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Issue
Lait
Volume 79, Number 5, 1999
Page(s) 489 - 501
DOI https://doi.org/10.1051/lait:1999540
Lait 79 (1999) 489-501
DOI: 10.1051/lait:1999540

Soft goat cheeses at different ripening stages: cheese structure, composition and non solvent water

Alice Pierrea, Françoise Michela, Yvon Le Graëta and Jeannine Berrierb

a  Laboratoire de recherches de technologie laitière, Inra,65, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes cedex, France
b  Unité sciences du sol et agronomie de Rennes et Quimper, Inra, 65, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes cedex, France

(Received 4 June 1998; accepted 17 May 1999)

Abstract - Soft goat cheeses of the Sainte-Maure variety were studied at different ripening stages to characterise their microstructure in relation to their composition and water content. The internal liquid phase of the cheeses was extracted by hydraulic pressure and analysed. Non solvent water (NSW) in cheese was calculated according to the method of van Boatel and Wastrel from the concentration of some completely dissolved components such as potassium (K), sodium (Na) or β-lacto globulin (β-Lg) in the liquid fraction compared to that in the whole cheese. The values obtained for NSW in the 7-d-old cheeses were 1.1, 0.8, 2.1 g.g-1 casein (CN) for K, Na and β-Lg, respectively. A reduction in NSW values was observed during ripening, down to 0.6 g.g-1 CN for K and Na and 1.3 g.g-l CN for β-Lg in the 58-d-old cheese. Total water content of cheese decreased during ripening from 4.7 to 1.9 g-g-1 CN, so that the relative proportion of NSW to total water increased during ripening. Very different cheese microstructures were observed at the beginning and end of the ripening period. In the early stage of ripening the structure of cheese was loose, characterised by accelerated enzymatic reactions which developed in the aqueous phase as a result of proteolysis. A rapid decrease in the water content occurred due to evaporation at the cheese surface, facilitated by the easy movement of water from the inner part of cheese to the surface through the open and porous structure. During these early stages of ripening, pressing of the cheese led to high flow rates of liquid. When cheese total solids reached 600-650 g.kg-1, which occurred after ~43 d of ripening, the cheese microstructure became more compact. The residual water had a slower diffusion rate in the structure, as indicated by the lower variation in the cheese water content with lime. Residual water was mainly non solvent. The proteolytic rate in the cheeses decreased, probably due to the lower content in solvent water. The kinetics of the pressing at this stage was characterised by a low flow rate. © Inra / Elsevier, Paris.


Résumé - Caractérisation du fromage de chèvre à différents stades de maturation : structure du fromage, composition et détermination de l'eau non solvante
Des fromages de chèvre de type Sainte-Maure ayant des durées d'affinage de 7 à 58 j ont été caractérisés par leur microstructure, leur composition et leur teneur en eau afin de déterminer l'évolution se produisant au cours de l'affinage. La fraction liquide des fromages a été extraite par pressage hydraulique et analysée pour connaître la concentration des constituants se trouvant en solution dans les fromages. La comparaison de la concentration des solutés dans la fraction liquide et dans le fromage a permis de calculer la quantité d'eau non solvante du fromage relativement à deux types de constituants se trouvant entièrement à l'état soluble, des calions, le potassium (K) et le sodium (Na), et une protéine, la B-lacto-globuline (B-Lg). L'eau non solvante pour le K et le Na était respectivement de 1,1 et de0,8g.g-1 de caséine (CN) dans le fromage à 7 j, et diminuait un peu au cours de la maturation pour atteindre 0,6 g.g-1 CN pour les deux cations à 58 j d'affinage. Pour la B-Lg. ces valeurs étaient respectivement de 2,1 et l,3 g.g-1 CN. La valeur de l'eau non solvante pour la protéine était donc ~2,5 fois plus élevée. L'eau totale du fromage diminuait de 4,7 à 1,9 g.g -1 CN, si bien que la proportion d'eau non solvante dans l'eau totale augmentait au cours de la maturation. L'ensemble des résultats obtenus par l'étude de la microstructure. de la cinétique de pressage et de la composition biochimique a permis d'interpréter les observations. Les fromages en début d'affinage ont une structure lâche et hydratée dont l'évolution est caractérisée par une dynamique élevée des phénomènes enzymaliques se déroulant en phase aqueuse, et par une diminution rapide de la teneur en eau, due à une évaporation de l'eau à la surface du fromage et à son renouvellement facile par un gradient d'eau de l'intérieur du fromage vers l'extérieur à travers une microstructure très ouverte et poreuse. À ce stade, l'eau est extractible par pressage avec des rendements élevés. Lorsque la teneur en extrait sec du fromage atteint 600-650 g.kg-1, ce qui correspond à 43 j d'affinage, la microstructure du fromage apparaît comme compacte. L'eau résiduelle est majoritairement de l'eau non solvante. La dégradation protéique se ralentit du l'ail de la faible teneur du fromage en eau disponible comme solvant. La teneur en eau du fromage ne varie plus que lentement, sans doute du fait que l'eau résiduelle est fortement retenue par les brins de paracaséine eux-mêmes et de ce fait la diffusion de l'eau résiduelle est plus lente dans ce milieu compact. © Inra / Elsevier, Paris.


Key words: goat cheese / non solvent water / hydraulic pressing / desorption / structure

Mots clés : fromage de chèvre / eau non solvante / pressage hydraulique / structure

Corresponding author: Alice Pierre apierre@labtechno.roazhon.inra.fr