Milch: Kenne die Partikel, Kenne die Qualität

Milch ist eine Emulsion aus Butterfettpartikeln in einer wässrigen Lösung von Kohlenhydraten, Mineralien und Proteinen. Casein, das am häufigsten vorkommende Protein in Milch, bildet zudem Mizellen mit einem Durchmesser von etwa 100 bis 200 nm. Daher sind in der Milch sowohl Fetttröpfchen als auch Proteinpartikel enthalten, deren Eigenschaften wie Größe und Ladung bestimmt werden kann.

Der Geschmack, das Mundgefühl und die Emulsionsstabilität der Milch werden durch die Größe der Fetttröpfchen bzw. Casein-Mizellen stark beeinflusst. Wenn die Partikelgröße zu groß ist, können die Teilchen aufschwimmen, was zu einer Phasentrennung führen kann (ein Prozess, der als "Aufrahmen" bezeichnet wird). Wenn die Partikelgröße zu klein ist, können die Partikel ausflocken.

Die Partikelgröße der Milch ist abhängig von natürlichen Faktoren (wie z.B. Rasse, Alter, Laktationsphase und Nahrungsquelle der Kühe) als auch diversen Produktionsprozessen (z.B. Homogenisierung, Entrahmung und Hinzufügung von Zusätzen wie Vitamin D oder Kalzium). Ein entscheidender Faktor für die Emulsionsstabilität der Milch ist die elektrostatische Ladung der Partikel. Partikel, die stark positiv oder negativ geladen sind, stoßen sich gegenseitig ab und neigen daher nicht auszuflocken. Die Oberflächenladung von Partikeln ist typischerweise durch das Zetapotenzial der Emulsion gekennzeichnet. Das Zetapotenzial beschreibt sowohl das Vorzeichen als auch Ausmaß der Oberflächenladung, und wird durch die elektrophoretische Mobilität der Partikel bestimmt. Durch die Zugabe von Ionen kann das Zetapotenzial beeinflusst werden, was sich direkt auf die Produktstabilität auswirkt.

Die Messung der Partikelgröße und des Zetapotenzials ist daher eine wichtige Kontrolle, um Kundenanforderungen, regulatorischen Standards sowie Haltbarkeitsanforderungen zu entsprechen. In diesem Applikationsbericht haben wir mithilfe des Litesizer™ 500 sowohl die Partikelgröße als auch das Zetapotenzial von Voll- und Magermilch bestimmt und den Einfluss der Salzkonzentration auf das Zetapotenzial untersucht.