Pasteurisieren von Lebensmitteln

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Das Haltbarmachen von Lebensmitteln ist ein uralter Gedanke aus der Steinzeit. Bereits 2000 v. Chr. bemerkten die Menschen, dass Lebensmittel schimmlig und damit ungenießbar wurden. Verdorbene Lebensmittel können Krankheiten hervorrufen. Die Frage, die sich bereits damals die Urmenschen gestellt haben: Wie kann man den Verderbungsprozess verlangsamen oder gar verhindern?

Während man in der Steinzeit die Sonnentrocknung zur Konservierung verwendete, entwickelten sich im Laufe der Jahrhunderte weitere Konservierungsverfahren. Zu den alternativen Verfahren zählen unter anderem das Pasteurisieren, Einkochen oder Sterilisieren.

Warum werden Lebensmittel pasteurisiert?

Die Pasteurisation entdeckte der französische Chemiker Louis Pasteur. Er konnte zeigen, dass der Verderb von Lebensmitteln auf Mikroorganismen zurückzuführen ist. Louis Pasteur meldete ein Patent auf das Verfahren der Pasteurisierung an. Dabei werden die Lebensmittel kurzzeitig auf eine Temperatur zwischen 72°C und 100°C erhitzt und schlussendlich haltbar gemacht. Das kurzzeitige Erhitzung tötet Schimmelpilze, Salmonellen oder andere krankheitserregende Bakterien.

Pasteurisieren vs Sterilisieren

Im Gegensatz zur Sterilisation, bei der das Ziel ist, die Lebensmittel keimfrei zu machen, werden bei der Pasteurisierung jedoch nicht alle Mikroorganismen abgetötet. Deswegen sind pasteurisierte Lebensmittel lediglich ein paar Tage bis ein paar Wochen haltbar und müssen kühl gelagert werden. Der Grund dafür liegt im Überleben hitzeresistenter Sporen beim Pasteurisieren, welche den Verderbungsprozess vorantreiben. Frischmilch beispielsweise muss deswegen kühl gelagert werden und hat eine Haltbarkeit ungeöffnet von ca. 6 Tagen. Vorteilhaft zeigt sich der Erhalt von Nährwert und Vitaminen in pasteurisierten Lebensmitteln.

Welche Lebensmittel werden pasteurisiert?

Pastöse oder flüssige Lebensmittel – wie Wein, Säfte, Bier oder Suppen sowie Milch, Frucht- und Gemüsesäfte und Flüssig-Ei (für die Lebensmittelproduktion von z. B. Nudeln) – können zur Haltbarmachung pasteurisiert werden.

Auch Babynahrung wird pasteurisiert, um dem Säugling eine möglichst vitamin- und nährwertreiche sowie schonende Kost bieten zu können.

Fruchthaltige Getränke weisen oftmals bereits einen pH-Wert von unter 4,6 auf, wodurch diese als sauer einstuft werden. Durch den hohen Säuregehalt wird das Wachstum von Bakterien, Schimmelpilzen und Hefen gehemmt und macht eine hohe Erhitzung wie beim Sterilisieren nicht zwingend notwendig.

Das bekannteste Produkt: Pasteurisierte Milch

Das bekannteste pasteurisierte Lebensmittelprodukt ist die Milch, die für 15 bis 30 Sekunden auf 72°C bis 75°C erhitzt wird. Diese Art der Pasteurisation nennt man Kurzzeiterhitzung. Im Vergleich dazu erwärmt man dauer-erhitzte Milch auf 62°C bis 65°C für 30 Minuten lang und hoch-pasteurisierte Milch für 4 bis 10 Sekunden auf 85°C.

Was ist der Unterschied zwischen homogenisierter und pasteurisierter Milch?

Neben der standardmäßig in deutschen Supermärkten zu findende ultrahocherhitzte Milch wird auch Frischmilch angeboten. Frischmilch wird pasteurisiert wobei vegetative (lebende, nicht sporulierte) Mikroorganismen abgetötet werden. Bei homogenisierte Milch werden die Fettpartikel, die sich in der Milch befinden und durch hohe Erhitzung sichtbar bilden zerkleinert und wieder in Lösung gebracht. Um die Fettpartikel zu zerkleinern, wird die Milch mit hohem Druck auf ein Metallblech gespritzt. Damit wird gewährleistet, dass die Milch homogen bleibt und sich nach einer gewissen Zeit kein Rahm an der Oberfläche der Milch bildet.

Wie werden Lebensmittel pasteurisiert?

Um eine längere Haltbarkeit von Obst und Gemüse als Saft, Suppe oder ganzes Gemüse zu erreichen, gibt es die Erwärmung der Flüssigkeiten – wie beispielsweise Fruchtsäfte in einer Süßmostglocke und das Erhitzen der Nahrungsmittel in der Verpackung (Glas, Dose, Folie) mit Hilfe eines Autoklaven auf eine Temperatur zwischen 72 und 100 Grad Celsius.

Pasteurisation von Fruchtsäften

Meist werden Fruchtsäfte zweimal pasteurisiert – einmal vor der Lagerung und einmal vor dem Abfüllen. Bei der ersten Pasteurisierung wird der Saft 10 bis 30 Sekunden auf eine Temperatur zwischen 95°C und 98°C erhitzt. Durch diese Erhitzung wird zusätzlich eine Trübung verhindert, da das Enzym, welches dafür verantwortlich ist, inaktiviert wird. Im Zuge der zweiten Erwärmung auf 95°C für 15 Sekunden werden weitere Mikroorganismen inaktiviert. Steril verpackt und abgefüllt, hält sich der Saft ebenso ungekühlt.

Pasteurisation von Gemüse im Glas

Neben Säften kann auch eine reiche Bandbreite an Gemüsesorten pasteurisiert werden. Beim Einkochen von Gemüse kann man sich beispielsweise entscheiden, ob diese pasteurisiert oder sterilisiert werden sollen. Das ist vom Ziel des Herstellers abhängig: Will der Lebensmittelhersteller, Caterer oder Direktvermarkter ein langanhaltendes oder ein höchst nährwertreiches Nahrungsmittel. Auch der pH-Wert des jeweiligen Produkts ist entscheidend für die Wahl der thermischen Behandlung. Beispielsweise werden sauren Gurken im Glas durch Zucker und Essig bereits konserviert, erhalten jedoch durch kurzzeitiges Erhitzen eine zusätzliche, längere Haltbarkeit.

Charakteristische Kennzahlen

Ähnlich wie bei der Sterilisierung spielen Temperatur, Zeit und die Ausgangskeimzahl für den Pasteurisierungsvorgang eine Rolle. Man arbeitet hierbei ebenso mit dem D-Wert und dem z-Wert. Allerdings verwendet man anstelle des F-Werts bei der Pasteurisierung den Fp-Wert (P-Wert), der sich auf eine Referenztemperatur von 93°C bezieht und die Effektivität der Keimabtötung angibt, wenn die Mikroorganismen eine Minute lang der Referenztemperatur ausgesetzt werden (Letalitätswert).

Wie wird mit einem Autoklav pasteurisiert?

Drei Autoklaven-Systeme für das Pasteurisieren von Nahrungsmitteln in der Verpackung haben sich für die Pasteurisation etabliert: Das Vollwasser- und das Berieselungsverfahren und das Dampfluftverfahren.

Pasteurisieren mit einem Vollwasserautoklav

Für die Pasteurisierung mit einem Großautoklav wird Wasser als guter Wärmeüberträger auf die voreingestellte Temperatur erhitzt. Beim Erreichen der Temperatur wird das Wasser in den Kessel mit den verpackten Nahrungsmitteln eingeleitet. Durch die kurzzeitig hohen Temperaturen werden hitzeempfindliche Bakterien abgetötet.

Pasteurisieren mit dem Berieselungsverfahren

Im Gegensatz zum Vollwasserverfahren werden die Lebensmittel beim Berieselungsverfahren mit 72°C bis 100°C heißem Wasser berieselt. Dieses Verfahren ist ein schonender Prozess für die thermische Behandlung von Lebensmittel. Es bleiben viele wichtige Nährstoffe erhalten und die Haltbarkeit wird verlängert.

Pasteurisieren mit einem Dampfautoklav

Im Dampfluftverfahren können durch heiße Luft Bakterien und Pilze inaktiviert werden. Dazu muss zunächst im Autoklaven befindende Luft entweichen. Der Kessel wird dazu vakuumiert. Anschließend kann der heiße Dampf einströmen. Nachdem Aufwärm-, und Haltephase abgeschlossen ist, werden die pasteurisierten Lebensmittel wieder abgekühlt.

Die Pasteurisierung mit einem Vollwasserautoklav als auch mit dem Berieselungsverfahrens sind geläufigen Verfahren zur Haltbarmachung von Lebensmittel in unterschiedlichen Verpackungen.

Lebensmittelsicherheit gewährleisten

In der EU sind die Höchstwerte für die Keimbelastung von Lebensmittel tierischen Ursprungs – wie Milch – genau festgelegt (Verordnung (EG) Nr. 853/2004). Um die öffentliche Gesundheit in der EU sicher zu stellen, umfasst diese Vorschrift Anforderungen an die Struktur, den Betrieb und die Hygiene der Unternehmen, Zulassungsverfahren, die Lager- und Transportbedingungen und die Genusstauglichkeitskennzeichnung, was bestätigt, dass der Betrieb, der das Produkt zuletzt behandelt hat, den Hygienestandards EU-weit entspricht.

Weitere Kontrollmechanismen, wie das HACCP-Konzept, wurden eingeführt, um während des gesamten Lebensmittelverarbeitungsprozess, potenzielle hygienische Gefahren zu minimieren und zu kontrollieren.

Darüber hinaus ist mit dem Mindesthaltbarkeitsdatum klar geregelt, bis zu welchem Zeitpunkt sich das Produkt bei richtiger Lagerung ungeöffnet weder in Geruch noch in Geschmack, Konsistenz oder den Nährwerten verändert. Für Hersteller ist das in der Lebensmittel-Kennzeichnungsverordnung festgehalten (siehe § 7 LMKV).

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Clemens Desch
Clemens DeschVertrieb
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Jan-Philipp WeberService-Techniker
Jan-Philipp ist Service-Techniker und seine außergewöhnliche Hobbys, wie Gärtnern, Kochen und Handwerk, machen ihn zum idealen Partner für Produkttests.
Er verantwortet die Organisation der Kalibrierungen und der Probekochungen.