Experimente:
Versuch: Bestimmung der Dichte von Milch
Versuch: Bestimmung der Trockenmasse von Milch
Versuch: Mischen von Milchfett mit Wasser
Versuch: Extraktion von Milchfett
Versuch: Simulation des Homogenisiervorgangs

Bild 1 (Foto: Blume)

Früher, als viele Menschen eigene Höfe besaßen oder in ländlicher Umgebung wohnten, war es nicht notwendig, Milch haltbar zu machen oder zu verpacken. In der heutigen Zeit sind durch die Industrialisierung die Verbraucher und Erzeuger meist weit voneinander getrennt und so sind längere Transportwege nicht zu vermeiden. Da Rohmilch zu den leicht verderblichen Nahrungsmitteln zählt, ist eine Bearbeitung und Haltbarmachung unbedingt notwendig.

Was passiert mit der Milch auf dem Weg von der Kuh in die Verpackung?
Die Milch wird zunächst vom Bauernhof mit Tankwagen abgeholt und in die Molkerei gebracht. Kaum ist sie dort angekommen, werden auch schon die ersten Untersuchungen durchgeführt. Man überprüft die Reinheit, den Frischezustand, den Fett- und Wassergehalt sowie die bakteriologische Beschaffenheit.
(Du kannst einige dieser Versuche auch selbst durchführen. Klicke sie dazu einfach an!)
Ist die Milch soweit in Ordnung, durchläuft sie mehrere Verarbeitungsstufen.

Bearbeitung der Rohmilch in der Molkerei

1. Reinigung:

Die Milch wird in so genannten Separatoren von groben Verunreinigungen befreit.

2. Entrahmung:

Durch Zentrifugation bei 40 °C und 6000 Umdrehungen pro Minute wird der Rahm, das ist im Wesentlichen das leichte Fett der Milch und einige Proteine, von der schwereren Magermilch abgetrennt.

3. Einstellung des Fettgehaltes:

Der entrahmten Milch wird wieder ein Teil des Fettes bzw. des Rahms zugeführt, bis der gewünschte Fettgehalt erreicht ist. Man unterscheidet dabei teilentrahmte Milch oder Vollmilch. Der angegebene Fettgehalt darf nicht unterschritten werden. Ein höherer Fettgehalt ist dagegen erlaubt.

4. Homogenisieren:

Die Rohmilch wird bei einem Druck von 200 bar durch feinste Düsen gepresst, wodurch die Fetttröpfchen auf etwa ein Fünftel ihrer Größe zerschlagen werden. Nach dieser Prozedur liegen zwar kleinere, aber dafür sehr viel mehr Fettpartikel in der Flüssigkeit vor, wodurch die Fettoberfläche insgesamt vergrößert wird. Auch das Milcheiweiß liegt nach dem Homogenisieren in feinerer Form vor.

5. Wärmebehandlung:

Das wichtigste Kriterium einer Hitzebehandlung ist das Abtöten pathogener, d. h. krankheitserregender Mikroorganismen. Des Weiteren werden Milchproteine denaturiert und Enzyme inaktiviert. Alle diese Veränderungen tragen zu einer verlängerten Haltbarkeit und - durch die Denaturierung - einer besseren Verdaulichkeit der Milch bei.
Wenn man aber Milch erhitzt - das kennst du vielleicht von zu Hause - verändert sich ihr Geschmack (Kochgeschmack). Damit die Milch weder im Geschmack noch in ihrem Nährstoffgehalt stark beeinträchtigt wird, hat man besondere Verfahren entwickelt:

1. Pasteurisation (nach dem französischen Forscher L. Pasteur):
   Man unterscheidet bei der Pasteurisation drei Verfahren:
   
   - Hocherhitzung oder Momentanerhitzung: 8 bis 16 Sekunden auf 85 °C
   
   - Kurzzeiterhitzung: 14 bis 40 Sekunden auf 71 bis 74 °C
   
   - Dauererhitzung: 30 Minuten auf 62 bis 65 °C
   
   Die nach diesem Verfahren gewonnene Milch ist zwar im Vergleich zu Rohmilch deutlich haltbarer, aber länger als drei bis sechs Tage lässt auch sie sich nicht im Kühlschrank aufbewahren. Da Frischmilch ohnehin normalerweise schnell verbraucht wird, ist das eigentlich kein Problem. Dennoch wird für die längerfristige Vorratshaltung Milch angeboten, die eine Haltbarkeit von zum Teil mehreren Monaten besitzt. Dazu gibt es verschiedene Verfahren, die aber leider die Qualität der Milch mindern. So ist bei den folgenden Erhitzungsverfahren mit einer Maillard-Reaktion (führt zu einer Bräunung und zur Bildung von HMF (Hydroxymethylfurfural)) und mit einem Vitaminverlust zu rechnen:
   
   
2. Ultrahocherhitzen (UHT):
   Milch kann auch durch Ultrahocherhitzen (Uperisieren) keimfrei gemacht werden. Dazu wird sie zunächst auf 50 °C erhitzt, dann durch einen Dampfstoß - etwa 3-4 Sekunden - auf eine Temperatur zwischen 140 und 150 °C gebracht. Die abgepackte H-Milch ist danach mindestens sechs Wochen ohne Kühlung haltbar.
   
   
3. Sterilisieren:
   Sterilisiert werden Lebensmittel, indem sie in der Verpackung 15-30 Minuten auf 115-117 °C erhitzt werden. Dabei werden Mikroorganismen und Enzyme weitgehend inaktiviert. Die Sterilmilch, die ca. ein halbes Jahr ungekühlt haltbar ist, hat einen entschieden geringeren Nährwert als Frischmilch und sollte deshalb auch nicht als Nahrung an Säuglinge und Kleinkinder verwendet werden.

6. Kühlung:

An die Wärmebehandlung schließt sich eine möglichst schnelle Abkühlung der Milch an. Nach dem Verpacken kann sie nun in den Verkehr gebracht werden. Damit die Milch die Reise zu dem Verbraucher auch einwandfrei übersteht, muss darauf geachtet werden, dass die Kühlkette nicht unterbrochen wird. Dazu gibt es besondere LKWs, die mit einem "Kühlschrank" ausgestattet sind. Im Laden findest du deine (pasteurisierte) Frischmilch natürlich auch nur im Kühlregal!

Bild 2: Na, dann Prost! (Foto: Dani)

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