوی، به ویژه در دانمارک، فنلاند، نروژ، سوئد، انگلستان و ایرلند کمتر محبوب است. همچنین در یونان، جایی که شیر پاستوریزه تازه، به دلیل قوانین و نگرش های اجتماعی، محبوبیت کمتری دارد.

در حالی که اکثر شیرهای معمولی فروخته شده در ایالات متحده پاستوریزه هستند، سهم قابل توجهی از شیر ارگانیک فروخته شده در ایالات متحده تحت درمان با UHT است (شیر ارگانیک در مکان های کمتری تولید می شود و در نتیجه زمان بیشتری را در زنجیره تامین می گذراند و بنابراین ممکن است قبل یا مدت کوتاهی پس از آن فاسد شود. در صورت پاستوریزه به فروش می رسد).

مصرف شیر UHT در اروپا به عنوان درصد از کل مصرف ، از سال 2007

کشور	درصد
Austria	20.3
Belgium	96.7
Croatia	73
Czech Republic	71.4
Denmark	0.0
Finland	2.4
France	95.5
Germany	66.1
Greece	0.9
Hungary	35.1
Ireland	2.1
Italy	49.8
Netherlands	20.2
Norway	5.3
Poland	48.6
Portugal	92.9
Slovakia	35.5
Spain	95.7
Sweden	5.5
Switzerland	62.8
Turkey	53.1
United Kingdom	8.4

اثرات روی کیفیت

کپسول های شیر UHT

شیر UHT حاوی همان مقدار کالری و کلسیم شیر پاستوریزه است. مقداری از ویتامین B ₁₂ ، ویتامین C (که شیر منبع قابل توجهی نیست) و تیامین می تواند در شیر UHT از بین برود. شیر UHT حاوی ۷۰۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱ فولات در ۷۰۰۲۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱۰۰ ، در حالی که شیر پاستوریزه حاوی ۷۰۰۰۹۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۹ </link>

ساختار پروتئین شیر UHT با ساختار پروتئین شیر شیر پاستوریزه متفاوت است، که مانع از جدا شدن آن در پنیر سازی می شود.

دو مطالعه منتشر شده در اواخر قرن بیستم نشان داد که UHT محافظت شده باعث می شود پروتئین های موجود در شیر گسترش یابد و صاف شود، و گروه های سولفیدریل (SH) که قبلا "دفن شده" هستند، که معمولا در پروتئین طبیعی پنهان می شوند، باعث می شوند طعم های بسیار پخته یا سوخته توسط دهان انسان حس شود. یک مطالعه با بی حرکت کردن سولفیدریل اکسیداز در شیر خیس گرم UHT، محتوای تیول را کاهش داد و پس از اکسیداسیون آنزیماتیک طعم بهبود یافته را گزارش کرد. دو نویسنده آمریکایی قبل از گرم شدن، ترکیب افلاونوئید ایپیکاتچین را به شیر اضافه کردند و کاهش جزئی آرائشی تولید شده از طریق ترم را گزارش دادند.

برای مطالعه بیشتر

• پردازش بی نظمی
• حفظ مواد غذایی
• ذخیره سازی مواد غذایی
• بسته بندی مواد غذایی
• مهندسی مواد غذایی
• پسترسازی
• پستر کردن فلاش

منابع

1. "CFR - Code of Federal Regulations Title 21". FDA. 1 April 2016.
2. "Introduction | Food Science". University of Guelph. Archived from the original on 2021-03-22. Retrieved 2019-03-17.
3. "UHT Processing". University of Guelph, Department of Dairy Science and Technology. Archived from the original on 2008-01-12. Retrieved 2008-01-07.
4. Elliott, Valerie (2007-10-15). "Taste for a cool pinta is a British Tradition". The Times. London. Retrieved 2008-04-03.
5. Clare, D.A.; W.S. Bang; G. Cartwright; M.A. Drake; P. Coronel; J. Simunovic (1 December 2005). "Comparison of Sensory, Microbiological, and Biochemical Parameters of Microwave Versus Indirect UHT Fluid Skim Milk During Storage". Journal of Dairy Science. 88 (12): 4172–4182. doi:10.3168/jds.S0022-0302(05)73103-9. PMID 16291608.
6. "Why does organic milk last so much longer than regular milk?". scientificamerican.com. 2008-06-06.
7. "Long Life Dairy, Food and Beverage Products" (PDF). SPX Flow Technology. 2013. p. 16. Archived from the original (PDF) on 2018-06-19.
8. Chavan, R. S.; Chavan, S. R.; Khedkar, C. D.; Jana, A. H. (2011). "UHT Milk Processing and Effect of Plasmin Activity on Shelf Life: A Review". Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 10 (5): 251–268. doi:10.1111/j.1541-4337.2011.00157.x.
9. Kaye, Leon (2011-05-10). "Tetra Pak vs Plastic Water Bottles?". The Guardian. Retrieved 2016-05-11.
10. Jukes, D. J. (2013-09-11). Food Legislation of the UK: A Concise Guide. ISBN 9781483182636.
11. Janofsky, Michael (1993-06-26). "Seeking to Change U.S. Tastes; Italian Company Sings The Praises of UHT Milk". The New York Times print archive. Retrieved 2008-04-03.
12. "Dairy Road Map outlines target for greenhouse gas cut". Farmers Guardian. 2008-05-02. Archived from the original on 2008-12-14. Retrieved 2008-04-03.
13. Elliott, Valerie (2007-10-15). "The UHT route to long-life planet". London: Times Online. Archived from the original on 2011-08-13. Retrieved 2008-04-03.
14. Alan H. Varnam (6 December 2012). Milk and Milk Products: Technology, chemistry and microbiology. Springer Science & Business Media. pp. 58–62. ISBN 978-1-4615-1813-6.
15. Duizer, Lisa. "UHT Methods". The Dairy Science and Technology eBook. University of Guelph, Food Science. Archived from the original on 2021-08-02.
16. Duizer, Lisa. "Homogenization of Milk and Milk Products". The Dairy Science and Technology eBook. University of Guelph, Food Science. Archived from the original on 2021-05-17.
17. Solomon. Zaichkowsky, Polegato.Consumer Behavior: Pearson, Toronto. 2005. p. 39
18. "Without prejudice". Dairy Industries International. 1995. Archived from the original on 2009-07-09. Retrieved 2008-04-03.
19. "Fresh milk: a controversial subject between the government and the EU". irtea.gr. 2016-09-09.
20. "Udio trajnog mlijeka veći od 70%" (به کروات). Zagreb: Ja Trgovac. 2009-09-08. Archived from the original on 2010-09-09. Retrieved 2010-03-05.
21. Morago, Greg (27 December 2003). "UHT: Milking it for all it's worth". Hartford Courant.
22. "How To Make Paneer Cheese in 30 Minutes". The Kitchn. Retrieved 2014-02-19.
23. Colahan-Sederstrom, P. M.; Peterson, D. G. (2005). "Inhibition of key aroma compound generated during ultrahigh-temperature processing of bovine milk through epicatechin addition". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53 (2): 398–402. doi:10.1021/jf0487248. PMID 15656679.

لینک های خارجی

Milk in a Box – Losing the bottle توسط Wayback Machine (بایگانی‌شده ۲۰۱۷-۰۴-۰۲) From: Interesting Thing of the Day