Cómo Funciona La Pasteurización

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La pasteurización es el proceso de eliminación de patógenos dañinos de varios tipos de alimentos. Aprender sobre el proceso de pasteurización.

Imagine un momento en que la gente pensaba que el vino y la cerveza eran bebidas "higiénicas" que los protegían de las enfermedades transmitidas por el agua. A principios del siglo XIX en Francia, el vino acompañaba todas las comidas y era considerado un tónico medicinal. Se pensaba que la cerveza era más saludable que el agua porque contenía nutrientes. Esos eran los días, ¿verdad?

¿Qué debían hacer las personas, entonces, cuando el vino y otras bebidas fermentadas comenzaron a desarrollar sus propias enfermedades? El alcohol podría volverse ácido, maloliente, amargo o incluso perder su sabor por completo. Puede tomar un brillo aceitoso o volverse turbio. Las únicas prácticas de conservación de alimentos en ese momento incluían el curado, el enlatado y la fermentación. Y sabíamos cómo demorar el deterioro de los alimentos, pero sabíamos poco sobre su causa. Se necesitaría una comprensión más profunda de lo que hace que los alimentos se echen a perder antes de que se pueda desarrollar el método de pasteurización.

La teoria de generación espontánea sirvió como una explicación popular en ese momento de por qué ciertas formas de vida aparecerían repentinamente de la materia en descomposición: piense que los gusanos que crecen de la carne podrida Pero a medida que los científicos comenzaron a comprender mejor cómo funcionaba la reproducción, quedó claro que la generación espontánea no lo explicaba todo. Aún no habían descubierto la reproducción por división celular, por lo que los eruditos aún creían que los organismos más pequeños como las bacterias y los hongos crecían a partir de materia inanimada.

Entonces, ¿qué tiene todo esto que ver con la pasteurización? Fue en este ambiente de incertidumbre científica que Louis Pasteur fue llamado a estudiar las enfermedades del vino. Siga leyendo para conocer la diferencia entre el vino y el vinagre y cómo ese descubrimiento llevó a un patogenocidio masivo.

Historia de la pasteurización.

Hay una delgada línea entre el vino y el vinagre. Eso es lo que Louis Pasteur descubrió en 1856 cuando un fabricante de alcohol le encargó que determinara qué estaba causando que el alcohol de la raíz de remolacha se agrie.

En ese momento, los científicos pensaban que la fermentación era un proceso puramente químico. La investigación de Pasteur sobre la fermentación lo llevó al descubrimiento de que era la levadura, un organismo vivo, lo que convertía el jugo de remolacha en alcohol. Bajo el microscopio, la levadura era redonda y regordeta. Pero cuando el alcohol se echó a perder, contenía un microbio diferente que tenía forma de vara. Pasteur especuló que este microbio en forma de bastón llamado Mycoderma aceti, que es comúnmente usado para hacer vinagre, causó que el vino se echara a perder [fuente: Feinstein].

Estos descubrimientos formaron el "germen" de Pasteur. teoría de los gérmenes de la fermentación. Años más tarde, Pasteur aplicaría los mismos conceptos a los orígenes de la enfermedad, lo que llevaría a algunas de sus mayores contribuciones a la ciencia y la medicina.

Mientras tanto, el emperador Napoleón III reclutó a Pasteur para salvar a la industria vitivinícola de Francia de las "enfermedades del vino" [fuente: Lewis]. En experimentos anteriores, Pasteur había descubierto que calentar el vino fermentado mataría a los microbios que causaban que se echara a perder. Él no fue el primero en ver esa conexión. Nicolas Appert, el inventor de la esterilización en contenedores, también conocido como enlatado, ya había demostrado que tratar los alimentos con calor podría preservarlos. La contribución de Pasteur fue determinar la hora y temperatura exactas que matarían a los microorganismos dañinos en el vino sin cambiar su sabor. Él patentó el proceso y lo llamó. pasteurización. En poco tiempo, el proceso también se utilizó para la cerveza y el vinagre.

La pasteurización de la leche no entró en práctica hasta finales del siglo XIX. En aquel entonces, la tuberculosis era comúnmente transportada por la leche. UNA Proceso de baja temperatura, largo tiempo (LTLT), también conocido como pasteurización por lotes, fue desarrollado por primera vez para matar al patógeno de la tuberculosis. La incidencia de tuberculosis contraída por la leche se redujo drásticamente y, de hecho, ya no figura en la lista de enfermedades transmitidas por los alimentos del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades [fuente: CDC].

Los primeros pasteurizadores de leche comerciales se produjeron en 1882, utilizando un alta temperatura, corto tiempo (HTST) proceso. La primera ley para exigir la pasteurización de la leche se aprobó en Chicago en 1908 [fuente: Sun]. A algunas personas no les gustó la idea de pasteurizar la leche al principio, por muchas de las mismas razones que los defensores de la leche cruda de hoy citan [fuente: Lewis]. Hablaremos más adelante sobre la leche cruda y por qué algunas personas la aman y otras la odian.

Las otras contribuciones de Louis Pasteur a la ciencia

Louis Pasteur es conocido como "el padre de la microbiología". Obtuvo este estimado título haciendo mucho más que inventar el proceso de pasteurización. La vida de los descubrimientos de Pasteur siguió un arco natural; cada proyecto en el que trabajó lo llevó a su siguiente visión. Durante su investigación sobre el ácido tartárico en su primer trabajo como científico, descubrió que las moléculas orgánicas son asimétricas. Encontrar moléculas orgánicas en la cerveza y el vino lo llevó a reconocer que microorganismos tales como Lactobacillus Funcionaron como agentes de fermentación y deterioro de los alimentos. Esta comprensión del papel de las bacterias le ayudó a desarrollar su teoría de los gérmenes de la fermentación. Años más tarde, se interesó en las enfermedades humanas y aplicó su conocimiento de los microorganismos para desarrollar el teoría de los gérmenes de la enfermedad. Finalmente, desarrolló las vacunas para el cólera de pollo, el ántrax y la rabia.

¿Cómo mata la pasteurización las bacterias?

No es solo un caso simple de golpe de calor. Para entender lo que el calor le hace a una bacteria, necesitamos conocer su estructura. Una bacteria es un organismo unicelular.Piense en ello como en un estudio, una habitación que contiene todas las cosas que una persona necesita para vivir: comida, agua, aire. Las paredes del apartamento incluyen el cableado eléctrico y las tuberías de gas que suministran energía, junto con las tuberías de aguas residuales que eliminan los productos de desecho. En contraste con el tamaño de este organismo unicelular, incluso un animal tan pequeño como un ratón sería como una gran ciudad con miles de edificios e infraestructura extensa para mantenerla "viva".

En términos más científicos, una bacteria se compone de envoltura celular, la citoplasma y, a menudo, la flagelos. Además de mantenerse en el citoplasma, la envoltura celular es donde ocurren las funciones de generación de energía como la fotosíntesis y la respiración. El citoplasma se refiere a todo lo que está dentro de la envoltura celular, una mezcla de agua, ribosomas, cromosomas, nutrientes y enzimas, todas las cosas que mantienen la bacteria viva y en movimiento. Las enzimas son especialmente importantes porque causan las reacciones químicas que forman el metabolismo de la célula. Los flagelos son pequeños apéndices en el exterior de la bacteria que lo ayudan a moverse, a adherirse a las superficies o a defenderse de los enemigos.

Ahora que hemos establecido la escena y presentado a los personajes, aquí llega el clímax dramático. Cuando la temperatura se calienta lo suficiente, las enzimas en la bacteria son desnaturalizado, lo que significa que cambian de forma. Este cambio los hace inútiles y ya no pueden hacer su trabajo. La célula simplemente deja de funcionar.

El calor también puede dañar la envoltura celular de la bacteria. Las proteínas y los ácidos grasos que componen la envoltura pierden su forma, debilitándola. Al mismo tiempo, el líquido dentro de la célula se expande a medida que la temperatura aumenta, lo que aumenta la presión interna. El fluido en expansión empuja contra la pared debilitada y causa que explote, derramando las entrañas de la bacteria.

Termodúrico bacterias Son más resistentes al calor y más difíciles de matar. En términos de la analogía de nuestro apartamento, las bacterias termodúricas tienen paredes reforzadas, ventanas de doble panel, tuberías aisladas y un suministro de emergencia de agua y alimentos. Estas bacterias que desafían el calor deben mantenerse bajo control mediante la refrigeración, lo que evita que se multipliquen. [fuente: Todar]

Bacterias beneficiosas: los probióticos

No todos los tipos de bacterias son perjudiciales. Bacterias "amigables" como Lactobacillus, Bifidobacterium y Saccharomyces cerevisiae establecerse en el intestino humano y desplazar a las bacterias dañinas. Las bacterias beneficiosas son las mismas que se utilizan para fermentar y cultivar alimentos. Estos microorganismos útiles también mantienen el intestino sano en parte al digerir la fibra para producir alimentos para las células que recubren los intestinos. Los intestinos sanos hacen un mejor trabajo de digerir los alimentos y son una parte crucial del sistema inmunitario humano porque evitan que los patógenos entren en contacto con los nutrientes. Los alimentos ricos en bacterias probióticas incluyen yogur, kéfir, mantequilla cultivada y chucrut cruda.

Procesamiento térmico y pasteurización.

El termino procesamiento térmico Se aplica a una gama de tratamientos térmicos utilizados para el procesamiento de alimentos. En general, el objetivo del procesamiento térmico es matar los patógenos e inactivar las enzimas que causan cambios negativos en los alimentos durante el almacenamiento. El tipo más común de procesamiento térmico es el que ocurre en la cocina a la hora de la comida. Incluso los que tienen más problemas internos han calentado algo en el microondas y, por lo tanto, han "procesado térmicamente" algo.

La pasteurización constituye una de las formas más suaves de procesamiento térmico. Los métodos de temperatura y esterilización ultraaltos matan a todos los microorganismos en los alimentos, mientras que los tratamientos térmicos más suaves como la termización y la pasteurización solo matan a algunos de ellos. ¿Por qué no usar una temperatura más alta si matará a más patógenos? La respuesta es que las temperaturas más altas cambian las características de los alimentos. Dado que la leche es lo que la mayoría de la gente piensa en relación con la pasteurización, usaremos la pasteurización de la leche en el resto de este artículo para mostrar cómo funciona la pasteurización.

A temperaturas más altas, al igual que con UHT, suceden varias cosas a la leche que hacen que sea menos deseable para los consumidores:

  • Las proteínas en la leche se alteran, cambiando la forma en que actúa la leche cuando se usa para hacer otros alimentos como el queso.
  • Las enzimas protectoras en la leche se inactivan, haciéndolas más susceptibles al deterioro.
  • los Reacción de Maillard, Una reacción química entre las proteínas y los azúcares, se produce a temperaturas más altas y causa el pardeamiento, decolorando la leche.
  • La leche puede probar "cocida".

Si observa la barra lateral, notará que cada método de procesamiento térmico requiere un cierto tiempo. Por ejemplo, la pasteurización HTST tarda 15 segundos. Este requisito de tiempo mínimo se basa en la cinética de muerte térmica de las bacterias. No, ese no es el nombre de una banda de death metal; Es una forma de describir las condiciones necesarias para matar las bacterias. El valor D es la cantidad de tiempo que lleva matar el 90 por ciento de un tipo de bacteria a una temperatura particular. Cuanto más alta es la temperatura, más bajo es el valor D, y viceversa [fuente: Lewis].

La pasteurización de la leche mata a los patógenos más sensibles al calor, pero conserva las cualidades de la leche que los consumidores esperan: textura cremosa, sabor fresco y color blanco lechoso.

Tipos de Procesamiento Térmico
  • Termización: 134.6 a 154.4 grados Fahrenheit (57 a 68 grados Celsius) durante 15 minutos
  • Pasteurización por lotes, baja temperatura, tiempo prolongado (LTLT): 145.4 grados Fahrenheit (63 grados Celsius) durante 30 minutos
  • Pasteurización, temperatura alta, tiempo corto (HTST): 161.6 a 165.2 grados Fahrenheit (72 a 74 grados Celsius) durante 15 a 30 segundos
  • Temperatura ultra alta Tratamiento (UHT): 275 a 284 grados Fahrenheit (135 a 140 grados Celsius) durante 3 a 5 segundos
  • Esterilización en contenedor: 239 a 248 grados Fahrenheit (115 a 120 grados Celsius) durante 10 a 20 minutos

Métodos de pasteurización.

Pasteurización por lotes (o "cuba") Es el método más simple y antiguo para pasteurizar la leche. La leche se calienta a 154,4 grados Fahrenheit (63 grados Celsius) en un recipiente grande y se mantiene a esa temperatura durante 30 minutos. Este proceso puede llevarse a cabo en casa en la estufa con una olla grande o, en el caso de las lecherías a pequeña escala, con calderas calentadas con vapor y equipos de control de temperatura de lujo. En el procesamiento por lotes, la leche debe agitarse constantemente para asegurarse de que cada partícula de leche se calienta [fuentes: Lewis, Sun, Goff].

Pasteurización de alta temperatura de corta duración (HTST), o la pasteurización flash, es el método más común en estos días, especialmente para un mayor volumen de procesamiento. Este método es más rápido y más eficiente energéticamente que la pasteurización por lotes. Aunque la temperatura más alta puede dar a la leche un sabor ligeramente cocido, la pasteurización HTST se ha utilizado durante tanto tiempo que las personas están acostumbradas al sabor [fuente: McGee].

Aquí están los conceptos básicos de HTST:

  • La leche cruda fría (39.2 grados Fahrenheit y 4 grados Celsius) se alimenta a la planta de pasteurización.
  • La leche pasa a la sección de calentamiento regenerativo del intercambiador de calor de placas. El intercambiador de calor de placas es básicamente una serie de placas de acero inoxidable apiladas con algo de espacio en el medio, formando cámaras para sostener la leche a medida que pasa. Llamemos a las cámaras de cámaras impares "A", ya las cámaras de números pares, cámaras "B". En la sección de regeneración, la leche fría se bombea a través de las cámaras A, mientras que la leche que ya se ha calentado y pasteurizado se bombea a través de las cámaras B. El calor de la leche caliente pasa a la leche fría a través de las placas de acero. Esto calienta la leche a 134.6 a 154.4 grados Fahrenheit (57 a 68 grados Celsius).
  • A continuación, la leche pasa a la sección de calentamiento del intercambiador de calor de placas. Aquí, el agua caliente en las cámaras B calienta la leche a por lo menos 161.6 grados Fahrenheit (72 grados Celsius). Esta es la temperatura objetivo para la pasteurización HTST.
  • La leche caliente se pasa a través de un tubo de retención. La leche tarda unos 15 segundos en pasar por el tubo, cumpliendo con el requisito de tiempo para este método de pasteurización (¿recuerda los valores D?). La leche se ha pasteurizado oficialmente una vez que pasa a través del tubo de retención.
  • Ahora la leche pasteurizada se envía de vuelta a través de la sección re-generativa, donde se calienta la leche fría entrante. Esto enfría la leche pasteurizada a aproximadamente 89.6 grados Fahrenheit (32 grados Celsius).
  • En la última parte del proceso, la sección de enfriamiento del intercambiador de calor de placas utiliza refrigerante o agua fría para llevar la leche a 39.2 grados Fahrenheit (4 grados centígrados).

Contaminación de la leche

¿Por qué la pasteurización no hace que nuestra leche sea completamente segura? La leche pasteurizada todavía causa brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos. En esta sección, veremos las muchas formas en que la leche puede contaminarse en su viaje de la vaca a la mesa.

  • La Vaca: Antes de que la vaca sea ordeñada, los patógenos en el ambiente circundante pueden ingresar al alimento o al agua de la vaca. Durante el ordeño, las bacterias dentro o fuera de la ubre de la vaca pueden entrar en la leche. Si el dispositivo de ordeño (humano o mecánico) no se ha desinfectado adecuadamente, puede contaminar la leche cruda.
  • Almacenamiento y transferencia de leche cruda: Cada vez que la leche se transfiere o almacena, todos los equipos y contenedores deben ser estériles para evitar la contaminación. La temperatura de almacenamiento debe ser lo suficientemente baja (generalmente 4 grados centígrados) para evitar que crezca cualquier bacteria que quede en la leche.
  • Pasteurización: sabemos que la pasteurización no mata todas las bacterias en la leche, pero ni siquiera matará a las que se supone que deben hacerlo si no se cumplen las pautas de tiempo y temperatura. Una forma en que la industria láctea verifica la leche para asegurarse de que ha sido pasteurizada adecuadamente es mediante pruebas de fosfatasa alcalina. Esta enzima tiene el mismo valor D que la bacteria de la tuberculosis, por lo que si se encuentra en la leche pasteurizada, eso significa que los requisitos de tiempo y temperatura eran no se reunió [fuente: sol].
  • Equipo: la causa más común de las fallas de pasteurización [fuente: Lewis] es la contaminación posterior a la pasteurización (PPC) debido a fallas en los equipos o malas prácticas de saneamiento. El equipo debe mantenerse y probarse adecuadamente, y limpiarse y esterilizarse entre usos.
  • El intercambiador de calor de placas es una fuente potencial de PPC, ya que la leche cruda fría y la leche pasteurizada caliente se pasan la una a la otra en lados opuestos de las placas de intercambio de calor. Si las placas tienen fugas o grietas, la leche cruda puede contaminar la leche pasteurizada.
  • Almacenamiento y transferencia después de la pasteurización: la leche es vulnerable a lo que la industria llama abuso de tiempo y temperatura cuando la leche se transfiere o almacena. Esto incluye todos los puntos en o entre la planta de procesamiento, el almacén, la tienda y su hogar. El eslabón débil en la cadena de frío general es generalmente ese período indeterminado después de que [la leche] sale del punto de venta y llega al refrigerador del consumidor. [fuente: Lewis]
  • Ahora que se le ha llamado la atención, hay presión para llevar la leche a casa y al refrigerador lo más rápido posible. Compruebe la temperatura de su refrigerador regularmente, también. Siempre debe ser inferior a 41 grados Fahrenheit [fuente: Servicio de Inspección y Seguridad Alimentaria del USDA].

Seguridad alimentaria y leche cruda

El debate sobre cuál es mejor - leche cruda o pasteurizada - es un tema candente en este momento. Además de ser una cuestión de salud pública, es un tema de carga política y emocional para muchas personas.En los Estados Unidos, la venta de leche cruda actualmente es legal en 28 estados, aunque no se puede transportar por líneas estatales [fuente: The Wall Street Journal]. Aquí están los aspectos más destacados de ambos lados del argumento.

El principal argumento en apoyo de la pasteurización de la leche es que protege al público de las enfermedades transmitidas por los alimentos. También se cree que prolonga la vida útil de la leche mientras mantiene su sabor, textura y contenido nutricional. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los EE. UU. Y la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. Consideran que la pasteurización debería ser obligatoria para todos los productos lácteos debido a su potencial para causar enfermedades transmitidas por los alimentos. En su blog sobre política alimentaria, la experta en nutrición Marion Nestle escribe que aunque apoya el derecho a tomar leche cruda, también cree que la leche cruda conlleva peligros inherentes de los cuales todos debemos estar conscientes.

La Fundación Weston A. Price es el principal defensor de la leche cruda. Esta organización hace un argumento muy profundo para la leche cruda. Afirma que las enzimas y otros componentes de la leche que protegen naturalmente la leche del deterioro y ayudan a los humanos a digerir la leche se desactivan mediante la pasteurización. El grupo presenta una investigación que muestra que el tratamiento con calor causa cambios significativos en el contenido nutricional de la leche, especialmente la vitamina C, algunas vitaminas B y varios minerales, como el calcio y el magnesio. También se opone a las prácticas lecheras convencionales y cree que los productores de leche cruda son mucho mejores cuidadores de las vacas, la tierra y la leche. La organización también enfatiza el hecho de que la pasteurización de la leche no previene los brotes de enfermedades de la leche pasteurizada.

Independientemente del lado de este debate que tome, el tipo de leche que toma sigue siendo una cuestión de elección personal, siempre y cuando viva en un estado que permita la venta de leche cruda. Si aún no se ha decidido, explore la lista de enlaces en la página siguiente para obtener más información sobre la pasteurización y el debate sobre la leche cruda.

Pasteurizar otros alimentos

Si bien la mayoría de nosotros piensa en la leche cuando escuchamos la palabra pasteurización, otros alimentos como los jugos de frutas, los productos de huevo y algunas bebidas alcohólicas pueden ser pasteurizados. Las regulaciones federales en los Estados Unidos requieren que los productos lácteos sean pasteurizados solo si se van a transportar por líneas estatales. La excepción a esta regla es el queso de leche cruda que ha sido envejecido durante 60 días o más. La pasteurización también se requiere para los productos de huevo y la mayoría de los jugos de frutas [fuente: Cianci]. Otros países que actualmente permiten la venta de leche no pasteurizada incluyen países de la Unión Europea (excepto Escocia e Irlanda del Norte) y Suiza [fuente: Cazaux, DBIC].


Suplemento De Vídeo: Pasteurización de la Leche.




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