Revolutionäre Milchpasteurisierung: Fokussierter Ultraschall übertrifft konventionelle Verfahren
Neue Technologie tötet Bakterien bei niedrigeren Temperaturen ab und erhält mehr Nährstoffe
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Die Lebensmittelindustrie steht vor einem Durchbruch: Koreanische Forscher haben eine innovative Pasteurisierungstechnologie entwickelt, die Milch bei nur 55°C statt der üblichen 63°C effektiv entkeimen kann. Das thermo-zylindrische fokussierte Ultraschallverfahren verspricht nicht nur bessere Lebensmittelsicherheit, sondern auch den Erhalt wertvoller Nährstoffe.
Überlegene Keimreduzierung bei schonenderer Behandlung
Die Studie der koreanischen Wissenschaftler zeigt beeindruckende Ergebnisse: Bei einer Behandlung mit 100 Watt für 30 Minuten bei 55°C wurden alle getesteten Krankheitserreger vollständig eliminiert. Sowohl E. coli O157:H7 als auch Listeria monocytogenes – zwei der gefährlichsten Milchpathogene – konnten nicht mehr nachgewiesen werden. Auch aerobe Bakterien und Coliforme wurden erfolgreich abgetötet.
Im Vergleich zur konventionellen Niedrigtemperatur-Langzeit-Pasteurisierung (LTLT) bei 63°C für 30 Minuten arbeitet das neue Verfahren bei 8°C niedrigerer Temperatur und erreicht dennoch die gleiche mikrobiologische Sicherheit.
Besserer Nährstofferhalt für gesündere Milch
Besonders wichtig für Verbraucher: Die schonendere Behandlung erhält deutlich mehr gesunde Inhaltsstoffe. Der Gehalt an Immunoglobulin G (IgG) – einem wichtigen Protein für das Immunsystem – lag bei der Ultraschallbehandlung bei über 80%, während die herkömmliche LTLT-Pasteurisierung nur 55% erhielt.
Die alkalische Phosphatase, ein Enzym zur Überwachung der Pasteurisierungsqualität, wurde durch die 100-Watt-Ultraschallbehandlung genauso effektiv inaktiviert wie durch das konventionelle Verfahren. Dies bestätigt die Wirksamkeit der neuen Technologie.
Verbesserte Produkteigenschaften durch Ultraschall
Neben der Keimreduzierung verbessert das fokussierte Ultraschallverfahren auch die physikalischen Eigenschaften der Milch. Die Fettkügelchen werden gleichmäßiger verteilt und kleiner, was zu einer besseren Emulsionsstabilität führt. Die Proteinstruktur bleibt dabei vollständig erhalten – ein wichtiger Vorteil für die Nährstoffqualität.
Der pH-Wert der Milch verändert sich nicht, und die Lipidoxidation bleibt in akzeptablen Grenzen. Lediglich eine leichte Gelbfärbung tritt auf, die jedoch für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.
Industrielle Anwendung in Sicht
Die Technologie nutzt akustische Kavitation zur Mikrobenbekämpfung: Ultraschallwellen erzeugen Mikrobläschen, die beim Kollaps intensive Schockwellen, hohe Temperaturen und Drücke freisetzen. Diese physikalischen Kräfte zerstören die Zellmembranen der Mikroorganismen effektiver als rein thermische Verfahren.
Ein Pilotmodell (DEBREX 500) mit einer Verarbeitungskapazität von mehreren hundert Litern pro Tag wurde bereits entwickelt. Die Forscher arbeiten an der Skalierung für industrielle Anwendungen und untersuchen weitere Aspekte wie Nährstofferhaltung und sensorische Eigenschaften.
Zukunft der schonenden Milchverarbeitung
Das fokussierte Ultraschallverfahren könnte die Milchindustrie revolutionieren: Es vereint effektive Keimbekämpfung mit dem Erhalt wertvoller Nährstoffe und verbessert sogar die Produktstabilität. Für eine Branche, die mit rückläufigem Milchkonsum kämpft, bietet diese Technologie die Chance, gesündere und qualitativ hochwertigere Produkte anzubieten.
Die Forscher betonen jedoch, dass weitere Studien zur industriellen Anwendbarkeit, insbesondere zu sensorischen Eigenschaften und Nährstoffretention im großtechnischen Maßstab, noch erforderlich sind. Dennoch zeigt die Studie das enormous Potenzial dieser innovativen Pasteurisierungstechnologie für die Zukunft der Lebensmittelverarbeitung.
Originalveröffentlichung
Prabhathma Yasasvi Rathnayake, Soyeong Kim, Rina Yu, Chemin Nam, Sin-Young Park, Seonae Hwangbo, Hae In Yong; "Application of thermo-cylindrical type focused-ultrasound as novel milk pasteurization: microbial inactivation, immunoglobulin G retention, and physicochemical characteristics"; Ultrasonics Sonochemistry, Volume 123
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