Einführung:
Louis Pasteur fand eine praktische Methode, um den Verderb von Bier und Wein zu verhindern. Pasteur verwendete eine milde Erhitzung, die ausreichte, um die Organismen abzutöten, die das jeweilige Verderbnisproblem verursachten, ohne den Geschmack des Produkts ernsthaft zu beeinträchtigen. Das gleiche Prinzip wurde später auf Milch angewandt, um das zu erzeugen, was wir heute als pasteurisierte Milch bezeichnen.
Zweck der Pasteurisierung:
Pasteurisierung ist nicht dasselbe wie Sterilisierung. Ihr Zweck ist es, die Bakterienpopulation einer Flüssigkeit wie Milch zu reduzieren und Organismen zu zerstören, die Verderb und menschliche Krankheiten verursachen können. Sporen werden von der Pasteurisierung nicht beeinflusst. Der Zweck der Pasteurisierung von Milch ist die Beseitigung pathogener Mikroben. Durch die Pasteurisierung wird auch die Anzahl der Mikroorganismen verringert, wodurch die gute Qualität der Milch bei Kühlung verlängert wird. Viele relativ hitzeresistente (thermodurische) Bakterien überleben die Pasteurisierung, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie Krankheiten verursachen oder gekühlte Milch verderben lassen.
Pasteurisierungsmethoden:
Bei der klassischen Pasteurisierung von Milch wurde die Milch 30 Minuten lang einer Temperatur von etwa 63oC ausgesetzt, was als Warmhalteverfahren bezeichnet wird. Bei der heutigen Pasteurisierung von Milch werden meist höhere Temperaturen, mindestens 72oC, verwendet, allerdings nur für 15 Sekunden. Diese Behandlung, die als Hochtemperatur-Kurzzeit-Pasteurisierung (HTST) bezeichnet wird, erfolgt, während die Milch kontinuierlich an einem Wärmetauscher vorbeifließt. Die HTST-Pasteurisierung tötet nicht nur Krankheitserreger ab, sondern senkt auch die Gesamtkeimzahl, so dass sich die Milch im Kühlschrank gut hält.
Milch kann auch sterilisiert werden – etwas ganz anderes als die Pasteurisierung — ,Bei der Ultrahochtemperaturbehandlung (UHT) wird die Temperatur von 74 °C auf 140 °C erhöht und dann in weniger als 5 Sekunden wieder auf 74 °C gesenkt. In den Vereinigten Staaten wird die Sterilisation manchmal bei den kleinen Behältern von Kaffeeweißern in Restaurants eingesetzt. Um zu vermeiden, dass die Milch einen gekochten Geschmack bekommt, wird ein UHT-System verwendet, bei dem die flüssige Milch während der Dampferhitzung nie eine Oberfläche berührt, die heißer ist als die Milch selbst. Die Milch fällt in einem dünnen Film durch eine Kammer mit überhitztem Dampf, erreicht eine Temperatur von 140oC und fällt dann auf 74oC zurück.
Ziele der Pasteurisierung:
Jahrzehntelang war die Pasteurisierung darauf ausgerichtet, das Mycobacterium tuberculosis zu vernichten, das lange Zeit als das hitzeresistenteste Bakterium galt. In jüngerer Zeit hat sich die Aufmerksamkeit jedoch auf die Vernichtung von Coxiella burnetii, dem Erreger des Q-Fiebers, verlagert, da diese Organismen eine höhere Hitzeresistenz aufweisen. Da beide Organismen durch die Pasteurisierung abgetötet werden, gehen Molkereimikrobiologen davon aus, dass auch andere krankheitserregende Bakterien abgetötet werden.
Faktoren der Pasteurisierung:
Nicht nur für Milch, sondern auch für Eiscreme, Joghurt und Bier gelten eigene Pasteurisierungszeiten und -temperaturen, die sich oft erheblich unterscheiden. Für diese Unterschiede gibt es mehrere Gründe. Zum Beispiel ist die Erhitzung bei dickflüssigeren Lebensmitteln weniger effizient, und die Fette in den Lebensmitteln können eine schützende Wirkung auf Mikroorganismen haben.
Perfekte Pasteurisierungsindikatoren:
Die Milchindustrie verwendet routinemäßig einen Test, um festzustellen, ob Produkte pasteurisiert wurden: den Phosphatasetest (Phosphatase ist ein Enzym, das natürlicherweise in der Milch vorkommt). Wenn das Produkt pasteurisiert wurde, wurde die Phosphatase inaktiviert.
Konzept der äquivalenten Behandlung:
Die soeben besprochenen Wärmebehandlungen veranschaulichen das Konzept der äquivalenten Behandlungen: Je höher die Temperatur, desto weniger Zeit wird benötigt, um die gleiche Anzahl von Mikroben abzutöten. Zum Beispiel kann die Zerstörung hochresistenter Endosporen bei 115oC 70 Minuten dauern, während bei 125oC nur 7 Minuten benötigt werden. Beide Behandlungen führen zu demselben Ergebnis. Das Konzept der gleichwertigen Behandlungen erklärt auch, warum die klassische Pasteurisierung bei 63oC für 30 Minuten, die HTST-Behandlung bei 72oC für 15 Sekunden und die UHT-Behandlung bei 140oC für weniger als eine Sekunde ähnliche Auswirkungen haben können.
Bedeutung der Pasteurisierung:
Vor einigen Jahren wurden bestimmte Bakterienstämme der Gattung Listeria in pasteurisierter Milch und Käse gefunden. Dieser Erreger verursacht Durchfall und Gehirnentzündungen und kann bei schwangeren Frauen zum Tod führen. Einige solcher Infektionen haben die Frage aufgeworfen, ob die Standardverfahren für die Pasteurisierung überarbeitet werden müssen. Das Auffinden dieser Krankheitserreger in pasteurisierter Milch ist jedoch nicht zu einem dauerhaften Problem geworden, und es wurden keine Maßnahmen ergriffen.
Obwohl die meiste Milch, die in den Vereinigten Staaten verkauft wird, pasteurisierte Frischmilch ist, ist auch sterile Milch erhältlich. Alle eingedampften oder kondensierten Milchkonserven sind steril, und einige in Pappbehältern verpackte Milch ist ebenfalls steril. Die Dosenmilch wird unter Druck mit Dampf behandelt und hat einen „gekochten“ Geschmack. Sterilisierte Milch in Pappbehältern ist in Europa weit verbreitet und kann in einigen Geschäften in den Vereinigten Staaten gefunden werden. Sie wird einem Prozess unterzogen, der der Pasteurisierung ähnelt, aber höhere Temperaturen verwendet. Auch sie hat einen „gekochten“ Geschmack, kann aber ungekühlt aufbewahrt werden, solange der Behälter verschlossen bleibt. Solche Milch wird oft mit Vanille, Erdbeere oder Schokolade aromatisiert.