ในกระบวนการแปรรูปอาหารการพาสเจอร์ไรซ์( pasteurization ) เป็นกระบวนการถนอมอาหารโดยการนำอาหารที่บรรจุห่อ (เช่นนมและน้ำผลไม้ ) ไปผ่านความร้อนอ่อนๆ ซึ่งโดยปกติจะต่ำกว่า 100 °C (212 °F) เพื่อกำจัดเชื้อโรคและยืดอายุการเก็บรักษา การพาสเจอร์ไรซ์จะทำลายหรือทำให้จุลินทรีย์และเอนไซม์ที่ก่อให้เกิดการเน่าเสียของอาหารหรือความเสี่ยงต่อการเกิดโรค รวมถึงแบคทีเรีย ที่เจริญเติบโตแล้ว ไม่ทำงาน แต่ สปอร์ของแบคทีเรียส่วนใหญ่ยังคงอยู่รอดในกระบวนการนี้^{[ 1 ] [ 2 ]}

การพาสเจอร์ไรซ์ตั้งชื่อตามนักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศสหลุยส์ ปาสเตอร์ซึ่งงานวิจัยของเขาในช่วงทศวรรษ 1860 แสดงให้เห็นว่ากระบวนการให้ความร้อนจะทำให้จุลินทรีย์ที่ไม่พึงประสงค์ในไวน์ ไม่ทำงาน ^{[ 3 ] [ 4 ]} เอนไซม์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสียก็ถูกทำให้ไม่ทำงานในระหว่างการพาสเจอร์ไรซ์เช่นกัน ปัจจุบัน การพาสเจอร์ไรซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรม นมและ อุตสาหกรรม แปรรูปอาหาร อื่นๆ เพื่อการถนอมอาหารและความปลอดภัยของอาหาร^{[ 4 ]}

ภายในปี 1999 ผลิตภัณฑ์เหลวส่วนใหญ่ได้รับการบำบัดด้วยความร้อนในระบบต่อเนื่อง โดยใช้ความร้อนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือการใช้น้ำร้อนและไอน้ำโดยตรงหรือโดยอ้อม เนื่องจากความร้อนที่ไม่สูงมากนัก จึงมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยต่อคุณภาพทางโภชนาการและลักษณะทางประสาทสัมผัสของอาหารที่ผ่านการบำบัด^{[ 5 ]} การ พาสเจอร์ไรซ์หรือการแปรรูปด้วยแรงดันสูง (HPP) และสนามไฟฟ้าแบบพัลส์ (PEF) เป็นกระบวนการที่ไม่ใช้ความร้อนที่ใช้ในการพาสเจอร์ไรซ์อาหารเช่นกัน^{[ 1 ]}

การให้ความร้อนแก่ไวน์เพื่อการถนอมอาหารเป็นที่รู้จักในประเทศจีนตั้งแต่ปี ค.ศ. 1117 และมีการบันทึกไว้ในญี่ปุ่นในบันทึกประจำวันTamonin-nikkiซึ่งเขียนโดยพระสงฆ์หลายรูปในช่วงระหว่างปี ค.ศ. 1478 ถึง 1618 ^{[ 6 ]}

ในปี ค.ศ. 1768 งานวิจัยของบาทหลวงและนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีลาซซาโร สปัลลันซานีพิสูจน์ให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์สามารถทำให้ "ปลอดเชื้อ" ได้หลังจากการแปรรูปด้วยความร้อน สปัลลันซานีต้มน้ำซุปเนื้อเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ปิดภาชนะทันทีหลังจากต้มเสร็จ และสังเกตว่าน้ำซุปไม่เสียและปราศจากจุลินทรีย์^{[ 3 ] [ 7 ]}ในปี ค.ศ. 1795 เชฟและคนทำขนมชาวปารีสชื่อนิโคลัส แอพเพิร์ตเริ่มทดลองหาวิธีการถนอมอาหาร โดยประสบความสำเร็จกับซุป ผัก น้ำผลไม้ ผลิตภัณฑ์นม เยลลี่ แยม และน้ำเชื่อม เขาใส่อาหารลงในขวดแก้ว ปิดผนึกด้วยจุกไม้ก๊อกและขี้ผึ้ง แล้วนำไปแช่ในน้ำเดือด^{[ 8 ]}ในปีเดียวกันนั้น กองทัพฝรั่งเศสได้มอบรางวัลเงินสด 12,000 ฟรังก์สำหรับวิธีการถนอมอาหารแบบใหม่ หลังจากทดลองมาประมาณ 14 หรือ 15 ปี Appert ได้ส่งสิ่งประดิษฐ์ของเขาและได้รับรางวัลในเดือนมกราคม พ.ศ. 2353 ^{[ 9 ]}ต่อมาในปีเดียวกัน Appert ได้ตีพิมพ์L'Art de conserver les substances animales et végétales (" ศิลปะแห่งการถนอมอาหารจากสัตว์และพืช ") ซึ่งเป็นตำราอาหารเล่มแรกเกี่ยวกับวิธีการถนอมอาหารสมัยใหม่^{[ 10 ] [ 11 ]}

La Maison Appert ' บ้านของ Appert 'ในเมืองMassyใกล้กรุงปารีส กลายเป็นโรงงานบรรจุอาหารบรรจุขวดแห่งแรกของโลก^{[ 8 ]} ซึ่งเก็บรักษาอาหารหลากหลายชนิดในขวดที่ปิดสนิท Appert บรรจุผลิตภัณฑ์ทุกประเภท ตั้งแต่เนื้อวัวและสัตว์ปีก ไปจนถึงไข่ นม และอาหารปรุงสำเร็จ ลงในขวดแก้วปากกว้างหนาเขาเว้นช่องว่างอากาศไว้ที่ด้านบนของขวด จากนั้นจึงใช้คีม หนีบปิดจุกขวดให้แน่น ขวดจะถูกห่อด้วยผ้าใบเพื่อป้องกันขณะที่นำไปจุ่มในน้ำเดือด แล้วต้มเป็นเวลานานเท่าที่ Appert เห็นว่าเหมาะสมเพื่อให้เนื้อหาสุกทั่วถึง Appert จดสิทธิบัตรวิธีการของเขา ซึ่งบางครั้งเรียกว่าappertisationเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา^{[ 12 ]}

วิธีการของ Appert นั้นเรียบง่ายและใช้งานได้จริงจนแพร่หลายอย่างรวดเร็ว ในปี 1810 นักประดิษฐ์และพ่อค้าชาวอังกฤษPeter Durandซึ่งมีเชื้อสายฝรั่งเศสเช่นกัน ได้จดสิทธิบัตรวิธีการของเขา แต่คราวนี้เป็นการ บรรจุลง กระป๋องดีบุก จึงก่อให้เกิดกระบวนการ บรรจุกระป๋อง อาหาร แบบสมัยใหม่ในปี 1812 ชาวอังกฤษBryan Donkinและ John Hall ได้ซื้อสิทธิบัตรทั้งสองและเริ่มผลิตอาหารกระป๋องสิบปีต่อมา วิธีการบรรจุกระป๋องของ Appert ก็ได้เข้ามาในอเมริกา^{[ 13 ]}การผลิตกระป๋องดีบุกยังไม่เป็นที่แพร่หลายจนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 ส่วนหนึ่งเป็นเพราะต้องใช้ค้อนและสิ่วในการเปิดกระป๋อง จนกระทั่งมีการประดิษฐ์ที่เปิดกระป๋องโดย Robert Yeates ในปี 1855 ^{[ 8 ]}

นักเคมีชาวฝรั่งเศสหลุยส์ ปาสเตอร์ ได้พัฒนาวิธีการที่ไม่รุนแรงนัก ในช่วงวันหยุดฤดูร้อนที่เมืองอาร์บัวส์ ในปี ค.ศ. 1864 ^{[ 14 ]}เพื่อแก้ไขปัญหาความเป็นกรดที่มักเกิดขึ้นในไวน์ เก่าในท้องถิ่น เขาค้นพบจากการทดลองว่าการให้ความร้อนแก่ไวน์อ่อนที่อุณหภูมิประมาณ 50–60 °C (122–140 °F) ในช่วงเวลาสั้นๆ ก็เพียงพอที่จะฆ่าจุลินทรีย์ได้ และไวน์นั้นสามารถนำไปบ่มต่อได้โดยไม่ทำให้คุณภาพสุดท้ายลดลง^{[ 14 ]}เพื่อเป็นเกียรติแก่ปาสเตอร์ กระบวนการนี้จึงเรียกว่าการพาสเจอร์ไรซ์^{[ 3 ] [ 15 ]}เดิมทีการพาสเจอร์ไรซ์ถูกใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ไวน์และเบียร์เปรี้ยว^{[ 16 ]}และต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าที่นมจะถูกพาสเจอร์ไรซ์^{[ 17 ]}ในสหรัฐอเมริกาในช่วงทศวรรษ ค.ศ. 1870 ก่อนที่จะมีการควบคุมนม เป็นเรื่องปกติที่นมจะมีสารที่ตั้งใจจะปกปิดการเน่าเสีย^{[ 18 ]}

นมเป็นสื่อกลาง ที่ดีเยี่ยม สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์^{[ 19 ]}และเมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง แบคทีเรียและเชื้อโรคอื่นๆ จะแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว^{[ 20 ]}ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา(CDC) กล่าวว่านมดิบที่จัดการไม่ถูกต้องเป็นสาเหตุของการเข้ารักษาในโรงพยาบาลมากกว่าแหล่งโรคที่เกิดจากอาหารอื่นๆ เกือบสามเท่า ทำให้นมดิบเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์อาหารที่อันตรายที่สุดในโลก^{[ 21 ] [ 22 ]}โรคที่ป้องกันได้ด้วยการพาสเจอร์ไรซ์ ได้แก่วัณโรคบรูเซลโลซิสคอตีบไข้แดงและไข้คิวนอกจากนี้ยังฆ่าแบคทีเรียที่เป็นอันตราย เช่นซัลโมเนลลา ลิสเตอเรีย เยอร์ซิเนีย แคมปิโลแบคเตอร์ สแตฟิโลค็อกคัส ออเรียสและ^เอสเชอริเชีย โคไล O157:H7 [ ^{23 ] [ 24 ]}และอื่นๆ

ก่อนยุคอุตสาหกรรม โคนมจะถูกเลี้ยงไว้ในเขตเมืองเพื่อจำกัดระยะเวลาระหว่างการผลิตนมและการบริโภค ดังนั้นความเสี่ยงของการแพร่กระจายโรคผ่านนมดิบจึงลดลง^{[ 25 ]}เมื่อความหนาแน่นของเมืองเพิ่มขึ้นและห่วงโซ่อุปทานขยายออกไปไกลจากชนบทสู่เมือง นมดิบ (ซึ่งมักจะเก็บไว้หลายวัน) จึงได้รับการยอมรับว่าเป็นแหล่งของโรค ตัวอย่างเช่น ระหว่างปี 1912 ถึง 1937 มีผู้เสียชีวิตจากวัณโรคที่ติดมาจากการบริโภคนมในอังกฤษและเวลส์เพียงแห่งเดียวประมาณ 65,000 คน^{[ 26 ]}เนื่องจากวัณโรคมีระยะฟักตัวนานในมนุษย์ จึงเป็นการยากที่จะเชื่อมโยงการบริโภคนมที่ไม่ผ่านการพาสเจอร์ไรส์กับโรคนี้^{[ 27 ]}ในปี 1892 นักเคมีErnst Lederleได้ทดลองฉีดนมจากโคนมที่เป็นโรควัณโรคเข้าไปในหนูตะเภา ซึ่งทำให้พวกมันเป็นโรคนี้^{[ 28 ]}ในปี พ.ศ. 2453 Lederle ซึ่งดำรงตำแหน่งเป็นกรรมาธิการสาธารณสุขในขณะนั้น ได้นำระบบพาสเจอร์ไรซ์นมแบบบังคับมาใช้ในนครนิวยอร์ก^{[ 28 ]}

ประเทศที่พัฒนาแล้วนำการพาสเจอร์ไรซ์นมมาใช้เพื่อป้องกันโรคและการสูญเสียชีวิตดังกล่าว และเป็นผลให้ปัจจุบันนมถือเป็นอาหารที่ปลอดภัยกว่า^{[ 25 ]}รูปแบบการพาสเจอร์ไรซ์แบบดั้งเดิมโดยการลวกและกรองครีมเพื่อเพิ่มคุณภาพการเก็บรักษาเนยนั้นถูกนำมาใช้ในสหราชอาณาจักรในศตวรรษที่ 18 และถูกนำมาใช้ในบอสตันในอาณานิคมของอังกฤษในปี 1773 ^{[ 29 ]}แม้ว่าจะไม่ได้มีการปฏิบัติกันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาในช่วง 20 ปีต่อมา การพาสเจอร์ไรซ์นมได้รับการแนะนำโดยFranz von Soxhletในปี 1886 ^{[ 30 ]}ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 Milton Joseph Rosenauได้กำหนดมาตรฐาน – เช่น การให้ความร้อนช้าๆ ที่อุณหภูมิ 60 °C (140 °F) เป็นเวลา 20 นาที – สำหรับการพาสเจอร์ไรซ์นม^{[ 31 ] [ 32 ]}ในขณะที่อยู่ที่ United States Marine Hospital Service โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสิ่งพิมพ์ของเขาเรื่องThe Milk Question (1912) ^{[ 33 ]}รัฐต่างๆ ในสหรัฐอเมริกาเริ่มออกกฎหมายบังคับให้มีการพาสเจอร์ไรซ์นม โดยฉบับแรกออกในปี พ.ศ. 2490 และในปี พ.ศ. 2516 รัฐบาลกลางสหรัฐฯ กำหนดให้มีการพาสเจอร์ไรซ์นมที่ใช้ในการค้าข้ามรัฐ^{[ 34 ]}

นมพาสเจอร์ไรซ์แช่เย็นมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานกว่านมดิบตัวอย่างเช่นนมพาสเจอร์ไรซ์ แบบอุณหภูมิสูงระยะสั้น ( HTST ) โดยทั่วไปจะ มีอายุการเก็บรักษาในตู้เย็น ประมาณ 2-3 สัปดาห์ ในขณะที่นมพาสเจอร์ไรซ์แบบอัลตร้าพาสเจอร์ไรซ์สามารถเก็บรักษาได้นานกว่ามาก บางครั้งอาจนานถึง 2-3 เดือน เมื่อรวมการบำบัดด้วยความร้อนสูงพิเศษ ( UHT ) เข้ากับการจัดการที่ปลอดเชื้อและเทคโนโลยีภาชนะบรรจุ (เช่นบรรจุภัณฑ์ปลอดเชื้อ ) ก็สามารถเก็บรักษาได้โดยไม่ต้องแช่เย็นนานถึง 9 เดือน^{[ 25 ]}

ตามข้อมูลจากศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคระหว่างปี 1998 ถึง 2011 ร้อยละ 79 ของการระบาดของโรคที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์นมในสหรัฐอเมริกาเกิดจากนมดิบหรือผลิตภัณฑ์ชีสดิบ^{[ 35 ]}พวกเขารายงานการระบาด 148 ครั้งและผู้ป่วย 2,384 ราย (โดย 284 รายต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล) รวมถึงผู้เสียชีวิต 2 รายเนื่องจากนมดิบหรือผลิตภัณฑ์ชีสดิบในช่วงเวลาเดียวกัน^{[ 35 ]}

อุปกรณ์ทางการแพทย์ โดยเฉพาะอุปกรณ์ช่วยหายใจและอุปกรณ์ดมยาสลบ มักจะถูกฆ่าเชื้อโดยใช้น้ำร้อน ซึ่งเป็นทางเลือกแทนการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี โดยจะเพิ่มอุณหภูมิเป็น 70 °C (158 °F) เป็นเวลา 30 นาที^{[ 36 ]}การฆ่าเชื้อที่ละเอียดกว่าสามารถทำได้ที่อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้นใน เครื่อง นึ่ง ฆ่าเชื้อ

การพาสเจอร์ไรส์เป็นกระบวนการให้ความร้อนอย่างอ่อนๆ กับอาหารเหลว (ทั้งที่บรรจุและไม่บรรจุ) โดยทั่วไปจะให้ความร้อนต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียส (212 องศาฟาเรนไฮต์) กระบวนการให้ความร้อนและการทำให้เย็นลงนี้ออกแบบมาเพื่อยับยั้งการเปลี่ยนแปลงสถานะของผลิตภัณฑ์ความเป็นกรดของอาหารเป็นตัวกำหนดพารามิเตอร์ (เวลาและอุณหภูมิ) ของการให้ความร้อน รวมถึงระยะเวลาการเก็บรักษา พารามิเตอร์เหล่านี้ยังคำนึงถึงคุณค่าทางโภชนาการและคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสที่ไวต่อความร้อนด้วย

ในอาหารที่เป็นกรด (มีค่า pH 4.6 หรือต่ำกว่า) เช่น น้ำผลไม้และเบียร์การให้ความร้อนถูกออกแบบมาเพื่อยับยั้งเอนไซม์ (เพคตินเมทิลเอสเทอเรสและโพลีแกลแลคทูโรเนสในน้ำผลไม้) และทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสีย (ยีสต์และแลคโตบาซิลลัส ) เนื่องจากค่า pH ต่ำของอาหารที่เป็นกรด เชื้อโรคจึงไม่สามารถเจริญเติบโตได้ ทำให้สามารถยืดอายุการเก็บรักษาได้หลายสัปดาห์ ในอาหารที่เป็นกรดน้อยกว่า (มีค่า pH มากกว่า 4.6) เช่น นมและไข่เหลว การให้ความร้อนถูกออกแบบมาเพื่อทำลายเชื้อโรคและจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสีย (ยีสต์และรา) จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสียบางส่วนไม่ถูกทำลายภายใต้พารามิเตอร์การพาสเจอร์ไรซ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแช่เย็นต่อไป^{[ 1 ]}

การพาสเจอร์ไรซ์ด้วยอุณหภูมิสูงในระยะเวลาสั้น (HTST) เช่นเดียวกับที่ใช้กับนม (71.5 °C (160.7 °F) เป็นเวลา 15 วินาที) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของนมและยืดอายุการเก็บรักษาในตู้เย็นได้ประมาณสองสัปดาห์ ในกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงพิเศษ (UHT) นมจะถูกฆ่าเชื้อที่ 135 °C (275 °F) เป็นเวลา 1–2 วินาที เมื่อรวมกับบรรจุภัณฑ์พิเศษ จะช่วยยืดอายุการเก็บรักษาได้ถึงสามเดือนโดยไม่ต้องแช่เย็น^{[ 37 ] [ 38 ]}

อาหารสามารถผ่านกระบวนการพาสเจอร์ไรซ์ก่อนหรือหลังบรรจุลงในภาชนะได้ โดยทั่วไปแล้วการพาสเจอร์ไรซ์อาหารในภาชนะจะใช้ไอน้ำหรือน้ำร้อน เมื่ออาหารบรรจุในภาชนะแก้ว จะใช้น้ำร้อนเพื่อป้องกันไม่ให้แก้วแตกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันเมื่อใช้บรรจุภัณฑ์พลาสติกหรือโลหะ ความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันจะต่ำ จึงใช้ไอน้ำหรือน้ำร้อนแทน^{[ 1 ]}

อาหารเหลวส่วนใหญ่จะผ่านกระบวนการพาสเจอร์ไรส์โดยใช้กระบวนการต่อเนื่องที่ส่งผ่านอาหารไปยังโซนทำความร้อน ท่อรักษาอุณหภูมิเพื่อให้คงอุณหภูมิที่ต้องการสำหรับการพาสเจอร์ไรส์ตามเวลาที่กำหนด และโซนทำความเย็น หลังจากนั้นจึงบรรจุผลิตภัณฑ์ลงในบรรจุภัณฑ์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมักใช้กับ ผลิตภัณฑ์ที่ มีความหนืด ต่ำ เช่น นมสัตว์ นมถั่ว และน้ำผลไม้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นประกอบด้วยแผ่นสแตนเลสบางๆ แนวตั้งจำนวนมากที่แยกของเหลวออกจากตัวกลางทำความร้อนหรือทำความเย็น

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อและเปลือกมักใช้สำหรับการพาสเจอร์ไรซ์อาหารที่เป็นของเหลวที่ไม่เป็นไปตามกฎของนิวตันเช่น ผลิตภัณฑ์นมซอสมะเขือเทศและอาหารเด็ก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อประกอบด้วยท่อสแตนเลสแบบวงกลมซ้อนกัน อาหารจะไหลผ่านท่อด้านใน ในขณะที่สารให้ความร้อน/ความเย็นจะไหลเวียนผ่านท่อด้านนอก

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบขูดผิวเป็นประเภทเปลือกและท่อที่มีเพลาหมุนภายในซึ่งมีใบมีดแบบสปริงที่ทำหน้าที่ขูดวัสดุที่มีความหนืดสูงที่สะสมอยู่บนผนังท่อ^{[ 39 ]}

ข้อดีของการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในการพาสเจอร์ไรซ์อาหารก่อนบรรจุภัณฑ์ เมื่อเทียบกับการพาสเจอร์ไรซ์อาหารในภาชนะบรรจุ มีดังนี้:

• ความสม่ำเสมอในการรักษาที่สูงขึ้น
• มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในเรื่องของผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำไปพาสเจอร์ไรส์ได้
• ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่สูงขึ้น^{[ 1 ]}
• เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการนำนมไปใช้

หลังจากให้ความร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ผลิตภัณฑ์จะไหลผ่านท่อพักเป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้ได้การบำบัดที่ต้องการ หากอุณหภูมิหรือเวลาในการพาสเจอร์ไรซ์ไม่ถึงเป้าหมาย จะใช้วาล์วเปลี่ยนทิศทางการไหลเพื่อเปลี่ยนทิศทางผลิตภัณฑ์ที่ยังไม่ผ่านกระบวนการกลับไปยังถังผลิตภัณฑ์ดิบ^{[ 40 ]}หากผลิตภัณฑ์ผ่านกระบวนการอย่างเพียงพอแล้ว จะถูกทำให้เย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน จากนั้นจึงเติม

เทคนิคทางจุลชีววิทยาโดยตรงเป็นวิธีวัดการปนเปื้อนของเชื้อโรคที่ดีที่สุด แต่เทคนิคเหล่านี้มีราคาแพงและใช้เวลานาน ซึ่งหมายความว่าผลิตภัณฑ์จะมีอายุการเก็บรักษาลดลงเมื่อถึงเวลาที่ได้รับการยืนยันการพาสเจอร์ไรซ์แล้ว

เนื่องจากความไม่เหมาะสมของเทคนิคทางจุลชีววิทยา ประสิทธิภาพการพาสเจอร์ไรซ์นมจึงมักถูกตรวจสอบโดยการตรวจหาการมีอยู่ของ อัล คาไลน์ฟอสฟาเตสซึ่งจะถูกทำลายโดยการพาสเจอร์ไรซ์ การทำลายอัลคาไลน์ฟอสฟาเตสทำให้มั่นใจได้ว่าเชื้อโรคในนมทั่วไปจะถูกทำลาย ดังนั้น การมีอยู่ของอัลคาไลน์ฟอสฟาเตสจึงเป็นตัวบ่งชี้ที่เหมาะสมของประสิทธิภาพการพาสเจอร์ไรซ์^{[ 41 ] [ 42 ]}สำหรับไข่เหลวประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยความร้อนจะวัดจากกิจกรรมที่เหลืออยู่ของอัลฟาอะไมเลส^{[ 1 ]}

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ยังไม่มีความรู้ที่แน่ชัดเกี่ยวกับระยะเวลาและอุณหภูมิที่เหมาะสมในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในนม ดังนั้นจึงมีการใช้มาตรฐานการพาสเจอร์ไรซ์ที่แตกต่างกันหลายแบบ จนกระทั่งปี 1943 ทั้งสภาวะการพาสเจอร์ไรซ์แบบ HTST ที่อุณหภูมิ 72 °C (162 °F) เป็นเวลา 15 วินาที และสภาวะการพาสเจอร์ไรซ์แบบแบทช์ที่อุณหภูมิ 63 °C (145 °F) เป็นเวลา 30 นาที ได้รับการยืนยันจากการศึกษาเกี่ยวกับการตายจากความร้อนอย่างสมบูรณ์ (เท่าที่จะวัดได้ในเวลานั้น) ของแบคทีเรียก่อโรคหลายชนิดในนม^{[ 43 ]}ต่อมาได้มี การสาธิตการฆ่า เชื้อ Coxiella burnetiiอย่างสมบูรณ์(ซึ่งในเวลานั้นคิดว่าเป็นสาเหตุของไข้คิวจากการดื่มนมที่ติดเชื้อ) ^{[ 44 ] [ 45 ]}รวมถึงMycobacterium tuberculosis (ซึ่งเป็นสาเหตุของวัณโรค ) ^{[ 46 ]}ในทางปฏิบัติแล้ว เงื่อนไขเหล่านี้เพียงพอที่จะทำลายยีสต์ รา และแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการเน่าเสียทั่วไปเกือบทั้งหมดและยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าจุลินทรีย์ก่อโรคที่ทนความร้อนทั่วไปจะถูกทำลายอย่างเพียงพอ อย่างไรก็ตาม เทคนิคทางจุลชีววิทยาที่ใช้จนถึงช่วงทศวรรษ 1960 ไม่ได้อนุญาตให้มีการนับจำนวนแบคทีเรียที่ลดลงอย่างแท้จริง การแสดงให้เห็นถึงขอบเขตของการทำให้แบคทีเรียก่อโรคไม่ทำงานโดยการพาสเจอร์ไรซ์นมมาจากการศึกษาแบคทีเรียที่รอดชีวิตในนมที่ผ่านการให้ความร้อนหลังจากที่เติมเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในนมสายพันธุ์ที่ทนความร้อนสูงที่สุดในปริมาณมากโดยเจตนา^{[ 47 ]}

ค่าเฉลี่ยของการลดลงในรูป log ₁₀และอุณหภูมิที่ทำให้เชื้อก่อโรคสำคัญในน้ำนมหมดฤทธิ์ระหว่างการบำบัด 15 วินาที มีดังนี้:

• Staphylococcus aureus > 6.7 ที่อุณหภูมิ 66.5 °C (151.7 °F)
• Yersinia enterocolitica > 6.8 ที่อุณหภูมิ 62.5 °C (144.5 °F)
• แบคทีเรีย Escherichia coliที่ก่อโรค> 6.8 ที่อุณหภูมิ 65 °C (149 °F)
• Cronobacter sakazakii > 6.7 ที่ 67.5 °C (153.5 °F)
• Listeria monocytogenes > 6.9 ที่อุณหภูมิ 65.5 °C (149.9 °F)
• Salmonella ser. Typhimurium > 6.9 ที่ 61.5 °C (142.7 °F) ^{[ 47 ]}

(การลดลงในระดับ log ₁₀ระหว่าง 6 ถึง 7 หมายความว่าแบคทีเรีย 1 ตัวจาก 1 ล้านตัว (10⁶ ⁾ถึง 10 ล้านตัว (10⁷ ⁾รอดชีวิตจากการรักษา)

หลักเกณฑ์การปฏิบัติด้านสุขอนามัยสำหรับนมของ Codex Alimentarius ระบุว่าการพาสเจอร์ไรซ์นมได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถลดจำนวนCoxiella burnetiiได้ อย่างน้อย 5 log ₁₀ ^{[ 48 ]}หลักเกณฑ์ดังกล่าวยังระบุอีกว่า: "เงื่อนไขการพาสเจอร์ไรซ์ขั้นต่ำคือเงื่อนไขที่มีผลในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียเทียบเท่ากับการให้ความร้อนแก่ทุกอนุภาคของนมที่อุณหภูมิ 72 °C (162 °F) เป็นเวลา 15 วินาที (การพาสเจอร์ไรซ์แบบไหลต่อเนื่อง) หรือ 63 °C (145 °F) เป็นเวลา 30 นาที (การพาสเจอร์ไรซ์แบบเป็นชุด)" และ "เพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละอนุภาคได้รับความร้อนอย่างเพียงพอ การไหลของนมในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนควรเป็นแบบปั่นป่วนกล่าวคือเลขเรย์โนลด์ควรสูงเพียงพอ" ประเด็นเกี่ยวกับการไหลแบบปั่นป่วนมีความสำคัญเพราะการศึกษาในห้องปฏิบัติการอย่างง่ายเกี่ยวกับการยับยั้งด้วยความร้อนโดยใช้หลอดทดลองโดยไม่มีการไหล จะมีการยับยั้งแบคทีเรียน้อยกว่าการทดลองขนาดใหญ่ที่พยายามจำลองเงื่อนไขของการพาสเจอร์ไรซ์เชิงพาณิชย์^{[ 49 ]}

เพื่อเป็นการป้องกันไว้ก่อน กระบวนการพาสเจอร์ไรซ์ HTST ที่ทันสมัยจะต้องได้รับการออกแบบโดยมีการจำกัดอัตราการไหล รวมถึงวาล์วเปลี่ยนทิศทาง เพื่อให้แน่ใจว่านมจะได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอ และไม่มีส่วนใดของนมที่ได้รับความร้อนในระยะเวลาที่สั้นกว่าหรืออุณหภูมิที่ต่ำกว่า โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิจะสูงกว่า 72 °C (162 °F) ประมาณ 1.5–2 °C (2.7–3.6 °F) ^{[ 49 ]}

การพาสเจอร์ไรซ์ไม่ใช่การฆ่าเชื้อและไม่สามารถฆ่าสปอร์ได้ การพาสเจอร์ไรซ์แบบ "สองครั้ง" ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการให้ความร้อนครั้งที่สอง สามารถยืดอายุการเก็บรักษาได้โดยการฆ่าสปอร์ที่งอกแล้ว^{[ 50 ]}

การยอมรับการพาสเจอร์ไรซ์สองครั้งแตกต่างกันไปตามเขตอำนาจศาล ในสถานที่ที่อนุญาต นมจะถูกพาสเจอร์ไรซ์ในขั้นต้นเมื่อเก็บรวบรวมจากฟาร์มเพื่อไม่ให้เสียก่อนการแปรรูป หลายประเทศห้ามติดฉลากนมดังกล่าวว่า "พาสเจอร์ไรซ์" แต่ยอมให้ติดฉลากว่า "เทอร์ไมซ์" ซึ่งหมายถึงกระบวนการที่อุณหภูมิต่ำกว่า^{[ 51 ]}

เนื่องจากการใช้ความร้อนที่ไม่รุนแรง การพาสเจอร์ไรซ์จึงช่วยยืดอายุการเก็บรักษาได้ไม่กี่วันหรือหลายสัปดาห์^{[ 1 ]}ความร้อนที่ไม่รุนแรงนี้ยังหมายความว่าวิตามินที่ไวต่อความร้อนในอาหารจะมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น^{[ 5 ]}

จากการทบทวนอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์เชิงเมตา^{[ 52 ]}พบว่าการพาสเจอร์ไรซ์ดูเหมือนจะลดความเข้มข้นของวิตามินB12และEแต่ยังเพิ่มความเข้มข้นของวิตามิน A ด้วย ในการทบทวนเดียวกันนี้ มีการวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับผลกระทบของการพาสเจอร์ไรซ์ต่อระดับวิตามิน A, B12 และ E ^{[ 52 ]}นมไม่ได้ถูกพิจารณาว่าเป็นแหล่งวิตามิน B12 หรือ E ที่สำคัญในอาหารของชาวอเมริกาเหนือ ดังนั้นผลกระทบของการพาสเจอร์ไรซ์ต่อปริมาณวิตามินเหล่านี้ที่ผู้ใหญ่ควรได้รับในแต่ละวันจึงน้อยมาก^{[ 53 ] [ 54 ]}นมถูกพิจารณาว่าเป็นแหล่งวิตามิน A ที่สำคัญ^{[ 55 ]}และเนื่องจากการพาสเจอร์ไรซ์ดูเหมือนจะเพิ่มความเข้มข้นของวิตามิน A ในนม ผลกระทบของการให้ความร้อนแก่นมต่อวิตามินนี้จึงไม่ใช่ปัญหาด้านสาธารณสุขที่สำคัญ^{[ 52 ]}ผลการวิเคราะห์เชิงเมตาเผยให้เห็นว่าการพาสเจอร์ไรซ์นมนำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของวิตามิน Cและโฟเลตแต่นมก็ไม่ได้เป็นแหล่งวิตามินเหล่านี้ที่สำคัญเช่นกัน^{[ 55 ] [ 54 ]}พบว่าความเข้มข้น ของ วิตามินบี 2ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ หลังจากการพาสเจอร์ไรซ์ โดยทั่วไปวิตามินบี 2 จะพบในนมวัวที่ความเข้มข้น 1.83 มิลลิกรัมต่อลิตร เนื่องจากปริมาณที่แนะนำต่อวันสำหรับผู้ใหญ่คือ 1.1 มิลลิกรัมต่อวัน ^{[ 53 ]}การบริโภคนมจึงมีส่วนช่วยอย่างมากต่อปริมาณวิตามินนี้ที่แนะนำต่อวัน ยกเว้นวิตามินบี 2 การพาสเจอร์ไรซ์ดูเหมือนจะไม่เป็นปัญหาในการลดคุณค่าทางโภชนาการของนม เนื่องจากนมมักไม่ใช่แหล่งหลักของวิตามินที่ศึกษาเหล่านี้ในอาหารของชาวอเมริกาเหนือ

การพาสเจอร์ไรซ์ยังมีผลกระทบเล็กน้อยแต่สามารถวัดได้ต่อคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสของอาหารที่ผ่านการแปรรูป^{[ 1 ]}ในน้ำผลไม้ การพาสเจอร์ไรซ์อาจทำให้สูญเสียสารประกอบกลิ่นหอมระเหย^{[ 5 ]}ผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ต้องผ่าน กระบวนการ กำจัดอากาศก่อนการพาสเจอร์ไรซ์ ซึ่งอาจเป็นสาเหตุของการสูญเสียนี้ การกำจัดอากาศยังช่วยลดการสูญเสียสารอาหาร เช่น วิตามินซีและแคโรทีน [ ^{1 ] เพื่อ}ป้องกันคุณภาพที่ลดลงอันเนื่องมาจากการสูญเสียสารประกอบระเหย การกู้คืนสารระเหย แม้จะมีต้นทุนสูง ก็สามารถนำมาใช้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ที่มีคุณภาพสูงขึ้นได้^{[ 5 ]}

ในส่วนของสี กระบวนการพาสเจอร์ไรส์ไม่มีผลมากนักต่อเม็ดสี เช่นคลอโรฟิลล์แอนโทไซยานิน และแคโรทีนอยด์ในพืชและเนื้อเยื่อสัตว์ ในน้ำผลไม้โพลีฟีนอลออกซิเดส (PPO) เป็นเอนไซม์หลักที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีเป็นสีน้ำตาล เอนไซม์นี้จะถูกทำให้ไม่ทำงานในขั้นตอนการไล่อากาศก่อนการพาสเจอร์ไรส์ด้วยการกำจัดออกซิเจน^{[ 5 ]}

ในนม ความแตกต่างของสีระหว่างนมพาสเจอร์ไรส์และนมดิบเกี่ยวข้องกับ ขั้นตอน การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่เกิดขึ้นก่อนการพาสเจอร์ไรส์ ก่อนการพาสเจอร์ไรส์ นมจะถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อทำให้ไขมันและส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้เป็นอิมัลชัน ซึ่งส่งผลให้นมพาสเจอร์ไรส์มีลักษณะที่ขาวกว่าเมื่อเทียบกับนมดิบ^{[ 1 ]}สำหรับผลิตภัณฑ์จากพืช การเสื่อมสภาพของสีขึ้นอยู่กับสภาวะอุณหภูมิและระยะเวลาในการให้ความร้อน^{[ 56 ]}

การพาสเจอร์ไรซ์อาจส่งผลให้สูญเสียเนื้อสัมผัสบางส่วนอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางเอนไซม์และไม่ใช้เอนไซม์ในโครงสร้างของเพคตินหากอุณหภูมิในการแปรรูปสูงเกินไป แต่หากใช้การพาสเจอร์ไรซ์ด้วยความร้อนอ่อนๆ การอ่อนตัวของเนื้อเยื่อในผักที่ทำให้เกิดการสูญเสียเนื้อสัมผัสจะไม่เป็นปัญหาตราบใดที่อุณหภูมิไม่เกิน 80 °C (176 °F) ^{[ 56 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การพาสเจอร์ไรซ์หมายถึงวิธีการใดๆ ที่ลดจำนวนจุลินทรีย์ลงในปริมาณ ( การลดแบบลอการิทึม ) ที่เทียบเท่ากับกระบวนการของปาสเตอร์ มีการพัฒนากระบวนการใหม่ๆ ทั้งแบบใช้ความร้อนและไม่ใช้ความร้อน เพื่อพาสเจอร์ไรซ์อาหาร ซึ่งเป็นวิธีหนึ่งในการลดผลกระทบต่อคุณค่าทางโภชนาการและลักษณะทางประสาทสัมผัสของอาหาร และป้องกันการเสื่อมสภาพของสารอาหารที่ไวต่อความร้อน การพาสเจอร์ไรซ์หรือกระบวนการความดันสูง (HPP) ^{[ 1 ] [ 57 ] [ 58 ]}สนามไฟฟ้าแบบพัลส์ (PEF) ^{[ 1 ] [ 57 ] [ 58 ]}รังสีไอออนไนซ์การ พาสเจอร์ไรซ์ ด้วยความดันสูง การฆ่าเชื้อ ด้วย รังสี ยูวีแสงความเข้มสูงแบบ พัล ส์เลเซอร์ความเข้มสูงแสงสีขาวแบบ พัลส์ อัลตราซาวนด์กำลังสูงสนามแม่เหล็กแบบสั่นการปล่อยประจุไฟฟ้าแรงสูงและพลาสมาสตรีมเมอร์^{[ 57 ] [ 58 ]}เป็นตัวอย่างของวิธีการพาสเจอร์ไรซ์แบบไม่ใช้ความร้อนที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน

• เบียร์
• อาหารกระป๋อง
• ผลิตภัณฑ์นม
• ไข่
• น้ำนม
• น้ำผลไม้
• เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ต่ำ
• น้ำเชื่อม
• น้ำส้มสายชู
• น้ำ
• ไวน์

• การฉายรังสีอาหาร
• การพาสเจอร์ไรซ์แบบรวดเร็ว
• การทำให้เป็นปาสคาล
• การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
• ไข่พาสเจอร์ไรส์
• การฆ่าเชื้อโรคในน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
• แบคทีเรียทนความร้อน
• การถนอมอาหาร
• การเก็บรักษาอาหาร
• จุลชีววิทยาอาหาร
• การฆ่าเชื้อ
• การทำให้ร้อน
• ทินดัลไลเซชัน
• การประมวลผลที่อุณหภูมิสูงมาก

• คำให้การของผู้เชี่ยวชาญด้านนมดิบ ลงวันที่: 25 เมษายน 2551 คดี: บริษัท ออร์แกนิค แดรี่ จำกัด และ บริษัท คลาราเวล ฟาร์ม จำกัด โจทก์ ฟ้อง รัฐแคลิฟอร์เนีย และอัยการสูงสุด คาวามูระ เลขาธิการกรมอาหารและเกษตรแห่งรัฐแคลิฟอร์เนีย คดีหมายเลข CU-07-00204 – พยานผู้เชี่ยวชาญ: ดร. ธีโอดอร์ บีลส์ และ ดร. โรนัลด์ ฮัลล์
• มุมมองอีกด้านหนึ่งเกี่ยวกับความปลอดภัยของนมพาสเจอร์ไรส์เทียบกับนมธรรมชาติ จากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์: "การศึกษาเกี่ยวกับนมดิบของจอห์นส์ ฮอปกินส์ – แคมเปญเพื่อนมแท้" Realmilk.com 12สิงหาคม 2015
• ไขปริศนาแห่งการยืดอายุการเก็บรักษา
• แฮทช์, ซิบิล อี (1 มกราคม 2549). การเปลี่ยนแปลงโลกของเรา: เรื่องจริงของวิศวกรหญิง . เรสตัน, เวอร์จิเนีย: สมาคมวิศวกรโยธาแห่งอเมริกา. ISBN 978-0-7844-0841-4. OCLC  62330858 .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการพาสเจอร์ไรส์