Milch-pH als Funktion der CO2-Konzentration, der Temperatur und des Drucks in einem Wärmetauscher

Rohmagermilch, mit oder ohne zugesetztem CO2, wurde in einem kleinen Röhrenwärmetauscher im Pilotmaßstab (372 ml/min) erhitzt, gehalten und gekühlt. Das Experiment wurde zweimal wiederholt, und für jede Wiederholung wurde die Milch zunächst bei 0 bis 1 Grad C karbonisiert, um 0 (Kontrolle), 600, 1200, 1800 und 2400 ppm zugesetztes CO2 unter Verwendung einer kontinuierlichen Karbonisierungseinheit zu enthalten. Nach der Lagerung bei 0 bis 1 Grad C wurden Milchportionen mit jeder CO2-Konzentration auf 40, 56, 72 und 80 Grad C erwärmt, 30 s lang auf der gewünschten Temperatur gehalten (außer 80 Grad C, 20 s lang) und auf 0 bis 1 Grad C abgekühlt. Bei jeder Temperatur wurden fünf Drücke angewendet: 69, 138, 207, 276 und 345 kPa. Der Druck wurde mit einem Nadelventil am Ausgang des Wärmetauschers geregelt. Sowohl das Druckmessgerät als auch die pH-Sonde befanden sich inline am Ende des Halteabschnitts. Der pH-Wert der Milch während der Erhitzung hing von der CO2-Konzentration, der Temperatur und dem Druck ab. Während der Erhitzung von Milch ohne CO2-Zusatz sank der pH-Wert linear mit steigender Temperatur, war aber unabhängig vom Druck. Im Allgemeinen sank der pH-Wert von Milch mit zugesetztem CO2 mit steigender CO2-Konzentration und steigendem Druck. Bei Milch mit zugesetztem CO2 war bei einer festen CO2-Konzentration der Effekt des Drucks auf die pH-Abnahme bei einer höheren Temperatur größer. Bei einer festen Temperatur war die Wirkung des Drucks auf die pH-Senkung bei Milch mit einer höheren CO2-Konzentration größer. Das thermische Absterben von Bakterien während der Pasteurisierung von Milch ohne CO2-Zusatz ist wahrscheinlich nicht nur auf die Temperatur, sondern auch auf die pH-Senkung zurückzuführen, die während des Prozesses auftritt. Eine Erhöhung der CO2-Konzentration und des Drucks in der Milch senkt den pH-Wert der Milch während des Erhitzens noch weiter und kann die mikrobielle Abtötung durch die Pasteurisierung weiter verstärken.