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AIF/FEI SCHLUSSBERICHT ESL-MilchKulozik u. Kaufmann/SchererSchlussbericht zu AiF FV 15047 N1 ForschungsthemaProzessoptimierung zur Herstellung von länger haltbarer Frischmilch (ESL) unter Verwendung vonthermischen und Membranverfahren2 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung2.1 AusgangssituationIn den vergangenen Jahren hat sich Trinkmilch mit verlängerter Haltbarkeit, die sog. Extended ShelfLife (ESL)-Milch, immer weiter etabliert. Das ESL-Milch-Konzept zeichnet sich insbesondere dadurchaus, dass im Vergleich zu herkömmlich pasteurisierter Milch bei Kühllagerung (≤10°C) eine Haltbarkeitvon einigen Wochen erzielt und darüber hinaus im Gegensatz zu H-Milch ein frischmilchähnlicher Geschmack- auch über den gesamten Haltbarkeitszeitraum hinweg - behalten werden soll. Voraussetzungdafür ist, dass neben dem eigentlichen Herstellprozess auch sämtliche vor- und nachgelagertenEinflussfaktoren wie Rohmilchqualität, Prozesshygiene und Verpackung oder Lager- und Distributionsbedingungendieses Ziel unterstützen.Als Herstellvarianten für ESL-Milch stehen unterschiedliche thermische Verfahren und damit kombinierteMembrantrennprozesse zur Auswahl. In Deutschland wird bisher zur Produktion von ESL-Milchüberwiegend die Hocherhitzung (HE) eingesetzt, wobei jedoch verschiedene Erhitzungsarten und -bedingungen Anwendung finden. Welche erwünschten (wie Inaktivierung von Mikroorganismen undEnzymen) oder unerwünschten (bspw. sensorischen) hitzeinduzierten Produktveränderungen bei derErhitzung im ESL-Bereich auch in Abhängigkeit von den jeweiligen ϑ/t-Bedingungen auftreten ist bislangnur unzureichend bekannt. Darüber hinaus bestehen nur unzureichende Kenntnisse darüber,welche Faktoren die Haltbarkeit der HE-Milch beeinflussen oder begrenzen.In den letzten Jahren wurden zunehmend auch nicht-thermische Verfahren wie die Mikrofiltration(MF) zur Haltbarkeitsverlängerung von Milch eingesetzt. Die Keimreduktion erfolgt hierbei vorwiegenddurch eine mechanische Abtrennung der Mikroorganismen mittels keramischer Membranen. Die Zielsetzungder Entkeimungsfiltration, eine möglichst effiziente und gleichzeitig selektive Mikroorganismenabtrennung(auch über längere Filtrationsdauern hinweg), ist dabei als konträr einzustufen. WelcheFaktoren sich auf das Filtrationsergebnis auswirken, ist – trotz industrieller Applikation – nichtausreichend eruiert. Da bei den zur Entkeimungsfiltration üblicherweise eingesetzten Porengrößen(0,8-1,4 µm) jedoch keine Sterilfiltration der Milch erfolgt, wird die MF zur sicheren Inaktivierung pathogenerKeime mit einer nachgeschalteten Pasteurisation und zur Gewährleistung der verlängertenHaltbarkeit (Kiesner 2006) mit einer Hocherhitzung der vorgängig abgetrennten Rahmfraktion kombiniert.Ob jedoch die mit dem ESL-Konzept verbundenen Ziele tatsächlich erreicht werden, hängt vom jeweiligenBetrachtungs- bzw. Lagerungszeitpunkt und von verschiedenen technischen Aspekten ab (Hülsen& Rademacher 2005b). Neben den Herstellverfahren und daraus resultierenden Produktveränderungenkönnten diesbezüglich auch die Verpackungsarten von Relevanz sein. Hinsichtlich des Einflussesvor- und nachgelagerter Faktoren ist zudem die (mikrobiologische und enzymatische) Beschaffenheitder Rohmilch sowie die jeweilige Lagertemperatur zu berücksichtigen.Insgesamt sind also weder Ausmaß oder Zusammenwirken all dieser Faktoren noch die Grenzeffekteund Einflussgrößen bekannt, die bei ESL-Milch als Qualitätskriterien herangezogen werden bzw. objektivzu einer Haltbarkeitsverlängerung führen können.4