Wpływ chlorku wapnia na właściwości fizykochemiczne analogów serów topionych na bazie białek mleka i tłuszczu mlecznego

• Autorzy: Bartosz Sołowiej , Waldemar Gustaw

Warianty tytułu

Effect of Calcium Chloride on Physicochemical Properties of Processed Cheese Analogues on the Basis of Milk Proteins and Milk Fat

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem niniejszej pracy było określenie wpływu chlorku wapnia na właściwości teksturalne i topliwość analogów serów topionych otrzymanych na bazie kazeiny kwasowej, preparatów białek serwatkowych (serwatki zdemineralizowanej w 50 % - DWP 50, koncentratu białek serwatkowych - WPC 35 oraz izolatu białek serwatkowych - WPI) i tłuszczu mlecznego. Teksturę otrzymanych analogów serów topionych badano przy użyciu analizatora tekstury TA-XT2i próbnikiem cylindrycznym o średnicy 15 mm. W profilowej analizie tekstury (TPA) określano następujące cechy: przylegalność, sprężystość i spójność analogów serowych. Test przebijania analogów serów topionych wykonywano przy użyciu analizatora tekstury TA-XT2i próbnikiem cylindrycznym o średnicy 10 mm. Pomiary lepkości analogów wykonywano za pomocą reometru rotacyjnego Brookfield DV II+ przy użyciu przystawki Helipath (F). Pomiarów topliwości dokonywano za pomocą zmodyfikowanego testu Schreibera. Zastosowanie chlorku wapnia wpłynęło na właściwości reologiczne i topliwość analogów serów topionych. Największą twardością i przylegalnością charakteryzowały się analogi serów topionych z dodatkiem WPI, natomiast najmniejszą analogi z dodatkiem WPC 35. Wszystkie badane próbki charakteryzowały się wysoką sprężystością. Większy dodatek soli wapniowej zwiększał sprężystość analogów, lecz nie powodował istotnych zmian w sprężystości pomiędzy kolejnymi stężeniami, z wyjątkiem próbek z dodatkiem WPC 35. Wraz ze zwiększaniem stężenia soli wapniowej zwiększała się spójność analogów z dodatkiem WPC 35 i DWP 50, natomiast w próbkach z dodatkiem WPI zwiększenie stężenia chlorku wapnia nie wpłynęło istotnie na ich spójność. Wraz ze zwiększaniem stężenia chlorku wapnia lepkość analogów serów topionych z dodatkiem WPI zwiększała się, natomiast w przypadku próbek z dodatkiem WPC 35 i DWP 50 zaobserwowano zależność odwrotną. Wszystkie badane próbki charakteryzowały się dobrą topliwością. Jednak w miarę wzrostu stężenia CaCl2 topliwość analogów z WPC 35 i DWP 50 zmniejszała się, natomiast w przypadku analogów z dodatkiem WPI stwierdzono poprawę ich topliwości (0,5 - 1,5 %). Znajomość wpływu poszczególnych składników na właściwości fizykochemiczne analogów serów topionych pozwala na sterowanie teksturą gotowego wyrobu przez odpowiedni zestaw receptur i dobór technologicznych parametrów procesu. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of this study was to determine the effect of calcium chloride on textural properties and meltability of processed cheese analogues produced on the basis of acid casein, whey protein preparations (50 % demineralised whey powder - DWP 50; whey protein concentrate - WPC 35; whey protein isolate - WPI), and milk fat. The texture of cheese analogues produced was analysed using a TA-XT2i Texture Analyser, by a 15 mm dia cylindrical sampler. A Textural Profile Analysis (TPA) was carried out to determine the following properties: adhesiveness, springiness, and cohesiveness of processed cheese analogues. A puncture test of processed cheese analogues was performed with the use of a TA-XT2i Texture Analyser, by a 10 mm dia cylindrical sampler. The viscosity of the processed cheese analogues was measured using a Brookfield DV II+ rotational viscometer with a Helipath Stand (F). The meltability of the processed cheese analogues was measured using a modified Schreiber test. The application of calcium chloride affected the rheological properties and meltability of the processed cheese analogues. The processed cheese analogues with WPI added were characterized by the highest hardness and adhesiveness, whereas the processed cheese analogues with the addition of WPC 35 showed the lowest hardness and adhesiveness. All the samples analyzed were characterized by high springiness. A higher amount of calcium chloride caused the springiness of analogues to increase, but it did not cause any significant changes in the springiness between successive concentrations except for the samples with WPC 35 added. With the increase in the calcium chloride concentration, the cohesiveness of the analogues with DWP 50 and WPC 35 added increased, whereas in the samples with the addition of WPI, the increase in the calcium chloride concentration did not significantly impact their cohesiveness. With the increasing calcium chloride con-centration, the viscosity of the processed cheese analogues with WPI added increased, too, whereas in the case of the samples with WPC 35 and DWP 50 added, an inverse relationship was reported. All the samples analyzed were characterized by good meltability. However, with the increasing CaCl2 concentration, the meltability of the analogues with WPC 35 and DWP 50 added decreased, whereas in the case of the analogues with WPI added, it was found that their meltability improved (0.5 - 1.5 %). The understanding of the impact of individual components of the processed cheese analogues on their physicochemical properties allows for the monitoring of the texture of the final product by using an appropriate set of formulas as well as by selecting technological parameters of the process. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Towaroznawstwo żywności; Badania towaroznawcze; Jakość produktów żywnościowych; Produkcja żywności; Sery

EN

Food commodities; Commodity research; Quality of food products; Food production; Cheeses

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 20 (2013)
• Numer: nr 1 (86)
• Strony: 137--150

Twórcy

autor

Bartosz Sołowiej

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

autor

Waldemar Gustaw

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Bibliografia

• [1] Association of Official Analytical Chemists (AOAC). Official Methods of Analysis (14th Ed.). Arlington, VA, 1984.
• [2] Brodziak A., Król J., Litwińczuk Z.: Białka serwatkowe - właściwości funkcjonalne i zastosowanie. Przem. Spoż., 2012, 66, 35-37.
• [3] Cavalier-Salou C., Cheftel J.C.: Emulsifying salts influence on characteristics of cheese analogs from calcium caseinate. J. Food Sci., 1991, 56 (6), 1542-1551.
• [4] Chevanan N., Muthukumarappan K., Upreti P., Metzger L.E.: Effect of calcium and phosphorus, residual lactose and salt-to-moisture ratio on textural properties of Cheddar cheese during ripening. J. Texture Stud., 2006, 37, 711-730.
• [5] Chick J., Ustunol Z.: Mechanical and barrier properties of lactic acid and rennet precipitated casein- based edible films. J. Food Sci., 1998, 63 (6), 1024-1027.
• [6] Cichosz G., Czeczot H.: Rzekomo niezdrowe tłuszcze zwierzęce. Pol. Merk. Lek., 2011, 31 (185), 318-322.
• [7] Corredig M., Dalgleish D.G.: The mechanisms of heat-induced interaction of whey proteins with casein micelles in milk. Int. Dairy J., 1999, 9, 233-236.
• [8] Foegeding E.A., Drake M.A.: Invited review: Sensory and mechanical properties of cheese texture. J. Dairy Sci., 2007, 90 (4), 1611-1624.
• [9] Glibowski P.: Wpływ olejów roślinnych na teksturę bezwodnego tłuszczu mlecznego. Acta Ag- rophysica, 2007, 9 (3), 603-612.
• [10] Guinee T.P.: Salting and the role of salt in cheese. Int. J Dairy Technol., 2004, 57 (2/3), 99-109.
• [11] Kapoor R., Metzger L.E.: Process cheese: Technological aspects - a review. Compreh. Rev. Food Sci. Food Safety, 2008, 7 (2), 194-214.
• [12] Król J., Brodziak A., Litwińczuk A.: Podstawowy skład chemiczny i zawartość wybranych białek serwatkowych w mleku krów różnych ras i w serwatce podpuszczkowej. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 4 (77), 74-83.
• [13] Lee S.K., Anema S., Klostermeyer H.: The influence of moisture content on the rheological properties of processed cheese spreads. Inter. J. Food Sci. Technol., 2004, 39 (7), 763-771.
• [14] Lipiński K., Stasiewicz M., Rafałowski R., Kaliniewicz J., Purwin C.: Wpływ sezonu produkcji mleka na profil kwasów tłuszczowych tłuszczu mlekowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 1 (80), 72-80.
• [15] Lucey J.A., Johnson M.E., Horne D.S.: Invited Review: Perspectives on the basis of rheology. J. Dairy Sci., 2003, 86, 2725-2743.
• [16] Mleko S., Foegeding E.A.: Physical properties of rennet casein gels and processed cheese analogs containing whey proteins. Milchwissenschaft, 2000, 55 (9), 513-516.
• [17] Nastaj M.: Czym jest mleko? Kulturystyka i Fitness, 2009, 4, 122-125.
• [18] O'Mahony J.A, McSweeney P.L.H., Lucey J.A.: A model system for studying the effects of colloidal calcium phosphate concentration on the rheological properties of Cheddar cheese. J. Dairy Sci., 2006, 89, 892-904.
• [19] Pastorino A.J., Ricks N.P., Hansen C.L., McMahon D.J.: Effect of calcium and water injection on structure-function relationships in cheese. J. Dairy Sci., 2003, 86 (1), 105-113.
• [20] Sołowiej B.: Wpływ к-karagenu na właściwości fizykochemiczne analogów serów topionych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 2 (81), 107-118.
• [21] Sołowiej B.: Ocena właściwości reologicznych analogów serów topionych o zmniejszonej zawartości tłuszczu. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 1 (80), 60-71.
• [22] Sołowiej B.: Textural, rheological and melting properties of acid casein reduced-fat processed cheese analogues. Milchwissenschaft, 2012, 67 (1), 9-13.
• [23] Sołowiej B.: Laktoferyna - białko XXI wieku. Agro Industry, 2011, 2, 49-52.
• [24] Sołowiej B., Mleko S., Gustaw W., Udeh K.O.: Effect of whey protein concentrates on texture, meltability and microstructure of acid casein processed cheese analogs. Milchwissenschaft, 2010, 65 (2), 299-302.
• [25] Sołowiej B., Mleko S., Gustaw W.: Physicochemical properties of acid casein processed cheese analogs obtained with different whey products. Milchwissenschaft, 2008, 63 (3), 299-302.
• [26] Sołowiej B.: Analiza tekstury analogów serów topionych z dodatkiem preparatów serwatkowych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2007, 5 (54), 292-300.
• [27] Surówka K.: Tekstura żywności i metody jej badania. Przem. Spoż. 2002, 10, 12-17.
• [28] Szcześniak A.S.: Texture is a sensory property. Food Qual. Prefer., 2002, 13, 215-225.
• [29] Tamime A.Y.: Processed cheese and analogues: An overview. In: Processed Cheese and Analogues. Oxford, UK, 2011.
• [30] Thapa T.B., Gupta V.K.: Rheology of processed cheese foods with added whey protein concentrates. Indian J. Dairy Sci., 1992, 45, 88-92.
• [31] Zehren V.L., Nusbaum D.D.: Processed cheese. 2nd ed. Cheese Reporter Publishing Co. Inc., Madison, Wisconsin, USA, 2000.