پاستوريزاسيون شير به روش القايي و تاثير آن بر كيفيت ميكروبيولوژيكي شير

Milk pasteurization by induction heating and its effect on the microbiological quality of milk

افزايش درجه حرارت فرآيند در روش معمول پاستوريزاسيونِ شيرجهت تكميل و كفايت عمل در شيرهاي آلوده، موجب سوختگي لايه‌هاي شير در سطح جداره پاستوريزاتور و ايجاد لايه ضخيم سنگ شير مي نمايد كه اين اتفاق علاوه بر ممانعت از انتقال حرارت كافي، با توليد تركيبات سرطانزا، تغيير رنگ در شير و بار ميكروبي باقيمانده بالا، سلامت محصول را تهديد مي كند. در روش حرارتي مورد استفاده در اين تحقيق (روش القايي)، جريان الكترومغناطيسي به داخل شير القا شده و موجب داغ كردن سريع آن مي شود. در اين پژوهش، با استفاده از دستگاه مولد جريان القايي، شير در 243 شرايط مختلف پاستوريزه شده و روش بهينه جهت فرآيند مكفي با به كارگيري طرح آزمايشي فاكتوريل انتخاب گرديد. در اين آزمايش اثر 4 عامل مختلف شامل سه شدت انتقال الكتريسيته (350، 1000 و 1600 وات)، سه سطح اتكاي ظروف آزمايش (12، 17 و23 سانتيمتر)، سه درجه حرارت (72، 75 و C?84) و سه زمان پاستوريزاسيون (15، 20 و 30 ثانيه) با سه تكرار استفاده شد. انتخاب روش بهينه در سه مرحله به ترتيب بر اساس 1) كمترين درصد بار ميكروبي باقيمانده، 2) كمترين زمان سپري شده براي پاستوريزاسيون و 3) كمترين انرژي مصرفي براي فرآيند برگزيده شدند. نتيجه مقايسه، 5/99% انهدام كل ميكروبي در نمونه منتخب روش القايي و 23/98% در نمونه معمولي را نشان داد. ضمناٌ شمارش كلي فرم و اشرشياي باقيمانده در روش القايي يك دهم روش معمول بوده است و در روش القايي به دليل سرعت رسيدن به درجه پاستوريزاسيون، سنگ شير هم ايجاد نشد.

Increasing the pasteurizing temperature of contaminated milk in classic method for completing the heating process causes burning the milk layer on pasteurizer and creates thick milk stone. This event in addition to prevents the sufficient transfer of heat, produces carcinogenic compounds, changes milk color and increases remained microbial load in the milk, therefore threaten the productʹs safety. In the method used in this study (induction heating), electromagnetic current was induced into milk which could rise milk temperature faster than classic method. In this research, milk was pasteurized by using an induction heater in 243 different conditions and optimized method was selected for adequate process via a factorial experiment design. In this experiment, the effects of four different factors including: 1) 3 intensities of electricity transmittance (350, 1000 and 1600 watts), 3 levels of test containers surface (12, 17 and 23 cm), 3 temperatures (72, 75 and 84 °C) and 3 pasteurization time (15, 20 and 30 seconds) were used in three replications. The optimized method was selected in three steps based on 1) the minimum percentage of microbial load, 2) a minimum elapsed time for milk pasteurization and 3) the lowest energy consumption for processing, respectively. Consequently, the results showed that the destruction of total bacterial load was 99.5 % in selected induced heating method in comparison to classic method (98.23%). Moreover, coliform and Escherichia counts in induced heating method have been one tenth to classic method. In induced heating method, milk stone was not produced due to the fast heating transfer.