Take home message

• Rond 1860: Louis Pasteur pleitte veel meer voor thermiseren dan pasteuriseren van vloeistoffen om het karakter van het product te behouden. Hadden we maar beter naar hem geluisterd.
• Rond 1940: Lady Balfour zag melk-pasteurisatie als een noodgedwongen maatregel om de Tuberkel-bacterie in melk te bestrijden. Zij pleitte voor een tijdelijke maatregel rond WO-II, maar zag het voorkomen van TBC-besmetting in de rauwe melk als belangrijkste maatregel.
• Rond 1950: onder andere in Nederland wordt geëxperimenteerd met de productie van ziektevrije, rauwe melk. Zo ook in andere landen met eigen wetgeving.
• Na 2000: Juist het verhittingstraject tot 60 ^oC is belangrijk om het karakter van rauwe melk niet te sterk te laten veranderen, vooral niet qua immunologische uitkomsten.
• Anno 2025: Toegenomen kennis en hygiëne tijdens melkwinning en bewaring hebben ertoe geleid, dat rauwe melk ook veilig geproduceerd kan worden.

Louis Pasteur en verhitten

Aan de persoon Louis Pasteur (1822-1895) is het begrip voor ‘pasteuriseren’ te danken, ondanks dat er al aan het begin 19^e eeuw mensen waren die pleitten voor verhitting van melk om dit veilig te maken voor consumptie (Westhoff, 1978). Tegenwoordig wordt vrijwel overal melk eerst verhit, daarna geconsumeerd. De combinatie van temperatuur en tijd bepaalt of een product voldoende verhit is geweest om als veilig te worden geclassificeerd. De formele pasteurisatie van melk is bijvoorbeeld 63 ^oC en 30 minuten (vat- of batch-pasteurisatie), of 72 ^oC en 15 seconden (HTST = Hoge Temperatuur Korte Tijd) (fig.1).

Bij pasteurisatie van melk gaat het om twee doelen: (a) het langer houdbaar maken van rauwe melk door het doden van melkzuurvormende bacteriën, klassiek aangeduid als ‘uitstel van bederf’ en (b) het veilig maken van melk door het doden van ziektekiemen. De pasteurisatie werd voor beide doeleinden gepropageerd vanaf het einde van de 19^e eeuw, omdat de kiemgetallen in rauwe koemelk zeer hoog waren en er besmetting onder koeien en mensen was met Tuberculose (TBC) met hoge sterftecijfers vooral onder kinderen. Inmiddels is in West-Europa TBC (en ook Bruceilose) vrijwel uitgeroeid. De ziekte-incidentie (= aantal nieuwe gevallen per 100.000 inwoners) is laag en komt meestal van mensen die uit het buitenland inreizen.

Fig 1. De combinatie van tijd (hier in log 10 seconden) en temperatuur (in ^oC) bepaalt of een product gepasteuriseerd is. Bij 72 ^oC 10 seconden, bij 63 ^oC 1800 seconden = 30 minuten)  

Het doden van de Tuberkelbacterie

Jenkins et al., (1927) bekeken of met TBC-bacteriën geïnfecteerde melk, die wordt verhit nog steeds in staat is om een cavia te doden. Cavia’s werden als proefdieren gebruikt vanwege hun gevoeligheid voor TBC. Melk verhit op 53, 55 en 57,5 ^oC (gedurende 30 minuten) bevat nog steeds levende TBC-bacteriën en alle cavia’s raken besmet en sterven binnen zes weken. TBC-melk verhit op 60 en 62,8 ^oC (= 145 ^oF) gedurende 30 minuten is niet meer gevaarlijk voor de cavia’s en alle overleven. Men moet dan wel kunnen garanderen, dat alle melk in het vat deze eindtemperatuur heeft gehaald, wat alleen mogelijk is als de melk voortdurend geroerd wordt tijdens de opwarming. Zijn er delen van de melk, die te koud blijven, dat wil zeggen onder de 58 ^oC blijven, dan bestaat het risico, dat de TBC-bacteriën overleven.

De WHO houdt wereldwijd bij, hoeveel nieuwe gevallen van TBC er in alle landen gemeld zijn. Voor de periode 2021-2023 bedraagt dit bijvoorbeeld voor Nederland 4,3 gevallen per 100.000 inwoners. Deel je Europa op in West-Europese landen en Oost-Europese plus voormalige Sovjetstaten dan is de gemiddelde incidentie respectievelijk 5,8 en 18,7 per 100.000 (afgeleid van RIVM, 2025_Landenlijst Tuberculose). Sterftegevallen door TBC komen niet meer voor door het uitroeien van de bacterie in Westerse landen en kennis rondom de behandeling van besmette patiënten. Dit was nog anders in de 2^e helft van de 19^e eeuw (fig. 2).

Fig. 2. De constante afname van het aantal sterfgevallen door TBC van 1850-1970 in Engeland en Wales samen (McKeown, 2016).

In figuur 2 is het aantal sterfgevallen door TBC aangegeven (voor Engeland en Wales samen). Duidelijk is, dat er vanaf het midden van de 19^e eeuw, toen de data rondom ziekten en sterfte systematisch verzameld werd, het aantal mensen dat stief aan TBC elke 10 jaar met ongeveer 25 mensen per 100.000 inwoner daalde om uiteindelijk rond 1970 vrijwel nul te worden. Al ver voor de invoering van pasteurisatie van melk loopt de sterfte door TBC terug. In de dalende lijn is geen enkele knik te vinden, wanneer pasteurisatie in grote Engelse steden (rond 1920-1930) is ingevoerd. De dalende trend zet zich op dezelfde lijn door. Toch kan niet ontkend worden, dat de invoer van pasteurisatie bijdroeg aan het terugdringen van kindersterfte einde 19^e en begin 20^e eeuw.

Terugdringen van het kiemgetal

Einde 19^e eeuw was vanuit commercieel oogpunt het terugdringen van het kiemgetal door verhitting een belangrijk thema. Rauwe melk kon soms al bij aflevering zuur ruiken. Tal van experimenten werden gedaan om voorschriften en aanbevelingen te maken op welke temperatuur melk het beste verhit kon worden. Te lage verhitting leidde tot slechts beperkte tijdswinst qua houdbaarheid, te hoge verhitting kostte veel meer geld en gaf een ongewenste smaakverandering (kooksmaak).

Fig. 3. Het percentage van het totaal aantal bacteriën (TPC), dat gedood wordt bij oplopende temperaturen (verhitting gedurende 30 minuten), afgeleid van Jenkins, 1926.

Jenkins (1926) deed een reeks experimenten, waarin aangeleverde rauwe melk van uiteenlopende kwaliteit op temperaturen tussen 59 en 63 ^oC werd verhit (30 minuten). Stijgende temperaturen vanaf 60 ^oC doodt steeds meer bacteriën tot een maximum van rond de 95% van het totaal (fig. 3). Bij pasteurisatie (62-63 ^oC) worden dus niet 100% van de bacteriën gedood, maar het belangrijkste doel om het bacterieleven in de melk sterk te verminderen, is bereikt. Bij een iets lagere temperatuur van rond de 60 ^oC is er sprake van thermisatie; er blijven dan meer bacteriën in leven.

Thermisatie of pasteurisatie van (kaas)melk

Tegenwoordig speelt de vraag ‘thermisatie’ of ‘pasteurisatie’ ook in het labelen van Goudse kaas. Wanneer is een kaas een ‘boerenkaas’, wanneer moet je het aanduiden als ‘fabriekskaas’? Door de gestegen hygiëne op de boerderij en tijdens het melken, door gesloten melksystemen hebben we niet meer te maken met kiemgetallen uit het begin van de 20^e eeuw. In de experimenten van Jenkins hierboven zijn verhittingsexperimenten deed lag in 1926 het gemiddelde kiemgetal van de rauwe melk bij 82.000 kiemen per ml. Melk, zoals die tegenwoordig als rauwe melkconsumptie wordt gebruikt ligt ver onder de 10.000, vaak zelfs onder de 5.000 kiemen/ml. Nemen we de melk uit 1926 als rekenvoorbeeld (95% teruggang), dan geeft pasteurisatie een teruggang van 82.000 naar 4.000 kiemen/ml, niet veel minder dan goed gewonnen moderne hygiënische rauwe melk anno 2025. Pasteurisatie is dus een ingreep om de slechte hygiëne van een bedrijf met tot gevolg een hoog aantal kiemen in de rauwe melk te compenseren.

Pasteur kwam meer uit kennis van bier en wijn, maar pleitte voor thermisatie om de smaak en karakter van het uitgangsproduct te kunnen behouden. Hij experimenteerde en stelde voor om vrij lage temperaturen (50-60 °C) te gebruiken, die voldoende waren om bederfelijke organismen (in wijn en later bier) te vernietigen, maar laag genoeg om de oorspronkelijke eigenschappen van de drank niet te veranderen (Westhoff, 1978). Ook in de melkverwerking wordt thermisatie ingezet. In grote fabrieken kan het zijn, dat melk langer bewaard moet worden voor de verdere verwerking tot een eindproduct en kan men de melk thermiseren, koelen en weer opslaan. Op de boerderij wordt thermisatie van de kaasmelk gebruikt om bepaalde bacteriën een gevoelige klap te geven, zonder dat er aantoonbaar sprake is van pasteurisatie. De Warenwet spreekt van pasteurisatie, wanneer het enzym alkaline fosfatase onwerkzaam is geworden door de verhitting. Bij thermisatie is dit niet aantoonbaar het geval, maar wordt wel het kiemgetal gereduceerd. Thermisatie wordt gebruikt als hulpstap op de boerderij, waarbij toch het kiemgetal onderdrukt wordt, maar er minder gevolgen zijn voor de smaak van de uiteindelijke kaas. Veel kaasmakers op de boerderij accepteren de inzet van thermisatie onder het label als ‘boerenkaas’. Zij zijn van mening, dat diegene die thermiseren vals spelen als het om de werkelijke invulling van het begrip ‘rauwmelks geproduceerde kaas’ gaat.

Immunologische veranderingen rond de 60 ^oC?

Belangrijk is, dat de temperatuurkeuze rondom de 60 ^oC ook invloed hebben op de immunologische kwaliteit van de (rauwe) melk. Het lijkt een klein verschil, of je de melk op 60 ^oC of op 63 ^oC gedurende 10-30 minuten verhit. De grens tot 60 ^oC lijkt echter cruciaal voor het behoud van eigenschappen die met rauwe melk verbonden zijn.

Verschillende onderzoeken laten zien (fig. 4-5), dat er rondom de 60 ^oC verhitting een en ander veranderd in de melk. Muisjes reageren niet allergisch op rauwe melk die bij 50 of 60 ^oC verhit is geweest, wel als de melk bij 65 of hoger is verhit (fig 4). Wanneer je kijkt naar in-vitro-onderzoek met het belangrijkste wei-eiwit Beta-Lactoglobuline (BLG), dan zie je dat de immuunreactie tot 60 ^oC nauwelijks verandert ten opzichte van de rauwe melk, maar tussen de 60 en 80 ^oC steil omhoogschiet (fig 5). De verhitting van melk boven de 60 ^oC geeft dus een verhoogde immunologische reactie. De verandering van BLG is hiervoor een indicatie, maar waarschijnlijk spelen ook andere hittegevoelige wei-eiwitten hier een rol.

Fig 4. Allergische reactie na oplopende verhitting van melk valt uiteen in twee gebieden: tot 60 ^oC (groen: thermisatie) en boven de 65 ^oC (rood: pasteurisatie).

Fig 5. Oplopende verhitting van het wei-eiwit Beta-Lactoglobuline (BLG) en de immunoreactiviteit in-vitro: tot 60 ^oC is er een geringe toename, daarboven (60 tot 80 ^oC een sterke toename van de immunoreactiviteit. Hoog verhitte BLG (‘boiled milk’) verliest zijn immunologische eigenschappen.

Hadden Louis Pasteur en Lady Eve Balfour gelijk?

Pasteur oriënteerde zich op smaak en houdbaarheid van het uitgangsproduct (in de jaren 1860) en pleitte voor lage verhittingstemperaturen van bier en wijn (Westhoff, 1978). Geen pasteurisatie, maar thermisatie. Lady Eve Balfour als voorzitter van de Soil Association wilde pasteurisatie van rauwe melk accepteren (rond WO-II) als tijdelijke maatregel ten tijde van aanwezigheid van TBC onder koeien en mensen. Inmiddels is TBC (en de meeste andere infectieziekten) zodanig beteugeld (lees: uitgeroeid), dat de belangrijkste reden om melk te pasteuriseren is weggevallen. Ook is de kennis over bedrijfshygiëne, koeling van melk, de veiligheid van rauwe melk, subklinische mastitis onder koeien zodanig hoog, dat de moderne rauwe melk veelal veilig is voor consumptie als rauwe melk (Berge en Baars, 2020). Dit geldt zeker voor die bedrijven die extra aandacht besteden aan de productie van hun rauwe melk, bijvoorbeeld de Duitse Vorzugsmilch, de Engelse bedrijven aangesloten bij RMPA (Raw Milk Producers Association) of de Amerikaanse bedrijven aangesloten bij RAWMI (Raw Milk Institute). Deze bedrijven weten wat ze doen, handhaven een strikte procescontrole en hebben een doortimmerd hygiëneprotocol. Ook voor nieuwe zoonotische problemen, zoals STEC lijken de hygiënische maatregelen op dergelijke bedrijven afdoende om uiterst zekere, veilige rauwe melk te kunnen leveren.

Het was een lange weg qua kennis, technologie en controle, maar kan dus wel: veilige, rauwe melkproduktie en -consumptie. Nu nog de acceptatie.

Literatuur

• Abbring, S., Xiong, L., Diks, M. A., Baars, T., Garssen, J., Hettinga, K., & van Esch, B. C. (2020). Loss of allergy-protective capacity of raw cow’s milk after heat treatment coincides with loss of immunologically active whey proteins. Food & function, 11(6), 4982-4993.
• Berge, A. C., & Baars, T. (2020). Raw milk producers with high levels of hygiene and safety. Epidemiology & Infection, 148.
• Jenkins, H. (1926). Experiments on the pasteurisation of milk, with reference to the efficiency of commercial pasteurisation. Epidemiology & Infection, 25(3), 273-284.
• Karamonová, L., Fukal, L., Kodíček, M., Rauch, P., Mills, E. C., & Morgan 1, M. R. (2003). Immunoprobes for thermally-induced alterations in whey protein structure and their application to the analysis of thermally-treated milks. Food and agricultural immunology, 15(2), 77-91.
• McKeown, T. (2016). Determinants of Health. In Understanding and applying medical anthropology (pp. 99-104). Routledge.
• Westhoff, D. C. (1978). Heating milk for microbial destruction: A historical outline and update. Journal of Food Protection, 41(2), 122-130.