Karakterisering og videreforedling av konsentrerte melkefraksjoner

An increased interest for protein-rich yoghurts has been noted in the market over the last years. These types of yoghurts are often sold as "Greek yoghurts". The production of protein-rich yoghurts involves a concentration-step, which leads to an increased amount of acid whey as a byproduct. Acid whey is a challenge to the industry, as it has limited application. Other challenges in the production of protein-rich yoghurts, are related to the textural properties of the yoghurt. New production methods that can overcome these challenges, are of great interest to the industry. First of all, the industry must be critical when choosing membranes for microfiltration. Poresizes of the membrane affect the fractionation of proteins, and membranes meant to separate caseins and whey proteins, should retain all caseins and permeate whey proteins. This work concluded that ceramic membranes with a poresize of 0.10 µm gave a better fractionation of caseins and whey proteins, compared to ceramic membranes of poresizes of 0.05 µm and 0.20 µm. However, during microfiltration of milk using ceramic membranes of poresize 0.20 µm, a fractionation of caseinmicelles based on their size was observed. A production of "large" casein fraction (~180 nm) and «small» casein fraction (~130 nm) was identified. A new process for production of protein-rich yoghurt has been studied. By moving the concentration step from prior, to after fermentation, the production of acid whey was eliminated. Yoghurts containing 8% protein was produced by adding native whey protein concentrate to casein concentrate from microfiltered milk. A reduction in the heat treatment of the yoghurt milk was necessary to reduce the firmness of the yoghurt. A firm yoghurt is correlated with a grainy and unpleasant texture. The combination of a high protein concentration and the presence of native whey proteins in the heat treated yoghurt milk, resulted in a smooth and viscous protein-rich yoghurt. The size of caseinmicelles are of significant importance to the rheological properties of set-type yoghurt. Yoghurt milk containing smaller casein micelles gave a more firm and elastic yoghurt gel, compared to lager casein micelles. Protein is a valuable milk component, and using a concentrate with smaller casein-micelles, might reduce the amount of proteins needed to achieve a certain gelstrength of the product. Results of this work show that microfiltration, an industrially useful technology, can be used to separate casein micelles of different size. All these findings are published in international literature.

Fraksjonering av kumelk innebærer framstilling av en kaseinrik og en myseproteinrik fraksjon, der konsentratet vil være den kaseinrike fraksjonen. Konsentratet vil således ha en vesentlig høyere proteinkonsentrasjon enn vanlig melk, og samtidig vil andele n myseprotein være betydelig lavere som følge av filtreringen. Ved å endre melkas sammensetning på denne måten, er det mulig å få større kontroll over råstoffet som går inn i de videre produksjonsprosessene, enn det som er mulig i dag. Fraksjonering av ku melk er særdeles interessant med tanke på inntjeningspotensialet i form av proteinstandardisering, reduserte grensemelk-faser, økt mulighetsrom for syrnede melkeprodukter og økt osteutbytte. Ved anvendelse av melkas kaseinfraksjon til ysting, vil det være stort behov for studie av tilpasset ystingsteknologi og ostens modningsforløp. Samtidig vil det være rom for utvikling av helt nye produkter med utgangspunkt i melkefraksjoner som råstoff. Fraksjonering på forskjellige måter og med forskjellige teknolog iske hjelpemidler kan være av interesse for å oppnå en større inntjening av kjernemelk som råstoff. Kjernemelk inneholder en relativ høy mengde komponenter fra fettkulemembranen. Hovedgruppene av komponentene er proteiner (membranproteiner), som bare finn es i membranen, og polare lipider, hvorav forskjellige fosfolipider utgjør hoveddelen. Både membranproteinene, og i særlig grad fosfolipidene, har såkalte funksjonelle egenskaper. De kan dermed bidra til å fremme positive egenskaper i de produktene de ben yttes, for eksempel som stabilisatorer og emulgatorer. De konsentrater en kan oppnå vil måtte analyseres nøye med hensyn på sammensetning og funksjonalitet. Arbeidsfeltet med fraksjonering av melk utgjør en stor satsing for TINE, og det er vesentlig at det bygges opp grundig kompetanse på feltet.