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Milchtechnologie (Fach) / Homogenisieren (Lektion)
- Definition Homogenisieren - Verkleinerung von Teilchen - Überführung von gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilte Phasen einer Flüssigkeit in einen höheren Mischungsgrad - Stabilisierung des Verteilungsgrades - Aufbrechen von großen Fettkügelchen in kleine Teilchen 1.) große Fettteilchen -> Aufbruch der Teilchen 2.) Zusammenlagerung von Trauben -> große Oberfläche 3.) Zersteubung der Trauben -> kleine Oberfläche
- Ziele des Homogenisieren in der Milchwirtschaft - Aufrahmens der Fetttröpfchen ↓ - Ausbuttern beim gefrieren ↓ - freier Fettaustritt bei Trockenmilchpulverherstellung ↓ - Durchmesser der Fettkügelchen ↓ - Weißkraft ↑ - Viskosität ↑ - stabilere Gallerte bei Joghurt
- Mechanismus Homogenisieren Kavitation durch: - engen Spalt - hoher p - Dampfdruckunterschreitung ---> lokales Verdampfen der Flüssigkeit ---> Entstehung eines begrenzten Hohlraums ---> Implosion ---> Entstehung hoher Turbulenzen und hohe Scherkräfte ---> Ausbildung neuer Hüllen um verkleinerter Fettkügelchen
- Kavitation Verursacher: schnell bewegte Objekte in einem Fluid - Bernoulli: pstat ↓ bei v↑ - pstat < pdampf ---> Wasser verdampft ---> Ausbildung von Dampfblasen (Hohlräume) - Mitreißen der Dampfblasen in Gebiete höheren Drucks: ptief -> phoch - Blasenwachtum stoppt - pstat ↑ > pdampf ---> Kondensation des Dampfs in den Hohlraum - Implosion - pstat >> pdampf - Enstehung von Druck- und Temperaturextrema
- Vor- und Nachteil des Homogenisieren + Aufrahmen des Fetts ↓ + Vollmundiger Geschmack + Verdaubarkeit ↑ - größere Angriffsfläche für mikrobielle Lipasen ---> lipolytische Veränderungen ---> Lipide werden zersetzt -> Ranzigwerden der Milch in wenigen Minuten Erinnerung Lipolyse: hydrolytische Spaltung verseifbarer Lipasen -> Bildung freier FS ---> Inaktivierung der Lipase: Homogenisierung muss nach Erwährmung von T > 50 °C erfolgen
- warum wird Milch sauer? "Überhomogenisierte" Milch ist bei der UHT- Behandlung nicht stabil -> auslaufen der Fetttröpfchen (lipolytische Veränderungen) -> Lipide werden zersetzt -> Milch wird sauer Achtung: Rohmilch (viele mikrobielle Lipasen) darf dadurch nicht mit homogenisierter/ pasteurisierter Milch gemischt werden
- Hochdruckhomogenisator s. VL S. 156 f
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