Effekt av homogenisering og pasteurisering på fordøyelse av lipider i melk, ved bruk av GC-FID – en in vitro studie

Abstract

Melk er en god kilde til essensielle næringsstoffer, og har i mange århundre vært en del av det humane kostholdet i den vestlige verden, spesielt i Norge. Strengere krav til mattrygghet, kvalitet og forbrukeraksept har ført til blant annet innføringen av lovpålagt pasteurisering av melk (Animaliehygieneforskriften, 2009, §21), og gjort homogenisering til fast inventar i produksjonen konsummelk. Dette er to av de vanligste enhetsoperasjonene innen meieriproduksjon, og som oftest vil en, eller begge, benyttes som prosesseringstrinn i framstillingen av konsummelk. Deres påvirkning på melkekomponenter, slik som lipider, har blitt godt studert og dokumentert, og hvordan denne effekten igjen påvirker fordøyelse av melkekomponentene er svært nyttig og viktig kunnskap innenfor human ernæring og helse. Hensikten med denne oppgaven har derfor vært å undersøke hvordan pasteurisering og homogenisering påvirker fordøyelse av melkefett, og eventuelt til hvilken grad. Dette ble gjort ved å in vitro fordøye ulike melkeprodukter behandlet med ulike temperaturer, og homogeniseringstrykk. Analyse av partikkelstørrelse og lipider ble gjort på melkeprøvene før og etter fordøyelse. I tillegg ble det gjennomført en simpel sensorisk undersøkelse for å kartlegge forbrukeraksept av homogenisert og ultrahøytemperatur-behandlet (UHT) melk.

Resultatene viste at homogenisering reduserer partikkelstørrelse, og behandlingen hadde signifikant (p<0.05) effekt ved alle trykk (0, 180 og 280 bar) på gjennomsnittlig størrelse til fettkulene i UHT-behandlede melkeprodukter, men upasteurisert og LTLT-pasteuriserte melkeprodukter hadde kun signifikante (p<0.05) forskjeller mellom 0 bar og 180 bar. I tillegg hadde de UHT-behandlede melkeproduktene alltid størst gjennomsnittlig partikkelstørrelse. Fordøyelse hadde signifikant (p<0.05) økende effekt på partikkelstørrelse til UP0 og LTLT0.

Av homogenisering og pasteurisering hadde sistnevnte størst signifikant (p<0.05) effekt på individuelle endringer i mengden fettsyrer i de ulike ekstraherte fraksjonene (nøytrale lipider og frie fettsyrer) i de ulike melkeproduktene før og etter fordøyelse. Det var minst signifikant (p<0.05) effekt av homogenisering og pasteurisering i individuelle frie fettsyrer etter fordøyelse. Homogenisering og samspill mellom forsøksfaktorene har også hatt signifikant (p<0.05) effekt på individuell fettsyrekonsentrasjon etter fordøyelse, men i mindre grad. Hverken av produktene hadde signifikante forskjeller i lipolyse. Sensorisk analyse viste at homogenisering påvirker smak mer enn UHT-behandling.

Milk is a good source for essential nutrients, and have throughout decades been a part of the human diet in the western world. Stricter requirements for food safety, quality and consumer acceptance has resulted in pasteurization being legally mandated (Animaliehygieneforskriften, 2009, §21), and made homogenization fixed inventory for the production of all milk sold in stores. These are two of the most common processes in dairy technology, and usually one of them, or even both, are used as processing steps in the manufacture of milk. The effect they have on components in milk, such as lipids, are well studied and documented, and how this effect influences the digestion of the components are useful and important knowledge when it comes to human nutrition and health. This studies intention has been to research how pasteurization and homogenization affects the digestion of milk lipids, and if so to what extent. This has been done by in vitro digesting different milkproducts treated with different temperatures and homogenization pressure. Particle size analysis and lipid analysis was done of the milkproducts before and after digestion. In addition to that, a simple sensoric analysis was done to map out consumer acceptance of homogenized and UHT-treated milk.

The results showed that homogenization reduced particlesize, and that the treatment had significant (p<0.05) effect for all pressures (0, 180, 280) in UHT-treated milk, while unpasteurized and LTLT-pasteurized only had significant (p<0.05) differences between 0 bar and 180 bar. The UHT-treated milkproducts always had the biggest average particlesize. Digestion had significant (p<0.05) increasing effect on particlesize for UP0 and LTLT0.

Of homogenization and pasteurization, the latter had the most significant (p<0.05) effect on individual changes in fatty acid concentration in the various extracted fractions (neutral lipids and free fatty acids) in the different milk product before and after digestion. There was the least significant (p<0.05) effect of homogenization and pasteurization on individual concentration of free fatty acids after digestion. Homogenization and the interaction between the experimental factors also had a significant (p<0.05) effect on individual fatty acid concentration after digestion, but to a lesser extent. Neither of the products showed significant differences in lipolysis. Sensory analysis showed that homogenization affects taste more than UHT-treatment.