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Strom statt Hitze: Milch lässt sich elektrisch eindicken
Milchkonzentrat aus dem Stromfeld: Ein starkes elektrisches Feld kann Magermilch bei Raumtemperatur einen beträchtlichen Teil ihres Wassers entziehen. Bei langsamer Zufuhr stieg der Anteil fester Bestandteile in einem Laborversuch von rund zwölf auf fast 37 Prozent, ohne erkennbare zusätzliche Veränderungen der wichtigsten Milchproteine. Ganz trockenes Milchpulver ließ sich damit allerdings noch nicht gewinnen.
Cerdanyola del Vallès (Spanien). Milchpulver lässt sich lange lagern und benötigt beim Transport viel weniger Platz als flüssige Milch. Um es herzustellen, wird der Milch bisher meist zuerst Wasser durch Eindampfen entzogen, bevor die verbleibende Flüssigkeit sprühgetrocknet wird.
Doch solche Verfahren erfordern Energie und Wärme, die empfindliche Milchbestandteile verändern kann. Ein anderer Weg nutzt Hochspannung, um eine Flüssigkeit in viele kleine geladene Tröpfchen zu zerlegen, aus denen Wasser bei Raumtemperatur verdunstet.
Forscher der Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) um Dr. Bernat Perez-Playà haben jetzt untersucht, ob sich dieses sogenannte Elektrosprühen zum Eindicken von Milch eignet. Dazu verwendeten sie aus Milchpulver rekonstituierte Magermilch und zerstäubten sie bei 29 Kilovolt in einem Versuchsaufbau mit zehn Zentimetern Abstand zwischen Düse und Auffangfläche.
Getestet wurden drei Ausgangskonzentrationen mit zwölf, 24 und 30 Prozent Feststoffgehalt sowie unterschiedliche Durchflussraten. Zugleich untersuchte das Team in Vorversuchen, wie Düsendurchmesser, Fettgehalt und Abstand zwischen Düse und Auffangfläche die Größe der abgelagerten Tröpfchen beeinflussen.
„Versuche mit Magermilch ermöglichten, den Einfluss entscheidender Prozessgrößen zu ermitteln, etwa Durchflussrate, Abstand zwischen Düse und Auffangfläche sowie Fettgehalt der Milch“, erklärt Dr. Bernat Perez-Playà.
Der größte Unterschied zeigte sich beim Durchfluss. Mit 0,2 Millilitern pro Minute änderte sich der Trockenmasseanteil praktisch nicht, bei nur 0,01 Millilitern pro Minute hingegen stieg er in der verdünntesten Ausgangsprobe von rund zwölf auf 36,8 Prozent.
Bei einer Ausgangskonzentration von 30 Prozent erreichte der Trockenmasseanteil sogar 61,9 Prozent. Weil der Ausgangswert hier bereits höher lag, fiel der relative Konzentrationsgewinn aber kleiner aus als bei der dünneren Milch.
Als wahrscheinliche Ursache führen die Wissenschaftler den höheren Ladungsanteil pro Flüssigkeitsmenge an: Die Tröpfchen zerfallen leichter in kleinere Einheiten und verlieren dadurch mehr Wasser. Größere Abstände zwischen Düse und Auffangfläche verringerten die Tröpfchengröße dagegen nicht signifikant, teilweise ging bei längeren Flugwegen Material verloren.
Ob die schonende Konzentration wichtige Inhaltsstoffe bewahrt, prüfte das Team an Kaseinen und Molkenproteinen. Eine Gelelektrophorese, die Proteine anhand ihrer Wanderung in einem Gel trennt, zeigte gegenüber der unbehandelten Ausgangsmilch keine zusätzlichen auffälligen Veränderungen im untersuchten Bandenmuster.