Wie die Farbmessung mit Spektralphotometern die Milchpulverproduktion auf ein neues Niveau hebt

In den Vereinigten Staaten wird Milch im Allgemeinen in flüssiger Form gekauft, und Milchpulver wird nicht als eigenständiges Grundnahrungsmittel betrachtet. Vielmehr wird Milchpulver in erster Linie als Zutat für andere Produkte wie Säuglingsnahrung, Süßigkeiten und andere essbare Waren verwendet. 

In weiten Teilen der Welt ist Milchpulver jedoch die wichtigste Quelle für Milchprodukte, insbesondere in Entwicklungsländern mit knappen Transport-, Lager- und Kühlressourcen. Seine Vielseitigkeit, die hohe Nährstoffkonzentration und die lange Haltbarkeit machen es zu einem unschätzbaren Wert für das Leben von Millionen von Menschen auf der ganzen Welt, zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Nahrungsmittelhilfe und zu einer Schlüsselkomponente der globalen Milchindustrie. Da die Märkte für Milchpulver weiterhin entstehen und expandieren, müssen die Hersteller zunehmend hoch entwickelte Qualitätssicherungspraktiken anwenden, um Konsistenz, Sicherheit und Schmackhaftigkeit zu gewährleisten.

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Die Notwendigkeit einer präzisen Farbmessung

Die Farbe der Milch ist ein Hauptindikator für die Qualität und kann je nach Tierhaltungspraktiken, Verarbeitungsmethoden für Rohmilch und Umweltbelastungen für das Endprodukt variieren.

Dehydrierte Milcherzeugnisse sind besonders anfällig für Farbveränderungen durch hohe Hitzeeinwirkung während der Verarbeitung, die zu einer als Maillard-Reaktion bekannten Bräunung führen kann. Diese Reaktion beeinträchtigt das ästhetische Erscheinungsbild und führt zu unerwünschten chemischen Veränderungen in der Zusammensetzung, die den Geschmack und die Sicherheit beeinträchtigen.

Längere Lagerzeiten, höhere Temperaturen, Feuchtigkeit und Verpackungsmaterialien können ebenfalls zu Farbveränderungen und Verderb führen. Daher ist eine genaue Farbüberwachung erforderlich, um eine gleichbleibende optische und chemische Qualität zu gewährleisten und zu bewerten, wie Prozessvariablen zu Farbveränderungen und damit zur Produktqualität beitragen.

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Die Spektralphotometrie ist die beste Methode zur Quantifizierung der Farbe von Milchpulverprodukten

Traditionell erfolgte die Farbüberwachung durch visuelle Inspektion, ein zeitaufwändiges und mühsames Verfahren, das aufgrund der inhärent subjektiven Natur des menschlichen Sehvermögens anfällig für Ungenauigkeiten und Inkonsistenzen ist. Heute wenden sich immer mehr Hersteller der spektralphotometrischen Analyse zu, um die Farbe von Milchpulver auf einfache und wirksame Weise objektiv zu quantifizieren, so dass die Bediener Farbveränderungen schnell erkennen und ihre Beziehung zu den Prozessvariablen analysieren können.

Richtungsabhängige 45°/0°-Reflexionsmessgeräte eignen sich ideal für die Farbmessung sowohl von dehydrierter Milch in Pulverform als auch von rekonstituierter Milch, so dass Sie das Produkt in verschiedenen Formen bewerten können. Beim Einsatz in der Produktionslinie zur Milchtrocknung können Spektralphotometer die Produktkonsistenz verbessern und die Qualität während des gesamten Herstellungsprozesses mit höchster Präzision überwachen. Spektralphotometer messen jedoch nicht nur die vorhandene Farbe, sondern tragen auch zur Entwicklung besserer Industriepraktiken bei, da die Hersteller ihre Produkte verbessern wollen.

Verfeinerung der Herstellungspraktiken

In Südamerika gibt es einige der größten Hersteller von Trockenmilchprodukten, und sowohl die Menschen als auch die Wirtschaft sind auf das Pulvergetränk angewiesen, um sich zu ernähren. Um die Produktion zu optimieren und den Markt zu stärken, untersuchte eine argentinische Forschergruppe die Auswirkungen von Wärmebehandlungen und Herstellungszeiten auf die Farbveränderung.

Mit Hilfe eines Reflexionsspektralphotometers zur Ermittlung von CIE-Lab-Skalenwerten analysierte das Team Farbdaten von Milchpulver nach direkter und indirekter Wärmebehandlung und stellte deutliche Farbverschiebungen fest, die durch die beiden Methoden verursacht wurden.

Die Ergebnisse zeigten, dass die indirekte Wärmebehandlung, die eine stärkere und länger anhaltende Wärmezufuhr erfordert, zu einer stärkeren Bräunung führt, die auf "die kombinierte Wirkung von Temperatur und Zeit" zurückzuführen ist. Die direkte Wärmeanwendung hatte dagegen eine weniger starke Auswirkung auf die Farbe.

Die genaue Art der Farbverschiebungen hing jedoch auch von der Qualität des Rohmaterials ab. Das im Sommer hergestellte Milchpulver wies niedrigere L*-Werte sowie höhere a*- und b*-Werte auf. Dies könnte auf die schwankende chemische Zusammensetzung der Rohmilch zurückzuführen sein, die durch die saisonale Ernährung der Tiere bestimmt wird. Insbesondere die Schwankungen im Karotingehalt scheinen das Ausmaß der Bräunungsreaktion zu bestimmen, die jede Probe sowohl bei direkter als auch bei indirekter Wärmebehandlung zeigt.

Diese Beobachtungen könnten wichtige Auswirkungen auf die Herstellungsverfahren für Milchpulver und den Erfolg des Produkts haben. Da die Forschung im Bereich der Milchverarbeitung weiterhin die Möglichkeiten der Spektralphotometrie zur Analyse von Farbveränderungen als Reaktion auf Verarbeitungsvariablen nutzt, können Landwirte und Hersteller gleichermaßen ihre Produktion auf die Anforderungen der Verbraucher abstimmen und genauere Methoden zur Verbesserung der Produktstabilität und Maximierung der Haltbarkeit entwickeln.

Besonders wichtig ist dies in Ländern wie Argentinien, wo Milchpulver der wichtigste Exportartikel für Milchprodukte ist und als wichtiger Wirtschaftsmotor fungiert. Darüber hinaus ist eine verbesserte Qualitätssicherung von entscheidender Bedeutung, um den Bedürfnissen der Bevölkerung gerecht zu werden, die auf Milchpulver angewiesen ist, um sicher wichtige Nährstoffe zu erhalten.

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