روش فرادما یا UHT چیست؟

روش فرادما یا UHT چیست؟ فرایند فرادما چه مزایایی دارد؟ کدام محصولات فرادما هستند؟ سلام خدمت شما دوست عزیز علم فودی?. ممنونیم که علم فود رو برای پیدا کردن جواب سوالتون در مورد روش فرادما یا UHT انتخاب کردید. پس تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید.

 

روش فرادما یا UHT چیست؟

در صنعت غذا از روش‌های فرآوری متفاوت به‌منظور افزایش ماندگاری محصولات استفاده می‌شود تا محصولی فاسد شدنی به محصولی با ماندگاری بالا تبدیل شود. یکی از این روش‌های فرآوری، روش فرادما یا UHT می‌باشد که ازجمله روش های حرارتی در صنایع غذایی است.

هدف نهایی فرایند فرادما (UHT یا ultra high temperature )، تبدیل یک محصول بسیار فاسد شدنی طبیعی به محصولی است که عملا بدون نیاز به یخچال برای مدت طولانی برای مثال 4 الی 14 ماه بدون تغییر باقی میماند.به علاوه، محصول تحت تیمار باید خصوصیات حسی و غذایی داشته باشد، بر خلاف محصول خام یا محصولی که در معرض حرارت ملایم قرار گرفته است. در این فرایند شیر بمدت 4-2 ثانیه در معرض دمای 150-135 درجه سانتیگراد قرار می گیرد و سپس تا 20 درجه خنک می شود و در شرایط اسپتیک بسته بندی می شود.

در فرایند فرادما به این علت که ماده غذایی در زمان بسیار کوتاه تحت حرارت شدید قرار میگیرد، تمام میکروارگانیسم های موجود در آن از بین میرود. این روش مداوم است و در یک سیستم بسته صورت میگیرد، تا از ورود میکروارگانیسم هایی که از هوا منتقل میشود جلوگیری شود. در خط تولید شیر استریلیزه یا شیر فرادما، شیر به سرعت وارد سیستم گرمادهی و سرمادهی شده و به طور آسپتیک بسته بندی میشود تا مجددا در آن آلودگی ایجاد نشود.

دو روش متداول در استریلیزاسیون (UHT)، استفاده از حرارت غیرمستقیم و سرمادهی به روش تبادل حرارتی و حرارت غیرمستقیم است، که به وسیله تزریق بخار انجام شده و شیر برای خنک شدن از یک محفظه خلاء عبور کرده و آب اضافه شده به آن خارج میشود.

 

مزايای روش فرادما

• در روش فرادما تمام مراحل فرآیند و تجهیزات مورداستفاده در شرایط اسپتیک عمل می‌كنند و خطر آلودگي دوباره شير وجود ندارد.
• در مقايسه با روش استرليزاسيون قديمی و بچ های هيدرواستاتيک، اين روش موجب ذخيره زمان، نيروي كار، انرژی و فضا مي‌شود.
• سرعت روش فرادما نسبت به روش استرليزاسيون قديمی، زياد است.
• حداقل تاثير را بر عطر و طعم محصولات دارد درحاليكه در روش سنتی، مصرف‌كننده با طعم پختگی يا كارامل فرآورده مواجه مي‌شود.

 

استریلیزاسیون شیر فرادما

شیر یک ماده غذایی بسیار فسادپذیر است، بنابراین اعمال فرایند حرارتی بر روی آن، امکان ذخیره سازی و توزیع آن برای مصرف و بدون ایجاد خطر برای سلامت مصرف کننده را به راحتی فراهم می کند. متداول ترین نوع عملیات حرارتی در بسیاری از نقاط جهان پاستوریزاسیون است که حداقل در دمای 72 درجه سانتیگراد به مدت 15 ثانیه انجام می شود.

این کمترین عملیات حرارتی مورد نیاز برای از بین بردن اکثر میکروارگانیسم های بیماریزا است و همچنین بیشتر موجودات فساد را از بین می برد. با این حال، تعداد کمی از باکتری ها پس از پاستوریزاسیون و بسته بندی باقی می مانند و می توانند در زمان ذخیره سازی رشد کنند. این رشد در دمای پایین کند است و در نتیجه شیر پاستوریزه همیشه در یخچال نگهداری می شود. حتی در یخچال ، شیر پاستوریزه فقط حدود دو هفته نگهداری می شود. میتوانید در مورد فرایند پاستوریزاسیون شیر به طور کامل مطالعه کنید.

یکی از راه های افزایش ماندگاری شیر، گرم کردن آن در دمای بسیار بالا برای از بین بردن تقریباً همه میکروارگانیسم ها و سپس نگهداری آن در ظروف در بسته و بدون آلودگی باکتری ها است. از دو طریق می توان این کار را انجام داد:

• استریلیزاسیون درون بطری
• فرایند فرادما (UHT)

پیشنهاد میکنم مقاله خط تولید شیر استریلیزه را مطالعه کنید. در این مقاله به طور کامل و دقیق در مورد انواع روش های استریلیزاسیون و روش فرادما صحبت کرده ایم.

استریلیزاسیون شیر به روش فرادما، فرآیندی است که برای نگهداری فرآورده‌های مایع مواد غذایی با قرار دادن آنها در معرض حرارت زیاد و در یک زمان کوتاه انجام می‌گیرد. در این روش میکروارگانیسم‌های ماده غذایی از بین می‌روند. تازمانی که فرآورده‌های غذایی در شرایط اسپتیک و سترون قرار دارند، عاری از اجرام میکروبی بوده و ضروری است که در مراحل مختلف فرآیند از آلودگی  دوباره آن جلوگیری کرد.

فرآیند فرادما برای آن گروه از موادغذایی که بتوان آنها را به درون لوله‌ها و محفظه‌هاي خاص پمپ كرد، قابل اجراست. يك كارخانه محصولات فرادما  به‌طوركامل اتوماتيك بوده و داراي چهار مرحله عملياتی شامل استریليزاسيون كارخونه،توليد، شست‌و‌شوی درجا (CIP) و نظافت بين مراحل توليد است، كه به‌طور سترونی انجام می‌گيرد.

 

 

محصولات فرادما

1. شير فرادما
2. نوشابه‌هاي معطر
3. فرآورده‌هاي تخميري شير
4. مخلوط بستنی
5. انواع دسرها
6. غذاي كودك
7. آبميوه‌جات
8. انواع سس‌هايی كه در تهيه آنها از روغن‌های نباتی استفاده ميشود
9. سوپ‌ها

 

كيفيت شير فرادما

شير موردنظر برای استریليزاسيون بايد دارای كيفيت بهداشتی بالا باشد. پروتئين‌های موجود در شير بايد در مقابل حرارت مقاوم بوده و منعقد نشوند (شير تازه باشد). شیر خام با کیفت بد دارای اثر منفی بر روی فرآیند و کیفیت محصول نهایی به‌ویژه عمر نگهداری است. شیرخام مانده موجب ایجاد لکه‌های سوختگی بر روی صفحات داغ دستگاه تبادل حرارت می‌شود. همچنین ممکن است شیر دارای باکتری‌های سرمادوست باشد که تولید آنزی‌های مقاومت به حرارت می‌کنند و در اثر حرارت استریلیزاسیون به‌طور کامل از بین نمی‌روند، همچنین درطول نگهداری شیر طعم تند، تلخ و غیره ایجاد می‌شود.

 

 

چه تفاوتی میان ارزش غذایی شیر فرادما/استریلیزه و شیرهای جوشیده وجود دارد؟

تاثیر حرارتی عملیات فرادما یا استرلیزه بر روی اجزای ترکیبی شیر بسیار اندک است. چربی، لاکتوز و املاح شیر در روش فرادما تغییر نمیکند. کازئین که بیشترین مقدار پروتئین شیر است تحت تاثیر حرارت قرار نمیگیرد. مقاومت ویتامینهای موجود در شیر نسبت به حرارت متفاوت است. ویتامینهای محلول در چربی (A.D.E ) نسبت به حرارت پایدارند. ویتامین های گروه B بین 5 تا حدود 10 درصد و ویتامین C حدود 15-20 درصد در برابر حرارت کم میشود.

درصورت جوشاندن شیر صدمه فراوانی به پروتئین و ویتامین های شیر وارد میشود. ویتامین های گروه B بین 50 تا 90 درصد کاهش می‌یابند. کلسیم تا حدود 40 درصد کاهش می‌یابد، پروتئین شیر تا حدود 30 الی 40 درصد تغییر شکل میدهد. در صورتیکه در روش های صنعتی پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون این تغییرات بسیار جزئی میباشد. به همین دلیل شیرهای صنعتی ارزش غذایی بسیار بالاتری دارند.

 

مزایا و معایب بسته بندی اسپتیک

گفتیم که در روش فرادما یا UHT، بسته بندی در شرایط اسپتیک انجام میشود. در این روش با استفاده از دمای بالا و زمان کوتاه محصول مرغوبتری بدست آمده تا زمان ماندگاری مواد غذایی افزایش یابد. همچنین در این سیستم انواع مختلف مواد و ظروف بسته بندی با ابعاد و اندازه های مختلف مورد استفاده قرارمیگیرند.

بعلاوه در مبدل های حرارتی از نوع اسپتیک سطح حرارتی و برودتی زیادتر است بنابراین قادر است انتقال حرارت زیادتری ایجاد کند.ازجمله معایب این نوع بسته بندی میتوان به هزینه سرمایه گذاری نسبتا بالای سیستم اسپتیک و پايين بودن ظرفیت این سیستم اشاره نمود [Sharma, 2004] .

 

بسته های مناسب برای بسته بندی اسپتیک

بیشترین خصوصیات مواد بسته بندی و بسته های مناسب برای فراوری اسپتیک عبارتند از [Brown et al., 2000] :

1.  مقاومت مناسب در برابر عبور آب، گازها، مواد فرار و نور
2.  عدم تاثیر ماده بسته بندی بر غذا
3.  داشتن قابلیت دربندی
4.  قابلیت استریل شدن
5. جلب رضایت مشتری

 

انواع مواد بسته بندی مورد استفاده در بسته بندی های اسپتیک

1.  بسته های سخت: مانند قوطی های فلزی ظروف شیشه ای و لیوان های سخت –
2.  بسته های نیمه سخت مانند بسته های چهاروجهي‌تتراپک، بسته های شش وجهی آجر ماند تترابریک و بسته های شش وجهی که سر مثلثی دارند مانند پیورپک یا گابل تاپ
3.  بسته های انعطاف پذیر: غالبا به صورت کیسه های بسته بندی می باشند.در بسته بندی های حجیم و بزرگ این کیسه ها به منظور جلوگیری از پاره شدن طی حمل و نقل طولانی در داخل جعبه یا بشکه قرار میگیرند که در مجموع سامانه کیسه در جعبه یا کیسه در بشکه را به وجود می آورند.این سامانه ها برای بسته بندی های بزرگ صادراتی مانند آب میوه های تغلیظ شده یا رب گوجه فرنگی استفاده میشوند.

 

 

 

سامانه های پرکن و بسته بندی اسپتیک

1. سامانه هایی که از ظروف فلزی و سخت استریل شده توسط حرارت استفاده میکنند که خود شامل دو دسته اند:

•  ظروف فلزی استریل شده توسط حرارت: مانند سامانه مارتین دول اسکول فرانریکا
•  قوطی های مرکب استریل شده با هوای داغ: مانند سامانه دول با هوای داغ

2. روش های که از مقواهای استریل شده توسط پراکسید هیدروژن استفاده میکنند:

مانند روش های بسته های چندلایه چهارگوش و سه گوش

• سامانه هایی که از حامل های مقوایی از قبل ساخته شده استفاده میکنند؛ مانند کامبی بلوک و لیکوپک
• سامانه هایی که از ظرو پلاستیکی سخت از قبل ساخته شده استفاده میکنند مانند جعبه آهنی و گستی ها
•  سامانه هایی که از روش شکل دهی حرارتی پرکردن دربندی استفاده میکنند: مانند بنکو و آسپک

 

 

مضرات شیر فرادما

گاهی این سوال پرسیده میشه که آیا شیر فرادما مضر است؟؟گاهی بعضی از افراد میگویند، شیرهای فرادما، حاوی نگهدارنده هستند و به همین دلیل مضر میباشند. دلیل این حرفشان هم این است که چطور ممکن است شیر را بتوانیم 6 تا 12 ماه نگهداری کنیم آن هم خارج از یخچال و فاسد هم نشود.

با توجه به تمام مطالبی که در مورد فرایند فرادما در بالا گفتیم، به دلیل دمای بسیار بالای این فرایند تمام میکروارگانیسم های عامل فساد از بین میرود، از طرف دیگر هم شرایط فرایند و بسته بندی نیز به صورت کاملا استریل است بنابراین دیگر هیچ عاملی برای ایجاد فساد وجود نخواهد داشت. پس به دلیل این فرایند است که شیر فرادما قابلیت نگهداری بالایی دارد نه به دلیل وجود نگهدارنده.

 

دوره آموزشی متخصص آزمایشگاه مواد غذایی 

مجموعه علم فود با همکاری یکی از آزمایشگاه های همکار غذا و دارو و سازمان دامپزشکی، دوره آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی و آزمایشگاه شیمی مواد غذایی را به صورت کاملا عملی و تحلیلی تهیه کرده است. در این دوره آزمایش های مهم شیمی مواد غذایی از جمله جدول تغذیه ای مواد غذایی که جزء آزمایشات مهم هستند به صورت کاملا عملی آموزش داده شده است. از مواردی که در دوره عملی آزمایشگاه شیمی آموزش داده شده میتوان به اندازه گیری پروتئین، چربی، قند، نمک، اسیدیته، خاکستر، دانسیته، رطوبت و آزمایشات مهم دیگر اشاره کرد.

همچنین در دوره آزمایشگاه میکروبیولوژی مواد غذایی سعی شده چالش های احتمالی در آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی بررسی و راه حل هایی برای آن ارائه گردد. نحوه رقت سازی، ساخت محیط کشت، بررسی استاندارد، نحوه افزودن مکمل ها و نحوه کشت و شمارش میکروارگانیسم های مهم و مشترک بین مواد غذایی در این دوره آموزش داده شده است. برای آشنایی با این دوره ها بر روی ثبت نام و شروع یادگیری دوره های شیمی و میکروب کلیک کنید.

 

دوست عزیز علم فودی اگر می خوای از دوره های تخصصی که علم فود برگزار میکنه باخبر بشی و کلی مطلب علمی در زمینه صنایع غذایی یاد بگیری علم فود رو در اینستاگرام هم دنبال کن (کافیه روی عکس زیر کلیک کنی تا وارد پیج علم فود بشی):

علم فود

فراوری مواد غذایی به روش فرادما یا UHT

كتاب بهداشت و فناوری شير دكتر گيتي كريم

UHT processing of milk