Lait 84 (2004) 375-384
DOI: 10.1051/lait:2004013

Effect of the particle size of spray-dried milk powder on some properties of chocolate

Kieran Keogh, Cathriona Murray, James Kelly and Brendan O'Kennedy

Teagasc, Dairy Products Research Centre, Moorepark, Fermoy, Co. Cork, Ireland

(Received 1 September 2003 - Accepted 18 March 2004 - Published online 7 June 2004)

Abstract - Spray-dried milk powders have a median particle size of 30-80 m. Roller-dried powder particles, which are larger (about 150 m), are preferred for chocolate making. Spray-drying variables were therefore studied to produce larger powder particles for chocolate. The particle size of the spray-dried powders increased with increasing size of the spray nozzle orifice used. The free-fat content, vacuole volume and insolubility index of the powders increased at the above normal air outlet temperatures used to dry the large powder particles. Vacuole volume and moisture contents typical for spray-dried powders were obtainable at air outlet temperatures up to 90 °C. The particle size of the chocolate mix after refining and the Casson yield value of the chocolate after conching reached minimum values using spray-dried powders with median particle size values of 132-162 m. These minimum values in the chocolates were also correlated with higher contents of free-fat and lower vacuole volumes in the powders. The spray-dried powders produced good quality British-style chocolates, where the particle size after refining is conventionally <26 m, but not continental chocolates, where the particle size should be <20 m.

Résumé - Effets de la taille des particules de la poudre de lait sur les propriétés du chocolat. La taille moyenne des particules des poudres de lait séchées par atomisation est, en générale, comprise entre 30 et 80 m. En chocolaterie, on préfère l'emploi de poudres de lait séché sur rouleaux (taille des particules de l'ordre de 150 m). Ainsi la modification des conditions de séchage par atomisation, pour obtenir des particules de taille plus élevée, a été étudiée pour cet usage. La taille des particules des poudres atomisées augmentait avec l'accroissement du diamètre des buses utilisées. La teneur en matière grasse libre, le volume vacuolaire et l'indice d'insoluble des poudres étaient accrus avec l'élévation de la température de l'air de sortie. Le volume vacuolaire ainsi que la teneur en eau recherchés pour l'utilisation en chocolaterie étaient obtenus pour une température d'air de sortie de 90 °C. Les poudres ainsi obtenues, avaient des particules de taille moyenne comprise entre 132 et 162 m, une teneur élevée en matière grasse libre et un faible volume vacuolaire. Ces poudres satisfaisaient ainsi aux valeurs minimales requises pour le « mix » chocolat après raffinage et pour la valeur limite d'écoulement selon Casson après conchage. Elles permettaient l'obtention de chocolat de type britannique de bonne qualité (où il est recherché des particules de taille <26 m, après raffinage et conchage), mais elles ne convenaient pas pour l'utilisation en fabrication de chocolats de type européen (où il est recherché des particules de taille <20 m).

Key words: Spray-drying / milk powder / particle size / chocolate rheology

Mots clés : Poudre de lait / séchage / atomisation / taille de particule / rhéologie du chocolat

Corresponding author: Kieran Keogh kkeogh@moorepark.teagasc.ie

© INRA, EDP Sciences 2004