Dairy Sci. Technol. 88 (2008) 549-572
DOI: 10.1051/dst:2008017

Pre-treatment of cheese milk: principles and developments

Alan L. Kelly¹, Thom Huppertz² and Jeremiah J. Sheehan<sup>3

1</sup>  Department of Food and Nutritional Sciences, University College Cork, Ireland
²  NIZO Food Research, Ede, The Netherlands
³  Moorepark Food Research Centre, Fermoy, Co. Cork, Ireland

Published online: 9 October 2008

Abstract - Classically, very few pre-treatments are applied to milk for cheese-making, with some cheese varieties simply made from raw whole milk, but most made from pasteurised milk of which the composition (e.g., fat:protein ratio) may have been standardized. However, there has been consistent interest in more novel and sophisticated strategies for pre-treatment of cheese-milk. Approaches explored include the use of alternative processing technologies (e.g., membrane filtration, high-pressure treatment, homogenisation, heat treatments more severe than pasteurisation) or addition of sources of protein or milk solids (e.g., milk powders, whey protein products) or enzymes. The principal reasons for such pre-treatments of cheese-milk are: (1) to control the microbiology of the raw milk and the resulting cheese better than is possible by pasteurisation (e.g., inactivation or removal of spores, control of non-starter lactic acid bacteria); (2) increasing the yield of cheese, e.g., through heat- or pressure-induced incorporation of whey proteins, or enhancing sensory properties of reduced fat cheese by direct addition of microparticulated whey proteins; (3) manipulation of cheese ripening, e.g., reducing the likelihood of off-flavour development by inactivation of enzymes or accelerating ripening through increasing enzyme-substrate interactions; or (4) improving the texture and other functional properties, e.g., melting. Finally, the considerations for manufacture and ripening of different cheese varieties, or sub-classes of specific varieties (e.g., low-fat cheese) will clearly differ and add to the complexity of the technological options available. This article will review the key principles for pre-treatment of cheese-milk, as summarised briefly above.

Résumé - Pré-traitement du lait de fabrication de fromage : principes et avancées
Classiquement, très peu de pré-traitements sont appliqués au lait de fabrication de fromage : quelques variétés de fromage sont faites simplement à partir de lait entier cru, mais la plupart d'entre elles sont fabriquées à partir de lait pasteurisé dont la composition (par exemple rapport matière grasse/protéine) a pu être standardisée. Cependant, un intérêt constant s'est manifesté pour des stratégies nouvelles et plus sophistiquées pour le pré-traitement du lait de fromagerie. Les approches explorées incluent l'utilisation de technologies de traitement alternatives (par exemple filtration membranaire, haute pression, homogénéisation, traitements thermiques plus sévères que la pasteurisation) ou addition de sources de protéines ou de matière sèche de lait (par exemple poudres de lait, protéines de lactosérum) ou d'enzymes. Les principales raisons de tels pré-traitements du lait de fabrication fromagère sont : (1) de contrôler la microbiologie du lait cru et du fromage résultant, mieux que ce qui est possible par pasteurisation (par exemple inactivation ou retrait des spores, contrôle des bactéries lactiques non levain) ; (2) d'accroître le rendement en fromage, par exemple en induisant l'incorporation de protéines de lactosérum par traitement thermique ou haute pression, ou d'améliorer les propriétés sensorielles du fromage allégé en matière grasse par l'addition directe de protéines de lactosérum microparticulées ; (3) d'orienter l'affinage du fromage, par exemple en réduisant la probabilité de développement de défauts de flaveur par inactivation d'enzymes ou en accélérant l'affinage en accroissant les interactions enzyme-substrat ; ou (4) d'améliorer la texture et les autres propriétés fonctionnelles, par exemple la fonte. Finallement, les facteurs à considérer pour la fabrication et l'affinage des différentes variétés de fromage, ou classes de variétés spécifiques (par exemple fromages allégés) vont différer clairement et augmenter la complexité des options technologiques disponibles. Cet article passe en revue les principes clés pour le pré-traitement du lait de fabrication de fromage tels que résumés brièvement précédemment.

Key words: milk /  cheese /  heat treatment /  membrane separation /  high pressure /   homogenisation /  standardisation

Mots clés : lait /  fromage /  traitement thermique /  séparation par membrane /  haute pression /  homogénéisation /  standardisation

Corresponding author: a.kelly@ucc.ie

© INRA, EDP Sciences 2008