Conserveren van voedsel: pasteuriseren en steriliseren

Om voedingsmiddelen, bijvoorbeeld zuivelproducten, langer goed te houden moet ervoor worden gezorgd dat ze niet door bacteriën of schimmels worden aangetast. Dit gebeurt door middel van conservatie. Het middel dat deze verduurzaming tot stand brengt heet een conserveermiddel. Bij zuivelproducten gaat het dan om pasteurisatie en sterilisatie.

Geschiedenis van conserveren

Al in de eerste perioden van het leven als jager en verzamelaar was er de behoefte op te slaan voor perioden dat het voedsel schaarser was. Bovendien kon het voorkomen dat bij het jagen er meer werd gevangen dan gebruikt kon worden, en het overige voedsel moest natuurlijk niet weggegooid worden. Hetzelfde gold voor de oogst en visserij: in sommige perioden groeide er meer dan in andere perioden en juist voor deze schaarse tijd moest voedsel opgeslagen worden.

In het begin werden technieken toegepast als bevriezing en drogen, afhankelijk van de omstandigheden, maar ook door gebruik van zout, pekel, suiker en zuur of alcohol. Dit zijn echter geen toepassing voor zuivelproducten. Vis en groente werd bijvoorbeeld ingevroren, terwijl fruit vaak werd gedroogd om schimmels te voorkomen. Zo zijn rozijnen verduurzaamde (gedroogde) druiven. Vlees en vis werd gepekeld (bijvoorbeeld zoute haring) en met fruit werd jam gemaakt. Met zuur werd haring bewaard, of de bekende augurken in het zuur. Qua conservatie door alcohol zijn boerenjongens (rozijnen op brandewijn) bekend.

Met fermentatie kon melk langer worden goed gehouden. Het bijeffect was echter dat de smaak ook veranderde, omdat de toegevoegde bacteriën de melk verzuurd. Hierdoor ontstond dan yoghurt. Zuurkool ontstaat bijvoorbeeld ook door fermentatie van witte en groene kool.

Pas later werden technieken ontwikkeld die de smaak behielden, zoals door middel van verhitting.

Bederfelijkheid

Micro-organismen

Bacteriën en schimmels zijn organismen die niet met het blote oog te zien zijn. Dit worden dus micro-organismen of microben genoemd. Andere micro-organismen zijn bijvoorbeeld amoeben en eencellige algen. Virussen, daarentegen, zijn geen micro-organismen omdat het geen organismen zijn: deze zijn namelijk niet levend.

Conserveringstechnieken

Om ervoor te zorgen dat producten worden aangetast door de micro-organismen zijn twee principes van belang:

1. Doden van bacteriën en vervolgens hermetisch (luchtdicht) afsluiten;
2. Opslaan van product zodat de bacteriën niet goed functioneren (bijvoorbeeld invriezen).

Pasteurisatie en sterilisatie vallen onder de eerste techniek, omdat hierbij de producten zodanig worden verhit dat de bacteriën niet meer overleven. Alle melkproducten uit de fabriek hebben een conserveringstechniek ondergaan.

Pasteurisatie

Bij pasteurisatie wordt een product verhit tot 72 graden Celsius. Dit betekent dat de bacteriën gedood worden, maar niet de sporen die zij maken. Sporen zijn kleine, vaak eencellige lichaampjes die in principe bestand zijn tegen hitte en vochtigheid kunnen. Bacteriën produceren met name endosporen, die niet makkelijk te vernietigen zijn. Bij pasteurisatie blijven endosporen leven en dus ook bacteriën die bij toeval in deze endosporen aanwezig waren. Zuivelproducten zijn dus minder lang houdbaar dan bij sterlisatie.

Pasteurisatie is uitgevonden door Louis Pasteur (samen met Claude Bernard) in 1862. Het doel van pasteuriseren is om een product veilig te maken voor consumptie. Doordat het zuivelproduct voor slechts korte tijd wordt verhit, verandert de smaak niet zo sterk.

Het pasteuriseren van melk werd voor het eerst toegepast in 1886 door Franz von Soxleth. Melk wordt verhit tot een hoge temperatuur in korte tijd (HTST; high temperature, short time): tot 72 graden Celsius in 15 seconden. Hiermee wordt het aantal micro-organismen vermindert tot log vijf (dat is dus 0,00001 keer het aantal oorspronkelijk aanwezige micro-organismen).

Sterilisatie

Bij sterilisatie wordt een product verhit tot 130 graden Celsius. Dit betekent dat niet alleen de bacteriën gedood worden, maar ook de sporen die bacteriën maken. Doordat er een zulke hoge temperatuur wordt gecreëerd, verandert de smaak ook. Dit komt door de chemische veranderingen die plaatsvinden bij een hogere temperatuur. Sterilisatie wordt dan ook minder toegepast.

Behalve sterilisatie door verhitting, kan sterilisatie ook plaatsvinden door middel van een hoge dosis stralen. Voorbeelden zijn X-stralen en gamma-stralen.