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Changes in the Fat Globule Membrane Produced by Heating

 
: Fink, A.; Kessler, H.-G.

Milchwissenschaft 40 (1985), Nr.5, S.261-264
ISSN: 0026-3788
Englisch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer ILV ( IVV) ()
fat globule membrane; Fettkügelchenmembran; heating of cream; Rahmerhitzung

Abstract
Erhöhte Erhitzungstemperatur zur Haltbarkeitsverlängerung von Rahm führt vielfach zu Lagerstabilitätsproblemen duch ausgeöltes Fett. Duch die Bestimmung des extrahierbaren Freifettgehaltes von Rahm und der elektrophoretischen Beweglichkeit der Fettkügelchen war es möglich, Aussagen über Veränderungen der Fettkügelchenmembranstabilität bei der Erhitzung in einem Temperaturbereich zwischen 85 und 150 °C zu machen. Bei der Erhitzung von unhomogenisiertem 30 %igen Rahm zeichneten sich in Abhängigkeit von der Erhitzungstemperatur drei Bereiche ab: Bei Temperaturen unterhalb von 105 °C ist keine Veränderung von Freifettgehalt und elektrophoretischer Bewglichkeit zu messen. Wird der Rahm über 105 °C erhitzt, nehmen die Durchlässigkeit der Fettkügelchenmembran und die Beweglichkeit der Fettkügelchen bei allen Heißhaltezeiten signifikant zu. Das Maximum der Destabilisierung liegt im Bereich zwischen 115 und 135 °C. Im Temperaturbereich oberhalb von 135 °C ist wieder ein Absinken von Freifettgehalt und elektrophoretischer Beweglichkeit zu erkennen. In weiteren Versuchen wurde der Einfluß einer Vorheißhaltung (90 °C/5 min) und die Erhitzung von "gewaschenem Rahm" mit stark reduziertem Eiweißgehalt im Serum untersucht. Der Vergleich zwischen Freifett- und Beweglichkeitsverlauf bei den unterschiedlichen Erhitzungs- und Versuchsbedingungen deuten auf folgendes hin: Die Erhitzung bis ~125 °C führt zunehmend durch Ablösung originär membranbildender Substanzen zu einer Destabilisierung der Membran, gleichzeitig aber auch zu einer Anlagerung von Molkenproteinen, die die Ladung der Fettkügelchen erhöht. Infolge weiterer Erhitzung über ~125 °C stabilisiert sich die Membran durch Polymerisation angelagerter Molkenproteine; sie wird wieder zunehmend dichter. Gleichzeitig werden durch Vernetzungsreaktionen Ladungen abgebaut.

 

The attempts to increase the storage stability of cream by increasing pasteurizing temperature often cause problems during storage due to free fat seperation. Measurements of the extractable free fat content of cream and the electrophoretic mobility of the fat globules have given insight into the changes in the stability of the fat globule membrane after heating at temperatures ranging from 85 to 150 °C . When unhomogenized 30 % fat cream was heated three distinct parts could be distinguished which depended on the temperature: Heating at temperatures below 105 °C did not produce any changes in the free fat content and in the electrophoretic mobility. Heating cream at temperatures above 105 °C significantly increased the permeability of the fat globule membrane and the mobility of the the fat globules at all holding times. The greatest destabilization of the membrane was produced by heating in the range of 115 to 135 °C. Heating at temperatures above 135 °C decreased the free fat content and the electrophoretic mobility. The effect of preheating (90 °C/5 min) and the heating of "washed cream" (i.e. cream with a considerably reduced protein content in its serum) was also investigated. A comparison of the changes in free fat content after different heat treatments and under different experimental conditions with the corresponding changes in electrophoretic mobility suggests the following processes: Heating at temperatures of up to about 125 °C leads to a progressive loss of the original membrane constituents and therefore to a progressive destabilization of the membrane, but, at the same time, to a deposition of whey proteins, whereby the net charge of the fat globules is increased.Heating at temperatures above about 125 °C stabilizes the membrane and makes it progressively less permeable because deposited whey proteins polymerize. At the same time the charge of the membrane decreases as the proteins join to form a network.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-3054.html