Dairy Sci. Technol. 89 (2009) 463-483
DOI: 10.1051/dst/2009025

Influence of low calcium and low pH on melting characteristics of model Raclette cheese

Marie-Therese Fröhlich-Wyder, Dominik Guggisberg and Daniel Wechsler

Agroscope Liebefeld-Posieux Research Station ALP, 3003 Bern, Switzerland

Received 10 February 2009 – Revised 6 April 2009 – Accepted 21 April 2009 - Published online 23 June 2009

Abstract - The aim of this study was to demonstrate the influence of calcium (Ca) reduction on model Raclette cheese meltability using different technological and chemical methods. Analysis was carried out on the detailed chemical, textural and rheological properties of six different model Raclette cheeses: control Raclette cheese manufacture (CON); pre-ripening (PRE) of the cheese milk; and addition of either 50 or 25 g of citric acid to the wash water (CA50 and CA25) and addition of either 70 or 35 g of lactic acid to the wash water (LA70 and LA35). The compositional analysis of the samples was carried out within the first 24 h of manufacture and after 14 weeks of ripening. In particular, total calcium, insoluble calcium (Insol Ca), nitrogen fractions and pH were examined as they were considered important parameters for meltability. Total Ca and Insol Ca were both remarkably reduced in CA50 and CA25, and were increased in PRE, LA70 and LA35 compared to the CON. The results of this study suggest that citric acid in the wash water lowered the pH value of the Raclette cheese and chelated Ca from the colloidal calcium phosphate, but also changed the rheologically determined melting properties. Various parameters of the small amplitude oscillatory shear test as well as the increase in the force in the compression test and the elevated softening and dropping points all indicated a firmer texture of the CA50 and CA25 cheeses. However, the sensory data for CA50 revealed good “viscous”, “ropy” and “gummy” properties of the melted cheese. The apparent discrepancy between the sensory sensation and the rheological data seems to be related to changes in the water-binding capacity of the protein matrix.

Résumé - Influence d'une faible teneur en calcium et d'un pH bas sur les caractéristiques de fonte d'un fromage à raclette suisse modèle.
L'objectif de l'étude était de démontrer l'influence de la diminution de la teneur en calcium sur l'aptitude à la fonte du fromage à raclette suisse en utilisant différents moyens chimiques et technologiques. L'analyse a porté sur les propriétés chimiques, texturales et rhéologiques de 6 fromages à raclette suisse différents : fromage à raclette de fabrication témoin (CON), fromage fabriqué après prématuration du lait (PRE), fromage fabriqué avec ajout de 50 g ou 25 g d'acide citrique à l'eau de lavage (CA50 et CA25), ajout de 70 g ou 35 g d'acide lactique à l'eau de lavage (LA70 et LA35). L'analyse de la composition des échantillons a été effectuée dans les 24 premières heures de fabrication et après 14 semaines d'affinage. En particulier, la teneur en calcium total (Ca), en calcium insoluble (Insol Ca), la fraction azotée et le pH, considérés comme des paramètres importants dans l'aptitude à la fonte, ont été mesurés. Les teneurs en Ca et Insol Ca diminuaient considérablement dans CA50 et CA25, et augmentaient dans PRE, LA70 et LA35 par rapport au témoin CON. Les résultats de cette étude suggèrent que l'acide citrique dans l'eau de lavage abaissait le pH du fromage à raclette et chélatait le calcium provenant du phosphate de calcium colloïdal (CCP), mais diminuait aussi l'aptitude à la fonte déterminée par rhéologie. Divers paramètres du test de cisaillement oscillatoire à faible amplitude ainsi que l'augmentation de la force de compression et les valeurs élevées des points de ramollissement et de goutte indiquaient une texture plus ferme pour les fromages CA50 et CA25. Cependant, les données sensorielles pour CA50 révélaient de bonnes propriétés pour les attributs "visqueux", "filant" et "élastique" des fromages fondus. La divergence apparente entre la perception sensorielle et les données rhéologiques semble liée aux changements dans la capacité de liaison de l'eau de la matrice protéique.

Key words: Raclette cheese / melting / pH / calcium / rheology / sensory property

Mots clés : raclette / fonte / pH / calcium / rhéologie / propriétés sensorielles

Corresponding author: marie-therese.froehlich@alp.admin.ch

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