Lait 77 (1997) 279-296
DOI: 10.1051/lait:1997220

Nutritional, sensory and physico-chemical characterization of protein-standardized UHT milk

W. Rattray^a, P. Gallmann^b and P. Jelen<sup>a

a</sup>  Department of Agricultural, Food and Nutritional Science, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada
^b  Federal Dairy Research Institute, Liebefeld, Switzerland

(Received 3 May 1996; accepted 30 September 1996)

Abstract - The protein content of 1.7% fat milk was standardized 'downwards' from ~ 3.4% to values in the range ~ 3.2-2.6%, by mixing with ultrafiltration (UF) permeate obtained from skim milk or quarg acid whey. Normal or protein-standardized milk products were subjected to direct (150°C for 2.7 s) or indirect ( 138 °C for 1 s) ultra-high temperature (UHT) heat treatments and stored at 4 or 25 °C for up to 12 weeks. Standardization with skim milk permeate caused no change in the milk pH (6.7) and all milk products had excellent stability during direct or indirect UHT heating. Upon storage at 4 or 25 °C for up to 12 weeks no age gelation occurred, and increases in apparent viscosity and sedimentation were minimal. Nutritional quality was slightly reduced by the addition of skim milk permeate, due mainly to minor decreases in the content of protein, calcium, phosphorus and potassium. Sensory quality was similar to normal UHT milk, as shown by periodic triangle sensory tests. The use of acid whey permeate for downward protein standardization led to a better profile of micronutrients, compared to milk with skim milk permeate. In other respects its use was unsatisfactory; although the pH shift upon addition of acid whey permeate to milk was minor (from pH 6.7 to pH 6.50-6.65), neutralization to pH 6.8 was required to avoid protein coagulation during direct or indirect UHT heating. In both direct or indirect UHT milk, high apparent viscosity and excessive sedimentation developed upon storage and off-flavours were unacceptably strong.

Résumé - Caractérisation nutritive, sensorielle et physico-chimique de lait UHT standardisé en protéine
La teneur en protéines du lait partiellement écrémé (1,7 % MG) a été standardisée à la baisse depuis ~ 3,4 % à 3,2-2,6 % par addition de perméat provenant du traitement par ultrafiltration de lait écrémé ou de lactosérum obtenu lors de la fabrication de quarg. Les échantillons lactés ordinaires et standardisés en protéines ont subi un traitement ultra-haute température (UHT) selon une méthode de contact direct (2,7 s à 150 °C) ou indirect (15 s à 138 °C) avant d'être stockés pour une durée de 12 semaines à 4 °C ou 25 °C. La standardisation avec perméat de lait écrémé n'a produit aucun changement dans le pH du lait (6,7) et tous les échantillons ont montré une excellente stabilité face aux deux méthodes de traitement UHT. Au cours du stockage, à 4 ou 25 °C., jusqu'à 12 semaines, aucune gélification n'apparaissait et l'augmentation de la viscosité et la formation de sédiments restaient minimales. La qualité nutritionnelle était légèrement réduite par l'addition de perméat de lait écrémé, principalement à cause de la diminution de la teneur en protéines, calcium, phosphate et potassium. Des tests sensoriels triangulaires n'ont pas montré de différence organoleptique entre le lait UHT ordinaire et le lait UHT standardisé avec perméat de lait écrémé. L'utilisation de perméat de lactosérum de quarg pour la réduction standard en protéines produit une meilleure balance en éléments nutritifs comparé à l'addition de perméat de lait écrémé. Sur les autres points, l'addition de perméat de lactosérum de quarg n'est pas satisfaisante ; bien que la baisse du pH soit faible (de 6,7 à 6,5-6,65), une neutralisation à un pH de 6,8 a été nécessaire, afin d'éviter la coagulation des protéines durant le traitement UHT direct aussi bien qu'indirect. Pour les deux traitements UHT, une viscosité accrue et une sédimentation excessive sont apparues durant le stockage, ainsi que de fortes saveurs indésirables.

Key words: protein standardization / UHT milk / skim milk permeate / acid whey permeate

Mots clés : standardisation de protéines / lait UHT / perméat de lait écrémé / perméat de lactosérum acide