Pasteurisierung

Pasteurisierungsanlage (Tunnelpasteur)

Pasteurisierung [pastøriˈziːrʊŋ] oder Pasteurisation bezeichnet die kurzzeitige Erwärmung von flüssigen oder pastösen Lebensmitteln auf Temperaturen von mindestens 75 °C (klassisches Verfahren von Pasteur) bis 100 °C (Hochpasteurisieren) zur Abtötung von Mikroorganismen. Sie dient dazu, Lebensmittel, unter anderem Milch, Frucht- und Gemüsesäfte und Flüssigei, haltbar zu machen.

Durch die kurze Zeitdauer der Hitzeeinwirkung und die mäßige Temperatur werden der Nährwert, der Geschmack und die Konsistenz des Lebensmittels nur unbedeutend verändert und dennoch die meisten Lebensmittelverderber wie Milchsäurebakterien und Hefen sowie viele krankheitserregende Bakterien wie Salmonellen zuverlässig abgetötet. Hitzeresistente Bakteriensporen wie die von Clostridium botulinum, die Erreger der Paratuberkulose sowie Sporen einiger Schimmelpilze überleben diese Behandlung zumindest teilweise. Aus diesem Grund sollte der Mikroorganismengehalt der Rohware möglichst gering gehalten werden.

Da sie nicht keimfrei sind, müssen pasteurisierte Lebensmittel im Regelfall gekühlt gelagert werden und sind dann einige Tage bis einige Wochen haltbar. Davon abzugrenzen ist die Sterilisation bei Temperaturen von über 100 °C, die auch hitzeresistente Bakteriensporen abtötet. Sterilisierte Lebensmittel können erheblich länger und ungekühlt gelagert werden als pasteurisierte Lebensmittel, verlieren jedoch durch das Erhitzen stärker an Nährwert und Geschmack.

Das Verfahren der Pasteurisierung wurde nach dem französischen Chemiker Louis Pasteur benannt und 1864 entwickelt. Pasteur hatte erkannt, dass durch kurzzeitiges Erhitzen von Lebensmitteln und anderen Stoffen die meisten der darin enthaltenen Mikroorganismen abgetötet werden. Sind so behandelte Stoffe in einem abgeschlossenen Bereich, können auch keine neuen Mikroorganismen in diese eindringen. Unter Zuhilfenahme eines speziell angefertigten Glaskolbens, des Pasteurkolbens, wurde diese Methode sehr eindrucksvoll demonstriert. Bei Lebensmitteln kann dadurch die Haltbarkeitszeit deutlich gesteigert werden. Zugleich war mit diesem Versuch auch die Urzeugungsthese widerlegt.

Geschichte

Louis Pasteur (1822–1895)

Als Vorversuch zur Entwicklung des Verfahrens gilt Pasteurs Nachweis, dass Lebensmittelverderb eindeutig durch Lebewesen verursacht wird und kein abiotischer Prozess ist, wie viele seiner Zeitgenossen annahmen. Für diesen Nachweis füllte er frisch gekochte Bouillon in zwei gläserne Kolben. Einen davon ließ er unverschlossen stehen, auf den anderen setzte er ein S-förmig gekrümmtes Glasrohr, das zwar einen Ausgleich des Gasdrucks zwischen Gärraum und Umgebung erlaubt, das Eindringen von Partikeln jedoch verhindert. In beiden Glaskolben kochte er die Bouillon nochmals auf und beobachtete dann die Entwicklung des Inhalts beider Kolben über einen längeren Zeitraum. Der Inhalt des unverschlossenen Kolbens verdarb schneller, während die Bouillon im Kolben mit dem Gärröhrchen längere Zeit genießbar blieb.

Pasteurisierung von Milch und Milchprodukten

Am bekanntesten ist die Pasteurisierung von Milch, die hierzu 15 bis 30 Sekunden auf 72 bis 75 °C erhitzt und danach sofort wieder abgekühlt wird. Pasteurisierte Milch bleibt ungeöffnet bei 6 bis 7 °C gelagert etwa 6 bis 10 Tage fast unverändert.

Bei der Hochpasteurisierung wird Milch auf 85 bis 134 °C erhitzt. Die resultierende „hoch pasteurisierte Milch“ ist nahezu keimfrei und bleibt wesentlich länger haltbar als die übliche pasteurisierte Milch (im Kühlschrank bei 5 °C etwa 2 Wochen). Sie wird in Deutschland seit 1990 auch als ESL-Milch angeboten. Eine Pasteurisierung bei Temperaturen von über 135 °C wird Ultrahocherhitzung genannt und führt zu H-Milch.

In Deutschland und der EU ist nach der europäischen Milchhygiene-Richtlinie die Pasteurisierung für alle gehandelten Milchsorten außer Roh- und Vorzugsmilch gesetzlich vorgeschrieben, Rohmilchkäse müssen als solche gekennzeichnet werden und sollten von Schwangeren und Menschen mit geschwächtem Immunsystem vorbeugend gemieden werden. In Australien und Neuseeland dürfen seit 1994, mit wenigen Ausnahmen wie Roquefort, nur pasteurisierte oder thermisierte Milchprodukte in den Handel gebracht werden.

Die Pasteurisierung von Milch und Milchprodukten geht nicht auf Louis Pasteur zurück, sondern wurde erst später von Franz von Soxhlet verwirklicht.

Pasteurisierung von Eiern

Aufgeschlagene Eier sind ein leicht verderbliches Lebensmittel, das durch Pasteurisierung haltbar gemacht werden kann. Wie bei Milch kann die Erhitzung im Durchflussverfahren mit Platten- oder Röhrenwärmetauschern, für kleinere Produktionsmengen aber auch chargenweise in Behältern mit beispielsweise 60 oder 120 Litern Inhalt geschehen. Ein Problem ist, dass flüssiges Ei nicht sehr hitzebeständig ist, sondern bereits bei niedrigen Temperaturen gerinnt: Eiklar bei 62 °C, Eigelb bei 68 °C, Vollei bei 66 °C. Aus diesem Grund kommt nur Dauererhitzung bei niedrigeren Temperaturen in Frage. Mögliche Verfahrensparameter für die Pasteurisierung von Flüssigei sind zum Beispiel:

• Eiklar: 56–58 °C, 120–180 s
• Eigelb: 61–68 °C, 30–120 s
• Vollei: 62–66 °C, 90–180 s

(Andere Quellen geben andere Werte an, so etwa für Vollei: 65 °C, 5 min.) Pasteurisiertes Ei ist verschlossen bei Temperaturen bis 4 °C einige Tage bis wenige Wochen haltbar. Nach dem Öffnen besteht die Gefahr, dass das Ei erneut mit Mikroorganismen in Kontakt kommt und von ihnen besiedelt wird (Rekontamination). Daher muss pasteurisiertes Flüssigei nach dem Öffnen weiterhin kühl gelagert und innerhalb eines Tages verbraucht werden.

Pasteurisierung von Getränken

Auch andere Lebensmittel wie Wein, Fruchtsaft oder Bier werden von der Lebensmittelindustrie häufig pasteurisiert oder aus pasteurisierten Bestandteilen erzeugt in den Handel gebracht. In diesen Bereichen wird die Behandlung meist mit dem Kürzel KZE (Kurzzeiterhitzung) bezeichnet. Saure Produkte mit einem pH-Wert kleiner als 4,5 können in Kombination mit der Pasteurisierung so haltbar gemacht werden, dass eine gekühlte Lagerung nicht erforderlich ist. Zu dieser Gruppe zählen viele Obst- und Gemüsesäfte oder -konserven und u. a. Limonaden und Energy Drinks.

Verfahren	kontinuierliche Arbeitsweise	genaue Temperatursteuerung	leichte Reinigung	Kaltfüllung	Einsatz für Trübsäfte	Eignung für CO2-haltige Getränke	Leistung in Liter/h
Süßmostglocke	Ja	Nein	Nein	Nein	Ja	Nein	< 600
Plattenpasteur	Ja	Ja	je nach Bauart	Nein	je nach Bauart	Nein	> 500
Röhrenwärmetauscher	Ja	Ja	Ja	Nein	Ja	Nein	> 500
Tunnelpasteur	Ja	je nach Bauart	Ja	Ja	Ja	Ja	> 1000
Kammerpasteur	Nein	je nach Bauart	Ja	Ja	Ja	Ja	> 250

Andere Anwendungen

Neben Lebensmitteln können auch andere Produkte pasteurisiert werden, beispielsweise Klärschlamm oder Flüssigmist.

Alternative Verfahren

Andere Verfahren zur Haltbarmachung sind

• Sterilisierung,
• Ultrahocherhitzung,
• Einkochen,
• Tyndallisation und
• Thermisation sowie die
• Lebensmittelbestrahlung mit Gammastrahlen, diese Methode ist jedoch für Lebensmittel in Deutschland verboten.
• In den letzten Jahren wird die Haltbarmachung von Lebensmittel durch „nichtthermisches Pasteurisieren“ immer bedeutsamer. Man verwendet dabei den Einfluss von Hochdruck auf die Struktur von Proteinen und kann mit dieser „Hochdruckpasteurisierung“ Mikroorganismen und Enzyme inaktivieren. Entgegen der Bezeichnung handelt es sich also nicht um Pasteurisierung (Abtöten durch Wärme).

Weblinks

Wiktionary: pasteurisieren – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• DFG Senatskommission SKLM: Sicherheitsbewertung des Hochdruckverfahrens (PDF; 188 kB)