Еще 100 лет назад идея хранить свежие продукты более чем на день казалась бы не просто смехотворной, но и определенно опасной: нет более надежного способа заболеть, чем отравиться испорченной едой. До того, как в начале 20 века были разработаны электрические холодильники, люди покупали свежие продукты каждый день и сразу же использовали их. В наши дни, благодаря более совершенным технологиям хранения продуктов, некоторые виды молока можно хранить в холодильнике большую часть месяца!
Это возможно не только из-за холодильника на кухне, но и из-за того, как молоко (и другие продукты) обрабатывается до того, как они попадут в ваш дом. Ключевым моментом является процесс, называемый пастеризацией, при котором свежие продукты на короткое время нагревают до высоких температур, чтобы убить бактерии, а затем быстро охлаждают перед отправкой в продуктовые магазины. Значительно увеличивая срок хранения упакованных пищевых продуктов, пастеризация зарекомендовала себя как одна из самых важных когда-либо разработанных технологий сохранения пищевых продуктов. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!
Почему этот процесс называется «пастеризация»?
Если вы думаете, что пастеризация - это странное название для нагрева пищи, вы правы. Процесс назван в честь его первооткрывателя, французского биолога Луи Пастера (1822–1895), который наткнулся на эту идею в середине 19 века, пытаясь выяснить, что именно заставляет пищу портиться. Пастер получил научное образование и работал в Лилльском университете, Франция, когда некоторые виноделы предложили ему решить возникшую у них проблему: они не могли понять, почему одни из их вин портятся быстрее, чем другие.
С помощью микроскопа Пастер обнаружил, что дрожжи, используемые для изготовления вина и пива, содержат разные бактерии. Некоторые бактерии помогают производить алкоголь в напитке из сахара (путем процесса, называемого ферментацией), в то время как другие бактерии портят напиток после того, как он был приготовлен. Простое решение Пастера заключалось в том, чтобы ненадолго нагреть вино, чтобы убить вредные бактерии, чтобы напиток не испортился так быстро. Эта идея, получившая название пастеризации, оказалась чрезвычайно успешной и позже была принята, чтобы помочь сохранить широкий спектр других продуктов питания и напитков.
Основываясь на своих идеях, Пастер обратил внимание на медицину. Вместе с другими учеными, такими как Роберт Кох (1843–1910), он внес ряд важных вкладов в микробную теорию болезней: идею о том, что некоторые болезни передаются от человека к человеку, когда бактерии переносят их по воздуху.
Как пастеризуются продукты
Разные продукты пастеризуются по-своему. Даже молоко, которое практически полностью пастеризовано, можно консервировать с помощью нескольких различных процессов.
Традиционно обычное молоко пастеризовали большими партиями, нагревая его примерно до 60 ° C в течение 30 минут или около того. Также можно использовать более быстрый процесс и более высокую температуру в течение меньшего времени: обычно нагревание до 72 ° C в течение всего 30 секунд или около того (или двух отдельных периодов по 15 секунд), гарантирует, что молоко затем сохранится в прохладных условиях в течение следующих 7–12 дней (начиная с момента, когда он покидает завод по переработке, а не с момента прибытия в ваш дом).
Чем выше температура пастеризации, тем дольше будет храниться молоко. В немного другом процессе молоко можно пастеризовать при гораздо более высокой температуре, примерно 140 ° C, всего за 2–3 секунды, получая так называемое UHT (сверхвысокотемпературное) молоко, которое хранится в течение нескольких месяцев.
Многие другие пищевые продукты, которые можно пастеризовать, включают миндаль, пиво, вино, консервы, сыр, яйца и фруктовый сок.
Как работает пастеризатор
Типичный пастеризатор полностью автоматический. Вы наливаете молоко в один конец, и оно течет между набором нагревательных трубок или пластин в течение определенного периода времени (достаточно долго, чтобы убить большую часть вредных бактерий), затем между набором охлаждающих трубок, прежде чем выйти из выпускной трубы. в бутылки. Время и температура нагрева и охлаждения варьируются в зависимости от типа используемого процесса пастеризации.
Очевидно, это очень упрощенно! На практике это немного сложнее и запутаннее. Вот пример пастеризатора, разработанного Фрэнсисом П. Ханраханом для Министерства сельского хозяйства США в конце 1950-х годов, в котором для нагрева молока используется нагнетание пара. На самом деле нет необходимости вдаваться во все детали, чтобы понять этот процесс полностью. Вместо этого в данной статье мы дадим приблизительное представление о последовательности с несколькими ключевыми частями, выделенными красным. Молоко следует по оранжевой дорожке слева направо, а затем обратно. Пар впрыскивается через зеленые линии.
Типичный пастеризатор с впрыском пара, который можно использовать с молоком или другими продуктами.
- Холодное сырое молоко поступает через поплавковый резервуар (1, желтый) слева при температуре около 4–5 ° C (40 ° F).
- Он проходит через теплообменник, называемый регенератором (2, серый), проходя близко к пастеризованному молоку, текущему наружу. Две молочные трубки обмениваются теплом: поступающее молоко нагревается примерно до 38 ° C (100 ° F), выходящее молоко охлаждается.
- Теперь нагретое молоко проходит через подогреватель (красный, 3), пар подается по одному из паропроводов (зеленый), и нагревается до 54 ° C (130 ° F).
- Теперь молоко попадает в цикл пастеризации (обозначены цифрами 7, 8, 12 и 13). Оно перемещается насосом (7), впрыскивается больше пара (8), чтобы нагреть молоко до 72 ° C (161 ° F), и после молоко обтекает длинный контур (12) в течение 15 секунд, чтобы поддерживать жидкость при этой температуре достаточно времени, чтобы произошла пастеризация.
- В точке 13 клапан определяет, достаточно ли горячее молоко для пастеризации. Если нет, он направляется вверх по фиолетовой петле и обратно по цепи, пока температура не станет достаточной.
- После успешной пастеризации молоко поступает в сепаратор (18), все еще при 72 ° C, 161 ° F, где оно мгновенно охлаждается до примерно 53 ° C (128 ° F) и дезодорируется.
- Насос (20) отправляет частично охлажденное молоко через регенератор (2), поэтому оно охлаждается дальше до 7 ° C (45 ° F), передавая свое тепло поступающему молоку.
- Холодильный агрегат (21) охлаждает его до конечной температуры для розлива в бутылки и / или длительного хранения.
Кто изобрел пастеризатор?
Фото: Паровой пастеризатор: типичная машина для ранней пастеризации, разработанная Оге Йенсеном из Топики, штат Канзас, в 1903 году. В ней используется паровой двигатель и шкив (зеленый) для приведения в действие мешалки, которая вращает сливки внутри цилиндра (синий) на несколько сотен раз в минуту. Отработанный пар двигателя подается в цилиндр для нагрева и пастеризации сливок, которые затем уходят через оранжевую трубку в верхней части.
Хотя Луи Пастер открыл процесс термообработки, носящий его имя, машины, выполняющие этот процесс - пастеризации большого количества молока и других продуктов, - были разработаны другими людьми. Самые ранние пастеризаторы были разработаны в 1890-х годах и включают пивоваренную машину Густава Шнайдера 1892/1893 годов и Аппарат Поля Пувреса для пастеризации, стерилизации и охлаждения пива примерно того же времени. Многочисленные машины, специально разработанные для пастеризации молока появились между 1890-ми и 1910-ми годами, в том числе «Процесс» Энрике Таулиса и устройство для стерилизации молока (запатентовано в Чили в 1894 г. и в США в 1896 г.) и Устройство Джейкоба Вудьярда для нагрева, аэрации и охлаждения молока (с 1895 г.). Некоторые из изобретений включали пастеризацию в гениальные приспособления для пищевой промышленности, в том числе комбинированный пастеризатор Дариуса Пейна , созреватель сливок, маслобойку и маслоработницу (с 1901 г.). Люди и по сей день разрабатывают новые виды пастеризаторов: как и термически обработанное молоко, гениальные идеи могут сохраняться очень долго!
Нагревательные элементы для пастеризации
Компания Технонагрев производит различные типы нагревателей для пастеризации молока и других пищевых продуктов. В качестве нагревательных элементов в пастеризаторах могут использоваться керамические сухие ТЭНы в колбе для нагрева жидкости или трубчатые электронагреватели.
Если вы хотите узнать больше о наших нагревателях, звоните нам по телефону или заполняйте запрос на сайте – мы свяжемся с вами и ответим на все ваши вопросы.
