Lait 82 (2002) 531-539
DOI: 10.1051/lait:2002030

Effect of milk composition on spray-dried high-fat milk powders and their use in chocolate

Kieran Keogh^a, Myra Twomey^a, Brendan O'Kennedy^a and Donal Mulvihill<sup>b

a</sup>  Dairy Products Research Centre, Teagasc, Moorepark, Fermoy, Co. Cork, Ireland
^b  Food Chemistry, Department of Food Science and Technology, University College Cork, Ireland

Abstract
High-fat and skim-milk powders were produced under constant processing conditions from Spring and Autumn herd milks. The influence of the seasonal variation in protein and solid-fat contents at 10 °C of these milks on some properties of the milk powders was determined. The free-fat content and the median particle size of high-fat milk powders were significantly ( P < 0.05) affected by the protein content and solid-fat content of the milk. There was a curvilinear relationship between the median powder particle size and solid-fat content at 10 °C of the milks. Milk composition did not significantly affect the properties of the skim-milk powders studied. The results showed that it is possible to predict the free-fat content of high-fat milk powders from the protein and solid-fat content of the milks used. Relationships between the spray-dried high-fat milk powder properties and the rheology of milk chocolate at the end of conching and its final hardness were then determined. Eleven spray-dried high-fat milk powders were blended with skim-milk powders to give a 26% fat ingredient for chocolate manufacture. The Casson viscosity (Pas) of the chocolate at 40 °C at the end of conching decreased as the free-fat content increased ( P < 0.01) and as the powder median particle size increased ( P < 0.05). The Casson yield value (Pa) at 40 °C at the end of conching decreased ( P < 0.01) as the solid fat content at 10 °C increased. The hardness of the tempered milk chocolate was significantly reduced as the free-fat content increased ( P < 0.05) and as the particle size increased ( P < 0.05). It was concluded that spray-dried high-fat milk powders with different properties can be used to make chocolates with a range of viscosities and yield values for different end uses.

Résumé
Effet de la composition du lait sur les poudres de lait à teneur élevée en matière grasse séchées par atomisation et leur utilisation dans la fabrication de chocolat. Des poudres de lait grasses et maigres ont été produites dans des conditions de fabrication constantes à partir de laits de troupeaux de printemps et d'automne. L'influence de la variation saisonnière des teneurs en protéines et matière grasse solide à 10 °C de ces laits sur quelques propriétés des poudres de lait a été déterminée. La teneur en matière grasse libre et la taille des particules (D (v, 0,5)) de poudres de lait à teneur élevée en matière grasse était affectée significativement ( P > 0,05) par la teneur en protéines et en matière grasse solide du lait. Il y avait une relation curvilinéaire entre la taille des particules (D (v, 0,5)) de la poudre et la teneur en matière grasse solide à 10 °C des laits. La composition du lait n'affectait pas significativement les propriétés des poudres de lait écrémé étudiées. Les résultats ont montré qu'il est possible de prédire la teneur en matière grasse libre des poudres de lait à teneur élevée en matière grasse à partir de la teneur en protéines et en matière grasse solide des laits utilisés. La relation entre les propriétés des poudres atomisées de lait à teneur élevée en matière grasse et la rhéologie du chocolat au lait à la fin du conchage et sa fermeté finale ont ensuite été déterminées. 11 de ces poudres ont été mélangées avec des poudres de lait écrémé pour obtenir un ingrédient à 26 % de matière grasse pour la fabrication de chocolat. La viscosité Casson (Pas) du chocolat à 40 °C à la fin du conchage diminuait lorsque la teneur en matière grasse libre augmentait ( P < 0,01) et lorsque la taille de particules médianes augmentait ( P < 0,05). La valeur de rendement Casson (Pa) à 40 °C à la fin du conchage diminuait ( P < 0,01) lorsque la teneur en matière grasse solide à 10 °C augmentait. La fermeté du chocolat au lait à température ambiante était réduite de façon significative lorsque la teneur en matière grasse libre augmentait ( P < 0,05) et lorsque la taille des particules augmentait ( P < 0,05). On peut en conclure que les poudres atomisées de lait à teneur élevée en matière grasse avec des propriétés différentes peuvent être utilisées pour fabriquer des chocolats avec une gamme de viscosités et de valeurs de rendement permettant des usages différents.

Key words: Milk composition / milk powder composition / chocolate rheology

Mots clés : Composition du lait / composition de la poudre de lait / rhéologie du chocolat

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