Rasvattoman sekoitejogurtin liivatteen korvaamismenetelmät | Methods for substituting gelatin in non-fat stirred yoghurt

Tämän tutkielman tavoitteena oli löytää rasvattoman sekoitejogurtin valmistuksessa käytetylle liivatteelle ei-eläinperäinen korvaaja, jotta uudet kuluttajat, kuten lakto-ovovegetaristit ja eri uskontokuntiin kuuluvat ihmiset, voisivat käyttää rasvatonta jogurttia. Liivatteen korvaajina tutkittiin kahta elintarvike-entsyymiä: transglutaminaasia ja proteiiniglutaminaasia, muunneltua perunatärkkelystä sekä heraproteiinia. Korvaamisesta mahdollisesti aiheutuvia kuluja myös tarkasteltiin. Työn kirjallisuuskatsauksessa tutustuttiin maidon koostumukseen, jogurtin valmistukseen, geelin muodostukseen, rakenteeseen ja liivatteen korvaajiin. Jogurtit valmistettiin itse Valio Oy T&K:n prosessilaboratoriossa rasvattomasta luomumaidosta ja maitojauheesta. Tutkielman aikana suoritettiin myös kaksi tuotantokoeajoa, joissa liivate korvattiin elintarvike-entsyymeillä. Jogurteista mitattiin viskositeetti ja pH, laskettiin hiutaleet ja niiden makua ja ulkonäköä arvioitiin aistinvaraisesti kolmen viikon ajan. Jogurtteja verrattiin itse valmistettuun vertailunäytteeseen sekä Valion rasvattomaan jogurttiin. Entsyymikäsittelyn vaikutusta jogurtin proteiineihin tutkittiin geelielektroforeesin avulla. Tässä tutkimuksessa parhaimmiksi liivatteen korvaajiksi arvioitiin entsyymit ja heraproteiinilisäys. Parhaimmat ilman liivatetta valmistetut jogurtit vastasivat maultaan ja rakenteeltaan Valion rasvatonta jogurttia ja niiden viskositeetti oli jopa parempi. Jogurteissa ei havaittu merkittävää hiutaleisuutta eikä synereesiä. Tuotantomittakaavassa valmistetuissa jogurteissa havaittiin hiutaleisuutta ja synereesiä. Hiutaleisuudesta päästiin eroon Ytron-Z muokkaajalla. Viskositeetiltaan ja aistinvaraisilta ominaisuuksiltaan nämä jogurtit eivät eronneet nykyisestä rasvattomasta jogurtista. Tuotantokokeissa havaittiin myös, että jogurttien proteiinipitoisuuden lasku ei aiheuttanut rakenneongelmia. Tämän tutkimuksen perusteella jogurtin valmistusprosessin liivate voidaan korvata entsyymeillä ja jogurttimaidon proteiinipitoisuutta laskea ilman lisäkustannuksia.

The aim of this thesis was to find a suitable substitute of non-animal origin for fat free stirred yoghurt in order to attract new consumers such as vegetarians and people of different religions. The substitutes for gelatin studied here were two food enzymes (transglutaminase and proteinglutaminase), modified potato starch and whey protein. Costs of replacing the gelatin with food enzymes were also examined. Composition of milk, manufacturing process and structure of stirred yoghurt, formation of yoghurt gel and the substitutes for gelatin were reviewed in the literature section. The yoghurts were prepared in the process laboratory of Valio’s R&D using skimmed organic milk and milk powder. During the thesis two trials with food enzymes were also carried out in the production line of Valio’s non-fat yoghurt. Viscosity, pH and graininess of the yoghurts were measured and sensory analyses were conducted during three weeks of storage and the results were compared to handmade control yoghurt and to yoghurt that has been made in the production line in Riihimäki. Enzyme-treated yoghurts were also analyzed with gel electrophoresis. According to this study the best substitutes for gelatin were TG and PG enzymes and whey protein concentrate. Yoghurts prepared with these substitutes had a structure and flavor comparable with that of the control yoghurt. Their viscosities were even greater than the viscosity of Riihimäki’s yoghurt. No graininess or syneresis was observed in these yoghurts. However, the yoghurts manufactured in the production line were found to be grainy and also some syneresis was observed. The graininess could be reduced by treating the yoghurts with Ytron-Z-mixer. The resulting yoghurts did not differ from the current non-fat yoghurt in viscosity or in sensory properties. We also found out that it was possible to reduce the amount of protein content in the yoghurts without affecting the structure of the yoghurt. The reduction of protein content and substitution of gelatin with food enzymes did not cause any extra costs.