Gefrierpunkt

 


Bedeutung

Da die Milch gelöste Stoffe wie Zucker und Mineralstoffe enthält, hat sie einen etwas niedrigeren Gefrierpunkt als Wasser. Der natürliche Gefrierpunkt der unbehandelten Rohmilch liegt zwischen -0,525 und -0,535 °C. Fett- und Proteingehalte haben keinen Einfluss auf den Gefrierpunkt, da sie nicht echt gelöst in der Milch vorliegen. In der Milch-Güteverordnung ist der Gefrierpunkt als Bewertungsmerkmal festgeschrieben. Er dient dazu, eine eventuelle Verwässerung der Rohmilch zu beurteilen. Dazu ist mindestens eine Probe der Anlieferungsmilch jedes Erzeugers monatlich zu untersuchen. Ein Gefrierpunkt-Grenzwert wird in der Milch-Güteverordnung nicht festgeschrieben, da er auf Grund verschiedener Kriterien wie Fütterung, Laktationsstadium, Rasse usw. unterschiedlich sein kann. In den amtlichen Begründungen zur Milch-Güteverordnung ist zur Vermeidung unbilliger Härten aus Gründen der Standardabweichungen, Variationsbreite und weiterer Einflussfaktoren ein Wert von -0,515 °C festgesetzt. Allerdings sollten Werte von -0,520 °C nicht überschritten werden, da sonst der Verdacht auf Fremdwasser in der Milch bestehen kann.


 

Begriffsdefinition

Der Gefrierpunkt ist die Temperatur, bei der die feste und flüssige Phase eines Stoffes/Stoffgemisches gleichzeitig vorliegen und sich im Gleichgewicht befinden. Unter dem Gefrierpunkt der Milch versteht man die mit dem Referenzverfahren DIN EN ISO 5764:2009 (Thermistor-Kryoskop-Verfahren) ermittelte Gefriertemperatur in °C.


 

Einflussfaktoren auf den Gefrierpunkt

Folgende Faktoren haben einen Einfluss auf die Höhe des Gefrierpunktes der Milch:

  • Region, geographische Lage
  • Rasse
  • Laktationsstadium
  • Alter der Kühe
  • Umgebungstemperatur der Kühe
  • Eutererkrankungen
  • Herdengröße
  • Melktechnologie
  • Melkzeit
  • Saison/Jahreszeit (Klima/Fütterung)

 

Als chemisch-physikalische Ursache von Gefrierpunktveränderungen kommen in erster Linie der Laktose- und Salzgehalt der Rohmilch in Betracht. Je niedriger der Laktose-, Harnstoff- bzw. Salzgehalt in der Milch ist, umso höher wird der Gefrierpunkt. Eine Verbesserung, d.h. Erniedrigung der Gefrierpunktwerte, wird in erster Linie über eine leistungs- und laktationsgerechte Fütterung ohne Protein- und/oder Energiemangel sowie Natriummangel erreicht. Des Weiteren sollte kein Rest- und Haftwasser aus Milchleitungen und Kühltanks in die Anlieferungsmilch gelangen. Wichtig ist auch die Beurteilung der Tränkwasseraufnahme der Tiere, besonders während der Weideperiode, wenn z.B. nicht ständig Wasser angeboten wird. Eine hohe Wasseraufnahme (50 bis 70 Liter) der Kühe kann zu einer kurzzeitigen Erhöhung des Gefrierpunktes führen.


 

Analytik

Bei der Untersuchung der Milch mit dem Referenzverfahren nach DIN EN ISO 5764:2002 wird die Milchprobe zuerst unter den Gefrierpunkt gekühlt. Anschließend wird durch mechanische Vibration eine Kristallisation induziert. Die Temperatur steigt rasch auf ein Plateau an, wobei die Plateaubedingungen genau festgelegt sind. Nach einer bestimmten Zeit hat sich der Messwert auf eine Temperatur eingestellt, die dann als Gefrierpunkt ausgegeben wird.

 

Bei der Routinebestimmung des Gefrierpunktes der Anlieferungsmilch mit FTIR-Spektrophotometern werden Infrarotabsorption und Leitfähigkeit der Milchprobe gemessen und anschließend über chemometrische Rechenverfahren in Gefrierpunktwerte transformiert.