このページでは、低温殺菌の目的と牛乳加工に使われる低温殺菌条件について説明します。 低温殺菌の歴史」では、低温殺菌の実施とその効果、使用される条件の根拠についての背景を説明しています。
低温殺菌の目的
- 牛乳に存在する可能性のある病気を引き起こす微生物（病原体）を破壊することにより、消費者の牛乳の安全性を高める。
- 牛乳の品質と保存期間の低下に寄与する腐敗微生物と酵素を破壊し、乳製品の品質保持を向上させる。
Pasteurization Conditions
Minimum pasteurization requirements for milk products are shown in Table 1 below, and are based on regulations outlined in the Grade A Pasteurized Milk Ordinance (PMO). これらの条件は、現在牛乳に認められている最も耐熱性の高い病原菌であるCoxiella burnetii（ヒトのQ熱の原因菌）を殺すために必要な最低限の処理条件であると判断されたものです。 牛乳は、必要最低限以上の処理時間と温度を使用して低温殺菌することができます。
低温殺菌は、バッチ式または連続式のプロセスで行うことができます。 バッチ式殺菌装置は、温度制御された密閉タンクで構成されています。 牛乳は桶の中にポンプで送り込まれ、牛乳は適切な温度まで加熱され、その温度で適切な時間保持された後、冷却されます。 冷却された牛乳は、タンクからポンプで残りの処理ライン、例えば瓶詰めステーションやチーズタンクへ送られる。 バッチ殺菌は現在でも小規模の加工工場で使用されています。 液体ミルクに使用される最も一般的なプロセスは、連続プロセスです。 牛乳は生乳サイロから連続殺菌システムに入るホールディングタンクにポンプで送られます。 牛乳はタンクから連続的に流れ、牛乳を適切な温度まで加熱する一連の薄いプレートを通過します。 ミルクフローシステムは、牛乳が低温殺菌装置の冷却エリアを流れる前に、適切な時間、低温殺菌温度に留まるように設定されています。 冷却された牛乳はその後、瓶詰めステーションなど、残りの処理ラインに流れます。 冷蔵された牛乳の連続処理に利用できる温度と時間にはいくつかのオプションがあります。 200°F以上の温度での処理条件は定義されていますが、牛乳に好ましくない調理された風味を与える可能性があるため、ほとんど使用されていません。
Table 1. 乳製品に使用される低温殺菌条件
低温殺菌の歴史
健康に役立つ牛乳の加熱または煮沸のプロセスは、1800年代初頭から認識されており、1800年代後半には乳由来の病気と乳児の死亡率を減らすために使用されていました。 20世紀初頭の社会の工業化に伴い、牛乳の生産と流通が増加し、牛乳媒介性疾患の発生が見られるようになりました。 この時期によく見られる乳媒性疾患は、腸チフス、猩紅熱、敗血症性咽頭炎、ジフテリア、下痢性疾患などである。 これらの病気は、低温殺菌の実用化と酪農場の管理方法の改善により、ほぼ撲滅されました。 1938年当時、牛乳製品は、食中毒や水系感染症の原因の 25% を占めていましたが、現在では食中毒や水系感染症の 1% をはるかに下回っています。
低温殺菌は、液体を沸点以下に加熱して微生物を破壊するプロセスです。 1864年にルイ・パスツールがワインの保存性を向上させるために開発しました。 牛乳の低温殺菌は、ヨーロッパでは1800年代後半に、米国では1900年代前半に商業的に開始された。 1908年にシカゴ市内で販売されるすべての牛乳に低温殺菌が義務づけられ、1947年にはミシガン州が州内で販売するすべての牛乳に低温殺菌を義務づける最初の州となった。 1924年、米国公衆衛生局は、各州の自主的な低温殺菌プログラムを支援するため、「標準牛乳条例」を策定しました。 現在ではグレード A 低温殺菌牛乳条例（PMO）と呼ばれ、米国保健福祉省、公衆衛生省、食品医薬品局によって管理され、ミルクパーラーや加工工場の設計、搾乳方法、ミルクの取り扱い、衛生、グレード A 乳製品の低温殺菌基準に関する実践が規定されています。
フラッシュ殺菌として知られる初期の殺菌条件は、牛乳を155～178°F (68.3～81°C) に瞬間的に加熱し、その後冷却するものでした。 その後、結核の原因菌であるマイコバクテリウム・ボビスを不活性化するため、143°F（61.7℃）30分または160°F（71.1℃）15秒に殺菌条件が調整されたのです。 しかし、1957年、これらの条件は、ヒトにQ熱を引き起こすCoxiella burnetiiの不活性化には不十分であることが示されました（Enright et al.、1957）。 そこで、Coxiella burnetiiを不活性化するために、バッチプロセスでは145°F (62.8°C) 30分、連続プロセスでは161°F (71.7°C) 15秒という新しい低温殺菌条件が採用され、この条件は現在も使用されています
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