Gehalt an freie Fettsäuren als Qualitätskriterium

2013-01-04 17:33
charriau
Sales manager

Der Gehalt an freien Fettsäuren bereits ein Bezahlungsparameter in Holland (2/Jahr), Frankreich (3/Monat), Belgien (Monatlich), und Irland.
Freie Fettsäuren (ffa) werden in mmol / 100 g Fett oder als Ölsäure (Mol.Gew. 282) berechnet in % ffa angegeben.


(aus : Der Einfluss auf die freien Fettsäuren in der Milch bei viertelgetrenntem Melken mit periodischem Lufteinlass von Susanne Demba 2011)

Induzierte Lipolyse : Stand des Wissens

Induzierte Lipolyse entsteht durch die Beschädigung der Fettkügelchenmembran. Mechanische Belastungen und Temperaturschwankungen  können zu solchen Defekten führen (SLAGHUIS ET AL., 2004). Dabei zerstören physikalische Kräfte die Globuline und setzen so das Lipasesubstrat frei. Je schwerer bzw. länger die Behandlung der Milch, desto mehr freies Fett entsteht (DEETH,  2006). Ist die Membran der Fettkügelchen beschädigt, kann die Lipase an das Fett binden und die Lipolyse findet statt (EVERS,  2004).

In der Milchindustrie kann induzierte Lipolyse auf dem Betrieb, beim Transport und/oder in der verarbeitenden Industrie stattfinden. Die Hauptgründe für induzierte Lipolyse sind das Rühren sowie das Pumpen (v.a. unter Einbeziehung von Luft), das Homogenisieren, das Mischen von roher und homogenisierter Milch und das Einfrieren und Wiederauftauen von Milch (DEETH,  2006). SLAGHUIS ET AL. (2004) benennen drei Faktoren, welche die induzierte Lipolyse auslösen können: das Pumpen der Milch, die Kühlung und das Melksystem.

Es wurde festgestellt, dass in Milch, welche bei 3500 Umdrehungen je Minute gepumpt wurde, die FFA-Konzentration höher war, als in solcher, die mit 1750 Umdrehungen pro Minute das System durchlief (ESCOBAR UND  BRADLEY,  1990).
Des Weiteren konnte ein Anstieg des FFA-Gehaltes durch kontinuierliches Pumpen nachgewiesen werden. Vor allem Milch mit einem hohen Fettgehalt ist während des Pumpens stark anfällig für die Lipolyse (WIKING ET AL.,  2004).

Milch, die bei 31 °C gepumpt wurde, enthielt mehr FFA verglichen mit solcher, die bei 4 °C transportiert wurde (SLAGHUIS ET AL.,  2004). Besonders beim Pumpen unter Luftzufuhr kommt es zu einer Fettschädigung, welche dann zur Lipolyse führt (MILLER,  1985). Inwieweit Lipolyse in Milch stattfindet, welche bei niedrigen Temperaturen gelagert wird, ist von der Geschwindigkeit abhängig, in welcher die Milch abgekühlt wurde. Daher sollte der Prozess des Abkühlens laut HERRINGTON UND KRUKOVSKY (1942) auf wenige Sekunden reduziert werden.

BACHMANN UND WILCOX (1990) fanden dagegen heraus, dass eine sofortige Kühlung nach dem Melken die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Lipolyse steigert. Das Einfrieren von Milch erhöht die Lipolyse, da beim Auftauen die Membranen der Milchfettglobuline beschädigt werden (SLAGHUIS ET AL.,  2004). Weil das Kühlen beinahe immer mit mechanischer Belastung verbunden ist, besteht die Gefahr, dass eine zu hohe mechanische Beanspruchung zum Zersplittern der Fettkügelchen führt.

Dies hat ein erhöhtes Risiko der Lipolyse zur Folge (TÖPEL,  2004). LUIK ET AL.  (2002) fassten die Abhängigkeit der FFA-Konzentration vom Melksystem wie folgt zusammen. Der FFA-Gehalt hängt sowohl vom Bau der Milchleitung (Steigung, Länge, mögliche Luftlöcher) als auch von der Milchflussintensität durch diese ab.
Dagegen besteht kein Zusammenhang zwischen dem Vakuum im Melkbecher, Vakuumsveränderungen im Melkbecher, Vakuumsunterschieden zwischen Melkbecher und Leitung und Unterschieden der Melk-einheiten basierend auf der Milchflussintensität und der Anzahl der FFA in der Milch.

Mit der Einführung automatischer Melksysteme (AMS) wurde ein Anstieg der FFA-Gehalte verzeichnet (KLUNGEL ET AL.,  2000,  SLAGHUIS ET AL.,  2004, DE  KONING ET AL.,  2004, ABENI ET AL., 2005, SALOVUO ET AL., 2005, RASMUSSEN ET AL., 2006, WIKING ET AL., 2006, SVENNERSTEN-SJAUNJA UND  PETTERSSON,  2008). KLUNGEL ET AL. (2000) beobachteten eine Steigerung von durchschnittlich 0,38 meq/100 g Fett auf 0,53 meq/100 g Fett. SALOVUO ET AL. (2005) wiesen eine Zunahme von ca. 0,3 meq/100 g Fett nach.
Für diese Beobachtungen werden verschiedene Gründe genannt. SLAGHUIS ET AL. (2004) geben an, dass die höhere FFA-Konzentration bei AMS durch den höheren Lufteinlass beim Ansetzen entsteht.
Auch für den Transport der Milch wird mehr Luft benötigt. Dadurch ist das Luft-Milch-Verhältnis im AMS höher (8-10:1) als in konventionellen Melksystemen (3:1). Ursache hierfür ist die unterschiedliche Bauweise dieses Systems, welche hauptsächlich durch viertelindividuelles Melken aufgrund des fehlenden Sammelstückes gekennzeichnet ist.

Neben dem übermäßigen Lufteinlass in die Melkbecher wird ebenfalls eine zu lange Laufzeit der Milchpumpe als Ursache für steigende FFA-Gehalte gesehen (DE KONING ET AL.,  2004). Laut RASMUSSEN ET AL. (2006) haben Lufteinbrüche jedoch nicht den größten Einfluss auf den Anstieg der FFA. Vielmehr sind es nach RASMUSSEN ET AL. (2006), die tierindividuellen Eigenschaften wie die Milchleistung, welche den FFA-Gehalt am stärksten beeinflussen.

Das größere Problem in Bezug auf steigende FFA-Level im AMS wird jedoch in der Steigerung der Melkfrequenz gesehen (KLUNGEL ET AL., 2000, DE KONING ET AL.,  2004, ABENI ET AL.,  2005, WIKING ET AL., 2006). Die Tiere werden nicht an festen Zeiten gemolken, sondern suchen das System selbstständig auf. So kann es vorkommen, das die Melkfrequenz erhöht wird, was zum gehäuften Vorkommen spontaner Lipolyse führen kann. Der FFA-Gehalt durch induzierte Lipolyse kann bis zu 1,2 mÄqu/l FFA betragen (SUHREN ET AL., 1981)

Auswirkungen hoher Gehalte an freien Fettsäuren auf Milch und Milchprodukte

Vor allem auf die sensorischen Eigenschaften Geruch und Geschmack haben zu hohe FFA-Konzentrationen negative Auswirkungen

FFA vermindern die Qualität von Milch und Milchprodukten, da ein hoher Gehalt zu einem ranzigen und seifigen Geschmack führt (BUERMEYER,  2001). JENSEN (1963) geht davon aus, dass die Ranzigkeit durch die Anhäufung von Buttersäure und anderer kurzkettiger Fettsäuren entsteht.

Außerdem wird die Verarbeitung von Milch durch zu hohe FFA-Gehalte erschwert (SVENNERSTEN-SJAUNJA, 2008). Des Weiteren verkürzen FFA die Haltbarkeit von Milchprodukten. Neben den geschmacklichen Beeinträchtigungen hat ein hoher Gehalt an FFA auch eine wirtschaftliche Bedeutung. Da FFA in die Käsemasse  nicht eingeschlossen werden, reduziert sich die Produktionsmenge an Käse.

Eine weitere Auswirkung zu hoher FFA-Gehalte ist der scheinbare Anstieg des gemessenen Eiweißgehaltes in der Milch (BUERMEYER, 2001). Bereits 1985 beschrieb HISSERICH die Auswirkungen zu hoher FFA-Gehalte auf Milch und ihre Produkte. Das Ausmaß der Belastung durch FFA wurde im Acid-Degree-Value (ADV) angegeben. Bei Rohmilch führte ein leicht erhöhter ADV zu einem alten, abgestandenen und unsauberen Geschmack. Ein bitteres, ranziges Aroma trat bei einem größeren Anstieg des ADV auf. Für Butter wurde bei zu hohen FFA-Gehalten sowohl ein unsauberer, bitterer, ranziger oder öliger Geschmack als auch eine verschlechterte Haltbarkeit nachgewiesen. Bei der Herstellung der meisten Käsesorten sind FFA grundsätzlich für den typischen Geschmack erwünscht.

Doch auch bei Käse führt eine Überschreitung der Grenzwerte zu Geschmacksbeeinträchtigungen.

Dernière modification par charriau (2013-01-04 17:48)