Lait 87 (2007) 1-19
DOI: 10.1051/lait:2007001

Influence of processing on the fatty acid composition and the content of conjugated linoleic acid in organic and conventional dairy products - a review

Walter Bisig^{a, b}, Pius Eberhard^a, Marius Collomb^a and Brita Rehberger<sup>a

a</sup>  Agroscope Liebefeld-Posieux Swiss Federal Research Station for Animal Production and Dairy Products (ALP), Schwarzenburgstr. 161, 3003 Bern, Switzerland
^b  University of Applied Sciences Berne, Swiss College of Agriculture, Länggasse 85, 3052 Zollikofen, Switzerland

(Received 11 July 2006 - Accepted 10 January 2007 - Published online 22 March 2007)

Abstract - An overview of the present knowledge on the influences of dairy processing and storage on the content of conjugated linoleic acids (CLA) and to possible differences between organic and standard products is given. In organic dairy products CLA was reported to be from not significantly up to 135% higher. Newer studies on the effect of heating steps show no changes in CLA content or isomer profiles, with the exception of microwaving, where CLA was decreased by up to 53%. In commercial dairy products no effects of fermentation on CLA content were observed. Recent studies on cheese showed no changes in the CLA content during manufacturing or ripening. CLA content was stable during butter-making out of CLA-enriched milk. In several more recent investigations with probiotic bacteria (lactic acid bacteria such as Lactobacillus rhamnosus or Lactobacillus acidophilus, and propionibacteria and bifidobacteria such as B. breve and B. dentium) or other strains of these bacteria groups on a laboratory scale, an increase in CLA could be observed under the condition that free linoleic acid (LA) was available in the culture medium. Conversion rates reached up to 87% with Propionibacteria freudenreichii ssp. shermanii. In cultivated form, B. breve reached a comparably high concentration of 398 mg CLA·L^-1 broth. Especially high concentrations of up to 40 g CLA·L^-1 broth could be produced with resting cells of Lactobacillus plantarum and Lb. acidophilus or with immobilised cells of Lb. delbrueckii ssp. bulgaricus. CLA formation in yoghurt could be observed under the condition that free LA was added. After 14 days of storage the increase was 77%. Specific procedures allow one to increase the content of CLA in a fraction. These procedures are dry fractionation (63% increase), fractionation using supercritical carbon dioxide (89% increase) and crystallisation (concentration 2.5 times). Numerous studies on the shelf-life stability of CLA-enriched dairy products showed no significant differences in flavour quality parameters.

Résumé - Influence de la fabrication sur la composition des acides gras et la concentration en acides linoléiques conjugués dans des produits laitiers biologiques et standards. La présente étude donne une vue d'ensemble des connaissances concernant l'influence de la fabrication et du stockage des produits laitiers sur la concentration en acides linoléiques conjugués (CLA) et les différences possibles entre les produits biologiques et les produits standards. Dans les produits laitiers bio, il est reporté que la concentration en CLA est plus élevée dans des proportions allant de non significatif à 135 %. Il ressort de nouvelles études conduites sur l'effet du chauffage que celui-ci n'entraîne aucune modification au niveau de la concentration en CLA ou de la répartition des isomères, à l'exception du chauffage par micro-onde avec lequel la concentration en CLA pouvait être inférieure de 53 %. De même, aucun effet de la fermentation sur la concentration en CLA dans les produits laitiers du commerce n'a été observé. Des études récentes sur le fromage n'ont montré aucune modification de la concentration en CLA pendant la fabrication ou la maturation. La concentration en CLA est restée stable pendant la fabrication de beurre à base de lait enrichi en CLA. Dans plusieurs études plus récentes effectuées à l'échelle du laboratoire avec des bactéries probiotiques (bactéries lactiques comme Lactobacillus rhamnosus ou Lactobacillus acidophilus, bactéries propioniques et bifidobactéries comme B. breve et B. dentium) ou d'autres souches de ces groupes de bactéries, il a été observé une augmentation de la concentration en CLA en présence d'acide linoléique libre (LA) dans le milieu de culture. Les taux de conversion ont atteint jusqu'à 87 % avec Propionibacteria freudenreichii ssp. shermanii. Sous forme cultivée, B. breve a atteint une concentration comparativement élevée de 398 mg CLA·L^-1 de milieu de culture. Des concentrations particulièrement élevées allant jusqu'à 40 g CLA·L^-1 de milieu de culture ont pu être produites avec des cellules de Lactobacillus plantarum et de Lb. acidophilus qui ne sont plus actives ou avec des cellules immobilisées de Lb. delbrueckii ssp. bulgaricus. Par ailleurs, la formation de CLA dans le yoghourt a été observée dans la mesure où l'on y ajoutait du LA libre. En effet, après 14 jours d'entreposage, l'augmentation était de 77 %. Des procédés spécifiques permettent d'augmenter la concentration de CLA dans une fraction ; il s'agit entre autres du fractionnement à sec (63 % d'augmentation), du fractionnement au dioxyde de carbone supercritique (89 % d'augmentation) et de la cristallisation (concentration : 2,5 fois). De nombreuses études sur la stabilité pendant l'entreposage des produits laitiers enrichis avec des CLA ne montrent aucune différence significative au niveau des paramètres sensoriels de qualité.

Key words: conjugated linoleic acid / dairy product / processing / shelf-life stability / organic product

Mots clés : acide linoléique conjugué / produit laitier / transformation / stabilité pendant l'entreposage / produit biologique

Corresponding author: Walter Bisig walter.bisig@alp.admin.ch

© INRA, EDP Sciences 2007