Homogenisering av mjölk - Svensk Mjölk

EN RAPPORT FRÅN SVENSK MJÖLK FORSKNING Rapport nr: 7085-P
2010-05-07
Homogenisering av mjölk
Annika Smedman och Helena Lindmark Månsson

Homogenisering av mjölk
Betydelse för mjölk och mjölkprodukters kvalitet
Homogenisering innebär att fettkulorna finfördelas för att de ska hålla sig
jämnt fördelade i mjölken. I Sverige påbörjades homogeniseringen ca 1950 (1).
Förutom att mjölkens fett inte klumpar sig och får en jämnare fettfördelning, så
gör homogeniseringen att mjölken blir mindre genomskinlig, får en högre
viskositet, vitare färg, lättare bildar skum och att (2) fettet autooxiderar mindre
lätt och därmed minskas risken att få försämrad smak (2-4). Detta förbättrar
hållbarheten i viss grad. Mjölk som ska användas för tillverkning av syrade
produkter som filmjölk och yoghurt homogeniseras eftersom produkterna då
får högre viskositet och stabilitet (3).
Även andra livsmedel kan homogeniseras för att förbättra produkters
konsistens och struktur. Ett exempel är tomatketchup (5).
Homogeniseringsprocessen
Homogeniseringen sker på mejeriet i en homogenisator (3). Homogenisatorn
är en pump med ett homogeniseringshuvud. Huvudet består av en cylindrisk,
utborrad undre del och en hel övre del. De är slipade mot varandra för att ge en
trång passage för mjölken. Pumpen ger ett högt tryck på mjölken före
homogeniseringshuvudet. Trycket omsätts i vätskerörelse och vätskehastigheten
i de trånga kanalerna blir mycket hög, upp till flera hundra km/h. Då
mjölken passerar bildas en inre friktion och virvlar i vätskan och fettkulorna
splittras. I de trånga kanalerna faller samtidigt trycket kraftigt (3).
Temperaturen vid homogeniseringen varierar mellan 60 och 70°C och trycket
mellan 10 och 20 MPa (3). Homogenisering sker antingen som hel- eller
delhomogenisering. Vid helhomogenisering homogeniseras hela mjölkmängden.
Resultatet blir en produkt med ingen eller mycket liten gräddsättning.
Vid delhomogenisering är det endast grädden och en del av
skummjölken som homogeniseras. En fördel med delhomogenisering är att
homogenisatorns kapacitet kan minskas till en tredjedel jämfört med
helhomogenisering. Delhomogenisering används i produkter med fetthalter
under 12 % (3). För sura produkter är helhomogenisering bättre, eftersom
viskositeten och hållbarheten ökas ytterligare (3).
Vitaminisering
Mini-, lätt- och mellanmjölk tillsätts vitamin D och A omedelbart före inloppet
till homogenisatorn för att ge en effektiv inblandning av vitaminerna i fettet
(3). Ekologisk mjölk tillsätts endast vitamin D.
Homogeniseringens påverkan på mjölkens
struktur
Mjölkprodukters strukturer påverkas av de olika termiska och mekaniska
behandlingar som ingår i mejeriprocessen och det är svårt att särskilja
effekterna av värmebehandling och homogenisering (6).
Effekt på fettkulorna
Homogeniseringen gör storleken på mjölkens fettkulor mer jämfördelad och
mindre, från

kan då lättare blanda sig med mjölken. Fettet flyter inte upp och lägger sig som
ett gräddskikt på ytan av mjölken.
De ursprungliga fettkulorna i komjölk har en hydrofob mitt bestående av
triglycerider (8). Runt denna kärna finns ett monolager av polära lipider, som
t ex fosfolipider. Hela denna kula är i sin tur omgiven av ett lipidbilager, som
den omsluts av när den utsöndras från epitelcellerna. Detta lipidbilager består
av lipider och proteiner (ca 70 %). Betydande mängder av lipiderna är bl. a.
kolesterol, fosfatidylkolin och sfingomyelin. Andra lipider i detta membran är
gykolipider, ganglosider, större mängder av glykoproteiner och myciner. Detta
membran stabiliserar fettdroppen i den vattenlösliga omgivningen (8).
I homogeniserad mjölk är fettkulorna fler och mindre (2). Den totala ytan hos
fettkulorna blir då större. Därför räcker inte det ursprungliga membranet till.
Efter homogeniseringen täcks fettdroppens yta av ett nytt ytmaterial som
huvudsakligen består av kaseinmiceller men även av andra ytaktiva komponenter,
såsom micellfragment, vassleproteiner och fragment från det ursprungliga
membranet (10-30 %) (2, 7). Det homogeniserade membranet innehåller 2,3 g
protein/100 g fett, till skillnad från det ohomogeniserade membranet som
innehåller 0,5-0,8 g protein/100 g fett (9).
Effekterna av homogenisering beror bl. a. av vid vilket tryck homogeniseringen
sker (7, 10).
Effekt på proteiner
Det ursprungliga fettkulemembranet består av lipider och proteiner. Efter
homogeniseringen omfördelas dessa komponenter, som beskrivits ovan.
Dessutom gör homogeniseringen att mjölkens proteiner denatureras. I vilken
utsträckning dessa förändringar sker beror bl. a. på mjölkens fetthalt,
pastöriseringstemperatur och om pastöriseringen sker före eller efter
värmebehandlingen (11, 12).
Homogeniseringen har föreslagits göra mjölkens proteiner lättare att
metabolisera (6, 13). I övrigt är kunskapen om eventuella nutritionella effekter
av homogeniseringens effekter på mjölkens proteiner begränsad.
Effekt på enzymet xantinoxidas
Xantinoxidas utgör tillsammans med alkaliskt fosfatas den huvudsakliga delen
av membranproteinerna i fettkulan (14). Xantinoxidas katalyserar oxidation av
ett flertal reaktioner, t ex reduktionen av nitrat till nitrit, efter nitrattillsättning
vid osttillverkning. Enzymet är relativt värmestabilt, men vid lågpastörisering
(72-75°C i 15 sekunder) minskar enzymaktiviteten med 60 % och efter
högpastörisering (84°C i 3-5 sekunder) (15) eller efter behandling vid 73°C i
7 minuter finns ingen enzymaktivitet kvar (14).
I ohomogeniserad mjölk finns xantinoxidas i fettkulemembranet (14).
Homogenisering av mjölk gör enzymet mer tillgängligt (16), eftersom det inte
längre finns i membranet och dess aktivitet ökar då (14).
Komjölk är förhållandevis rikt på xantinoxidas jämfört med mjölk från andra
idisslare, som får och getter (15). Mängden, eller enzymaktiviteten, av
xantinoxidas är dock svår att ange exakt. Det är också svårt att jämföra
nivåerna i olika studier. Detta beror på att det finns många lika metoder att
mäta aktiviteten på. Man kan även mäta själva mängden och genuttrycket för
xantinoxidasgenen.
2 (6)

Kombination av homogenisering och värmebehandling
Mjölkens komponenter påverkas även av värmebehandling. Resultatet av både
värmebehandling och homogenisering blir olika beroende på i vilken ordning
dessa behandlingar sker (6). Om mjölken först pastöriseras och sedan
homogeniseras kan denaturerade vassleproteiner interagera med det
opåverkade fettkulemembranets proteiner och kaseinet i micellen (främst κkasein).
Detta kasein-vassleproteinkomplex kan efter homogeniseringen
adsorberas till fettkulans yta.
Om mjölken däremot först homogeniseras och sedan pastöriseras kan
halvintakta kaseinmiceller eller micellfragment täcka fettdroppens yta.
Denaturerade vassleproteiner kan då bindas till opåverkade proteiner från
fettkulan och till adsorberat kasein med disulfidbindningar. Dessa strukturella
skillnader skulle kunna påverka hälsoeffekterna av komponenterna (7).
I Sverige homogeniseras mjölken före pastöriseringen (3).
Nutritionsaspekter
Vilken effekt på nutritionella aspekter som förändringarna av mjölkens
strukturer har diskuteras men lite är ännu känt (6, 8). Man tror dock att
homogeniseringens effekter på proteiner och fettkulor gör att mjölken lättare
bryts ner och tas upp (6, 13). Att storleken på fettkulorna liknar den i
bröstmjölk anses som en bidragande del till att upptaget av homogeniserad
mjölk underlättas (17). Jämförelsevis är storleken på fettkulor i mogen
bröstmjölk (efter fyra dagars amning) 200 mikrometer (18).
De hälsoaspekter som har diskuterats i relation till homogenisering är särskilt
hjärtkärlsjukdom och allergier som beskrivs nedan.
Generellt anses homogeniseringen inte ha någon större betydelse från
näringssynpunkt (19).
Hjärt-kärlsjukdom
Mycket få studier har specifikt studerat homogeniserad mjölks effekter på
människa vad gäller riskfaktorer för, risk för, eller död i hjärt-kärlsjukdom (7).
En anledning till detta är att de studier som finns inte skiljer mellan effekter av
homogeniserad och ohomogeniserad mjölk. De flesta studier av mjölkens betydelse
för hälsan har gjorts efter införandet av homogenisering, vilket innebär
att de moderna studier som gjorts har baserats på homogeniserad mjölk.
Komponenter i homogeniserad mjölk och mekanismer för hur de skulle utöva
en positiv eller negativ effekt på hälsan har föreslagits, men i en sammanfattande
artikel konstateras att mer forskning som jämför homogeniserad och
icke-homogeniserad mjölk behövs innan man kan säga något om hälsoeffekterna
av homogeniserad mjölk (7).
Osters hypotes angående homogeniserad mjölk och ateroskleros
I början av 1970-talet presenterade en amerikansk forskare vid namn Kurt A.
Oster en hypotes som gjorde gällande att homogeniserad mjölk hade så små
fettkulor att de skulle kunna passera tarmväggen direkt utan att först brytas
ned. Fettkulorna skulle innehålla enzymet xantinoxidas som enligt Oster skulle
följa med genom tarmväggen och ut i blodet och sätta sig i kärlväggarna och
där starta åderförkalkningsprocesser (16).
Osters hypotes har kritiserats på många olika grunder, och betydelsen av
xantinoxidas för utveckling av ateroskleros har förkastats av forskarsamhället
3 (6)

(6). Bland annat har forskningen visat att fettkulorna inte tas upp intakta utan
först måste brytas ner till monoglycerider och därefter absorberas med hjälp av
miceller som är högst en tiondel så stora som den homogeniserade mjölkens
fettpartiklar. Fettkulorna från homogeniserad mjölk kan alltså inte fritt passera
över tarmväggen. Fettkulorna renas dessutom från protein av gallsalterna, vilket
gör att det mesta av xantinoxidaset inte kan följa med fettet vidare vid nedbrytningen
och upptaget i tarmarna. Magsyrans negativa effekter på enzymet har
också diskuterats (15). Enligt Osters hypotes skulle xantinoxidas utöva sin
negativa effekt genom en reaktion med en typ av fosfolipider (plasmalogener) i
bl. a. hjärtmuskeln. Denna mekanism tros dock inte vara av större betydelse vid
utveckling av hjärt-kärlsjukdom (15). Plasmalogener är en sorts fosfolipider som
finns i muskelvävnad och hjärna (t ex fosfatidyletanolamin) (20).
Frågan om hälsoeffekterna av xantinoxidas från mjölk har tagits upp i EUparlamentet
i september 2000 och april 2001 (skriftliga frågor E-2907/00
respektive E-0864/02). På dessa har parlamentet svarat att det inte finns några
bevis för att xantinoxidas från mjölk skulle ha några negativa effekter på hälsan
(7). Osters hypotes har förkastats och väcker numer inget vetenskapligt intresse.
Enzymet xantinoxidas finns normalt i människa och andra däggdjur, framför
allt i bröstmjölk, njurar, lever och tunntarm (20). Xantinoxidas är ett nyckelenzym
för nedbrytning av purin, med oxiderar även en mängd andra substrat
(21).
Diabetes typ II
Diabetes typ II kallas även åldersdiabetes. En typ II-diabetiker kan, till skillnad
från en typ I-diabetiker, producera insulin. Problemet är att kroppen inte
längre reagerar på det insulin som produceras. De vävnader som t ex muskler
och fettväv har alltså blivit insulinresistenta. Diabetes typ II är en del av det så
kallade metabola syndromet där även bukfetma, högt blodtryck, benägenhet att
bilda blodproppar och en ofördelaktig sammansättning av blodfetterna ingår.
Det metabola syndromet är en riskfaktor för hjärtkärlsjukdom.
Liksom för andra diagnoser, finns det inga studier av effekterna av
homogeniserad mjölk på diabetes typ II. De studier som finns av mjölks
effekter på diabetes typ II skiljer alltså inte mellan homogeniserad och
ohomogeniserad mjölk.
De möjliga mekanismer som diskuterats som bakgrund till eventuella effekter
av homogeniserade mjölkprodukter är t ex att värmebehandlingar och lagring
av mjölkprodukter bidrar till bildning av glykosylering av proteiner i mjölken,
även kallat bildning av maillardreaktioner (7). Huruvida dessa har någon effekt
på diabetesrisken i människa är inte känt. Däremot vet man att glykosyleringsprodukter
bildas i människokroppen vid en dåligt skött diabetes, och är
därmed förknippad till diabeteskomplikationer.
Allergi, intolerans och magsymtom
Det har föreslagits att homogeniseringen skulle underlätta för laktosintoleranta
att konsumera mjölkprodukter, eftersom den gör mjölken lättare att
metabolisera (13). Homogenisering verkar dessutom göra att mjölken blir
lättare att bryta ner i tarmen för personer med mag-tarmproblem (6).
I homogeniserad mjölk inkorporeras mer proteiner, främst från kasein, i
fettkulornas membran än i ohomogeniserad mjölk. I de homogeniserade
fettkulorna finns därför mer protein exponerat på ytan (22). Proteinstrukturer
som exponeras på det viset fungerar som antigendeterminanter, dvs. strukturer
som antikroppar kan binda till (23). Homogeniserad mjölk skulle därför kunna
4 (6)

vara mer allergent än ohomogeniserad mjölk (23). I djurstudier har
homogeniserad mjölk visat sig vara mer allergen, men så verkar inte fallet vara
i människor (23). Troligen kan toleransen variera mellan individer (23).
I en dubbelblind, placebokontrollerad cross-overstudie där laktosintoleranta,
mjölköverkänsliga och friska kontrollpersoner fick dricka ohomogeniserad
mjölk, homogeniserad mjölk eller en mjölkfri kontrolldryck, såg man ingen
skillnad i symptom eller komplementfaktoruttryck (23).
Det har ibland föreslagits att vissa laktostoleranta personer tål ”obehandlad”
mjölk, dvs. inte homogeniserad eller pastöriserad, bättre. I en dubbelblind,
placebokontrollerad cross-overstudie fick denna typ av personer dricka
homogeniserad eller ohomogeniserad mjölk och rapportera sina magtarmsymtom
(24). Det var ingen skillnad i hur deltagarna tolererade de två
mjölksorterna.
Produktion av icke homogeniserad mjölk i Sverige
Idag produceras ickehomogeniserad mjölk av några mejeriföretag, t ex Arla och
Skånemejerier. Produktbeskrivningarna för Arlas och Skånemejeriers varianter
återges nedan.
Arla skriver följande om sin Gammaldags mjölk: ”Arla Ko Gammaldags mjölk
är ohomogeniserad och har en naturlig fetthalt som varierar över året. När
mjölken inte har homogeniserats flyter fettet gärna upp på ytan. Gammaldags
mjölk är den gräddigaste mjölken och den passar extra bra till julgröt och till
färska jordgubbar och andra bär.” (090318).
Skånemejerier säljer sin icke homogeniserade mjölk i tre fetthalter (0,7, 1,8 och
3 % fett) under namnet Åsens gårdsmjölk. Skånemejerier beskriver den: ”Åsens
mjölk är ohomogeniserad. Det innebär att fettet i mjölken inte finfördelas och
därför flyter upp till ytan efter ett tag. Det kallas för att mjölken gräddsätter.
Åsens gårdsmjölk säljs i en tvåliters plastdunk.” (090318).
Sammanfattning
Homogenisering av mjölk har skett under lång tid, och har varit och är den
mjölk som till huvuddelen konsumeras. Under årens lopp har hypoteser om att
homogeniserad mjölk skulle kunna orsaka hjärtkärlsjukdom och allergier
föreslagits. Den forskning som finns idag kan inte påvisa några negativa
effekter av homogeniserade mjölkprodukter på hälsan (19).
5 (6)

Referenser
1. Hellström V, Andersson R. Den homogeniserade mjölken. En granskning särskilt
från vitaminsynpunkt. Vår Föda 1950;4-5:19-20, 21-24.
2. Walstra P, Wouters JTM, Geurts TJ. Chapter 9, Homogenization. Dairy Science
and Technoligy. 2nd ed: CRC Press, 2006:17-108.
3. Mejerierna. Mejeriboken. Från gräs till konsument. Odense, Danmark:
Erhversskolerners Forlag, 2003.
4. Jenness R, Patton S. Principles of Dairy Chemistry. New York: John Wiley &
Sons, Inc., 1959.
5. TetraPak. http://www.tetrapak.com. 2009.
6. Michalski MC, Januel C. Does homogenization affect the human health properties
of cow's milk? Trends in Food Science & Technology 2006;17:423-437.
7. Michalski MC. On the supposed influence of milk homogenization on the risk of
CVD, diabetes and allergy. Br J Nutr 2007;97:598-610.
8. German JB, Dillard CJ. Composition, structure and absorption of milk lipids: a
source of energy, fat-soluble nutrients and bioactive molecules. Crit Rev Food Sci
Nutr 2006;46:57-92.
9. Fox PF. Lipids: Fat globules in milk. In: Roginski H, Fuquay JW, Fox PF, eds.
Encyclopeida of Dairy Sciences: Academic Press, 2003:1564-1568.
10. Boeneke CA, Aryana KJ. Effect of high pressure homogenization on milk.
Milchvisserschaft 2009;64:40-42.
11. García-Risco MR, Ramos M, L´pez-Faniño. Modfications in milk proteins
induced by heat treatment and homogenization and their influence on
suseptibility to proteolysis. International Dairy Journal 2002;12:679-688.
12. Ye A, Anema SG, Singh H. Changes in the surface protein of the fat globules
during homogenization and heat treatment of concentrated milk. J Dairy Res
2008;75:347-53.
13. Vesa TH, Marteau P, Korpela R. Lactose intolerance. J Am Coll Nutr
2000;19:165S-175S.
14. Walstra P, Wouters JTM, Geurts TJ. Chapter 2, Milk components. Dairy Science
and Technoligy. 2nd ed: CRC Press, 2006:17-108.
15. Deeth HC. Homogenized milk and atherosclerotic disease: a review. J Dairy Sci
1983;66:1419-35.
16. Clifford AJ, Ho CY, Swenerton H. Homogenized bovine milk xanthine oxidase: a
critique of the hypothesis relating to plasmalogen depletion and cardiovascular
disease. Am J Clin Nutr 1983;38:327-32.
17. Korhonen H, Korpela R. The effects of dairy processes on the components ad
nutritional value of milk. Scandinavian Journal of Nutrition 1994;38:166-172.
18. Michalski MC, Briard V, Michel F, Tasson F, Poulain P. Size distribution of fat
globules in human colostrum, breast milk, and infant formula. J Dairy Sci
2005;88:1927-40.
19. Becker W. Kapitel 7, Fetter. In: Widegren M, ed. Näringslära för högskolan.
Femte ed. Korotan, Slovenien: Liber AB, 2006.
20. Harper's Biochemistry.
21. Harrison R. Structure and function of xanthine oxidoreductase: Where are we now?
Free Radical Biology and Medicine 2002;33:774-797.
22. Pelto L, Salminen S, Isolauri E. Milk allergy. In: Roginski H, Fuquay JW, Fox PF,
eds. Encyclopeida of Dairy Sciences: Academic Press, 2003:1821-1827.
23. Pelto L, Rantakokko H-K, Lilius E-M, Nuutila J, Salminen S. No difference in
symptoms and receptor expression in lactose-intolerant and in milkhypersentivitve
subjects following intake of homogenized and unhomogenized
milk. International Dairy Journal 2000;10:799-803.
24. Paajanen L, Tuure T, Poussa T, Korpela R. No difference in symptoms during
challenges with homogenized and unhomogenized cow's milk in subjects with
subjective hypersensitivity to homogenized milk. J Dairy Res 2003;70:175-9.
6 (6)

SVENSK MJÖLK FORSKNING
Telefon: 0771 191900
E-post: fornamn.efternamn@svenskmjolk.se