| dc.description.abstract | I dette studiet ble det undersøkt om proteinfraksjonering av kjernemelk ved hjelp av mikrofiltrering (MF) før inndamping og tørking har betydning for pulverets funksjonelle egenskaper. Et pulver med forhøyet innhold av kasein og fosfolipider i tørrstoffet, vil teoretisk sett være svært godt egnet som konsistensgiver i melkebaserte syregeler og i tillegg ha god emulgeringsevne.
Det ble mottatt tre leveranser av kjernemelk der to av leveransene ble fraksjonert ved hjelp av MF før inndamping og tørking, mens den tredje gikk direkte til tørking via inndamping. Da pulver fra skummet-melk er den vanligste konsistensgiveren slik yoghurt nå produseres av TINE, ble skummetmelkpulver (SMP) tatt med som kontroll i de ulike analysene for pulverkvalitet. Underveis i produksjonen ble det foretatt kjemiske analyser for å bestemme sammensetningen av kjernemelken, og for å kontrollere hvor langt fraksjoneringen var kommet. De produserte pulverne ble testet som konsistensgiver i yoghurtbaser og for emulgeringsevne i modeller av emulsjon. I tillegg ble det utført tester for egenskaper som bulktetthet, oppløsningsevne og partikkelstørrelse, da slike egenskaper er viktige parametere når pulver skal selges og distribueres. Disse egenskapene kan i tillegg bestemmes av betingelsene under inndamping og tørking. De tre leveransene av kjernemelk ble inndampet til to ulike tørrstoffinnhold før selve tørkeprosessen. Halvparten av alle konsentrater ble også fryst ned for å tørke disse på en annen tørke i etterkant. Underveis i prosjektet ble den gamle tørken i pilotanlegget som ikke kunne agglomerere pulveret skiftet ut med en ny tørke som hadde denne muligheten. Da det oppsto uforutsette problemer med forsyning av trykkluft til den nye tørken, ble det ikke tørket konsentrater på denne. Den planlagte sammenligningen mellom tørkemetoder kunne derfor ikke gjennomføres i dette prosjektet.
Analyser av produktene underveis i produksjonen viste at fraksjonering av kjernemelk ved hjelp av MF medførte en økning i produktets innhold av total protein (fortrinnsvis kasein og denaturert myseprotein), fosfolipider og enkelte mineraler. Innholdet av udenaturert myseprotein, laktose og andre mineraler ble redusert av denne forbehandlingen. Totalt sett påvirket altså MF balansen mellom de ulike komponentene i kjernemelk. Pulver produsert fra fraksjonert kjernemelk gav en raskere koaguleringstid ved dannelsen av melkebaserte syregeler, men det gav ikke en bedre fasthet i den dannede gelen etter 60 minutters kjemisk syrning. Dette pulveret gav også en bedre emulgeringsevne enn pulver fra kjernemelk uten MF før konsentrering og tørking. Uavhengig av MF i prosessen, viste pulvere produsert av kjernemelk bedre emulgeringsevne enn SMP. Pulver fra kjernemelk gav gode egenskaper med hensyn til bulktetthet og løselighet etter ett-stegs tørking med roterende forstøving, men slik tørking førte også til en liten størrelsesfordeling av partiklene i pulveret.
Abstract
This study investigated whether microfiltration (MF) of buttermilk before spray drying would be important for the functional properties of buttermilk powder. By concentration of components as casein and phospholipids, buttermilk powder produced by initial MF of buttermilk, could theoretically be very suitable to enhance texture of fermented milk products. Additionally this buttermilk powder could most probably contribute to good emulsification properties in different products.
To investigate this, three deliveries of buttermilk was transported to the pilot plant. Two of the deliveries were fractionated using MF before spray drying. The last delivery of buttermilk were spray dried without previous MF. Skimmed milk powder is commonly used to enhance consistency in yogurt, therefore skimmed milk powder was included as a control in the various analyzes of powder quality. During processing, chemical analyzes were carried out to determine the composition of constituents and to control the process. Two important properties were investigated in the final buttermilk powder, the influence of the powders on texture in a chemically acidified yoghurt base, and it’s emulsification properties. Additionally, different analyzes were performed to test functional properties like bulk density, solubility and particle size. The drying method and the level of evaporation before the drying process could theoretically change the abovementioned parameters. To investigate this, the buttermilk concentrate was evaporated to two different levels of total solids before the final spray drying. Half of the amount of every evaporated concentrates was frozen. During this project the old spray dryer in the pilot plant, which could not produce agglomerated powder, was replaced by a new spray drier, which could produce agglomerated powder. It was planned to dry these concentrates in the new spray drier. Unfortunately, some problems appeared with the pneumatic air supply after installation of the new spray drier, and it was impossible to use this in the project. The possibility to compare buttermilk powders between these two different drying methods was lost because of this problem.
Analyses of the products during the production showed that fractionation of buttermilk using MF resulted in an increase in total protein, phospholipids and some of the minerals. Fractionation also resulted in a reduction of native whey protein, lactose and other minerals. Powder produced from fractionated buttermilk gave a more rapid coagulation by the formation of acid gels in a milk base. A better firmness in the gel after 60 minutes of acidification could however not be proven. Powder produced from buttermilk using MF as a pretreatment, had better emulsification properties than powder from buttermilk produced without MF pretreatment. Both powders produced by buttermilk showed better emulsification properties than skimmed milk powder. Powder from buttermilk obtained good properties in bulk density and solubility after one-stage spray drying with a rotary atomizer, but such spray drying also led to small particle size of the powder particles. | nb_NO |
