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Extended shelf life (ESL)-Milch

Milch mit übermäßiger Hitzebelastung?

01.05.2010
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©Thommy Weiß/pixelio.de Abb. 1: SDS-PAGE der Gesamtmilchprotein-Fraktion (a), und Alkalische PAGE der bei pH 4,6 ... Abb. 2: RP-HPLC-Chromatogramm der säurelöslichen Molkenproteine in pasteurisierter Milch (a), ... Abb. 3: RP-HPLC-Chromatogramm von Furosin in ESL-Milchproben „guter” (a) und „schlechter“ (b) ... Prof. Dr. Helmut K. Mayer, Leiter der Abteilung Lebensmittelchemie am Department für ... 

In jüngster Zeit kann ein scheinbar unaufhaltbarer Trend in Richtung „länger frische" Milch festgestellt werden. Da es derzeit aber noch keine verbindlichen Regelungen für die maximal zulässige Hitzebelastung von ESL-Milch in Europa gibt, bedarf es der Einführung gesetzlicher Grenzwerte für Erhitzungsindikatoren (z.B. säurelösliches ß-Lactoglobulin, Furosin) zur Abschätzung und Kontrolle der tatsächlichen Hitzebelastung von Milch mit verlängerter Haltbarkeit, um eine hohe ernährungsphysiologische und sensorische Qualität von ESL- Milch auch in Zukunft zu gewährleisten.

Die relative kurze Haltbarkeitsdauer von pasteurisierter Milch führte zur Entwicklung von ultra-hocherhitzter Milch, wobei diese sog. UHT-Milch nach Ultra-Hoch-Temperatur-Behandlung mindestens 3 Monate oder länger ungeöffnet bei normaler Umgebungstemperatur haltbar ist, und aus diesem Grunde in vielen Ländern bereits hohe Akzeptanz erlangt hat (z.B. Frankreich, Deutschland, Portugal, Spanien). In anderen Ländern wiederum stehen die Konsumenten dieser Haltbarmilch wegen des zum Teil sehr stark ausgeprägten Kochgeschmacks eher skeptisch gegenüber (z.B. Österreich, Griechenland, Irland, Niederlande, Großbritannien). In den letzten Jahren kann ein scheinbar unaufhaltbarer Trend in Richtung einer „neuen" Konsummilchart festgestellt werden, die verlängerte Haltbarkeit bei gleichzeitig geringen negativen Begleiterscheinungen (wie z.B. Kochgeschmack, Vitaminverluste) bewirbt. Diese auf der Packung als „länger frisch" bezeichnete sogenannte ESL-Milch (Extended Shelf Life) weist eine Haltbarkeit von mindestens 21 Tagen bei Kühlschrank-Temperaturen auf, wobei sensorisch im Vergleich zur herkömmlichen Frischmilch nahezu keine qualitativen Einbußen feststellbar sein sollen. Eine genaue Definition hinsichtlich der Bezeichnung und Haltbarkeit für den Begriff ESL-Milch gibt es aber bisher nicht [3, 4, 7].

Die gegenwärtig eingesetzten technologischen Verfahren zur Herstellung von ESL-Milch sind die Mikrofiltration bzw. Tiefenfiltration, direkte Erhitzung mittels Injektions- bzw. Infusionsverfahren (z.B. 127°C für 2-3 s), oder kostengünstigere indirekte Erhitzungsverfahren (z.B. 125°C für 2 s). Die Hocherhitzung der Milch führt - in Abhängigkeit von der tatsächlichen Hitzebelastung der Milch - zu einem mehr oder weniger signifikanten Verlust an organoleptischer und ernährungsphysiologischer Qualität (z.B.

Kochgeschmack, Vitaminverluste, Präzipitation von Calciumphosphat, Denaturierung der hitzelabilen Molkenproteine, Maillard-Reaktion, Verlust an essentiellen Aminosäuren wie Lysin). Zudem kommt es zu technologisch unerwünschten Ablagerungen denaturierter Proteine und Mineralstoffe an den Oberflächen der Wärmeaustauscher [4, 6, 7].

Um den tatsächlichen Einfluss des erfolgten Erhitzungsprozesses quantifizieren zu können, wurden eine Reihe von Erhitzungsindikatoren in der Literatur beschrieben, wobei sich einige milchspezifische Komponenten besonders als potentielle Erhitzungsindikatoren zur Abschätzung der wahren Hitzebelastung von erhitzter Milch anbieten (z.B. die Enzyme Alkalische Phosphatase und Lactoperoxidase, das Molkenprotein ß-Lactoglobulin, Hydroxymethylfurfural (HMF), Lactulose, Furosin). Typ I-Reaktionen umfassen die Denaturierung, Degradation und Inaktivierung von hitzelabilen Komponenten (hauptsächlich die Molkenproteine, milcheigene Enzyme und Vitamine) - diese Indikatoren sind bestens für die Bewertung einer eher geringeren Temperaturbehandlung bzw. Hitzebelastung geeignet, während Typ II-Reaktionen die Neubildung von Substanzen beinhalten, welche in nicht-erhitzter Milch (fast) nicht vorkommen (z.B. Lactulose, HMF, Furosin) - diese Indikatoren sind besser für die Abschätzung einer stärkeren Hitzebelastung geeignet [1, 2].

Die quantitative Bestimmung von säurelöslichem ß-Lactoglobulin (ß-Lg) wurde zur Unterscheidung verschiedener Kategorien hitzebehandelter Milch vorgeschlagen. So gelten laut Internationalem Milchwirtschaftsverband folgende Mindestwerte: 2.600 mg/l für pasteurisierte Milch, 2.000 mg/l für hoch-pasteurisierte Milch und 50 mg/l für UHT-Milch. Weiters wurde die Bildung von Furosin als Indikator für hitze-induzierte Veränderungen in Milchprodukten beschrieben, wobei folgende obere Grenzen vorgeschlagen werden: 8 mg/100 g Protein für Pasteurisation, 20 mg/100 g Protein für Hoch-Pasteurisation, und 250 mg/100 g Protein für UHT-Erhitzung [2, 6].

Obwohl derzeit (noch) keine gesetzlich verbindlichen Regelungen bzw. Grenzwerte für die maximal zulässige Hitzebelastung von ESL-Milch in Europa vorliegen, werden doch allgemeine Empfehlungen in der Fachliteratur abgegeben (ß-Lg > 1.800 mg/l; Furosine < 12 mg/100 g Protein, und Lactulose < 30 mg/l), welche zwar von einzelnen Molkereien berücksichtigt werden, von den meisten ESL-Milch-Produzenten aber vollkommen ignoriert werden, weil es bis dato keinerlei Kontrollen bzw. Konsequenzen durch die Lebensmittelkontrollbehörden gibt [1, 3].

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Schlüsselwörter : Elektrophorese Erhitzen HPLC Lebensmittel LebensmittelanalytikChromatographie PAGE Pasteurisation Qualitätskontrolle

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