بخشی از مقاله
چکیده
با افزایش تقاضا برای محصولات با حداقل اتلاف در مواد مغذی،طعم و مزه،استفاده از فرآیندهای غیر حرارتی در فرآوری مواد غذایی،بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است.پاستوریزاسیون توسط حرارت یکی از روشهای متداول در جهت افزایش مدت ماندگاری شیر است. اما مشخص شده است که شیر به حرارت حساس بوده و خواص حسی و مواد مغذی آن تحت تاثیر حرارت قرار گرفته و تغییر میکنند. از طرفی نیاز جدی به تکنولوژی های دوستدار محیط زیست نیز سبب پیشرفت روشهای جایگزین برای فرآیند های حرارتی در نگهداری و محافظت از شیر شده است.
یکی از ابتکاری ترین و جدیدترین تکنولوژی ها در فرآوری محصولات ساس به حرارت به خصوص شیر به کارگیری میدان های الکتریکی پالسی - - PEF میباشد. این فرآیند در دماهای پایین انجام شده و کمترین آسیب حرارتی ممکن به شیر رسیده و خواص حسی و کیفیت تغذیه ای آن حفظ می شود. همچنین با از بین رفتن میکروارگانیسم های مضر و آنزیم های نامطلوب مدت زمان ماندگاری افزایش می یابد.
-1 مقدمه:
شیر یکی از مهمترین و کاملترین غذاهای طبیعی است که به عنوان منبع غنی از کلسیم و به صورت انواع لبنیات مورد استفاده قرار میگیرد .اما این فراورده با توجه با ساختارش محیط مناسبی برای طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها مانند کلیفرمها، سایکوتروف ها و اندوسپور ها میباشد که سبب فساد سریع شیرمیشوند و برای سلامتی انسان خطر آفرین هستند
به همین دلیل بلافاصله بعد از دوشش تا زمان مصرف لازم است مجموعه تدابیری برای جلوگیری از فساد سریع آن به کار رود.فرایند حرارتی پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون سال ها است که به عنوان یک فرایند تجاری جهت کاهش بار میکروبی و افزایش ماندگاری شیر مورد استفاده قرار میگیرد. این فرایند علاوه بر از بین بردن میکروارگانیسم ها، ماندگاری شیر را به میزان سه هفته در دمای یخچال افزایش می دهد اما این فرایند ارزش تغذیه ای وخواص حسی شیر را کاهش میدهد - . - 12 امروزه افزایش تقاضای مصرف کننده ها برای دریافت محصولاتی با ارزش تغذیه ای بالاتر و خواص حسی بهتر سبب شده است که صنعت غذا به سمت فرایند هایی با کمترین ضرر به ارزش تغذیه ای ماده ی غذایی پیش رود .یکی از این فرایند ها میدان های الکتریکی پالسی - Fار - میباشد
فرآیند - Fار - یکی از روش های پاستوریزه کردن غیر حرارتی مواد غذایی می باشد که در سال های اخیر برای رسیدن به بار میکروبی کافی در حالی که کیفیت غذا حفظ شوند توسعه یافته اند
امروزه در صنعت فرآیند F - ار - به طور معمول برای پاستوریزه کردن مایعات و نوشیدنی ها مورد استفاده قرار می گیرد و سبب حفظ کیفیت و تازگی نوشیدنی هایی مانند آب میوه و پاستوریزه کردن آن می شود
در این فرآیند میدان های الکتریکی با پالس های کوتاه در مقیاس زمانی بین میکروثانیه و میلی ثانیه در اتاقک فرآیند بین الکترودها تولید می شود. این فرآیند در حرارت های معمولی در مدت زمان کمتر از یک ثانیه اجرا میشود و سبب به حداقل رساندن میزان از دست رفتن مواد مغذی میشود
شکل-1شمای فرآیند Fار برای محصولات قابل پمپاژ
اساس این روش اعمال انرژی الکتریکی با استفاده از میدان الکتریکی و ایجاد روزنه در غشا سلول است که به ان حفره زایی الکتریکی - الکتروپوراسیون - می گویند که این حفره زایی یا پارگی میتواند برگشت پذیر یا برگشت ناپذیر باشد - . - 1پارگی برگشت پذیر در تحریک سلولی،انتقال ژن و افزایش فعالیتهای متابولیکی سلول کاربرد دارد و پارگی برگشت ناپذیر میتواند در سه مقوله مهم فرآوری مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد اول نابودی میکروارگانیسم ها و اعمال فرآیندهای پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون بدون اعمال حرارت دوم،در فرآیندهای استخراج مواد درون سلولی از بافتهای گیاهی و جانوری و سوم خشک کردن و کاهش آب مواد غذایی است
همچنین این فرآیند دارای اثرات میکروب کشی می باشد.اثر باکتریوسیدی یک جریان الکتریکی توسط گروهی از دانشمندان در پایان قرن نوزدهم آزمایش شد.یکی از اولین تلاش ها برای استفاده از الکتریسیته جهت پاستوریزاسیون شیر بود که با استفاده از 220 ولت الکتریسیته متناوب - غیر پالسی - انجام شد
در این مقاله ما به بررسی اثر این فرآیند بر روی ماندگاری و بار میکروبی شیر پرداخته ایم.
- 2 شرح مقاله:
یکی از مشکلات در صنعت شیر حمل و نقل آن به نقاط دور دست است.مشکل حمل و نقل شیر برای مسیرهای طولانی این است که شیر خام را نمیتوان به مدت زیاد نگهداری کرد و نیز آلودگی شیر بعد از پاستوریزاسیون نیز میتواند ماندگاری آنرا کاهش دهد.شیر خام را بیشتر از 72 ساعت نمیتوان ذخیره کرد بنابراین یکی از عملیاتی که امروزه برای حمل و نقل شیر به نقاط دور استفاده میشود استفاده از یک پیش فرآیند گرم کردن قبل از حمل و نقل و پاستوریزاسیون بعد از حمل میباشد.در واقع شیر به صورت فله تحت عملیات حرارتی قرار میگیرد و به صورت خرده فروشی نیز تحت عملیات پاستوریزاسیون قرار میگیرد.این شیوه نگهداری،علاوه بر افزایش هزینه های تولید میتواند مواد مغذی و خواص حسی شیر را تحت تاثیر قرار داده و باعث افت آنها شود.
در تحقیقی که Sepulveda و همکاران بر روی شیر انجام دادند شیر پاستوریزه شده به روش - hight temperature short time - HTST را به وسیله ی 5 پالس در فرآیند PEF که شدت پالس ها 35 کیلو وات بر سانتی متر و زمان هر پالس برابر با 2/3 میکروثانیه بود در 65 درجه سانتی گراد و زمان کمتر از 10 ثانیه مورد فرآیند قرار گرفت. این فرآیند را در دو مقطع زمانی یکی بلافاصله بعد از پاستوریزاسیئن و دیگری 8 روز بعد از پاستوریزاسیون انجام داده و به این نتیجه رسیدند که استفاده از PEF بلافاصله پس از پاستوریزاسیون شیر ماندگاری آنرا تا 60 روز افزایش خواهد داد. در حالی که استفاده از PEF بعد از 8 روز از فرآیند حرارتی عمر ماندگاری شیر را تا 78 روز افزایش میدهد. در این فرآیند کل باکتری های سرمادوست و انترو باکترها حذف و میزان باکتری های گرمادوست به شدت کاهش می یابد. مهمترین باکتری بازمانده در این شیر Bacillus spp بوده که بعد از زمان ذکر شده شروع به جوانه زنی می کند
شکل-2جمعیت باکتری های مزوفیل در شیر نگهداری شده در دمای 4 درجه سانتی گراد بعد از 80 روز . - 12 -
شکل-3فلور میکروبی موجود در شیر خام در دمای نگهداری 4 درجه سانتی گراد در طی 8 روز نگهداری - . - 12
-1اثر بر میکروارگانیسمهای شیر
در حالت عادی به علت تجمع بارهای مخالف در دو طرف غشاء اختلاف پتانسیل الکتریکی در حدود 10mV در غشاء ایجاد میشود در این حالت وقتی غشاء در معرض میدان الکتریکی قرار میگیرد تعادل پتانسیل دی الکتریک دو طرف آن دچار اختلال شده و غشاء تا حدی این تغییر را تحمل میکند اما اگر از یک حدی بگذرد - بیش از - 1 V باعث تخریب دائمی غشاء میشود .به همین خاطر فرآیند PEF میتواند با ایجاد حفره هایی در غشاء سلولهای رویشی و آندوسپور های باکتریایی، سیستم انتقال مواد در غشاء را دچار اختلال کرده و در نهایت باعث نابودی میکروارگانیسم ها شود
