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Trinkmilch, die im Laden erhältlich ist, wird entweder pasteurisiert oder ultrahocherhitzt (UHT-Verfahren). In einer Studie zu den Folgen des Erhitzens wurden verschiedene Indikatoren wie Enzymkonzentrationen, Eigenschaften der Milchproteine sowie unterschiedliche Vitaminkonzentrationen bewertet. Insbesondere bei den Molkeproteinen sowie verschiedenen Enzymen in der Milch kommt es mit zunehmender Erwärmung zu einer deutlichen Abnahme der Konzentration und / oder Wirksamkeit. Die B-Vitamine verändern sich nicht. Die Unterschiede zwischen Rohmilch und UHT-Milch sind am größten.

Trinkmilch verglichen

Eine Studie des renommierten Milchforschungsinstituts aus Bern-Liebefeld (CH) wurde schon 1980 veröffentlicht. Der damalige Direktor, Dr. Bernard Blanc, erforschte die Frage der Milcherhitzung. In einem Artikel in der Alimentia-Sonderausgabe (1980) wurde auf den Einfluss der Wärmebehandlung auf die wichtigsten Milchbestandteile hingewiesen. Fünf Behandlungen wurden verglichen: (1) unbehandelte Rohmilch, (2) pasteurisierte Milch (HTST; 72 °C, 15 Sekunden), (3) intensiv pasteurisierte Milch (92 °C, 20 Sekunden), (4) UHT direkt (150 °C), 2 Sekunden) und (5) UHT indirekt (141 °C, 14 Sekunden unter erhöhtem Druck). Die Milch wurde monatlich während eines Zeitraums von einem Jahr untersucht, und die Ausgangsmilch war immer dieselbe, nämlich Rohmilch, die von einer lokalen kleinen Molkerei gesammelt wurde. Hier werden die Durchschnittswerte für das Gesamtjahr dargestellt (n = 12).

Blanc erforschte verschiedene Inhaltsstoffe wie eine Reihe von Vitaminen, verschiedene Enzyme und auch verschiedene Proteinkonzentrationen. Die Ergebnisse sind ziemlich eindeutig und zeigen hauptsächlich den Effekt, den zunehmende Erwärmung hat. Bei einem einzelnen Ergebnis gibt es einen zusätzlichen Einfluss der Jahreszeit, d.h. der Effekt der Erwärmung ist in den Sommermonaten anders als in den Wintermonaten.

Ein typisches Beispiel ist in Abbildung 1 gezeigt, die Verzögerungsphase des Wachstums des Bakteriums E. coli. Die Verzögerungsphase gibt an, wie lange die Milch dem Wachstum von Bakterien widersteht. Je länger die Verzögerungsphase ist, desto besser funktioniert das eigene Abwehrsystem der Milch. Zwei Dinge fallen auf, nämlich erstens, dass mit jeder Erwärmung (2-5) die Verzögerungsphase auf ein Viertel der Ausgangszeit verkürzt wird. Mit anderen Worten, nach jedem Erhitzen ist das Risiko, dass unerwünschte Bakterien in der Milch wachsen können, stark erhöht. Es ist auch ersichtlich, dass es einen saisonalen Effekt gibt, da die Resistenz der Rohmilch gegen unerwünschtes Bakterienwachstum im Winter höher ist als in der Sommermilch.

Abnehmende Konzentrationen nach dem Erhitzen

Die Veröffentlichung fasst zunächst die Änderungen zusammen, wobei die Werte mit zunehmender Erwärmung abnehmen. In jedem Ergebnis wurde der Ausgangswert in der Rohmilch mit 100% dargestellt und der relative Rückgang gegenüber der Rohmilch berechnet. Es handelt immer um die Durchschnittswerte der verschiedenen Enzym-Konzentrationen in den 12 Monaten im Jahr (Januar – Dezember), (Abbildung 2): Lipase, alkalische Phosphatase (ALP), Xanthinoxidase (XO) sowie drei Molkeproteine: Beta-Lactoglobulin (BLG), Serumalbumin (Albumin) und Lactoperoxidase (LP). Bemerkung: obwohl Liniendiagramme hier streng genommen nicht geeignet sind, ist es einfacher, grafisch zu sehen, wie sich die Konzentrationen oder Eigenschaften ändern.

Lipase und ALP sind nach jedem Erhitzen vollständig verschwunden (die beiden Linien überlappen sich vollständig). In Trinkmilch wird ALP untersucht, um zu zeigen, dass die Ausgangsmilch pasteurisiert ist, und wird schon bei über 62-63 °C inaktiviert. Lipase ist das Enzym, das die Fettspaltung ermöglicht. XO ist ein Enzym, das genutzt wird, um die höheren Erwärmungsstufen nachzuweisen, und daher in Milch (3) bis (5) nicht mehr aktiv ist. Die Molkeproteine denaturieren, wenn die Milch bei höheren Temperaturen erhitzt wird und das Erhitzen länger dauert.

Abbildung 3 zeigt fünf andere Inhaltsstoffe der Milch, den Gehalt an Vitamin A und C, die Keimzahl der Milch, das Wachstum von E. coli und den Caseinmicellen. Vitamin A wurde nicht bei jeder Temperatur gemessen, nimmt jedoch stark ab. Vitamin C nimmt leicht ab, aber die Unterschiede sind signifikant, insbesondere bei höheren Temperaturen. Der Zweck des Erhitzens besteht vor allem auch darin, die Anzahl der Bakterien in der Milch zu verringern. Die Anfangskeimzahl betrug ungefähr 20.000 Keime pro ml. Aufgrund der HTST-Pasteurisierung fällt diese stark ab, jedoch nicht auf Null, erst nach der UHT-Behandlung sind alle Bakterien abgetötet. Die Unterschiede in den Bakterienresten sind der Hauptgrund dafür, dass sich HTST-Milch im Kühlschrank befindet und eine Haltbarkeit von 7 bis 10 Tagen hat, während sich die UHT-Milch außerhalb des Kühlraums befindet und eine Haltbarkeit von ca. 3 Monaten hat. Nicht nur die Keime, auch die Bakteriensporen werden durch den UHT-Prozess vollständig zerstört. Es wurde bereits oben beschrieben, dass nach dem Erhitzen von Milch pathogene Bakterien leicht herauswachsen können. In Rohmilch gibt es eine Abwehr (unter anderem gegen unerwünschtes Bakterienwachstum), die in erhitzter Milch nicht mehr funktioniert. Allerdings ist dieser Abwehrmechanismus nicht ausreichend, um Rohmilch vor jeglichem Bakterienwachstum zu schützen.

Unveränderte Substanzen durch Erhitzen

Blanc (1980) hat mehrere B-Vitamine (B1, B2, B3, B6) gemessen und festgestellt, dass sich ihre Konzentration beim Erhitzen nicht signifikant ändert. Gleiches gilt für die verschiedenen Aminosäuren sowie den Gesamtgehalt der Aminosäuren. Es gibt jedoch einige Vitaminkonzentrationen, die sich eher im Jahreslauf unterscheiden und damit mit der Fütterung der Kühe zusammenhängen.

Steigende Konzentrationen durch Erhitzen

In Abbildung 4 sind vier Werte nach dem Erhitzen erhöht. Im Gegensatz zu den vorherigen Zahlen wurde die UHT-Behandlung hier auf 100% festgelegt. Die PRS (proteinreduzierende Substanzen), der Gehalt an freiem Ammoniak und der R-Wert steigen insbesondere bei höheren Erhitzungen an. Der PRS-Wert ist ein Maß für die Reduktionskapazität des Kaseins. Ein zunehmender Gehalt an freiem Ammoniak hängt mit dem erhöhten Proteinabbau zusammen. Der R-Wert ist ein Maß für die Stärke des Kaseins nach Zugabe von Lab. Schließlich nimmt der Anteil kleiner Fettkügelchen (in der Größe von 1 bis 2 mu-meter) zu, was mit der Homogenisierung der erhitzten Milch zusammenhängt.

Alle Grafiken stammen aus: B.Blanc. Einfluss der thermischen Behandlung auf die wichtigsten Milchinhaltstoffe und auf den ernährungsphysiologischen Wert der Milch. Alimenta-Sonderausgabe, (1980), S. 5-25.