Melk pH als functie van CO2-concentratie, temperatuur en druk in een warmtewisselaar

Rauwe magere melk, met of zonder toegevoegd CO2, werd verwarmd, vastgehouden en gekoeld in een kleine pilot-schaal buisvormige warmtewisselaar (372 ml/min). Het experiment werd tweemaal herhaald, en voor elke herhaling werd de melk eerst gecarboniseerd bij 0 tot 1 graad C tot 0 (controle), 600, 1200, 1800, en 2400 ppm toegevoegd CO2 met behulp van een continue carbonatatie-eenheid. Na opslag bij 0-1°C werden porties melk met elke CO2-concentratie verwarmd tot 40, 56, 72 en 80°C, gedurende 30 seconden op de gewenste temperatuur gehouden (behalve bij 80°C, dan duurde het 20 seconden) en afgekoeld tot 0-1°C. Bij elke temperatuur werden vijf drukken toegepast: 69, 138, 207, 276 en 345 kPa. De druk werd geregeld met een naaldventiel aan de uitgang van de warmtewisselaar. Zowel de drukmeter als de pH-sonde bevonden zich inline aan het einde van de houdsectie. De pH-waarde van de melk tijdens het verwarmen hing af van de CO2-concentratie, de temperatuur en de druk. Tijdens het verwarmen van melk zonder toegevoegde CO2 daalde de pH lineair als functie van de stijgende temperatuur, maar was onafhankelijk van de druk. Over het algemeen daalde de pH van melk met toegevoegde CO2 met toenemende CO2-concentratie en druk. Voor melk met toegevoegde CO2, bij een vaste CO2 -concentratie, was het effect van de druk op de daling van de pH groter bij een hogere temperatuur. Bij een vaste temperatuur was het effect van de druk op de pH-afname groter bij melk met een hogere CO2-concentratie. De thermische dood van bacteriën tijdens pasteurisatie van melk zonder toegevoegde CO2 is waarschijnlijk niet alleen te wijten aan de temperatuur, maar ook aan de daling van de pH die tijdens het proces optreedt. Verhoging van de CO2-concentratie en de druk in de melk verlaagt de pH-waarde van de melk nog verder tijdens de verhitting en kan het microbiële dodende vermogen van pasteurisatie nog versterken.