“Smart Yoghurt” – Combining innovative technologies towards more efficient yoghurt manufacturing

Tradisjonell varmebehandling (>80 °C, inntil 30 min) kan påvirke de ernæringsmessige og organoleptiske egenskapene til meieriprodukter negativt, og påvirker også industriens øko-fotavtrykk. Teknologier som ikke tar i bruk varme har fått oppmerksomhet, f.eks. høytrykksprosessering (HPP), ultralyd (US) og bruk av karbondioksid (CO2), enten alene eller kombinert, som et miljøvennlig alternativ til varmebehandling i meieriindustrien. Rekonstituert skummetmelk ble enten utsatt for varmebehandling (85 °C i 20 min, etterfulgt av inokulering med starter kultur) som en kontroll eller en sekvensiell behandling av CO2-HPP-US (kombinasjonsteknologi) i et 23 fullt faktorialt forsøk som følger: melkeprøven ble pakket med CO2 i en sous-vide pose og umiddelbart behandlet med HPP (400 eller 600 MPa, 5 eller 15 min), etterfulgt av inokulering og US behandling (68 kHz, 300 W, 42 °C, 5 eller 15 min). Dette førte til åtte kombinasjoner av HPP trykk, HPP tid og US tid. Alle prøvene ble fermentert ved 42 °C til pH 4.6 og yoghurten ble så lagret ved 4 °C. Kombinasjonsteknologi, spesielt med US behandling i 15 minutt reduserte den totale fermenteringstiden sammenlignet med varmebehandlet kontroll. Yoghurtgel produsert ved HPP 400 i 15 minutter hadde viskoelastiske egenskaper sammenlignbare med kontrollen, men med større standardavvik som indikerer variasjon i geleringsprosessen. Lavere plastisk deformasjon og deformasjonskraft av yoghurten indikerte at bruk av kombinasjonsteknologi generelt resulterte i en skjørere gel med svakere bindinger innad i gelnettverket sammenlignet med varmebehandlet kontroll. Basert på total fermenteringstid, viskoelastiske egenskapene og teksturegenskaper av yoghurtgelen, ble kombinasjonsteknologien 400 MPa, 15 min, US 15 min valgt for videre karakterisering, blant annet mikrobiell vekst av startkulturen under fermentering, native- og SDS-PAGE analyse av melkeprotein og lagringsstabilitet etter 1, 7, 14, 21, 28 og 42 dagers lagring ved 4 °C. Den mikrobielle veksten under fermentering av lignende i melk behandlet med kombinasjonsteknologi og varme, noe som indikerer at behandlingsforholdene ikke påvirket veksten og den metabolske aktiviteten av starterkulturen. Under lagring hadde yoghurt produsert ved bruk av kombinasjonsteknologi og varmebehandling lignende antall kolonidannende enheter av starterkulturen, ettersyrning og titrerbar syre