Dairy Sci. Technol. 88 (2008) 573-594
DOI: 10.1051/dst:2008010

Some perspectives on the use of cheese as a food ingredient

John A. Lucey

Department of Food Science, University of Wisconsin-Madison, 1605 Linden Drive, Madison, WI 53706, USA

Published online: 20 September 2008

Abstract - Over the past few decades, cheese has been growing in commercial importance in the food industry because of its use as an ingredient, including as a topping on pizza, filling in appetizers, slices on hamburgers, and sauces in pasta dishes. Traditionally, cheeses like Mozzarella, cheese powders, processed and imitation cheeses were the main ingredient cheeses but now there are a growing number of other cheese types being used as ingredients, e.g. in the US these include pizza type (i.e. cheese not meeting the standard of identity for Mozzarella), Hispanic and cream cheeses. For ingredient cheeses, such as Mozzarella, considerable research has been conducted on the impact of altering milk composition, manufacturing conditions and the type of starter cultures on the functional properties that are important for its use as an ingredient, e.g. slicing, shredding and melting properties. It is now recognized that insoluble calcium associated with the caseins in cheese plays a critical role in cheese texture, including melting properties. The total and insoluble calcium contents can be controlled by altering the critical pH values during manufacture, e.g. at coagulation or whey draining. Post-manufacture changes in the proportions of insoluble/soluble calcium are primarily responsible for most of the early changes in cheese texture and not proteolysis as was commonly believed until recently. End-users of cheese in various foods routinely demand consistent functionality over a long shelf-life and the cheese has to meet very specific performance targets, e.g. color and flow. Various approaches to modify the insoluble calcium content in cheese, studies on the performance of cream cheese as an ingredient and strategies to extend the acceptable performance window for cheese are described. A framework is presented that allows cheese texture and functional properties to be described in terms of specific molecular interactions of the caseins.

Résumé - Quelques perspectives sur l'utilisation du fromage en tant qu'ingrédient alimentaire
Au cours des dernières décennies, le fromage a pris une importance commerciale croissante dans l'industrie alimentaire du fait de son utilisation comme ingrédient, tel que garniture sur pizza ou dans les produits apéritifs, tranches sur hamburgers et sauces dans les plats de pâtes. Les fromages comme la Mozzarella, les poudres de fromages, les fromages fondus ou imitations ont été traditionnellement les principaux fromages ingrédients. Actuellement, un nombre croissant d'autres types de fromage sont utilisés comme ingrédients, comme par exemple aux États-Unis, les fromages de type pizza (c'est-à-dire des fromages non conformes aux normes pour l'appellation Mozzarella), des fromages hispaniques ou des Cream-cheeses. Pour les fromages ingrédients tels que la Mozzarella, une recherche considérable a été faite sur l'impact des modifications de la composition du lait, des conditions de fabrication et du type de levain sur les propriétés fonctionnelles importantes pour leur utilisation comme ingrédient, par exemple l'aptitude au tranchage, au broyage et à la fonte. Il est maintenant reconnu que le calcium insoluble associé aux caséines dans le fromage joue un rôle critique dans la texture du fromage et ses propriétés de fonte. Les teneurs en calcium total et insoluble peuvent être contrôlées en modifiant les valeurs de pH critique au cours de la fabrication, par exemple lors de la coagulation et de l'égouttage du lactosérum. Après la fabrication, ce sont les changements dans les proportions de calcium insoluble/calcium soluble qui sont principalement responsables de la plupart des premiers changements dans la texture du fromage, et non pas la protéolyse comme on le croyait jusqu'à récemment. Pour plusieurs applications, l'utilisateur final de fromage exige systématiquement des fonctionnalités constantes sur une longue durée de vie et le fromage doit répondre à des objectifs de performance très spécifiques, par exemple la couleur et l'écoulement. Différentes approches pour modifier la teneur en calcium insoluble dans le fromage, des études sur les performances du Cream-cheese comme ingrédient et les stratégies pour élargir la plage des performances acceptables du fromage sont décrites. Les grandes lignes permettant la description de la texture et des propriétés fonctionnelles des fromages sont présentées sous l'angle des interactions moléculaires spécifiques des caséines.

Key words: functionality /  insoluble calcium /  rheology /  texture

Mots clés : propriété fonctionnelle /  calcium insoluble /  rhéologie /   texture

Corresponding author: jalucey@facstaff.wisc.edu

© INRA, EDP Sciences 2008