Auf unserer Webseite verwenden wir Cookies, die unter „Cookie-Einstellungen anpassen“ näher beschrieben werden. Notwendige Cookies werden für grundlegende Funktionen der Webseite benötigt, um eine optimale Nutzung zu ermöglichen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Webseite einwandfrei funktioniert. Darüber hinaus können Sie Cookies für Statistikzwecke zulassen. Diese ermöglichen es uns, die Webseite stetig zu verbessern und Ihr Nutzererlebnis zu optimieren. Ihre Einwilligung zur Nutzung der Statistik-Cookies ist freiwillig und kann in der Datenschutzerklärung dieser Webseite unter „Cookie-Einstellungen“ jederzeit widerrufen werden.
UV-Behandlung von opaken Milchmedien zum Einstellen des Vitamin D3-Gehalts
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-MF-08-322-1050 UV-Milch
Laufzeit: 01.09.2020
- 31.03.2023
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Nach einem Antrag der Firma Dairy Crest (2012) wurde UV-C-behandelte Milch als Novel Food zugelassen. Neben einer verlängerten Haltbarkeit soll es durch UV-C zur Bildung von Vitamin D3 (Cholecalciferol) aus 7-Dehydrocholesterol kommen. Die EFSA hat die Sicherheit dieses Produkts für die im Antrag genannten Behandlungsbedingungen bestätigt. Die UV-C-Behandlung zur Entkeimung von Lebensmitteln wird für viele, insbesondere transparente, Produkte schon erfolgreich angewandt. In der Milchindustrie wird die Technik bereits für Prozesswasser, Salzbäder und Molke sowie zur Oberflächenbehandlung von Käse eingesetzt. Eine effiziente UV-Behandlung für opake Medien wie Milch wurde bisher nicht erwogen: Bedingt durch die Partikelgröße der Caseinmicellen (50 – 300 nm) sowie der emulgierten Fettkügelchen (unhomogenisiert 1 – 8 µm, homogenisiert <0,8 µm) hat die mehrphasige Dispersion eine hohe optische Dichte. Es kommt beim Eindringen des Lichts in die Milch zu Reflexion, Beugung und Mehrfachstreuung an den Partikeln, und zur Absorption im Milchserum.Durch neue, moderne Gestaltung der homogenisiert <0,8 µm) hat die mehrphasige Dispersion eine hohe optische Dichte. Es kommt beim Eindringen des Lichts in die Milch zu Reflexion, Beugung und Mehrfachstreuung an den Partikeln, und zur Absorption im Milchserum.Durch neue, moderne Gestaltung der Bestrahlungstechnik, geeignete Reaktorbauformen und Strömungsbedingungen bestehen nunmehr Chancen, auch Milch oder Buttermilch erfolgreich zu behandeln. Dabei bildet sich aus dem 7-Dehydrocholesterol der Fettkugelmembran Vitamin D3. Im Sinne der Osteoporose-Prophylaxe kann Milch als wichtigste Calciumquelle des Menschen mit dem für den Calciumstoffwechsel notwendigen D-Vitaminen angereichert werden. ForschungszielIm Projekt sollen die optimalen Behandlungsbedingungen für opake Milchprodukte identifiziert werden, um diese für die gezielte Bildung von Vitamin D3 in geeigneten Ausgangsprodukten einzusetzen. Hierzu zählen etwa Konsummilch und Buttermilch, die aussichtsreiche Substrate für die zusätzliche Bildung von Vitamin D3 darstellen. Auf Basis der Vorversuche ist zu erwarten, dass sich Verfahrensparameter und Prozessbedingungen ergeben, um mit einer UV-C-Behandlung Vitamin D3 aus den milchoriginären Sterolen zu bilden. Eine verbesserte Reaktorbauform und -auslegung, angepasst an die physikalischen Eigenschaften des Mediums (Viskosität, Trübung, Scherstabilität) sowie die hygienischen Anforderungen bei der Prozessierung von Milch, ist notwendig. Deren Effizienz wird mit aktinometrischen und biodosimetrischen Methoden bewertet. Ein geeignetes UV-C-Reaktorsystem wird ausgewählt, um die Vitamin D3-Bildung in die Prozessierung von länger haltbarer Trinkmilch (ESL-Milch) und Buttermilch zu integrieren. Entsprechend sollen Arbeitsdiagramme mit den chemischen Effekten bei der Vitamin D3-Bildung erstellt werden, um einen Parameterraum für die UV-Behandlung von thermisch behandelter Milch abzuleiten. Letztere sollen genutzt werden, um beispielhafte Produkte mit der empfohlenen Vitamin D3-Tagesdosis (DGE: 20 µg/d) in Konsummilch (500 mL) und Buttermilch (250 mL) herzustellen.Folgende zentrale Hypothesen liegen dem gemeinsamen Forschungsansatz zu-grunde: (1) Durch die Auswahl eines geeigneten Reaktorsystems können opake Milchprodukte effizient mit UV behandelt werden. (2) Mittels UV-Behandlung kann der Vitamin D3-Gehalt in Konsummilch und Buttermilch erhöht werden. (3) Die UV-behandelte Milch ist lagerungsstabil.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Lebensmittelchemie
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Rahmenprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch (MRI-MF)