Die Milch machts Von der Rohmilch zum Kse

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Die Milch macht‘s! - Von der Rohmilch zum Käse -

Die Milch macht‘s! - Von der Rohmilch zum Käse -

Gliederung 1. 2. Allgemeines Inhaltsstoffe Fette Milchzucker Milchsäure Proteine Mineralstoffe Vitamine 3. Milchverarbeitung Pasteurisierung

Gliederung 1. 2. Allgemeines Inhaltsstoffe Fette Milchzucker Milchsäure Proteine Mineralstoffe Vitamine 3. Milchverarbeitung Pasteurisierung Homogenisierung 4. Milchprodukte Joghurt Butter Käse 5. Ausblick

1. Allgemeines Milch-Definition Milch ist ein aus den Milchdrüsen weiblicher Säugetiere abgesondertes Sekret. Sie

1. Allgemeines Milch-Definition Milch ist ein aus den Milchdrüsen weiblicher Säugetiere abgesondertes Sekret. Sie enthält als ausschließliche Nahrung des heranwachsenden Lebewesens alle wichtigen Nährstoffe.

1. Allgemeines Geschichtliches • 3000 v. Chr. : erste Zeugnisse der Milchverarbeitung • 17

1. Allgemeines Geschichtliches • 3000 v. Chr. : erste Zeugnisse der Milchverarbeitung • 17 Jh. erste wissenschaftliche Untersuchungen der Milch • 18. und 19 Jh. technologische Entwicklungen (z. B. Pasteurisierung)

2. Inhaltsstoffe der Milch

2. Inhaltsstoffe der Milch

2. Inhaltsstoffe Fette • Micellen (0, 1 -10 µm Durchmesser) • Stabiles Kolloid („milchiges“

2. Inhaltsstoffe Fette • Micellen (0, 1 -10 µm Durchmesser) • Stabiles Kolloid („milchiges“ Aussehen) • Fett-In-Wasser-Emulsion • 95% Triglyceride Proteine und Hydratwasser Phospholipidschicht Fettkern Emulgatorhülle

2. Inhaltsstoffe Versuch 1: Emulsionstyp von Sahne und Butter Lipophiler Farbstoff Sudan III: (Qualitativer

2. Inhaltsstoffe Versuch 1: Emulsionstyp von Sahne und Butter Lipophiler Farbstoff Sudan III: (Qualitativer Fettnachweis) Hydrophiler Farbstoff Methylenblau:

2. Inhaltsstoffe Emulsionstyp von Sahne und Butter Sahne: Fett-in-Wasser-Emulsion Butter: Wasser-in-Fett-Emulsion

2. Inhaltsstoffe Emulsionstyp von Sahne und Butter Sahne: Fett-in-Wasser-Emulsion Butter: Wasser-in-Fett-Emulsion

2. Inhaltsstoffe Versuch 2: Verdauung von Milchfett durch Lipase Pancreatin: Enzym aus der Bauchspeicheldrüse

2. Inhaltsstoffe Versuch 2: Verdauung von Milchfett durch Lipase Pancreatin: Enzym aus der Bauchspeicheldrüse (= Pancreas), Lipase Wirkung von Lipase:

2. Inhaltsstoffe Lactose – Milchzucker • Disaccharid • optisch aktiv • reduzierender Zucker α-Lactose

2. Inhaltsstoffe Lactose – Milchzucker • Disaccharid • optisch aktiv • reduzierender Zucker α-Lactose (β-D-Galactose, α-D-Glucose) • nur 1/3 der Süßkraft von Rohrzucker • relativ schlechte Wasserlöslichkeit

2. Inhaltsstoffe Lactose Ernährungsphysiologische Aspekte • Lactosespaltung im Dünndarm durch Lactase (β-Galaktosidase) • Langsame

2. Inhaltsstoffe Lactose Ernährungsphysiologische Aspekte • Lactosespaltung im Dünndarm durch Lactase (β-Galaktosidase) • Langsame Lactosespaltung, längere Sättigung • Fördert Calciumresorption im Darm • Wiederherstellung der Darmflora nach Krankheit • Lactoseintoleranz

2. Inhaltsstoffe Milchsäure • Vergärung von Lactose zu Milchsäure durch Bakterien (Lactobazillus, Streptococcus) •

2. Inhaltsstoffe Milchsäure • Vergärung von Lactose zu Milchsäure durch Bakterien (Lactobazillus, Streptococcus) • Soxhlet-Henkel-Zahl (SHZ) als Maß für den Gehalt an Milchsäure Soxhlet-Henkel-Zahl: Anzahl Milliliter einer Na. OH (aq) (c= 0, 25 mol/L) zur Titration von 100 m. L Milch

2. Inhaltsstoffe Versuch 3: Ist meine Milch noch frisch? (Bestimmung der SHZ) Reaktionsgleichung: Produkt

2. Inhaltsstoffe Versuch 3: Ist meine Milch noch frisch? (Bestimmung der SHZ) Reaktionsgleichung: Produkt SHZ p. H-Wert Süße Milch 5 -8 6, 4 -6, 8 Ansaure Milch 9 -12 6, 0 -6, 3 Saure Milch 35 -45 4, 2 -4, 5 Hochsaure Milch 60 -90 3, 0 -4, 0 Joghurt 45 -55 4, 0 -4, 3

2. Inhaltsstoffe Enantiomere der Milchsäure

2. Inhaltsstoffe Enantiomere der Milchsäure

2. Inhaltsstoffe Proteine Milchproteine Casein (76 -86%) Molkenproteine (14 -24%) α -Casein β-Casein γ-Casein

2. Inhaltsstoffe Proteine Milchproteine Casein (76 -86%) Molkenproteine (14 -24%) α -Casein β-Casein γ-Casein κ-Casein α-Lactalbumin β-Lactoglobulin Immunoglobuline

2. Inhaltsstoffe Casein • • Submicellen mit κ-Casein in der Außenschicht Calciumphosphat-Brücken α- und

2. Inhaltsstoffe Casein • • Submicellen mit κ-Casein in der Außenschicht Calciumphosphat-Brücken α- und β-Casein innerhalb der hydrophilen Hülle Caseinmicellen 10 -300 nm groß Casein-Micelle Casein-Submicelle hydrophober Kern hydrophile Reste Calcium. Phosphat. Brücken κ-Casein

2. Inhaltsstoffe Verknüpfung der Casein-Submicellen über Calciumphosphat

2. Inhaltsstoffe Verknüpfung der Casein-Submicellen über Calciumphosphat

2. Inhaltsstoffe Versuch 4: Saure Caseinfällung • Isoelektrischer Punkt des Caseins bei p. H

2. Inhaltsstoffe Versuch 4: Saure Caseinfällung • Isoelektrischer Punkt des Caseins bei p. H 4, 6 Aggregation • Protonierung • Zwitterionen • Hydrathülle geschwächt 3 H+(aq)

2. Inhaltsstoffe Caseinfällung – Produkte Vollmilch Lab- oder Säurefällung Molke Casein (Wasser, Molkenproteine, Zucker,

2. Inhaltsstoffe Caseinfällung – Produkte Vollmilch Lab- oder Säurefällung Molke Casein (Wasser, Molkenproteine, Zucker, Vitamine, Mineralstoffe) • Käseherstellung • Süßmolke, Sauermolke • Herstellung von Molkekäse • Gewinnung von Lactose • Getränk

2. Inhaltsstoffe Versuch 5: Proteinnachweis: Biuret-Probe Casein: Violettfärbung positiver Proteinnachweis Struktur des Kupfer-Protein-Komplexes

2. Inhaltsstoffe Versuch 5: Proteinnachweis: Biuret-Probe Casein: Violettfärbung positiver Proteinnachweis Struktur des Kupfer-Protein-Komplexes

2. Inhaltsstoffe Versuch 6: Nachweis der Molkenproteine Gelbfärbung (Xanthoproteinreaktion) Bildung des Elektrophils durch Eigenprotonierung:

2. Inhaltsstoffe Versuch 6: Nachweis der Molkenproteine Gelbfärbung (Xanthoproteinreaktion) Bildung des Elektrophils durch Eigenprotonierung: Elektrophile Substitution (am Beispiel Phenylalanin):

2. Inhaltsstoffe Vitamine fettlöslich wasserlöslich Vitamin A Vitamin D Vitamin E Vitamin B 1

2. Inhaltsstoffe Vitamine fettlöslich wasserlöslich Vitamin A Vitamin D Vitamin E Vitamin B 1 Vitamin B 2 Vitamin B 12 Vitamin C → gelbe Farbe der Butter → Antioxidation → gelbgrüne Farbe der Molke → Antioxidation

2. Inhaltsstoffe Mineralstoffe in der Milch Kalium 0, 15% Calcium 0, 12% Chlorid 0,

2. Inhaltsstoffe Mineralstoffe in der Milch Kalium 0, 15% Calcium 0, 12% Chlorid 0, 11% Phosphor 0, 09% Natrium 0, 05% Spurenelemente Calciumbedarf zu 60% durch Milch und Milchprodukte abgedeckt Calcium: • Knochenbau • Zahnstoffwechsel • Blutgerinnung • Muskulatur • Nervensystem

3. Milchverarbeitung Rohmilch: • „…das unveränderte Gemelk einer Kuh oder mehrerer Kühe, das nicht

3. Milchverarbeitung Rohmilch: • „…das unveränderte Gemelk einer Kuh oder mehrerer Kühe, das nicht über die Gewinnungstemperatur (ca. 40°C) erhitzt worden ist. “ • Fettgehalt unverändert ca. 3, 8% • Vor Genuss abkochen (Keimgehalt) • Rohmilch „rahmt auf“ (Demonstration)

3. Milchverarbeitung Rohmilch Reinigung Entrahmung Vollmilch Fettarme Milch entrahmte Milch Hitzebehandlung Pasteurisierung Ultrahocherhitzung Sterilisation

3. Milchverarbeitung Rohmilch Reinigung Entrahmung Vollmilch Fettarme Milch entrahmte Milch Hitzebehandlung Pasteurisierung Ultrahocherhitzung Sterilisation Homogenisierung Frischmilch H-Milch Sterilmilch

3. Milchverarbeitung Hitzebehandlung • Abtötung pathogener Mikroorganismen • Denaturierung von Proteinen • Inaktivierung von

3. Milchverarbeitung Hitzebehandlung • Abtötung pathogener Mikroorganismen • Denaturierung von Proteinen • Inaktivierung von Enzymen →verlängerte Haltbarkeit →bessere Verdaulichkeit

3. Milchverarbeitung Hitzebehandlung • Pasteurisierung (72 -75°C, 15 -30 s) Frischmilch • Ultrahocherhitzen (135

3. Milchverarbeitung Hitzebehandlung • Pasteurisierung (72 -75°C, 15 -30 s) Frischmilch • Ultrahocherhitzen (135 -150°C, mind. 1 s) H-Milch • Sterilisation (110 -120°C, 10 -30 min) Sterilmilch

3. Milchverarbeitung Versuch 7: Nachweis der Pasteurisierung Erklärung: • Schardinger-Enzym (Aldehyd. Dehydrogenase) • Schardinger-Enzym

3. Milchverarbeitung Versuch 7: Nachweis der Pasteurisierung Erklärung: • Schardinger-Enzym (Aldehyd. Dehydrogenase) • Schardinger-Enzym überträgt Wasserstoff von Formaldehyd auf Methylenblau Farbloses Leukomethylenblau • Enzym wird bei 60°C zerstört (Pasteurisierung) • Nachweis für Pasteurisierung in der Molkereitechnik

3. Milchverarbeitung Reaktionsgleichungen Formaldehyd als Wasserstoffdonator (Oxidation): Methylenblau als Wasserstoffakzeptor (Reduktion)

3. Milchverarbeitung Reaktionsgleichungen Formaldehyd als Wasserstoffdonator (Oxidation): Methylenblau als Wasserstoffakzeptor (Reduktion)

3. Milchverarbeitung Homogenisierung nicht homogenisierte Milch Große Fetttröpfchen rahmen auf kleine Fetttröpfchen bleiben fein

3. Milchverarbeitung Homogenisierung nicht homogenisierte Milch Große Fetttröpfchen rahmen auf kleine Fetttröpfchen bleiben fein verteilt

4. Milchprodukte • Sauermilcherzeugnisse – Joghurt – Dickmilch – Saure Sahne – Kefir •

4. Milchprodukte • Sauermilcherzeugnisse – Joghurt – Dickmilch – Saure Sahne – Kefir • Butter • Käse – Sauermilchkäse – Labkäse

3. Milchprodukte Joghurt Herstellung: • Homogenisierung, Hitzebehandlung • Versetzen mit Mischkulturen: Streptococcus thermophilus Lactobazillus

3. Milchprodukte Joghurt Herstellung: • Homogenisierung, Hitzebehandlung • Versetzen mit Mischkulturen: Streptococcus thermophilus Lactobazillus bulgaricus • Bebrüten bei 42 -45°C • Kühlen →stichfester Joghurt • Probiotische Produkte

3. Milchprodukte Butter Herstellung: • „Wenn man Milch stößt, macht man Butter daraus“ (Salomon

3. Milchprodukte Butter Herstellung: • „Wenn man Milch stößt, macht man Butter daraus“ (Salomon 30, 33) • Emulgatorhülle der Fetttröpfchen wird zerstört Fett-In-Wasser-Emulsion Wasser-In-Fett-Emulsion • Produkte: Butterflocken Buttermilch

3. Milchprodukte Käseherstellung – Übersicht Lab-Enzym, Reifungskulturen Milchsäurebakterien Quark, Frischkäse schneiden, formen, salzen Molke

3. Milchprodukte Käseherstellung – Übersicht Lab-Enzym, Reifungskulturen Milchsäurebakterien Quark, Frischkäse schneiden, formen, salzen Molke Reifungskulturen Reifung gereifte Sauermilchkäse Milch Dickete schneiden Käsebruch Molke formen, salzen, pressen Molke gereifte Labkäse

3. Milchprodukte Versuch 8: Enzymatische Caseinfällung mit Lab: • Enzym aus dem Labmagen von

3. Milchprodukte Versuch 8: Enzymatische Caseinfällung mit Lab: • Enzym aus dem Labmagen von Kälbern • enthält die Protease Rennin (Chymosin) 1 Labfällung von Casein: 105 106 169 Peptid····Phe - Met····Peptid κ-Casein Lab 1 105 106 Peptid····Phe + Met····Peptid Paracasein Glycopeptid 169

Käse Herstellung (Mozzarella-Käse) Schneiden Labenzym Dicklegen Dickete Käsebruch formen pressen abtropfen Molke Mozzarella Guten

Käse Herstellung (Mozzarella-Käse) Schneiden Labenzym Dicklegen Dickete Käsebruch formen pressen abtropfen Molke Mozzarella Guten Appetit!

og ol Bi Chemie Analyse Synthese von Zusatzstoffen e hr le its So zi

og ol Bi Chemie Analyse Synthese von Zusatzstoffen e hr le its So zi Milchbildung Mikrobiologie der Milch Gentechnik Hygiene Ernährung be Landwirtschaft Milch Ar al ku nd e Transport Produkt- und umweltgerechte Um Verpackung erz we ieh ltun g ie 5. Ausblick: Milch in der Schule Industrielle Milchverarbeitung

Vielen Dank!

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