Was ist Milchpasteurisierung? Methoden, Schritte, Bedeutung

Was ist Milchpasteurisierung?

  • Es besteht ein allgemeiner und dringender Bedarf an schnellen Verfahren zur Prozesskontrolle, um die Lebensmittelsicherheit und -qualität zu überwachen.
  • Pasteurisierung ist ein Prozess, bei dem bestimmte verpackte und nicht verpackte Lebensmittel (wie Milch und Fruchtsaft) mit milder Hitze behandelt werden, normalerweise unter 100 ° C, um Krankheitserreger zu beseitigen und die Haltbarkeit zu verlängern.
  • Der Prozess schützt Lebensmittel, indem er Organismen zerstört oder inaktiviert, die zum Verderben beitragen, einschließlich vegetativer Bakterien, aber nicht bakterieller Sporen.
  • Das Verfahren wurde nach dem französischen Wissenschaftler Louis Pasteur benannt, dessen Forschungen in den 1880er Jahren zeigten, dass die thermische Verarbeitung unerwünschte Mikroorganismen in Wein inaktivieren würde.
  • Heute wird Pasteurisierung in der Milchindustrie und anderen Lebensmittelverarbeitungsindustrien weit verbreitet eingesetzt, um Lebensmittelkonservierung und Lebensmittelsicherheit zu erreichen.
Was ist Milchpasteurisierung? Methoden, Schritte, Bedeutung
Was ist Milchpasteurisierung? Methoden, Schritte, Bedeutung

Verschiedene Arten von thermischen Verarbeitungsmethoden

  • Thermisierung: Erhitzen Sie die Milch auf 57 ° C bis 68 ° C und halten Sie sie 15 Minuten lang. Die Thermisierung zielt auf pathogene Bakterien ab, während die guten Bakterien im Produkt verbleiben. Die niedrigen Temperaturen verändern die Struktur und den Geschmack der Milch nicht.
  • Chargenpasteurisierung:  Wird auch als Niedrigtemperatur-Langzeitpasteurisierung (LTLT) bezeichnet. Erhitzen Sie die Milch 30 Minuten lang auf 63 ° C. Die verlängerte Haltezeit bewirkt eine Veränderung der Milchproteinstruktur und des Geschmacks.
  • Flash-Pasteurisierung: Wird auch als Hochtemperatur-Kurzzeitpasteurisierung (HTST) bezeichnet. Erhitzen Sie die Milch 15 bis 20 Sekunden lang auf 72 bis 74 ° C. Zielt auf resistente pathogene Bakteriensporen (Clostridium botulinum-Sporen) ab.
  • Pasteurisierung bei ultrahoher Temperatur (UHT): Erhitzen Sie die Milch 2 bis 4 Sekunden lang auf 135 bis 140 ° C. Die extreme Hitze zielt auf  Coxiella burnetii ab , die Q-Fieber verursacht. Die Hitze tötet alle vegetativen Formen von Bakterien ab und die Milch kann 9 Monate überleben.
  • Dosensterilisation: Dies ist eine Nassbehandlung von Milchkonserven in einem Autoklaven / einer speziellen Behandlungskammer. 10 bis 20 Minuten auf 115 bis 121 ° C erhitzen.

Definition der Milchpasteurisierung

  • Milchpasteurisierung  ist der Prozess des Erhitzens von Milch (oder Milchprodukt) auf eine vorbestimmte Temperatur für einen bestimmten Zeitraum ohne erneute Kontamination während des gesamten Prozesses.
  • Die vorgegebene Temperatur hängt normalerweise von der Hitzebeständigkeit der verderblichen Mikroorganismen ab, auf deren Zerstörung das Pasteurisierungsprogramm abzielt.

Methoden zur Milchpasteurisierung

Hochtemperatur-Kurzzeitpasteurisierung (HTST)

  • Diese Art der Pasteurisierung wird auch als Flash-Pasteurisierung bezeichnet.
  • Bei der Flash-Pasteurisierung wird die Milch 15 Sekunden lang auf 71,7 ° C erhitzt, um Coxiella burnetii abzutöten , den hitzebeständigsten Erreger in Rohmilch.
  • Da es technisch unmöglich ist, die Milch genau auf diese Temperatur zu bringen, ist es immer sicher, mit einem Temperaturbereich zu arbeiten. Aus Sicherheitsgründen können Sie die Milch 15 bis 20 Sekunden lang auf 72 bis 74 ° C erhitzen.
  • Dadurch wird sichergestellt, dass die Milch gleichmäßig auf die erforderliche Temperatur erhitzt wird.
  • Diese Methode eignet sich am besten für kontinuierliche Pasteurisierungssysteme.
  • Flash pasteurisierte Milch ist zwischen 16 und 21 Tagen haltbar. Aus kommerziellen Gründen reduzieren einige Hersteller absichtlich die Anzahl der Tage, um die Produkte aus den Regalen zu schieben.

Niedrigtemperatur-Langzeitpasteurisierung (LTLT)

  • Hier werden die zur Pasteurisierung verwendeten Temperaturen auf 63 ° C reduziert und 30 Minuten gehalten.
  • Die verlängerte Haltedauer verändert die Struktur der Milchproteine ​​und macht sie besser für die Herstellung von Joghurt geeignet.
  • Diese Methode eignet sich am besten für die Batch-Pasteurisierung, bei der die Milch zur effektiven Pasteurisierung in einem ummantelten Bottich aufbewahrt wird.
  • Es gibt viele Designs von Batch-Pasteurisierern auf dem Markt, die sowohl für den häuslichen als auch für den gewerblichen Gebrauch geeignet sind.

Pasteurisierung bei ultrahoher Temperatur (UHT)

  • Dies ist eine vollständig geschlossene Pasteurisierungsmethode. Das Produkt wird während des gesamten Prozesses nicht einmal für den Bruchteil einer Sekunde ausgesetzt.
  • Dabei wird Milch oder Sahne ein bis zwei Sekunden lang auf 135 ° C bis 150 ° C erhitzt, dann sofort gekühlt und zur Lagerung aseptisch in einem hermetischen (luftdichten) Behälter verpackt.
  • Trotz des Risikos einer Millard-Bräunung bleibt die UHT-Pasteurisierung die beliebteste Milchkonservierungsmethode für sichere und stabile Milch.

Schritte der Pasteurisierung

 Milchkühlung

  • Das Abkühlen ist kein Pasteurisierungsprozess, aber ein notwendiger Schritt beim Umgang mit großen Milchmengen.
  • Milch verlässt das Euter der Kuh bei Temperaturen über der Umgebungstemperatur, was eine schnelle Vermehrung der Bakterien fördert, die den Verderb beschleunigt.
  • Wenn die Temperaturen jedoch auf 2 bis 5 ° C gesenkt werden, werden das Bakterienwachstum und der Stoffwechsel gestoppt.
  • Dies bietet einen Vorsprung bei der Aufrechterhaltung der Qualität, bevor mit der ordnungsgemäßen Pasteurisierung begonnen wird.

Vorheizen (Regeneration) und Standardisierungsphase

  • Nach dem Auffüllen wird die gekühlte Milch auf etwa 40 ° C erhitzt, um eine einfache Trennung des Butterfetts während der Standardisierung zu ermöglichen.
  • Das System verwendet eine regenerative Erwärmung, dh es nutzt die Wärme der bereits pasteurisierten Milch, um die ankommende gekühlte Milch zu erwärmen. Die gekühlte Milch kühlt im Gegenstrom die pasteurisierte Milch ab.
  • Der Zweck der Standardisierung besteht darin, ein Produkt mit einem einheitlichen Gehalt an Butterfett zu erhalten . 

Klärungsphase

  • Eine Klärung ist wichtig, um alle Fremdkörper aus dem Produkt zu entfernen.
  • Große feste Partikel werden durch Sieben der Milch durch röhrenförmige Metallfilter entfernt.
  • Ein Zentrifugalklärer (nicht der zur Standardisierung verwendete) wird verwendet, um alle Verschmutzungen und Sedimente aus der Milch zu entfernen.
  • Die Filter, die normalerweise in parallelen Zwillingen eingebaut sind, ermöglichen eine kontinuierliche Verarbeitung, da einer gereinigt werden kann, während der andere läuft.
  • Reinigen Sie die Filter regelmäßig (je nach Schmutzgehalt zwischen 2 und 10 Betriebsstunden), um das Wachstum von Bakterien zu vermeiden.

Standardisierungsphase

  • Es ist wichtig, Milchfett zu standardisieren, um sicherzustellen, dass Sie ein Produkt von gleichbleibender Qualität auf dem Markt erhalten. Unterschiedliche Verbraucher bevorzugen unterschiedliche Produkte.
  • Es gibt Kunden, die nur Magermilch konsumieren, während es Kunden gibt, die fettarme Milch nehmen. Es gibt diejenigen, die standardisierte Milch einnehmen, während es diejenigen gibt, die fettreiche Milch bevorzugen .
  • Standardisierung ist notwendig, um sicherzustellen, dass alle Kunden bedient werden. Wiederum können Sie während des Standardisierungsprozesses das Butterfett trennen, das zur Herstellung von Sahne und anderen Produkten auf Fettbasis wie Butter und Ghee verwendet wird.

Homogenisierungsstufe

  • Die Homogenisierung ist ein physikalischer Prozess, bei dem die Milchfettkügelchen in winzige Tröpfchen zerlegt werden, um die Trennung der Sahne zu verhindern.
  • Winzige Fetttröpfchen steigen in einer Milchsäule nicht auf, da eine Verringerung ihrer Größe auch ihre Dichte in der Milch erhöht.
  • Ein Milchhomogenisator, der zwischen 100 und 170 bar arbeitet, spaltet alle Fettkügelchen in sehr kleine Tröpfchen auf, die den Integrationsgrad des Fettes in die Milch erhöhen .
  • Dadurch bleibt das Milchfett gleichmäßig in der Milch verteilt.

Heizabschnitt

  • Verwendet Dampfwärme, um die Milchtemperaturen von etwa 60 ° C auf die erforderlichen 72 ° C zu erhöhen, um die Sporen von Clostridium botulinum abzutöten.
  • Der Dampf tauscht im Gegenstrom Wärme mit der Milch über die PHE-Platten aus .
  • Am Ende dieses Abschnitts befindet sich ein Temperatursensor, der das Durchflussumleitungsventil steuert.
  • Milch, die nicht die erforderliche Temperatur erreicht, wird zurück in den Heizabschnitt geleitet, bis sie die erforderlichen Temperaturen erreicht hat.

Halteabschnitt

  • Nach dem Erhitzen fließt Milch in die Aufnahmeröhrchen, deren Länge mit der Milchflussrate kalibriert wurde, um sicherzustellen, dass die Milch in den Röhrchen mindestens 16 Sekunden dauert. Die gesamte Milch muss am Ende der Röhrchen die erforderlichen Pasteurisierungstemperaturen einhalten.
  • Im Falle eines Verstoßes löst ein Sensor das Durchflussumleitungsventil aus, um die Milch zum Heizabschnitt zurückzubringen und die Milch auf die erforderliche Temperatur zu bringen.
  • Sobald die Milch am Ende der Halterohre die erforderlichen Temperaturen erreicht hat, fließt die Milch zurück zum Regenerationsabschnitt, um die ankommende gekühlte Milch zu erwärmen, während sie an sich auf etwa 30 ° C abgekühlt wird.

Kühl- / Kühlabschnitt

  • Nach dem regenerativen Abkühlen pasteurisierter Milch gelangt sie in den Kühlbereich des PHE, wo gekühltes Wasser / PHE-Kühlmittel die Temperatur pasteurisierter Milch auf 4 ° C senkt.
  • Die gekühlte Milch wird dann zur aseptischen Verpackung und anschließenden Lagerung im Kühlraum zu den Verpackungsmaschinen gepumpt.

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