Original article

Influence of milk fatty acid composition and process parameters on the quality of ice cream

脂肪酸组成和工艺参数对冰淇淋质量的影响

Influence de la composition en acides gras du lait et des paramètres de fabrication sur la qualité de la crème glacée

¹ Technology and Food Science Unit, Institute for Agricultural and Fisheries Research (ILVO), Melle, Belgium
² Particle and Interfacial Technology Group, Faculty of Bioscience Engineering, Ghent University, Ghent, Belgium
³ Research Group EnBiChem, Department of Industrial Engineering and Technology, University College West Flanders, Kortrijk, Belgium
⁴ Laboratory of Food Technology and Engineering, Department of Food Safety and Food Quality, Faculty of Bioscience Engineering, Ghent University, Ghent, Belgium

^* Corresponding author (通讯作者): Karen.smet@ilvo.vlaanderen.be

Received: 15 May 2009
Revised: 18 December 2009
Accepted: 8 January 2010

Abstract

There has been considerable interest in recent years in altering the fatty acid composition of milk fat in dairy products to improve the long-term health of consumers. The objective of this study was to investigate the influence of altering the fatty acid composition and varying two process parameters (homogenization pressure and ageing temperature) on the quality of ice cream. The quality of ice cream (8% fat) was monitored before and after heat shock by assessing fat droplet size, solvent extractable fat content, texture analysis, meltdown tests and sensory analyses. The results suggest that a high solid fat content and low homogenization pressure correlated well with large particles and high amounts of solvent extractable fat, which resulted in firm ice cream with slow melting behaviour and good structure retention. In contrast, ageing temperature did not significantly influence fat destabilization. Following heat shock, the results suggested that the hardness of ice cream was not determined by any of the parameters investigated, but was probably dominated by the amount of ice crystals. A good melting behaviour was retained after heat shock, provided that a strong matrix of destabilized fat was produced during the freezing process. Even though differences could be observed in hardness and melting behaviour for different milk fats or process conditions, these differences were hardly identified by trained sensory panels. These results suggest that high-quality ice cream can be produced with an altered fatty acid composition without any alteration in the conventional production process, provided that ice cream is stored and consumed under ideal circumstances.

摘要

摘要 近年来，关于乳制品中脂肪酸组成对人体健康产生长期影响的问题引起了人们广泛的关注。 本文研究了脂肪酸组成和加工条件的变化对冰淇淋质量的影响。 通过测定热击前后脂肪颗粒大小、溶剂可提取脂肪的含量、质构分析、塌陷实验和感官评定来评价冰淇淋质量(含 8% 脂肪)。 实验结果证明了高固形物含量和低均质压力与大的脂肪颗粒和高含量的溶剂可提取脂肪具有正相关性，进而形成的坚硬冰淇淋具有较慢的溶化性和较好的质构保持性。 相反，老化温度并不能显著地影响脂肪的不稳定性。本研究中所有的参数对热击后冰淇淋的硬度没有影响，可能是由于硬度与冰晶的形成有关。 假设由于冷冻过程形成了非常不稳定的脂肪基质，通过热击可以使冰淇淋保持较好的溶化性。 尽管，脂肪含量和工艺参数的不同对冰淇淋硬度和溶化性还是有影响的，但是这种质量上的差异对一些专业的感官评定人员来讲还是难以区别的。 研究结果证明了在理想的贮藏条件和不改变常规工艺参数的前提下，通过改变脂肪酸组成还是可以生产出高质量的冰淇淋。

Résumé

Modifier la composition en acides gras de la matière grasse des produits laitiers en vue d’améliorer la santé à long terme des consommateurs a récemment fait l’objet de beaucoup d’intérêt. L’objectif de cette étude était de déterminer l’influence de modifications de composition en acides gras et de variations des conditions de fabrication sur la qualité de la crème glacée. La qualité de crèmes glacées (8 % de matière grasse) a été suivie avant et après un choc thermique en déterminant la taille des gouttelettes lipidiques, la quantité de matière grasse extractible par solvant, la texture, la fonte et par évaluation sensorielle. Les résultats suggèrent qu’une forte concentration en matière grasse et une faible pression d’homogénéisation étaient bien corrélées avec de grosses gouttelettes lipidiques et de fortes quantités de matière grasse extractible par solvant, donnant ainsi une crème glacée ferme, fondant peu et gardant une bonne structure. Au contraire, la température de conservation n’influençait pas significativement la déstabilisation de la matière grasse. Après un traitement thermique, la dureté de la crème glacée n’était influencée par aucun des paramètres testés, mais était probablement déterminée par la quantité de cristaux de glace. Un bon comportement de fonte était conservé après le choc thermique, à condition qu’une matrice solide de matière grasse déstabilisée soit formée pendant la congélation. Bien que des différences de dureté et de comportement à la fonte aient été induites par les différentes compositions en acides gras et conditions de fabrication mises en œuvre, ces différences n’étaient que difficilement perçues par un panel entraîné d’évaluation sensorielle. Ces résultats suggèrent qu’une crème glacée de haute qualité peut-être produite avec une composition en acides gras modifiée avec un procédé conventionnel, à condition que la crème glacée soit stockée et consommée dans des conditions appropriées.