A novel pre-treatment for cheese production : Biochemistry, sensory perception and consumer acceptance

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-0286-7
Title: A novel pre-treatment for cheese production : Biochemistry, sensory perception and consumer acceptance
Author: Deegan, Kevin Cárthaigh
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences, Sensory Food Science
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2014-11-22
Language: en
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-0286-7
http://hdl.handle.net/10138/136329
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Homogenisation is a physical process which results in the reduction in the size of fat-globules to reduce creaming. It is not generally used in cheesemaking as it allows access of the indigenous enzyme lipoprotein lipase (LPL) to the triacylglycerol core of the fat globule, resulting in uncontrollable lipolysis and rancidity both in the milk and cheese made therefrom. It was hypothesised that the inclusion of low-pressure homogenisation in a controlled fashion could be used to improve the sensory characteristics and consumer acceptability of cheese relative to un-treated cheeses. A pre-processing treatment was developed wherein raw milk was homogenised (at 0, 5 or 10 MPa pressure), incubated for 1 h at 37ºC and either batch pasteurised (63ºC for 30 min) or high-temperature short-time pasteurised (75ºC for 15 s). Control milks were treated similarly, but bypassed the homogenisation step. Cheddar and Emmental cheese were produced from the pre-treated milk and ripened according to respective ripening schemes. Reduced-fat Emmental cheese (20% fat) was also produced, using both homogenisation pressure of 10 MPa in the pre-treatment and with a control milk. Biochemical analyses showed higher moisture and NaCl levels in homogenised milk cheeses, while free fatty acids (FFA) were in some cases twice that of the control cheeses. The difference in amount of FFA can be attributed primarily to the lipolysis experienced in the pre-treatment. No differences were found in levels of bacteria in cheeses in any study. Confocal laser scanning microscopy (CLSM) showed a greater distribution of smaller homogenised fat globules throughout the cheese matrix. Sensory characteristics of the cheeses produced using the pre-treatment and Emmental cheesemaking were evaluated by descriptive sensory profiling using trained panels. Cheeses produced with homogenisation were rated higher for taste intensity and salty taste and were smoother, fattier and crumblier, lacked characteristic eyes and were less yellow and more colour consistent than those without homogenisation in the pre-treatment. Dynamic sensory characteristics were evaluated with the temporal dominance of sensations (TDS) method, where the evolution of the most dominant sensory attribute during mastication was followed. Homogenisation caused a drastic change in the texture during mastication. The control cheese was dominantly elastic at the start and then crumbly until swallowing while the homogenised milk cheese was experienced as crumbly-fatty-smooth. Evaluation of consumer responses and market positioning was carried out by projective mapping (PM), where respondents (n = 46) positioned the control and homogenised full-fat and reduced-fat test cheeses with six commercial cheeses. Similar cheeses were positioned closer together and different cheeses further apart. Participants were free to use their own criteria to position the cheeses. The reduced-fat homogenised cheese was rated as higher as more pleasant and positioned apart from similar commercial Emmental cheeses and the control cheeses. The full-fat homogenised milk cheese, ripened for 3 months, was rated higher for liking and positioned far from the other test cheeses, close to Gruyère-type (ripened for 7 months) and Gouda (ripened for 8 months) cheeses, described with words like full , tasty , melt-in-mouth and creamy . The positioning close to longer-ripened cheeses suggests a potential saving, through attainment of similar characteristics in a shorter ripening time. The effect of information on the expectations and perceptions of consumers was investigated. Participants (n = 229) completed a questionnaire with demographic and psychographic measures and were divided into four balanced groups based on age, sex, food neophobia and food technology neophobia. Each group received the same cheese sample and a different description, either, traditional , new-type , technology or cheese . Participants rated expected/actual pleasantness and purchase intent, as well as the suitability of descriptive words. Descriptions affected expected purchase intent, where the new-type group reported highest purchase intent, while no effect was found on expected pleasantness. Communication of novelty and technology raised the purchase intent of those with low food neophobia and low food technology neophobia, respectively. The pre-treatment is a viable and valuable addition prior to cheesemaking. Improvements in certain key sensory taste and texture attributes were seen, as well as improved positioning and consumer responses, indicating market potential and potential reduction in ripening costs. Although care should be taken in communication of both novelty and the technological nature of the process, the potential advantages of the pre-treatment are clear. Not only could the pre-treatment be applied prior to the manufacture of other types of cheeses, but potentially to other types of ripened-dairy productsHomogenoinnissa maidon rasvapisaroiden koko pienenee, jolloin kerman erottuminen vähenee. Homogenointia ei käytetä yleensä juuston valmistuksessa, sillä prosessi mahdollistaa maidon lipoproteiinilipaasi (LPL) -entsyymin pääsyn rasvapisaran triasyyliglyseroli-ytimeen aiheuttaen hallitsematonta lipolyysiä ja eltaantumista valmiissa tuotteessa. Tutkimuksen hypoteesina oli, että matalapainehomogenoinnin kontrolloitu käyttö parantaa juuston aistinvaraisia ominaisuuksia ja siten hyväksyttävyyttä kuluttajien keskuudessa. Työssä kehitettiin esikäsittely, jossa raakamaito homogenoitiin (0, 5 tai 10 MPa), inkuboitiin (1 t 37°C) ja joko pastöroitiin (30 min 63°C) tai pastöroitiin korkeassa lämpötilassa lyhytaikaisesti (15 sek 75°C). Kontrollimaidot käsiteltiin samalla tavalla, paitsi että niitä ei homogenoitu. Cheddar- ja emmentaljuustot valmistettiin esikäsitellystä maidosta ja kypsytettiin vakiintunein menetelmin. Työssä valmistettiin myös kaksi vähärasvaista emmentaljuustoa (20 % rasvaa), joista toisen pohjana oleva maito homogenoitiin esikäsittelyssä (10 MPa) ja toinen oli kontrollijuusto. Kemialliset analyysit osoittivat, että homogenoidusta maidosta valmistetuissa juustoissa oli suuremmat kosteus- ja suolapitoisuudet, ja vapaiden rasvahappojen (FFA) määrä oli jopa kaksinkertainen kontrollijuustoihin verrattuna. Vapaiden rasvahappojen suuri määrä johtunee lipolyysistä esikäsittelyn aikana. Bakteerien määrissä ei ollut eroja eri juustojen välillä. Konfokaalimikroskooppikuvista nähtiin, että koejuustoissa proteiinimatriisien homogenoidut rasvapisarat olivat pienempiä ja laajemmalle levinneitä kuin kontrollijuustoissa. Koulutettu raati arvioi juustojen aistinvaraiset ominaisuudet kuvailevan menetelmän avulla. Homogenoidusta maidosta valmistetut juustot arvioitiin voimakkaamman ja suolaisemman makuisiksi, sileämmiksi, rasvaisemmiksi ja murenevammiksi kuin kontrollijuustot. Ne olivat myös väriltään tasaisempia ja vähemmän keltaisia, ja niistä puuttuivat emmentaljuustolle tyypilliset reiät. Pureskelun aikana havaitut aistinvaraiset maku- ja rakenneominaisuudet ja niiden muutokset arvioitiin aistimusten hallitsevuuden mittausmenetelmällä (engl. temporal dominance of sensations). Homogenointi vaikutti erityisesti juuston rakenteeseen pureskelun aikana. Homogenoidusta maidosta valmistetun juuston rakennetta hallitsi alussa murenevuus, sitten rasvaisuus ja lopuksi sileys, kun taas kontrollijuusto oli alussa pääasiassa joustava ja sitten mureneva nielemiseen asti. Juuston kuluttajavasteita ja markkina-asemaa arvioitiin projektiivisella kartoituksella (projective mapping), jossa vastaajat (n = 46) asettivat kontrollijuustot, homogenoidun täysirasvaisen testijuuston ja homogenoidun vähärasvaisen testijuuston kuuden kaupallisen juuston joukkoon. Samankaltaiset juustot asetettiin lähelle toisiaan ja erilaiset juustot kauemmaksi toisistaan. Vastaajat päättivät itse asettelun kriteereistä. Vähärasvainen homogenoidusta maidosta valmistettu juusto arvioitiin miellyttävämmäksi kuin samankaltaiset kaupalliset emmentaljuustot ja kontrollijuustot. Se myös asetettiin etäälle kaupallisista emmentaljuustoista ja kontrollijuustoista. Kolme kuukautta kypsytetty täysirasvainen homogenoidusta maidosta valmistettu juusto oli testijuustoista pidetyin ja se sijoitettiin kauas muista testijuustoista, lähelle seitsemän kuukautta kypsytettyä Gruyère-tyyppistä juustoa ja kahdeksan kuukautta kypsytettyä Goudajuustoa. Juustoa kuvailtiin sanoilla täyteläinen , maukas , suussa sulava ja kermainen . Koejuuston asettuminen lähelle pitkään kypsytettyjä juustoja viittaa mahdolliseen säästöön, sillä samankaltaiset ominaisuudet on mahdollista saavuttaa lyhyemmässä kypsytysajassa. Tuoteinformaation vaikutusta kuluttajien odotuksiin ja mieltymyksiin tutkittiin. Osallistujat (n = 229) täyttivät esitietolomakkeen, jonka perusteella heidät jaettiin neljään samanlaiseen ryhmään iän, sukupuolen, uusien ruokien pelon ja elintarviketeknologian pelon suhteen. Jokainen ryhmä sai kotikäyttöön samanlaisen juustonäytteen, joka kuvattiin kotikäytön alussa perinteiseksi , uudentyyppiseksi , teknologiseksi tai vain juustoksi . Osallistujat arvioivat odotetun/todellisen mieltymyksen ja ostoaikomuksen. Kuvaukset eivät vaikuttaneet odotettuihin mieltymyksiin. Kuvaus uudentyyppinen lisäsi eniten ostoaikomusta. Uutuudesta kommunikointi kasvatti ostoaikomusta, jos henkilöllä oli matala uusien ruokien pelko, kun taas teknologiasta kommunikointi rohkaisi ostoaikomusta, jos henkilöllä oli matala elintarviketeknologian pelko. Tutkimus osoitti esikäsittelyn olevan sekä mahdollinen että hyödyllinen prosessi juustonvalmistuksessa. Sen avulla tietyt aistinvaraiset maku- ja rakenneominaisuudet paranivat, mikä vaikutti edullisesti kuluttajavasteisiin. Näin käsitellyllä juustolla näyttää olevan markkinapotentiaalia. Mahdollisuus säästää kypsennyskuluissa on myös huomionarvoista. Kuluttajatutkimus osoitti, että tuoteinformaatio otetaan eri tavoin vastaan eri alaryhmissä, joten teknologisten uudistusten kommunikointi kuluttajille vaatii harkintaa ja asiantuntemusta. Esikäsittelyä voitaisiin hyödyntää myös muun tyyppisten juustojen sekä mahdollisesti muiden kypsytettävien maitopohjaisten tuotteiden valmistuksessa.
Subject: food Technology, Sensory Research
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
anovelpr.pdf 1.613Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record