Während immer mehr Molkereien erwägen, ihr Portfolio um Milchprodukte mit längerer Haltbarkeit zu erweitern, stellen viele fest, dass der Einstieg in die ESL-Produktion alles andere als einfach ist. Auf Basis von Erkenntnissen erfahrener Experten für Milchverarbeitung von Tetra Pak1 haben wir einen Leitfaden zusammengestellt, der aufzeigt, worüber Sie bei einem geplanten Umstieg nachdenken sollten.
Das wachsende Interesse an ESL-Milch schafft weltweit neue Geschäftsmöglichkeiten für Molkereien. Neue Chancen bedeuten jedoch oft auch neue Herausforderungen – und ESL stellt hier keine Ausnahme dar. Für die meisten Molkereien bringt der Aufbau ihrer ersten ESL-Produktionslinie zahlreiche Fragestellungen mit sich, mit denen sie bislang nicht konfrontiert waren – unabhängig davon, ob sie aus der klassischen pasteurisierten Milchverarbeitung kommen oder mit haltbaren UHT-Produkten arbeiten.
Wie lassen sich potenzielle Fallstricke vermeiden und die Chancen für eine erfolgreiche Markteinführung eines ESL-Produkts maximieren? Zu Beginn sollten vier zentrale Fragen gestellt werden:
In der ESL-Verarbeitung gibt es keine Einheitslösung. Eine profitable Produktion setzt eine Linie voraus, die möglichst exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten ist. Ausgangspunkt muss daher die Art der Produkte sein, die Sie herstellen möchten.
Ein wesentlicher Teil dieses Schritts besteht darin, festzulegen, was Produktqualität für die Verbraucher in Ihrem Markt bedeutet. Was ist aus sensorischer Sicht wichtig? Welchen Geschmack und welches Mundgefühl erwarten Ihre Verbraucher? Die Antworten auf diese Fragen sind entscheidend, um später Ihre technischen Anforderungen zu ermitteln.
So sind Verbraucher in Märkten, in denen traditionell pasteurisierte Milch dominiert, häufig an ein „frischeres“ Geschmacksprofil gewöhnt – und erwarten dies auch von gekühlten ESL-Produkten. Demgegenüber stehen Märkte, in denen standardmäßig ungekühlte Produkte vertrieben werden und Milch mit dem „gekochten“ Geschmack sowie der reichhaltigen, cremigen Textur von UHT-Produkten assoziiert wird. Solche feinen, aber wichtigen Unterschiede sind der Grund, warum sich das Design einer ESL-Linie nicht einfach aus einem anderen Markt kopieren lässt, wenn man erfolgreich sein will.
So wie es keine universelle ESL-Lösung gibt, existiert auch keine einheitliche Definition von „Extended Shelf Life“. Mit anderen Worten: Bei der Entwicklung eines ESL-Produkts geht es nicht darum, eine bestimmte Anzahl von Haltbarkeitstagen zu erreichen, sondern darum herauszufinden, wie weit sich die Haltbarkeit gekühlter Produkte auf Basis der klassischen Pasteurisierung verlängern lässt. Sie müssen daher nicht nur die Technologien berücksichtigen, die Sie benötigen, sondern auch die Faktoren, die Ihre Möglichkeiten begrenzen.
Ein Teil der Herausforderung besteht darin, genau zu verstehen, was mit „Haltbarkeit“ gemeint ist – ein bekanntermaßen schwer eindeutig definierbares Maß2. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um eine Messgröße für die mikrobiologische Belastung von Milch im Laufe der Zeit. Es gibt jedoch eine Reihe von Variablen, die beeinflussen, wie lange es dauert, bis mikrobielles Wachstum entweder zu Verderb führt oder den definierten zulässigen Grenzwert der Gesamtkeimzahl in der Milch überschreitet.
Die erste dieser Variablen ist die Qualität der eingesetzten Rohmilch und der Umgang mit dieser Milch zwischen dem landwirtschaftlichen Betrieb und Ihrer Verarbeitungsanlage. Einige Molkereien profitieren von engen Beziehungen zu ihren Milcherzeugern und können diesen Teil der Wertschöpfungskette kontrollieren, um sicherzustellen, dass für ihre Produkte ausschließlich Milch in Premiumqualität verwendet wird. Andere hingegen haben möglicherweise nur Zugriff auf die Milch, die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf dem freien Markt verfügbar ist. Letztlich spielt dies eine entscheidende Rolle für das, was Sie erreichen können: Je höher die Ausgangsqualität ist, desto größer ist der Effekt der Behandlung – und desto weiter lässt sich die Haltbarkeit verlängern.
Die Distributionsbedingungen in Ihrem Markt haben ebenfalls großen Einfluss. Auch hier geht es um Kontrolle, denn eine niedrigere Temperaturhaltung der Milch nach der Verarbeitung verlangsamt das mikrobielle Wachstum. Molkereien, die bei jedem Schritt zwischen der Anlage und dem Verbraucher 8 °C oder weniger sicherstellen können, haben eine bessere Chance, eine längere Haltbarkeit zu gewährleisten. Eine weniger etablierte und weniger stabile Kühlkette wiederum begrenzt die Haltbarkeit. Wo die Niedertemperaturdistribution besonders unzuverlässig ist, kann es sogar unmöglich sein, ein gekühltes ESL-Produkt anzubieten.
Sobald Sie Ihre Qualitätsziele und potenziellen Einschränkungen identifiziert haben, fällt es leichter, den passenden Verarbeitungsansatz zu wählen. Es gibt zwei Möglichkeiten, die mikrobiologische Belastung zu minimieren: Entweder entfernen Sie Mikroorganismen aus der Milch, oder Sie töten sie ab.
Mikrofiltration
Für die Entfernung von Mikroorganismen stellt die Mikrofiltrationstechnologie die effizienteste Lösung dar. Die betreffenden Bakterien und Sporen sind zwar mikroskopisch klein, jedoch geringfügig größer als die gewünschten Bestandteile der Magermilch. Ein geeignetes Filterdesign kann daher Mikroorganismen zurückhalten und ausspülen, während die „saubere“ Magermilch ungehindert in die nachgelagerte Verarbeitung gelangt.
Es gibt mehrere Gründe, die für eine Mikrofiltration sprechen. Der wichtigste betrifft jedoch das sensorische Profil. Im Gegensatz zur Hochtemperaturbehandlung zur Abtötung von Sporen liefert deren Abtrennung durch Filtration ein Produkt, das sowohl im Geschmack als auch im Mundgefühl pasteurisierter Trinkmilch sehr nahekommt. Dies ist insbesondere in Märkten ideal, in denen Verbraucher an ein traditionelles, gekühltes Milchprodukt gewöhnt sind.
Bestimmte regulatorische Anforderungen können ebenfalls den Einsatz von Mikrofiltration erforderlich machen. So schreibt die Gesetzgebung in einigen Ländern beispielsweise vor, dass als gekühlte „Frischmilch“ verkaufte Produkte einen positiven Peroxidase-Test aufweisen müssen. Da diese Enzyme die Hochtemperaturbehandlung nicht überstehen, ist bei solchen Vorgaben die Entfernung von Bakterien die einzige Alternative für die ESL-Produktion.
Hochtemperaturbehandlung
Wie bereits erwähnt, ist die Hochtemperaturbehandlung (HHT) das Verfahren zur Abtötung verderbverursachender Bakterien. HHT ermöglicht eine effizientere Reduzierung der mikrobiologischen Belastung als Mikrofiltrationstechnologien. Mit anderen Worten: Sie kann eine deutlich längere Haltbarkeit ermöglichen oder dazu dienen, Einschränkungen bei der Rohmilchqualität oder der Stabilität der Kühlkette auszugleichen. Dieser Ansatz eignet sich daher für Märkte, in denen die Maximierung der gekühlten Haltbarkeit Vorrang vor dem Angebot eines traditionellen „frischen“ Milchgeschmacks hat.
Sowohl direkte als auch indirekte HHT-Verfahren können erfolgreich für die ESL-Milchproduktion eingesetzt werden. Die direkte Wärmebehandlung ermöglicht eine minimierte thermische Belastung und ist daher die typische Wahl, wenn die sensorischen Eigenschaften des Endprodukts oberste Priorität haben. Indirekte Erhitzungssysteme lassen sich ebenfalls für die ESL-Produktion optimieren und bieten im Vergleich zu direkten Lösungen einen geringeren Medienverbrauch, niedrigere Betriebskosten und eine geringere Umweltbelastung – allerdings bei einem anderen Geschmacksprofil.
Flexibilität ist einer der Gründe, warum sich einige Molkereien für HHT entscheiden. Mikrofiltration kann nur für ESL-Konsummilch eingesetzt werden, während HHT Möglichkeiten für eine breitere Produktpalette eröffnet, etwa für aromatisierte und formulierte ESL-Milch sowie ESL-Sahne. Mit HHT ist es außerdem möglich, gekühlte ESL- und haltbare UHT-Produkte auf derselben Linie herzustellen.
Während lokale Vorschriften den Einsatz von HHT untersagen können, ist auch das Gegenteil möglich. In bestimmten Ländern bestehen Regelungen, die einschränken, welche Elemente während der Verarbeitung manuell aus der Milch entfernt werden dürfen (z. B. Retentat). In solchen Fällen kann HHT die einzige Option für die ESL-Produktion sein.
Die Auswahl der richtigen Behandlungslösung für Ihre Produkte ist ein wichtiger Schritt. Es wäre jedoch ein Irrtum anzunehmen, dass erfolgreiche ESL-Verarbeitung mit der Entscheidung für Mikrofiltration oder HHT beginnt und endet. Dies ist nur eine von vielen Entscheidungen, die Sie berücksichtigen müssen.
Die Wahl der Behandlungslösung hilft Ihnen, diese erste Herausforderung zu bewältigen – dennoch bleiben zwei weitere zentrale Bereiche, auf die Sie sich im übrigen Anlagenkonzept konzentrieren müssen. Zur Vermeidung einer Rekontamination sind hygienische Liniendesigns erforderlich – sowohl für die Verarbeitung und nachgelagerte Prozessschritte als auch für das Handling der Verpackungsmaterialien und die Abfülllinie. Um die auf der Verpackung angegebene Haltbarkeit zu erreichen, müssen Sie außerdem sicherstellen, dass die Milch in all diesen Prozessschritten sowie während Logistik und Distribution – soweit kontrollierbar – bei 8 °C oder darunter gehalten wird.
Mit anderen Worten: Die Verlängerung der gekühlten Haltbarkeit ist ein äußerst komplexes Vorhaben, bei dem zahlreiche, sich überlagernde Variablen zu berücksichtigen sind. Dies stellt hohe Anforderungen an Sie als Milchverarbeiter – und auch an die Auswahl Ihres Prozesslösungsanbieters. Eine enge Zusammenarbeit mit einem Partner, der eine 360-Grad-Perspektive auf die Wertschöpfungskette der Milchwirtschaft bietet und jeden Schritt Ihrer Produktion unterstützt, ist der sicherste Weg, die gewünschten Produkte mit der bestmöglichen Haltbarkeit herzustellen.
Erschließen Sie das maximale Potenzial Ihrer ESL-Verarbeitung
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1 Sofern nicht anders angegeben, basieren alle Inhalte dieses Artikels auf einem ausführlichen Interview mit Carin Cronström, Line Solution Manager bei Tetra Pak, die über umfassende Erfahrung in der Unterstützung von Kunden bei der Entwicklung von Lösungen für die ESL-Verarbeitung verfügt. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie mehr über die hier dargelegten Informationen erfahren möchten.
2 Für eine vertiefte Auseinandersetzung mit den verschiedenen Methoden zur Definition und Messung der Haltbarkeit von Milchprodukten laden Sie bitte unser ESL-Whitepaper herunter.