Historia pasteryzacji i jak zmieniła świat

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Dziś prawie każdy płyn sprzedawany w sklepach jest pasteryzowany, aby zapobiec rozwojowi bakterii i potencjalnej chorobie z powodu tych niechcianych mikroorganizmów. Ze względu na swój organiczny i bogaty w składniki odżywcze charakter, mleko jest jednym z najbardziej wrażliwych płynów do tego i tylko pasteryzowane mleko jest uważane za bezpieczne przez FDA, ku wielkiemu rozczarowaniu entuzjastów surowego mleka. Istnieje jednak powód do niepokoju. Nawet przy najlepszych współczesnych praktykach niemożliwym jest wyprodukowanie sterylnego mleka i od flory kanału udowego lub wymienia do zanieczyszczenia kałami wody używanej do czyszczenia sprzętu do dojenia, różne drobnoustroje znajdą się w mleku, nie wszystkie z nich są nieszkodliwe. Przez wieki choroby przenoszone przez mleko, od gruźlicy po salmonellę, dur brzuszny, błonicę i wiele innych, co roku zabijały miliony ludzi. Jeszcze od początku XX wieku mleko krowie odpowiadało za około jedną czwartą wszystkich chorób przenoszonych przez żywność. W przeciwieństwie do tego, obecnie tylko około 3 osób umiera z powodu chorób związanych z mlekiem rocznie w Stanach Zjednoczonych, w dużej mierze dzięki pasteryzacji. Oto historia i nauka kryjąca się za tym, dlaczego pasteryzacja mleka działa i dlaczego ten proces nadal ratuje miliony istnień ludzkich co roku, 154 lata po jego oficjalnym odkryciu.

Ludzie spożywają produkty mleczne pochodzenia zwierzęcego od co najmniej 7500 lat temu, mimo że nie szeroko rozwijają mutację genetyczną, aby prawidłowo trawić mleko poza okresem dzieciństwa aż do około tysiąca lat później. Gen, który ułatwia wytwarzanie laktazy w ludzkim organizmie, niezbędny do przetwarzania laktozy w mleku - patrz: Co powoduje nietolerancję laktozy, zazwyczaj wyłącza się w okresie dojrzewania. Dzięki rozwojowi mleczarstwa jako istotnego źródła pożywienia, początkowo głównie w postaci serów i jogurtów, które mogłyby być szeroko spożywane ze względu na niską zawartość laktozy i miały lepszą trwałość, tych, którzy mieli genetyczne dziwactwo pozwalające im produkować laktazę do dorosłości Rozkwitł i mutacja ta szybko rozprzestrzeniła się na stosunkowo duży procent populacji ludzkiej na przestrzeni wieków. Około 4000 lat pne (sześć tysięcy lat temu) gospodarka mleczarska istniała w Europie Środkowej, Azji i starożytnym Egipcie, a wraz z nią pojawiły się choroby.

Choroby wynikające ze skażonego jedzenia mają długą historię bycia zabójcą o równych szansach. Są spekulacje, że Aleksander Wielki zmarł na Salmonellę w wyniku skażonej wody, żywności lub ewentualnie mleka. Król Henryk I z Anglii mógł umrzeć od jedzenia złowionych węgorzy. Uczeni sądzą, że pierwsza osada w Jamestown mogła uschnąć dzięki wybuchowi Salmonelli. "Choroba Mleczna", wynikająca z picia mleka krowy, która zjadła roślinę White Snakeroot, zabiła matkę Abrahama Lincolna. Prezydent Zachary Taylor mógł umrzeć od picia mrożonego mleka. Chodzi o to, że choroby związane z żywnością były raczej częstym zjawiskiem przed innowacją Pasteura, szczególnie te specyficzne dla mleka.

Jak więc Pasteur wymyślił swoją doniosłą innowację? W 1854 r. Pasteur wstąpił na Uniwersytet w Lille jako profesor i dziekan wydziału naukowego. To tutaj Pasteur po raz pierwszy zajął się problemem kwaśnych napojów alkoholowych. W 1856 roku, po otrzymaniu zlecenia od ojca jednego z jego uczniów, M. Bigota, aby odkryć, co rujnowało pewien alkohol z korzeni buraka, Pasteur zbadał próbki pod mikroskopem i odkrył nie tylko kuliste drożdże, ale również mikroorganizm w kształcie pałeczki, Acetobacter aceti, który okazuje się przekształca alkohol w kwas octowy.

Metodycznie i systematycznie eksperymentując zarówno z fermentacją mlekową, jak i alkoholową, Pasteur stwierdził, że fermentacja nie była wynikiem spontanicznego generowania reakcji chemicznych przez enzymy (pogląd ówczesnej większości), ale raczej pracy tych mikroorganizmów.

W 1857 r. Pasteur powrócił do École Normale jako dyrektor naukowy i kontynuował badania nad tym problemem. Warto zauważyć, że 20 kwietnia 1862 roku ukończył swój pierwszy test gotowania, a następnie ochładzania wina, aby zabić bakterie. Mniej więcej w tym czasie cesarz Napoleon III zlecił Pasteurowi ocalenie całego francuskiego przemysłu winiarskiego, który został opanowany przez "choroby", które spowodowały, że wino było kwaśne lub zgorzkniałe. Około 1863 roku Pasteur zbadał różne winiarnie i doszedł do wniosku, że "nie może być ani jednej winnicy we Francji, ani bogatej, ani biednej, gdzie niektóre porcje wina nie uległy większym lub mniejszym zmianom".

Kontynuując badania nad nagrzewaniem cieczy, Pasteur, który opatentował swój proces ogrzewania i chłodzenia w 1865 roku, odkrył, że wino można uratować z kwaszenia i zachować oryginalny smak przez podgrzanie go do zaledwie 50-60 stopni Celsjusza lub 122-140 stopni. Fahrenheit. Szybko przyjęte przez przemysł winiarski, ogólny proces pasteryzacji nie był powszechnie stosowany w mleku aż do lat później, ku zgubie wielu.

Należy jednak zauważyć, że podobnie jak prawie każda innowacja, Louis Pasteur nie odkrył tego procesu w próżni. Podobnie jak w przypadku niemal każdego widocznego gigantycznego skoku do przodu, bliższe badanie prawie zawsze ujawnia stulecia stopniowego postępu i krok naprzód ku temu objawieniu. Na przykład niektórzy historycy uważają, że proces podobny do pasteryzacji mógł istnieć już w XI wieku w Chinach. Próbując zachować wino, Chińczycy napełniali ciepłe gliniane słoiki świeżym winem, przykryli liśćmi, uszczelnili błotem, a następnie zakopali w chłodnej ziemi. Pierwszym udokumentowanym procesem pasteryzacji (mimo że nie było to nazywane w tamtym czasie) była w XVI wieku Japonia w odniesieniu do sosu sojowego. Aby przetransportować go do Europy bez niszczenia zanim dotarł na miejsce, Japończycy opracowali proces gotowania w żelaznym naczyniu, wlewając go do butelek i natychmiast uszczelniając.

Nawet tuż przed Pastwiskiem było wielu europejskich naukowców, którzy pomogli utorować drogę do odkrycia. Włoski ksiądz i naukowiec Lazzaro Spallanzani zdał sobie sprawę, że "znaczny stopień ciepła" może być użyty do zabicia drobnoustrojów, a następnie można zapobiec ponownemu pojawieniu się przez "hermetyczne zamknięcie" słoika (w przeciwieństwie do korka "który jest bardzo porowaty").

Paryski szef kuchni, Nicolas Appert, wygrał nagrodę pieniężną od francuskiego wojska za swoją pracę polegającą na dostarczaniu armii bezpiecznych, gotowanych, hermetycznie zamkniętych słoików z konserwowaną żywnością. (Patrz: otwieracz do puszek nie był używany przez 48 lat po wynalezieniu puszki) Używając pieniędzy, otworzył pierwszą na świecie fabrykę rozlewu żywności w 1812 roku, gdzie puszkował i gotował wszystkie rodzaje żywności (w tym mleko). Jego metoda polegała na gotowaniu szklanej butelki w znacznie cieplejszej wodzie i przez znacznie dłuższy czas, który Pasture uznałby za konieczną. Z tego względu konserwowana żywność często zmieniała swój smak, a szklane butelki niekiedy pękały. Kilka lat później Anglik Peter Durand wymyślił puszkę z żelazem z cienką warstwą cyny na zewnątrz, która mogłaby lepiej wytrzymać proces wrzenia. Podczas gdy Spallanzani, Appert i Durand wszyscy rozumieją, że to zadziałało, tak naprawdę nie rozumieją, dlaczego tak się dzieje. W 1862 roku Louis Pasteur odpowiedział na to pytanie.

Podczas gdy nauka stojąca za pasteryzacją mogła być stosunkowo nieznana w połowie XIX wieku, zrozumienie tego pomaga podstawowa wiedza na temat biologii. Bakterie są organizmami jednokomórkowymi z otoczką komórkową, cytoplazmą (materiałem wewnątrz komórki, takim jak rybosomy, chromosomy, enzymy itd.) I wici (część, która pozwala komórkom przyczepiać się do innych rzeczy). Kiedy temperatura staje się wystarczająco wysoka, enzymy wewnątrz cytoplazmy zmieniają kształt chemicznie i nie są już w stanie działać prawidłowo. To zasadniczo uniemożliwia funkcjonowanie całej komórki. Ciepło może również zniszczyć otoczkę komórkową, co dodatkowo uszkadza komórki.

Gdy obrażające komórki są martwe, równie ważne jest upewnienie się, że nic nie może wejść z powrotem. Dlatego słoiki, puszki i wszystko, co pasteryzowane, musi być hermetycznie zamknięte lub schłodzone (co nie zabija komórek, ale spowalnia ich wzrost) natychmiast po podgrzaniu dla maksymalnej trwałości.

Podobnie jak w przypadku innych produktów, proces pasteryzacji w mleku jest specjalnie modyfikowany, aby zabić większość zepsutych bakterii w cieczy, chociaż w celu zachowania smaku, mleko zazwyczaj nie jest wystarczająco podgrzane, aby zabić wszystkie drobnoustroje i czasami występuje również skażenie po pasteryzacji. Ponieważ mleko nie jest hermetycznie zamknięte, te mikroorganizmy nadal szczęśliwie odżywiają się mlekiem i rozmnażają się. Chłodzenie go po prostu spowalnia ten proces, ale go nie zapobiega. Kiedy mleko zepsuje się (staje się kwaśne), oznacza to, że rośnie w nim wystarczająca ilość bakterii, aby fermentować pewną ilość laktozy, która powoduje kwaśny zapach. Podczas gdy lekko zepsute mleko nie będzie dobrze smakować i może wywoływać chorobę, zapach zwykle pojawia się przed faktem, że mleko jest naprawdę szkodliwe i potencjalnie śmiertelne. Innymi słowy, zapach jest wstępnym znakiem ostrzegawczym.

W ciągu półtora wieku odkąd Pasteur dokonał swojego odkrycia, pasteryzacja mleka oraz wielu innych płynów i żywności uratowała wiele milionów istnień ludzkich, zmieniając historię ludzkości w nieznany sposób. Kto wie - biorąc pod uwagę dużą liczbę ratowanych w międzyczasie, jeśli nie ten proces, jeden z twoich bezpośrednich przodków mógł nie istnieć, a więc i ty nie.