Inwiefern verringert die Ultrahocherhitzung den Gehalt an natürlichen Enzymen in der Milch?

Die Ultrahocherhitzung (UHT) verringert den Gehalt an natürlichen Enzymen in der Milch massiv – in der Regel werden sie nahezu vollständig inaktiviert.

Hier ist die detaillierte Erklärung, warum das passiert und welche Auswirkungen das hat:

1. Der Mechanismus: Thermische Denaturierung

Enzyme sind spezialisierte Proteine, die als biologische Katalysatoren wirken. Ihre Funktion hängt entscheidend von ihrer spezifischen dreidimensionalen Struktur ab.

• Hitzeempfindlichkeit: Bei der Ultrahocherhitzung wird die Milch für 2 bis 10 Sekunden auf 135 °C bis 150 °C erhitzt.
• Denaturierung: Diese hohen Temperaturen führen dazu, dass die chemischen Bindungen, die die Struktur des Enzyms aufrechterhalten, aufgebrochen werden. Das Protein entfaltet sich (denaturiert) und verliert irreversibel seine biologische Aktivität.

2. Vergleich der Enzyme

In der Rohmilch kommen verschiedene Enzyme vor. Ihre Inaktivierung dient in der Molkereitechnologie oft als Indikator für den Erfolg der Wärmebehandlung:

• Alkalische Phosphatase (ALP): Dieses Enzym ist relativ hitzeempfindlich. Es wird bereits bei der normalen Pasteurisierung (ca. 72 °C) zerstört. In UHT-Milch ist es folglich nicht mehr nachweisbar.
• Lactoperoxidase: Dieses Enzym ist hitzeresistenter als die Phosphatase. Es überlebt die Kurzzeitpersteurisierung, wird aber bei Temperaturen über 85 °C inaktiviert. In UHT-Milch ist es vollständig zerstört.
• Lipasen und Proteasen: Diese Enzyme bauen Fette und Eiweiße ab. Die milcheigenen Varianten werden durch UHT weitgehend inaktiviert. Das ist wichtig für die Haltbarkeit, da diese Enzyme sonst während der langen Lagerung von UHT-Milch zu einem ranzigen oder bitteren Geschmack führen würden.

3. Die Ausnahme: Hitzeresistente Enzyme

Obwohl die natürlichen (milcheigenen) Enzyme fast vollständig zerstört werden, gibt es eine technologische Herausforderung:

• Plasmin: Dies ist ein natürliches milcheigenes Enzym (eine Protease), das sehr hitzestabil ist. Unter ungünstigen Bedingungen kann ein kleiner Teil die UHT-Behandlung überstehen oder sich nach der Erhitztung teilweise regenerieren. Dies kann bei sehr langer Lagerung dazu führen, dass die Milch bitter wird oder im Tetra Pak geliert ("UHT-Gelierung").
• Bakterielle Enzyme: Wenn die Rohmilch vor der Verarbeitung bereits stark mit bestimmten Bakterien (z. B. Pseudomonaden) belastet war, können deren Enzyme (hitzestabile Lipasen und Proteasen) selbst die Ultrahocherhitzung überstehen, obwohl die Bakterien selbst abgetötet wurden.

4. Bedeutung für den Menschen

Oft wird diskutiert, ob der Verlust der Enzyme die Milch "weniger gesund" macht. Wissenschaftlich gesehen ist das für die menschliche Verdauung jedoch unerheblich:

• Magenpassage: Die Enzyme in der Milch (auch in Rohmilch) haben für die menschliche Verdauung kaum eine Funktion, da sie durch die extrem saure Magensäure ohnehin denaturiert und anschließend wie jedes andere Eiweiß im Dünndarm verdaut werden.
• Haltbarkeit: Die Zerstörung der Enzyme ist sogar Voraussetzung dafür, dass UHT-Milch bei Zimmertemperatur monatelang haltbar bleibt, ohne dass sich Konsistenz oder Geschmack negativ verändern.

Zusammenfassung

Durch die Ultrahocherhitzung sinkt die Enzymaktivität in der Milch auf nahezu Null. Während bei der normalen Pasteurisierung (Frischmilch) noch einige Enzyme aktiv bleiben, ist die UHT-Milch aufgrund der hohen Temperaturen von über 135 °C enzymatisch "tot". Dies dient primär der langen Haltbarkeit und Stabilität des Produkts.