Pasteurisering

Mikrobiologi i pastöriserad mjölk

Råmjölk innehåller ofta mikroorganismer i storleksordningen 104-105 cfu ml-1, och i vilken utsträckning antalet mikroorganismer kan minskas genom pastörisering beror inte bara på det antal som finns initialt utan också på typen av organismer. Förstörande mikroflora i pastöriserad mjölk är av två typer: föroreningar efter pastörisering, som har kommit in i mjölken efter upphettning, och värmebeständiga bakterier, som har överlevt upphettningen. I allmänhet förstörs nästan alla gramnegativa organismer i mjölk vid pastörisering vid 63 °C i 30 minuter, och även om vissa termofila och mesofila bakterier, t.ex. mikrokokter och Streptococcus spp. som är termoduriska, kan överleva pastöriseringen, växer de mycket långsamt när den pastöriserade mjölken väl kyls ned till 4 °C. Coryneformiska bakterier är en annan grupp som ofta förekommer i pastöriserad mjölk, men de växer mycket långsamt i den kylda mjölken och orsakar sällan defekter. Metylenblåttestet är ett vanligt verktyg för kvalitetskontroll av pastöriserad mjölk och avfärgning efter 30 minuter visar att pastöriseringen är tillräcklig. Tröskelvärdet för bakterier som ger bitterhet och dålig smak är <1 × 107 cfu ml-1, och den vanliga hållbarhetstiden för en pastöriserad mjölk bör vara >4 dagar i kylskåp.

De endosporbildande släktena – såsom Bacillus och, i mindre utsträckning, Clostridium – kan ha stor betydelse när det gäller fördärv av produkter som tillverkats av kontaminerad mjölk. Även om de anaeroba sporbildarna kan överleva i pastöriserad mjölk kan de vanligtvis inte föröka sig på grund av den höga redoxpotentialen; släktet Bacillus kan däremot förbli aktivt efter pastörisering, och dess sporer kan orsaka förstörelse av värmebehandlad mjölk. Värmebehandlad mjölk är mer lämpad för tillväxt och enterotoxinproduktion av S. aureus än obehandlad mjölk. Därför är övervakning av förekomsten av denna särskilda patogen i värmebehandlad mjölk av största vikt när det gäller den hygieniska godtagbarheten av bearbetad flytande mjölk.

De viktigaste mikroorganismerna som växer och orsakar förstörelse av kyld pastöriserad mjölk är psykrotrofa mikroorganismer, och eftersom dessa är värmelabila är det vanligaste ursprunget för psykrotrofa mikroorganismer kontaminering efter pastörisering. Det finns två huvudsakliga källor till kontaminering efter pastörisering: mjölkrester från utrustning och aerosoler. Termofila mikroorganismer som överlevt uppvärmningsprocessen kan fästa på ytan av plattvärmeväxlare med hög värmeåtervinning. Tillväxten av dessa mikroorganismer sker företrädesvis i ett temperaturintervall på 45-60 °C i regenereringssektionen. Detta leder till att redan upphettade produkter återkontamineras innan de lämnar pastöriseringsanläggningen. I vilken utsträckning bakterierna fäster på plattorna beror på vilken typ av värmeförbehandling av mjölken före pastöriseringen. Termisering av obehandlad mjölk eller långa tider av mjölkcirkulation i pastöriseringsmaskinen är de viktigaste faktorerna som bestämmer omfattningen av biofilmsbildning på värmeplattorna. Det är ganska svårt att utrota biofilmer på ytan av mjölkutrustning genom att tillämpa rutinmässiga protokoll för rengöring på plats. Fyllarmunstycken, kartongformningsdorn och pastöriseringsapparater är bland de vanligaste källorna till kontaminering efter pastörisering. Mjölkkontaktytan är en väg för mikrobiella aerosoler att kontaminera pastöriserad mjölk. I synnerhet kan luftburen jäst, mögel, bakterier och sporer landa på mjölkkontaktytan och på så sätt kontaminera pastöriserad mjölk. De självslutna påfyllningsenheterna är mycket säkrare än icke slutna påfyllningsenheter när det gäller kontaminering av värmebehandlad mjölk efter pastörisering med luftburna mikroorganismer.

Efter upphettning kan vissa medlemmar av Enterobacteriaceae, inklusive Serratia, Enterobacter, Citrobacter och Hafnia, vara numeriskt dominerande, men icke desto mindre består den slutgiltiga mikrofloran av psykrotrofa gramnegativa stavar, till exempel Pseudomonas, Alcaligenes och Flavobacterium. Pastöriserad mjölk måste uppfylla kraven för ett fosfatastest. Fosfatas är ett enzym som finns naturligt i obehandlad mjölk och som förstörs vid en temperatur som endast är något högre än den som används för att förstöra M. tuberculosis.

I allmänhet förstörs smaksatt pastöriserad mjölk snabbare än osmaksad pastöriserad mjölk. Det visades att det chokladpulver som används vid tillverkningen av pastöriserad mjölk med chokladsmak stimulerade tillväxten av bakterier i mjölken, men att det inte introducerade ytterligare mikrober i mjölken. Generationstiden för bakterier i smaksatt pastöriserad mjölk var mycket snabbare än den smaklösa motsvarigheten. I en tidigare studie fann man att tillväxten av L. monocytogenes i chokladmjölk var mer uttalad än i skummjölk, helmjölk och vispgrädde.

Fettinnehållet i pastöriserad mjölk har ingen marginell effekt på tillväxten av patogena bakterier. Ingen skillnad noterades mellan hållbarhetstiderna för skummjölk (0,1 % fett), halvmjölk (1,6 % fett) och helmjölk (3,8 % fett) som tillsatts med eller utan Pseudomonas spp. vid 4 och 7 °C. Antalet L. monocytogenes i skummjölk, helmjölk och vispgrädde skiljde sig inte heller nämnvärt åt. Därför är det rimligt att anta att standardisering av fett har en försumbar effekt på mikrobiologin i pastöriserad mjölk.

Herställningstekniken för koncentrerad flytande mjölk innefattar pastörisering förvärmningsbehandling, avdunstning och kylning. Den kondenserade mjölken kräver en intensivare förvärmningsbehandling för att säkerställa lagringsstabilitet, en stabilisator kan tillsättas och den färdiga produkten steriliseras i en burk genom retortering. I allmänhet förväntas kondenserad eller kondenserad mjölk inte innehålla några mikroorganismer. Till följd av otillräcklig värmebehandling eller läckage i burken kan dock den kondenserade eller kondenserade mjölken förstöras. Geobacillus stearothermophilus, som är en obligatorisk termofil, är den organism som är den främsta orsaken till att dessa produkter förstörs, särskilt när de förvaras vid onormalt höga temperaturer. Vanliga kondenserade mjölkprodukter innehåller vanligtvis inga tillsatser och förvaras därför i kylskåp. Termoduriska bakterier kan överleva pastörisering och värmebehandling under indunstning; därför måste mjölk av hög kvalitet användas vid tillverkning av kondenserad eller indunstad mjölk och man måste se till att förhindra kontaminering efter bearbetningen från miljö och utrustning.

På grund av det höga sockerinnehållet och den låga vattenaktiviteten i sötad kondenserad mjölk är den relativt sett mindre utsatt för mikrobiell nedbrytning än osötad kondenserad mjölk. Osmofila, sackarosfermenterande jäst och mögel är de främsta orsakerna till att sötad kondenserad mjölk förstörs. Under fyllningen är det viktigt att eliminera fri luft, eftersom mögel kan växa på burkens yta när det finns tillräckligt med luft.