Pasteurisering

Mikrobiologi af pasteuriseret mælk

Råmælk indeholder ofte mikroorganismer i størrelsesordenen 104-105 cfu ml-1, og det omfang, hvori antallet af mikroorganismer kan reduceres ved pasteurisering, afhænger ikke kun af det oprindeligt tilstedeværende antal, men også af typen af organismer. Mikrofloraen i pasteuriseret mælk er af to typer: kontaminanter efter pasteurisering, som er kommet ind i mælken efter opvarmning, og varmebestandige bakterier, som har overlevet opvarmningen. Generelt ødelægges næsten alle gramnegative organismer i mælk ved pasteurisering ved 63 °C i 30 minutter, og selv om nogle termofile og mesofile bakterier, f.eks. mikrokokker og Streptococcus spp. som er termodure, kan overleve pasteurisering, vokser de meget langsomt, når den pasteuriserede mælk er nedkølet til 4 °C; coryneforme bakterier er en anden gruppe, der ofte forekommer i pasteuriseret mælk, men de vokser meget langsomt i afkølet mælk og forårsager sjældent defekter. Methylenblåtesten er et almindeligt værktøj til kvalitetskontrol af pasteuriseret mælk, og affarvning efter 30 minutter viser, om pasteuriseringen er tilstrækkelig. Tærskelværdien for bakterier for bitterhed og dårlig smag er <1 × 107 cfu ml-1, og den sædvanlige holdbarhed for en pasteuriseret mælk bør være >4 dage under køling.

De endospore-dannende slægter – såsom Bacillus og i mindre grad Clostridium – kan være vigtige med hensyn til fordærv af produkter fremstillet af forurenet mælk. Selv om de anaerobe sporedannere kan overleve i pasteuriseret mælk, er de normalt ikke i stand til at formere sig på grund af et højt redoxpotentiale; Bacillus-slægten er derimod i stand til at forblive aktiv efter pasteurisering, og dens sporer kan forårsage fordærvelse af varmebehandlet mælk. Varmebehandlet mælk er mere egnet til vækst af S. aureus og til produktion af enterotoksiner fra S. aureus end rå mælk. Derfor er overvågning af tilstedeværelsen af dette særlige patogen i varmebehandlet mælk af største betydning for den hygiejniske acceptabilitet af forarbejdet flydende mælk.

De vigtigste mikroorganismer, der vokser og forårsager fordærv i kølet pasteuriseret mælk, er psykrotrofe mikroorganismer, og da disse er varmelabile, er den mest almindelige oprindelse for psykrotrofe mikroorganismer kontaminering efter pasteurisering. Der er to hovedkilder til kontaminering efter pasteurisering: mælkerester fra udstyr og aerosoler. Termofile mikroorganismer, der har overlevet opvarmningsprocessen, kan sætte sig fast på overfladen af pladevarmevekslere med høj varmegenvinding. Væksten af disse mikroorganismer sker fortrinsvis i et temperaturområde på 45-60 °C i regenerationssektionen. Som følge heraf bliver det allerede opvarmede produkt genkontamineret, inden det forlader pasteurisatoren. I hvilket omfang bakterierne sætter sig fast på pladerne, afhænger af, hvilken form for varmebehandling af mælken der er foretaget før pasteuriseringen. Termisk behandling af råmælk eller langvarig cirkulation af mælk i pasteuriseringsmaskinen er de vigtigste faktorer, der bestemmer omfanget af biofilmdannelse på varmepladerne. Det er ret vanskeligt at udrydde biofilm på overfladen af mælkeudstyr ved at anvende rutinemæssige protokoller for rengøring på stedet. Påfyldningsdyser, kartonformningsdorne og pasteuriseringsapparater er blandt de mest almindelige kilder til forurening efter pasteurisering. Mælkens kontaktflade er en vej for mikrobielle aerosoler til at kontaminere pasteuriseret mælk. Især luftbåren gær, skimmel, bakterier og sporer kan lande på mælkekontaktfladen og dermed kontaminere den pasteuriserede mælk. De selvlukkede påfyldningsenheder er meget sikrere end ulukkede påfyldningsenheder med hensyn til kontaminering af varmebehandlet mælk efter pasteurisering med luftbårne mikroorganismer.

Efter opvarmning kan visse medlemmer af Enterobacteriaceae, herunder Serratia, Enterobacter, Citrobacter og Hafnia, være numerisk dominerende, men ikke desto mindre består den endelige fordærvsmikroflora af psykrotrofe gramnegative stænger, f.eks. Pseudomonas, Alcaligenes og Flavobacterium. Pasteuriseret mælk skal opfylde kravene til en fosfataseprøve. Fosfatase er et enzym, der findes naturligt i rå mælk og ødelægges ved en temperatur, der kun er lidt højere end den, der anvendes til at ødelægge M. tuberculosis.

Generelt fordærves pasteuriseret mælk med smag hurtigere end pasteuriseret mælk uden smag. Det blev påvist, at det chokoladepulver, der blev anvendt til fremstilling af pasteuriseret mælk med chokoladesmag, stimulerede væksten af bakterier i mælken, men at det ikke indførte yderligere mikrober i mælken. Generationstiden for bakterier i pasteuriseret mælk med smag var meget hurtigere end i den pasteuriserede mælk uden smag. I en tidligere undersøgelse blev det konstateret, at væksten af L. monocytogenes i chokolademælk var mere udtalt end i skummet- og sødmælk og piskefløde.

Fedtindholdet i pasteuriseret mælk har ingen marginal effekt på væksten af patogene bakterier. Der blev ikke konstateret nogen forskel mellem holdbarheden af skummetmælk (0,1 % fedt), halvskummetmælk (1,6 % fedt) og sødmælk (3,8 % fedt) tilsat med eller uden Pseudomonas spp. ved 4 og 7 °C. Antallet af L. monocytogenes i skummetmælk, sødmælk og piskefløde var heller ikke signifikant forskelligt. Det er derfor rimeligt at antage, at fedtstandardisering har en ubetydelig virkning på mikrobiologien i pasteuriseret mælk.

Fremstillingsteknologien for koncentreret flydende mælk omfatter forvarmningsbehandling ved pasteurisering, inddampning og afkøling. Den kondenserede mælk kræver en mere intensiv forvarmningsbehandling for at sikre lagringsstabilitet, der kan tilsættes et stabilisator, og det færdige produkt steriliseres i en dåse ved retortering. Generelt forventes det, at kondenseret eller inddampet mælk ikke indeholder mikroorganismer. Som følge af utilstrækkelig varmebehandling eller utætheder i dåsen kan den kondenserede eller kondenserede mælk imidlertid blive fordærvet. Geobacillus stearothermophilus, en obligatorisk termofil organisme, er den organisme, der primært er ansvarlig for fordærvelsesmekanismen i disse produkter, især når de opbevares ved unormalt høje temperaturer. Almindelige kondenserede mælkeprodukter indeholder normalt ingen tilsætningsstoffer, og de opbevares derfor på køl. Termoduriske bakterier kan overleve pasteurisering og varmebehandling under inddampning; derfor skal der anvendes mælk af høj kvalitet til fremstilling af kondenseret eller inddampet mælk, og der skal sørges for at undgå kontaminering efter forarbejdningen fra omgivelser og udstyr.

På grund af det høje sukkerindhold og den lave vandaktivitet i sødet kondenseret mælk er den relativt mindre udsat for mikrobiel fordærv end usødet kondenseret mælk. Osmofile, saccharosefermenterende gær og skimmelsvampe er primært ansvarlige for fordærv af sødet kondenseret mælk. Under påfyldning er det vigtigt at fjerne fri luft, da skimmelsvampe kan vokse på dåsens overflade, når der er tilstrækkelig luft til rådighed.