18.01.2012 1 Milch ein lebenswichtiges Produkt unserer landwirtschaftlichen Nutztiere Der Qualitätsbegriff Definition Deutsche Gesellschaft für Qualität 1982 Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Tätigkeit , die sich auf deren Eignung zur Erfüllung gegebener Erfordernisse bezieht. Nach Europanorm ISO 8402 und DIN 55350-11, 1987-05 ist Qualität die Gesamtheit von Merkmalen (und Merkmalswerten) einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, festgelegter und vorausgesagter Erfordernisse zu erfüllen. Qualitätserwartungen des Käufers • Merkmale und Eigenschaften des Produktes • Herkunft und Art der Erzeugung • Tierhaltung, Futter oder Kontrollen • Ökologischer Wert (z B Transportkosten) • Ökologischer Wert (z.B. Transportkosten) • Sozialer Wert (kulturelle und religiöse Vorstellungen) • Eignungswert (Markt- oder Gebrauchswert) • Genusswert (z.B. Geruch, Geschmack) • Gesundheitswert (z.B. Nährwert, Rückstandsfreiheit) Milchproduktion
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Milch ein lebenswichtiges Produkt unserer
landwirtschaftlichen Nutztiere
Der Qualitätsbegriff
Definition
Deutsche Gesellschaft für Qualität 1982
Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Tätigkeit , die sich auf deren Eignung zur Erfüllung gegebener Erfordernisse bezieht.
Nach Europanorm ISO 8402 und DIN 55350-11, 1987-05
ist Qualität die Gesamtheit von Merkmalen (und Merkmalswerten) einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, festgelegter und vorausgesagter Erfordernisse zu erfüllen.
Qualitätserwartungen des Käufers
• Merkmale und Eigenschaften des Produktes
• Herkunft und Art der Erzeugung
• Tierhaltung, Futter oder Kontrollen
• Ökologischer Wert (z B Transportkosten)• Ökologischer Wert (z.B. Transportkosten)
• Sozialer Wert (kulturelle und religiöse Vorstellungen)
Merkmalskomplexe - MilchWeitere Einflussfaktoren auf die Milchleistung:
Kalbemonat: - bei ganzjähriger Stallfütterung weniger ausgeprägt als bei Weidehaltung bzw. Grünfütterung im Stall
- Wechselwirkungen zwischen Herdenniveau und gFütterungsmanagement
- Vermengung EKA mit Kalbemonat
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Merkmalskomplexe - MilchWeitere Einflussfaktoren auf die Milchleistung:
Zwischenkalbezeit (ZKZ): = Summe aus Rastzeit + Verzögerungszeit + Tragezeit
= Summe aus Laktationsdauer + Trockenstehzeit
=> Zusammenhang zwischen Laktationsdauer und ZKZ=> Zusammenhang zwischen Laktationsdauer und ZKZ, da ab ca. 6. Tragemonat Konkurrenz um die Nährstoffe zwischen Foetus und Milchbildung einsetzt
=> verlängerte ZKZ geht einher mit längerer Laktationsdauer und somit mit höherer Laktationsleistung
=> Standardisierung auf 305 Tage-Leistung
Merkmalskomplexe - MilchWeitere Einflussfaktoren auf die Milchleistung:
Zwischenkalbezeit (ZKZ): - ZKZ beeinflußt über die Länge der Trockenstehzeit auch die Leistung der nachfolgenden Laktation
- ZKZ über 400 Tage gelten als „gestörte Fruchtbarkeit“g g „g
- Trockenzeit von 40 - 60 Tagen für Regeneration des Eutergewebes erforderlich
- „Durchmelken“ senkt die Milchleistung um ca. 10 bis 50 % in der anschließenden Laktation
Merkmalskomplexe - MilchWeitere Einflussfaktoren auf die Milchleistung:(Versuchsergebnisse)
Trächtigkeit: - Nährstoffkonkurrenz
- Genotyp des Kalbes (s 80 kg FCM pro Laktation)
- Zwillingsgeburten führen zu ca. 200 kg FCM weniger in bestehender Laktation
- Zwillingsgeburten führen zu ca. 150 - 200 kg FCM weniger in nachfolgender Laktation
- aber: Leistungsveranlagung der Zwillingsmütter war ca. 100 kg FCM höher
Merkmalskomplexe - Milch
niedrig mittel hoch sehr hochMilchmenge 100 119 135 160
Leistungsniveau
Relative Veränderung der genetischen Standard-abweichung bei verschiedenen Leistungsniveaus
Kriterien der Milchqualität und ihrer Beeinflussbarkeit
Merkmal h2 Züchtung Fütterung Technik
Proz. Fettgehalt 0,3-0,5 +++ ++ -
Proz. Eiweißgehalt
0,3-0,6 ++ ++ -Eiweißgehalt
Somatische Zellen
0,1-0,2 ++ + +++
Keimzahl - - + +++
Hemmstofffreiheit - - - ++
Klinische Mastitis 0,05-0,25 + + +++
Gerinnungszeit 0,2-0,3 ++ ++ +
Gallertenfestigkeit 0,3-0,4 +++ ++ +
§2 – Definition nach Milchverordnung
• Milch das durch ein- oder mehrmaliges tägliches Melken gewonnene unveränderte Eutersekret von zur Milchgewinnung gehaltenen Kühen
• Rohmilch Milch die nicht über +40OC erwärmt wurde
• Konsummilchgereinigte Milch, die dazu bestimmt ist, an Verbraucher abgegeben zu werden.
• Werkmilch gereinigte Milch, die zur Verarbeitung bestimmt ist.
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Milchgüteverordnung – Anlage 4 Bewertung der Anlieferungsmilch
Anlieferungsmilch ist die Milch, die ein Erzeuger an eine Molkerei, Milchsammelstelle oder Rahmstation liefert.
• Fettgehalt
•Eiweißgehalt
•Bakteriologische Beschaffenheit
•Gehalt an somatischen Zellen
•Gefrierpunkt
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Erzeugung, Lagerung, Verarbeitung der Rohmilch
Kuh Landwirtschaftsbetrieb Molkerei
Bildung
Sekretion
Exkretion
Gewinnung Kühlung
Lagerung
Be- u. Verarbeitung, Erfassung
Lieferung
Einflüsse
Alter
Lakt.-monat
Trächtigkeit
Gesundheit
Futter
Klima
Standort
Technik Verfahren
Stall/Weide Temp.
R + D Lagerzeit
AK Behälter
Separation prod.spez.
Technik
Wärmebehandl.
Homogenis.
Kühlung
Gütebewert.
Frequenz
M-kg/Betr.
Transport
Wegstrecke
Probenentn.
Normen für die Anlieferungsmilch:
• Rohmilch zur Herstellung von wärmebehandelter Konsummilch und weiteren Produkten
• Rohmilch zur Herstellung von Rohmilchprodukten
Keimzahl ≤ 100.000/ml
g paußerdem:
• S. aureus n = 5 (Anzahl Proben)
• m = 500/ ml (Richtwert)
• M = 2.000 /ml (Höchstwert)
• c = 2 (n, die M. nicht übereigen darf)
• Salmonellen (in 25 ml) n = 5, m = 0, M = 0, c = 0
• Sonstige Krankheitserreger und deren Toxine
Milchverarbeitung
Rohmilch Lagerung Reifung, Säuerung
Reinigen Entrahmen
Rahm
E t h t Mil hTeilhomo-
Pasteurisieren
Entrahmte Milch
Pasteurisieren
Kühlen
Butter Schlagsahne
Buttermilch
Fetteinstellung Kühlen
Konsummilch
genisieren
Quark Joghurt Sauermilch-getränke
Käse
Konsummilch (Trinkmilch)
ist Milch, die dazu bestimmt ist, an den Verbraucher zum unmittelbaren Verzehr abgegeben zu werden.
Sie kann roh oder Wärme behandelt seinSie kann roh oder Wärme behandelt sein
Rohe Konsummilch steht als Vorzugsmilch oder in Form von Milch – ab Hof – Abgabe zur Verfügung
Wärmebehandelte Konsummilch
- Pasteurisierte Milch
- Ultrahocherhitzte Milch (H-Milch)
- Sterilisierte Milch
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Konsummilchherstellung
Rohmilch Reinigen und Entrahmen Thermisierung
Fettgehalt einstellen
Homogenisieren
Wärmebehandlung
Kühlen
Wärmebehandelte Konsummilch
Zwischenlagerung
Verpacken Handel
Kennzeichnung der
Konsummilch
Homogenisierung
(homogenisiert)
Verzeichnis der Zutaten
(Milcheiweiß angereichert)
Füllmenge
(1 Liter)Mindesthaltbarkeitsdatum
(bei 10O C mind. haltbar bis 15.12.06
Verkehrsbezeichnung
Art der Wärmebehandlung
(pasteurisiert)
Genusstauglichkeitskennzeichen
D SN 9999 EWG
g
(Vollmilch)
Name der Firma
(Frischli Magdeburg)
Fettgehalt (3,5%)
Anlage 8 der Milchgüteverordnung
Merkmalskomplexe - MilchZusammensetzung des Milchproteins (%) und dazugehörende Genotypen
Molkenprotein 18-22 (100)
Milchprotein 100
Casein 78-82 (100)
A,B,C,D,E A,B,Cαs1 43-45 α-Lactalbumin 20-25
A,B,C,D
A1,A2,A3,B1,B2,C,D,E
A,B,C,D,E
A,B,C,D,E,F,W
G1,G2,A,M
αs1 10-12
β 28-37
κ 10-15
β-Lactoglobulin 53-58
Serum-Albumine 10-14
Immunglobuline 6-12
(Quelle TZ S. 201, Abb. 57)
κ –Casein BB, AB und EB bringen kürzere Gerinnungszeiten und festere Gallerte,k – Casein B und ß – Lactoglobulin B– bringen höheren Caseinanteil
FAS2
Proteinfraktionen u. -varianten der Kuhmilch nach EIGEL et al. (1984)
Gehalt inMagermilch
GenetischeVariante
Molekular-gewicht
Isoelektrischer Punkt
Protein G/l Dalton(Da) pH
- Casein 2 -4 AB
C, E
1903919023b
5,45 - 5,77
- Casein 9 - 11 A 1A 2A 3
240232398323974
-4,83 - 5,07
A 3B
C, DE / Bz
239742409223944
23982/ -
----
s1 - Casein 12 - 15 ABCDEF
2206823614235422372423542
-
-4,44 - 4,76
----
s2 - Casein 4 - 4 AB, C, D
25350a
---
Folie 59
FAS2 K-Casein BB AB und EB bringt kürzere Gerinnungsziet und festere Gallerte
K-Casein B und ß-Lactoglobulin B- höherer Caseinanteil in der Milch Agrarwirtschaft; 23.11.2004
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Proteinfraktionen u. -varianten der Kuhmilch nach EIGEL et al. (1984)
Gehalt inMagermilch
GenetischeVariante
Molekular-gewicht
Isoelektri-scher Punkt
ß -Lactoglobulin
2 - 4 ABCDEFG
Dr. Dyak, W, H
18363182771828618276182051824318233
-
5,135,13
------y
-Lactalbumin
0,6 - 1,7 A / BC
14147 / 14175_
4,2 - 4,5-
BSA 0,4 A 66267 4,7 - 4,9
Immung-lobulin G
0,05 - 0,6 - 14600 -163000
5,5 - 8,3
Berichtigter Wert für s2-Casein A-11P nach BRIGNON et al. (1977) Schwankungen der Molekulargewichte zwischen 25150 - 15390, weil Anzahl der phosphorylierten Serien nicht konstant ist (10-13 Phosphatreste)
Hauptkomponenten der Milch mit physiologisch interessanten Bestandteilen
Genotypenfrequenzen (%) für Milchproteinvarianten in verschiedenen Rinderrassen
- Casein BB (%)
Schwarzbunte 3
R tb t 10Rotbunte 10
Angler 12
Fleckvieh 13
Braunvieh 33
Finnische Landrasse 50
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Casein
Casein wirkt stärker antimutagen als andere Nahrungsproteine.
Carcinogene werden durch Glucoronierung deaktiviert, bakterielle ß-Glucoronidasen setzen diese im Darm wieder frei. Casein hemmt faecale ß-Glucoronidasen.
Molkenproteine (ca. 0,6 %)
= ernährungsphysiologisch (biologisch) besonders hochwertig. Verwendung in klinischen DiätprogrammenVerwendung in klinischen Diätprogrammen
= Eiweißkomponenten der Milch, die nach isoelektrischer oder enzymatischer Fällung des Caseins in Lösung bleiben.
Im nativen Zustand in globulärer, geschlossener Raumstruktur
Bei Temperatur von über 70 Grad beginnt Denaturierung
• Melkreihenfolge nach Eutergesundheit vornehmen (zuerst gesunde Kühe !)
• Überwachung und Pflege der Melkanlage (Vakuum, Pulsation, Filterwechsel, Zitzengummi Bei Einsatzzeiten von täglich 6 Stunden und mehr verlangt techn. Überprüfung nach DIN/ISO durch Berater der LKV‘s 1 - 2 mal jährlich.
Keimgehalt / Keimzahl
• Wesentliche Kenngröße zur Beurteilung der Milchqualität
• Kenngröße für die Tier- bzw. Eutergesundheit• Als Summe beurteilt und nicht nach KeimartenAls Summe beurteilt und nicht nach Keimarten
unterschieden• Abgesehen von der Zitzenzisternenmilch
(ca. 100.000/ml) ist die Milch gesunder Kühe keimarm.
• Bakteriell infizierte und erkrankte Euterviertel erbringen deutlich höher belastete Milch (>10.000)
• Ziel: Mindestanforderungen: < 100.000 /ml
Schädliche Keime in der Milch:• Koagulase –negative Staphylokokken (KNS)
Geschmacksveränderung• Kochgeschmack, durch Bildung von Sulphydrylgruppen und die
Freisetzung von Schwefelwasserstoff• Sterilmilch mit intensiveren Veränderungen ( Laktose und Lysin,
sensorisch relevante Maillardprodukte und Lactone)Veränderung des ernährungsphysiologischen Wertes• Zerstörung von Vitaminen• Blockierung der Aminosäure Lysin durch die irreversible Umsetzung mit• Blockierung der Aminosäure Lysin durch die irreversible Umsetzung mit
reduzierenden ZuckernVeränderung der Textur• Denatuierung der Molkenproteine• Aggregation der Caseinmicellen bewirken bei sehr hohen Temperaturen
einen Anstieg der Viskosität (Milchkonzentrate)Veränderung der Koagulationseigenschaften• Gerinnungseigenschaften werden verändertVeränderung der Oberflächenstruktur der Fettkügelchen• Assoziation der Molkenproteine mit den Caseinmicellen verändern die
Grenzflächenmembran der Fettkügelchen (Hitzestabilität von Sahne)
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Homogenisierung
• Vorteile
- Vergrößern der Gesamtoberfläche der Fettkügelchen
- Aufrahmen verhindert
- Lichtreflexionsvermögen gesteigert
- vollmundiger Geschmack
- bessere Verdaulichkeit
• Nachteile
- größere Oberfläche und damit Angriffsfläche für
- mikrobielle Lipasen
- Mikroben
- erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Lichteinfluss
- Geschmacksfehler
- verringert thermische Stabilität der Eiweiße
- also bei H-Milch erst erhitzen, dann homogenisieren
Milchhygienisch und milchtechnologisch bedeutsame Mikroorganismen
• Milchsäurebakterien- bilden Milchsäure aus Lactose (Absenkung des pH-Wert)
- Säuregerinnung (Ausfällung des Caseins)
H ä fi dli h B kt i ( i Fä l i b kt i )- Hemmung säureempfindlicher Bakterien (wie Fäulnisbakterien),
längere Haltbarkeit
- Stoffwechsel ist abhängig von Kohlenhydraten,
Vitaminen und Aminosäuren
- Natürliches Vorkommen in Pflanzen, -resten, Darm und
Haut
- Milch ideales Nährsubstrat
Käseangebot gemäß Käseverordnung
Fett
Eiweiß
Kohlenhydrate
Trockenmasse Wasser
Mineralstoffe
Vitamine
8 Fettgehaltsstufen 6 Käsegruppen
Käseproduktion in der EU-25
Frankreich21%
Spanien/Portugal
andere EU-155%
Polen6%
andere EU-106%
Deutschland22%
Italien14%
Niederlande8%
UK/Irland6%
Dänemark4%
Griechenland3%
5%
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Woher kommen die Löcher im Käse?
• Sie entstehen bei der Propionsäuregärung während der Reife• Der Käsereimilch werden Propionsäurebakterien ugeführt. Diese
bauen die entstandene Milchsäure weiter ab zu Propionsäure, Essigsäure und CO2
• Zu Beginn des Milchsäureabbaus bindet sich CO2 an das Wasser. Ist das vorhandene Wasser im Käse mit CO2 gesättigt, steigt das CO2 in Gasform auf. Durch die Rindenbildung beim Käse kann das Gas nicht mehr entweichen, es sammelt sich an schlecht ,verwachsenen Stellen im Käseteig und bildet Hohlräume – die berüchtigten Löcher!
• Größe Form und Verteilung geben genauestens Auskunft über den Verlauf der Reifung und somit über die Qualität des Käses.
• Die kleineren Löcher, etwa beim Tilsiter entstehen bereits vor der Reifung und unterscheiden sich von den oben genannten. Hier wird der Käse vor der Reifung in Formen verteilt und nur leicht angepresst. Die lockere Schichtung des Käsbruchs lässt nun die kleinen Löcher entstehen.
Milchfett
negativ positiv
Hoher Anteil gesättigter Fettsäuren
•Myristinsäure
Konjugierte Linolsäure (CLA)
y
•Palmitinsäure
•Trans-Fettsäuren
•HDL-Cholesterin
Begünstigung der arteriosclerotischen Plaquebildung
Cis9, trans11 C18:2
CLACLA
a) Hemmung von Wachstum u. Proliferation von Epithelzellen, Induktion der Apoptose
b) Hemmung der Bildung von AA und PGE2; TNF-a fördert Tumorgenese, wird durch
PGE2 stimuliert und durch CLA gehemmt
SphingomyelinSphingomyelin (Ceramide)
Buttermilch und Molkenlipide sind gute Quellen. S. reduziert Bildung der aberrant
crypt foci (ACF = frühe Präkursoren des Colonkrebses), S. hemmt Umwandlung von
benignen Adenomen in maligne Adeno-Carcinome
ButtersäureButtersäure
Milchfett enthält ca 10 mol% Buttersäure 1/3 des Milchfett-TAG enthält 1 Molekül BMilchfett enthält ca. 10 mol% Buttersäure, 1/3 des Milchfett TAG enthält 1 Molekül B.
13-13-MethyltetradecansäureMethyltetradecansäure (C15 mit terminalem Isopropyl)
0,5 % im Milchfett, Gesamt-Isosäuregehalt ca. 1,6 %. 13-MTDS beschleunigt Apoptose
Milchfett Milchfett versus versus PUFA-reiche ÖlePUFA-reiche Öle
6 Studien mit Krebsmodellen zeigen, dass sich bei Gabe von Butter gegenüber
isocalorischen PUFA-Ölen oder Margarine signifikant weniger Tumoren entwickeln.
(Belobradrajdic und McIntosch, Cancer Res. 36, 2000, 217-223)
Lipidkomponenten der Kuhmilch mit krebshemmender Wirkung
Einfluss der Rasse, Haltung und Fütterung aufund Fütterung auf Milchinhaltsstoffe
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Linol- und Linolen-säuregehalte in der Milch in Abhängig-keit von der Futterration
A B C
Vergleich der als physiologisch wirksam anerkannten CLA-Isomere A und B mit der „Muttersubstanz“ Linolsäure C
Die „Sauerstoffe“ der funktionellen Gruppe sind rot (A= trans-10, cis-12-CLA, B=cis 9, trans-11-CLA, C=cis-9, cis-12 C18,2)
Struktur von cis- und trans-Fettsäuren
Ölsäure (cis-Form; Abb. links)
El i ä (t F AbbElainsäure (trans-Form; Abb. rechts)
als Beispiele für die cis-trans-Isomere ungesättigter Fettsäuren
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Mittlerer CLA-Gehalt im Milchfett in Abhängigkeit vom Vegetationsstadium des Weidefutters ökologischer Betriebe
0,5
0,60,70,8
00,10,2
0,30,4CLA (%)
Schossen Beginn ÄhrenRispenschieben
Ende Ähren u.Rispenschieben
Vegetationsstadium Verlauf der mittleren Anteile an CLA im Milchfett
Verlauf der CLA-Gehalte im Milchfett einzelner ökologischer Betriebe
1
850,5
0,6
0,7
0,8
0,9
CLA
-Geh
alt (
%)
12 3
65
Anzahl Nutzungen
Grasanteil (%)
Mittlerer CLA-Gehalt im Milchfett in Abhängigkeit von der Nutzungshäufigkeit und dem mittleren Grasanteil im Weidefutter
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Mittlerer CLA-Gehalt im Milchfett in Abhängigkeit von der Nutzungshäufigkeit und dem mittleren Grasanteil am Weidefutter
cis-9,cis-12 C18:2 (Linolsäure)
cis-9,trans-11 C18:2 (CLA)
cis-9,cis-12 C18:2
cis-9,trans-11 C18:2
Pansen Gewebe/Milchdrüse
9-Desaturase
trans-11 C18:1 (trans-Vaccens.)
C18:0 (Stearinsäure)
trans-11 C18:1
C18:0
Bildung von CLA aus Linolsäure bei Wiederkäuern nach GRIINARI u. BAUMANN (1999), modifiziert von JAHREIS u. KRAFT (2002)
Fettstoffwechsel des Wiederkäuers Hauptverdauungsort ist der Pansen, aus dem unter den flüchtigen Fettsäuren der Fettsäurenbaustein Acetat resorbiert wird und langkettige Fettsäuren, die aus dem Futter- und dem Mikrobenfett stammen, in den Dünndarm übertreten.