Lait 84 (2004) 343-358
DOI: 10.1051/lait:2004012

The size of native milk fat globules affects physico-chemical and functional properties of Emmental cheese

Marie-Caroline Michalski, Bénédicte Camier, Valérie Briard, Nadine Leconte, Jean-Yves Gassi, Henri Goudédranche, Françoise Michel and Jacques Fauquant

UMR Science et Technologie du Lait et de l'Oeuf, INRA-Agrocampus, 65, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France

(Received 19 November 2003 - Accepted 19 February 2004 - Published online 7 June 2004)

Abstract - Emmental cheeses were produced using either small (~3 m, SFG) or large (~6 m, LFG) native milk fat globules obtained by a patented microfiltration process. Ripened SFG cheeses were less flexible and less firm than LFG cheeses. Indeed, the SFG cheeses contained more moisture and underwent greater proteolysis than the LFG cheeses 52 d after manufacture. However, lipolysis was three-fold lower in SFG cheeses. This was linked to the milk fat structure in Emmental cheese: larger inclusions of denuded destabilized fat were observed in LFG cheeses, whereas more fat globules were observed in SFG cheeses. One Emmental cheese was produced using homogenized milk fat globules, in which lipolysis was dramatically increased and unacceptable. For a given size range, the structure of milk fat is thus of tremendous importance regarding lipolysis and small natural milk fat globules cannot be replaced by homogenized ones. The melting temperature and solid fat content of fat in Emmental cheese increased with native fat globule size. This is related to the improved functional properties of SFG cheeses, i.e., increased stretching, elastic increase and melting, and lower extrusion force compared with LFG cheeses. This study confirms, as previously pioneered using Camembert cheese manufacturing technology, that the use of native milk fat globules with different sizes can lead to a range of new dairy products with different physico-chemical and functional properties.

Résumé - Des propriétés physico-chimiques et fonctionnelles de l'emmental sont affectées par la taille des globules gras natifs du lait. Des emmentals ont été fabriqués en utilisant des globules gras natifs du lait de petit diamètre (~3 m) ou de grand diamètre (~6 m), obtenus par un procédé de microfiltration breveté. Les fromages affinés à petits globules sont moins souples et moins fermes que ceux à gros globules. En effet, les fromages à petits globules sont plus humides et plus protéolysés à 52 j d'affinage. Cependant, la lipolyse est trois fois moindre dans les fromages à petits globules, ce qui est lié à la structure de la matière grasse dans les emmentals : les emmentals à gros globules présentent de plus grandes inclusions de matière grasse déstabilisée, tandis que ceux à petits globules semblent contenir plus de globules gras. Un emmental a été fabriqué avec des globules homogénéisés, ce qui a conduit à une lipolyse bien plus importante et inacceptable sensoriellement. Ainsi, pour une taille de globules gras donnée, la structure de la matière grasse est très importante en ce qui concerne la lipolyse et des globules homogénéisés ne peuvent pas remplacer des petits globules natifs. Le point de fusion et la teneur en solides de la matière grasse dans les emmentals augmentent avec la taille des globules gras natifs. Ceci peut expliquer les meilleures aptitudes fonctionnelles des emmentals à petits globules, c'est-à-dire, de meilleurs filant, gain d'élasticité et fondant, et une force d'extrusion plus faible que les emmentals à gros globules. Comme nous l'avions mis en évidence précédemment dans le cadre d'une toute autre technologie fromagère (camembert), cette étude confirme que l'utilisation de globules gras natifs du lait de tailles différentes permet de développer de nouveaux produits laitiers avec différentes propriétés physico-chimiques et fonctionnelles.

Key words: Milk fat / fat globule / Emmental cheese / cheese yield / rheology / particle size / microfiltration / functional property

Mots clés : Matière grasse du lait / globule gras / emmental / rendement fromager / granulométrie / rhéologie / propriété fonctionnelle / microfiltration

Corresponding author: Marie-Caroline Michalski mcmichal@labtechno.roazhon.inra.fr

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