Diese Seite beschreibt den Zweck der Pasteurisierung und die bei der Milchverarbeitung verwendeten Pasteurisierungsbedingungen. Die Geschichte der Pasteurisierung liefert Hintergrundinformationen über die Einführung und die Vorteile der Pasteurisierung sowie die Gründe für die verwendeten Bedingungen.
Der Zweck der Pasteurisierung
- Die Sicherheit der Milch für den Verbraucher zu erhöhen, indem krankheitsverursachende Mikroorganismen (Krankheitserreger), die in der Milch vorhanden sein können, abgetötet werden.
- Die Qualität der Milchprodukte zu erhöhen, indem verderbliche Mikroorganismen und Enzyme, die zur verminderten Qualität und Haltbarkeit der Milch beitragen, abgetötet werden.
Pasteurisierungsbedingungen
Die Mindestanforderungen an die Pasteurisierung von Milcherzeugnissen sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt und basieren auf den Vorschriften der Verordnung über pasteurisierte Milch der Klasse A (PMO). Diese Bedingungen wurden als die Mindestverarbeitungsbedingungen festgelegt, die erforderlich sind, um Coxiella burnetii abzutöten, den Erreger des Q-Fiebers beim Menschen, der der derzeit anerkannteste hitzeresistente Erreger in Milch ist. Milch kann pasteurisiert werden, wenn die Verarbeitungszeiten und -temperaturen höher sind als die geforderten Mindestwerte.
Die Pasteurisierung kann als Batch- oder als kontinuierlicher Prozess durchgeführt werden. Ein Wannenpasteur besteht aus einer temperaturgeregelten, geschlossenen Wanne. Die Milch wird in den Bottich gepumpt, auf die entsprechende Temperatur erhitzt, für die entsprechende Zeit auf dieser Temperatur gehalten und dann abgekühlt. Die abgekühlte Milch wird dann aus dem Bottich in die restliche Verarbeitungslinie gepumpt, z. B. in die Abfüllstation oder in den Käsebottich. In einigen kleineren Verarbeitungsbetrieben wird immer noch die Chargenpasteurisierung eingesetzt. Das gängigste Verfahren für Flüssigmilch ist das kontinuierliche Verfahren. Die Milch wird aus dem Rohmilchsilo in einen Vorratstank gepumpt, der in das kontinuierliche Pasteurisierungssystem eingespeist wird. Aus dem Tank fließt die Milch kontinuierlich durch eine Reihe von dünnen Platten, die die Milch auf die richtige Temperatur erhitzen. Das Milchflusssystem ist so eingerichtet, dass die Milch für die entsprechende Zeit auf der Pasteurisierungstemperatur bleibt, bevor sie durch den Kühlbereich des Pasteurs fließt. Die gekühlte Milch fließt dann zum Rest der Verarbeitungslinie, zum Beispiel zur Abfüllstation. Für die kontinuierliche Verarbeitung von gekühlter Flüssigmilch gibt es mehrere Optionen für Temperaturen und Zeiten. Obwohl die Verarbeitungsbedingungen für Temperaturen über 200°F definiert sind, werden sie selten verwendet, da sie der Milch einen unerwünschten Kochgeschmack verleihen können.
Tabelle 1. Pasteurisierungsbedingungen für Milchprodukte.
Geschichte der Pasteurisierung
Der Prozess des Erhitzens oder Kochens von Milch aus gesundheitlichen Gründen ist seit den frühen 1800er Jahren bekannt und wurde in den späten 1800er Jahren zur Verringerung der durch Milch übertragenen Krankheiten und der Sterblichkeit bei Säuglingen eingesetzt. Mit der Industrialisierung der Gesellschaft um die Jahrhundertwende zum 20. Jahrhundert führte die zunehmende Milchproduktion und -verteilung zu Ausbrüchen von durch Milch übertragenen Krankheiten. Häufige milchübertragene Krankheiten in dieser Zeit waren Typhus, Scharlach, septische Halsentzündung, Diptherie und Durchfallerkrankungen. Diese Krankheiten wurden durch die kommerzielle Einführung der Pasteurisierung in Verbindung mit verbesserten Managementpraktiken in den Milchviehbetrieben praktisch ausgerottet. Im Jahr 1938 waren Milchprodukte die Quelle von 25 % aller durch Lebensmittel und Wasser übertragenen Krankheiten, die auf Quellen zurückgeführt werden konnten. Heute machen sie weit weniger als 1 % aller durch Lebensmittel und Wasser übertragenen Krankheiten aus.
Pasteurisierung ist ein Verfahren, bei dem eine Flüssigkeit bis unter den Siedepunkt erhitzt wird, um Mikroorganismen abzutöten. Es wurde 1864 von Louis Pasteur entwickelt, um die Haltbarkeit von Wein zu verbessern. Die kommerzielle Pasteurisierung von Milch begann in den späten 1800er Jahren in Europa und in den frühen 1900er Jahren in den Vereinigten Staaten. Im Jahr 1908 wurde die Pasteurisierung für alle in der Stadt Chicago verkauften Milch vorgeschrieben, und 1947 war Michigan der erste Bundesstaat, der vorschrieb, dass alle im Bundesstaat verkaufte Milch pasteurisiert sein musste. Im Jahr 1924 entwickelte der U.S. Public Health Service die Standard Milk Ordinance, um die Bundesstaaten bei freiwilligen Pasteurisierungsprogrammen zu unterstützen. Die so genannte Grade A Pasteurized Milk Ordinance (PMO) wird von den US-Ministerien für Gesundheit und öffentliche Gesundheit sowie der Food and Drug Administration verwaltet und definiert Praktiken für die Gestaltung von Melkständen und Verarbeitungsbetrieben, Melkverfahren, Milchverarbeitung, Hygiene und Standards für die Pasteurisierung von Grade-A-Milchprodukten. Jeder Staat regelt die Milchverarbeitung innerhalb seines eigenen Staates, aber Milchprodukte müssen die in der PMO festgelegten Vorschriften für Produkte erfüllen, die in den zwischenstaatlichen Handel gelangen.
Anfänglich wurde die Milch bei der Pasteurisierung, der so genannten Kurzzeiterhitzung, für einen Augenblick auf 68,3 bis 81 °C (155 bis 178 °F) erhitzt und anschließend abgekühlt. Die Pasteurisierungsbedingungen wurden auf 61,7 °C (143 °F) für 30 Minuten oder 71,1 °C (160 °F) für 15 Sekunden eingestellt, um Mycobacterium bovis, den Erreger der Tuberkulose, zu inaktivieren. Im Jahr 1957 zeigte sich jedoch, dass diese Bedingungen für die Inaktivierung von Coxiella burnetii, dem Erreger des Q-Fiebers beim Menschen, nicht ausreichten (Enright et al., 1957). Zur Inaktivierung von Coxiella burnetii wurden neue Pasteurisierungsbedingungen von 62,8°C (145°F) für 30 Minuten bei einem Chargenprozess oder 71,7°C (161°F) für 15 Sekunden bei einem kontinuierlichen Prozess eingeführt, die auch heute noch angewendet werden.