Milchpulver
Milchpulver, auch Milchpulver, Trockenmilch oder Trockenmilch genannt, ist ein Milchprodukt, das durch Eindampfen von Milch zur Trocknung hergestellt wird. Milchpulver ist weitaus länger haltbar als flüssige Milch und muss aufgrund seines geringen Feuchtigkeitsgehalts nicht gekühlt werden. Ein weiterer Zweck ist die Verringerung des Volumens aus Gründen der Transportökonomie. Zu den Milchpulvern und Molkereiprodukten gehören z. B. trockene Vollmilch, fettfreie (entrahmte) Trockenmilch, trockene Buttermilch, trockene Molkeprodukte und trockene Milchmischungen. Viele exportierte Molkereiprodukte entsprechen den im Codex Alimentarius festgelegten Normen. ⓘ
Milchpulver wird für Lebensmittel als Zusatzstoff, für die Gesundheit (Ernährung) und auch in der Biotechnologie (Sättigungsmittel) verwendet. ⓘ
Geschichte und Herstellung
Während Marco Polo von mongolischen Tataren zur Zeit Kublai Khans schrieb, die sonnengetrocknete Magermilch als "eine Art Paste" mit sich führten, wurde das erste moderne Herstellungsverfahren für Trockenmilch 1802 von dem russischen Arzt Osip Krichevsky erfunden. Die erste kommerzielle Produktion von Trockenmilch wurde von dem russischen Chemiker M. Dirchoff im Jahr 1832 organisiert. Im Jahr 1855 ließ sich T.S. Grimwade ein Verfahren zur Trocknung von Milch patentieren, obwohl ein William Newton bereits 1837 ein Vakuumtrocknungsverfahren patentiert hatte. ⓘ
Heutzutage wird Milchpulver in der Regel durch Sprühtrocknung von fettfreier Magermilch, Vollmilch, Buttermilch oder Molke hergestellt. Pasteurisierte Milch wird zunächst in einem Verdampfer auf etwa 50 Prozent Milchtrockenmasse konzentriert. Die so konzentrierte Milch wird dann in eine beheizte Kammer gesprüht, wo das Wasser fast sofort verdampft und feine Partikel von Milchpulver zurückbleiben. ⓘ
Alternativ kann die Milch auch durch Trommeltrocknung getrocknet werden. Die Milch wird als dünner Film auf die Oberfläche einer erhitzten Trommel aufgetragen, und die getrockneten Milchbestandteile werden dann abgekratzt. Milchpulver, das auf diese Weise hergestellt wird, neigt jedoch dazu, einen gekochten Geschmack zu haben, da es durch die größere Hitzeeinwirkung karamellisiert. ⓘ
Ein weiteres Verfahren ist die Gefriertrocknung, bei der im Vergleich zur Trommeltrocknung viele Nährstoffe in der Milch erhalten bleiben. ⓘ
Das Trocknungsverfahren und die Wärmebehandlung der Milch während der Verarbeitung verändern die Eigenschaften des Milchpulvers, z. B. seine Löslichkeit in kaltem Wasser, seinen Geschmack und seine Schüttdichte. ⓘ
Verwendung für Lebensmittel und Gesundheit
Milchpulver wird oft zur Herstellung von Käse, Joghurt sowie Süß- und Backwaren, vor allem Schokolade, benutzt, als auch als Grundstoff für Instant-Babynahrung. Außerdem wird Milchpulver in Bereichen verwendet, in denen auf gewichtsreduzierte und haltbare Lebensmittel Wert gelegt wird, zum Beispiel im Freizeit-Outdoorsektor oder in Katastrophengebieten. In Bulgarien wird der Salzlakenkäse teilweise aus Milchpulver hergestellt. Volkswirtschaftlich von Bedeutung ist die subventionierte Milchüberproduktion in der EU und vielleicht auch in der Schweiz und den USA, die zu einem großen Teil zu Milchpulver verarbeitet wird und in den Export gelangt. Im Zuge ihrer geänderten Agrarpolitik kauft die EU seit 2014 bis zur Höchstmenge von jährlich 109.000 t (2006: 350.000 t, 2018 und 2019: 0 t) zum Interventionspreis von 1,698 EUR/kg Sprühmagermilchpulver an; über diese mengenmäßigen Beschränkungen hinaus können die Interventionsstellen es bis zu diesem Höchstpreis im Ausschreibungsverfahren ankaufen und zum späteren Verkauf einlagern. ⓘ
Wenn aus Milchpulver wieder Milch hergestellt wird, spricht man von Trockenmilch. Dies kann entweder im Haushalt oder auch industriell erfolgen. ⓘ
Magermilchpulver wird in der Biochemie bzw. Molekularbiologie verwendet, um bei immunologischen Nachweisreaktionen, zum Beispiel nach einem Western Blot, nicht-spezifische Bindungsstellen der verwendeten Antikörper mit Proteinen zu blockieren. ⓘ
Neben der Lebensmittelqualität wird Milchpulver ebenso in Futtermittelqualität oder für Köder (Boilie) angeboten. ⓘ
Milchpulver wird häufig bei der Herstellung von Säuglingsnahrung, Süßwaren wie Schokolade und Karamellbonbons und in Backwarenrezepten verwendet, bei denen die Zugabe von flüssiger Milch das Produkt zu dünnflüssig machen würde. Milchpulver wird auch häufig für verschiedene Süßigkeiten verwendet, z. B. für die indischen Milchbällchen, die als Gulab Jamun bekannt sind, und für eine beliebte indische süße Delikatesse (mit Kokosraspeln bestreut), die als Chum Chum bekannt ist (hergestellt mit Magermilchpulver). In vielen No-Cook-Rezepten mit Nussbutter wird Milchpulver verwendet, um zu verhindern, dass die Nussbutter durch Absorption des Öls flüssig wird. ⓘ
Milchpulver ist auch ein gängiger Bestandteil der UN-Nahrungsmittelhilfe, von Atombunkern, Lagerhäusern und überall dort, wo Frischmilch nicht in Frage kommt. In vielen Entwicklungsländern wird es wegen der geringeren Transport- und Lagerkosten (geringes Volumen und Gewicht, keine Kühlfahrzeuge) häufig verwendet. Wie andere Trockennahrungsmittel gilt sie als nicht verderblich und wird von Überlebenskünstlern, Wanderern und anderen, die leicht zuzubereitende, nicht verderbliche Lebensmittel benötigen, bevorzugt. ⓘ
Aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Kokain und anderen Drogen wird Milchpulver manchmal beim Filmdreh als ungiftige Requisite verwendet, die inhaliert werden kann. ⓘ
Rekonstitution
Das zu verwendende Gewicht der fettfreien Trockenmilch (NFDM) beträgt etwa 10 % des Wassergewichts. Wenn man nicht nach Gewicht, sondern nach Volumen misst, benötigt man für eine Tasse flüssige Milch aus Milchpulver eine Tasse Wasser und ein Drittel Tasse Milchpulver. ⓘ
Nährwert
Milchpulver enthält alle 21 Standardaminosäuren, die Bausteine der Proteine, und ist reich an löslichen Vitaminen und Mineralien. Nach Angaben von USAID enthält die unkonstituierte fettfreie Trockenmilch im Durchschnitt (nach Gewicht) 36 % Eiweiß, 52 % Kohlenhydrate (überwiegend Laktose), 1,3 % Kalzium und 1,8 % Kalium. Vollmilchpulver hingegen enthält im Durchschnitt 25-27% Eiweiß, 36-38% Kohlenhydrate, 26-40% Fett und 5-7% Asche (Mineralstoffe). In Kanada muss Milchpulver Vitamin D in einer Menge enthalten, die bei einer angemessenen täglichen Aufnahme von Milch 300 bis 400 Internationale Einheiten (IE) Vitamin D liefert. Ungeeignete Lagerungsbedingungen wie hohe relative Luftfeuchtigkeit und hohe Umgebungstemperatur können den Nährwert von Milchpulver jedoch erheblich beeinträchtigen. ⓘ
Handelsübliche Milchpulver enthalten Berichten zufolge Oxysterole (oxidiertes Cholesterin) in höheren Mengen als Frischmilch (bis zu 30 μg/g, gegenüber Spuren in Frischmilch). Oxysterole sind Derivate von Cholesterin, die entweder durch freie Radikale oder durch Enzyme gebildet werden. Einige Oxysterole, die durch freie Radikale entstehen, stehen im Verdacht, Auslöser für atherosklerotische Plaques zu sein. Zum Vergleich: Eipulver enthält noch mehr Oxysterole, nämlich bis zu 200 μg/g. ⓘ
Exportmarkt
Ab 2020 sind die größten Produzenten von Milchpulver Europa, Neuseeland, China, die Vereinigten Staaten und Brasilien. ⓘ
Die europäische Milchpulverproduktion im GJ 2019/20 wird auf rund 3,0 Millionen Tonnen geschätzt, von denen der Großteil in Großpackungen oder Verbraucherpackungen exportiert wird. ⓘ
Australien verfügt ebenfalls über eine bedeutende Milchpulverexportindustrie, die im GJ 2020/21 über 13 000 Tonnen Magermilch- und Vollmilchpulver im Wert von rund 83 000 000 AUD exportierte. ⓘ
Zu den auf dem Markt befindlichen Marken gehören "Nido" der Firma Nestlé, "Incolac" der Firma Milcobel, "Dutch Lady" von FrieslandCampina und "Puck" von Arla Foods. ⓘ
Einige der größten Unternehmen der Branche sind Nestlé, Danone, Lactalis, Fonterra, FrieslandCampina, Dean Foods, Arla Foods, Dairy Farmers of America, Kraft Foods, Saputo und Parmalat. ⓘ
Verfälschungen
Im chinesischen Milchskandal von 2008 wurde Melamin in der Säuglingsnahrung von Sanlu gefunden, das hinzugefügt wurde, um Tests zu täuschen und einen höheren Proteingehalt anzuzeigen. Tausende erkrankten, und einige Kinder starben nach dem Verzehr des Produkts. ⓘ
Angst vor Kontamination
Im August 2013 setzte China vorübergehend alle Milchpulverimporte aus Neuseeland aus, nachdem in mehreren Chargen des in Neuseeland hergestellten Molkeproteinkonzentrats fälschlicherweise Botulismus verursachende Bakterien nachgewiesen worden waren. Infolge des Produktrückrufs verlor der neuseeländische Dollar aufgrund der erwarteten Umsatzeinbußen bei diesem einen Rohstoff erheblich an Wert. ⓘ
Verwendung in der Biotechnologie
Fettfreies Milchpulver wird als Sättigungsmittel verwendet, um unspezifische Bindungsstellen auf Trägern wie Blotting-Membranen (Nitrocellulose, Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Nylon) zu blockieren und so die Bindung weiterer Nachweisreagenzien und den anschließenden Hintergrund zu verhindern. Es kann als Blotto bezeichnet werden. Das Hauptprotein der Milch, Kasein, ist für den größten Teil des Sättigungseffekts der Bindungsstelle verantwortlich. ⓘ
Geschichte
Die erste Fertig-Trockenmilch für die Säuglingsernährung wurde 1865 von Justus von Liebig entwickelt, zwei Jahre später veränderte Henri Nestlé in Vevey das Rezept und verkaufte das neue Produkt unter seiner Marke.
Das erste Verfahren zur Produktion von Milchpulver in den Vereinigten Staaten wurde von dem in New York City beheimateten Samuel R. Percy erfunden. Er erhielt am 9. April 1872 darauf ein US-Patent. Demgegenüber erfolgte der erste Prozess zur Produktion von Milchpulver außerhalb der Vereinigten Staaten bereits Jahre früher. ⓘ
Lagerung und Geschmack
Der Lebensmittelchemiker Josef Tillmans hat eingehende Studien zu den Ursachen von geschmacklichen Beeinträchtigungen bei Trockenmilch durchgeführt. Er empfiehlt die Lagerung von Milchpulver in fest verschlossenen Gefäßen in einem gleichmäßig temperierten kühlen Raum und fern von Wasserdampf, um Zersetzungserscheinungen zu vermeiden. ⓘ
Nach seinen Untersuchungen nimmt das Pulver leicht Feuchtigkeit aus der Luft auf und wird dadurch zunächst sandig (Kristallisation des Milchzuckers), später vollkommen unlöslich (Kristallisation des Caseins), bis es letztlich einen unangenehmen Geruch und Geschmack entwickelt (bakteriologische Eiweiß-Zersetzungsprozesse). Direkte Sonneneinstrahlung bewirkt einen „eigentümlichen talgigen Geschmack“ (Zersetzung des Fettes durch UV-Strahlung). Der Kontakt mit Sauerstoff ist hingegen bei trockenem Pulver erst nach einem halben bis einem Jahr relevant, wenn sich Fett-Oxidationsprozesse bemerkbar machen. ⓘ
Das Milchpulver ist zur Herstellung der Trockenmilch mit heißem Wasser zu übergießen, da es kalt aufgelöst leicht ausbuttert. Wurde das Pulver zuvor adäquat gelagert, so ist für nach dem Sprühtrocknungsverfahren („Krause-Verfahren“) hergestelltes Milchpulver die daraus zubereitete Trockenmilch geschmacklich "nicht von gekochter Frischmilch zu unterscheiden. ⓘ
Vor- und Nachteile
Die Milchpulverherstellung ist ein sehr energieintensives Verfahren, besonders was die eigentliche Trocknung im Sprüh- oder Walzentrockner betrifft. Aus diesem Grund wird versucht, durch das vorherige Eindampfen eine möglichst hohe Trockensubstanz im Konzentrat zu erreichen. Außerdem gehen durch die Trocknung Vitamine verloren, in etwa gleich viel wie bei der Produktion von H-Milch. Daher werden manchen Milchpulvern später Vitamine wieder zugesetzt. Vorteile sind die Lagermöglichkeit über längere Zeiträume (in Papiersäcken etwa sechs Monate), somit ist es zur Anlage von Notreserven geeignet, die geringen Lagerkosten (wenig Platz, keine Tanks und keine Kühlung erforderlich), die sich daraus ergebenden guten Transportmöglichkeiten des Milchpulvers sowie die Möglichkeit, in deutlich kürzerer Zeit mithilfe von Wasserkochern heiße Milchgetränke (z. B. Heiße Schokolade) zuzubereiten. ⓘ