Study of the effect of induced crystallization of lactose and manufacturing technology on the physicochemical, colorimetric, textural and rheological characteristics of dulce de leche
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Universidade Federal de Viçosa
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Study of the Effect of Induced Crystallization of Lactose and Manufacturing Technology on the Physicochemical, Colorimetric, Textural and Rheological Characteristics of Dulce de Leche. Advisor: Ítalo Tuler Perrone. Co-advisors: Antônio Fernandes de Carvalho and Rodrigo Stephani. Dulce de leche (DL) is a very popular dairy product in Latin American countries and its production ranges from small artisanal producers using only two ingredients, milk and sucrose in a simple pan, to large dairy companies with different technologies and scale production. DL can be consumed directly or used in the preparation of dessert recipes. One of the great demands is the confectionery segment in which the DL is used as a topping and filling. For this type of application, the proper viscosity and consistency of the DL is important because it must remain structured in the confectionery products. The induced crystallization of lactose in DL is a common practice used by some dairy industries with the main objective of preventing the appearance of large lactose crystals that affect the sensory perception of the product in a defect known as sandiness. Larger dairy industries that have a vacuum concentration line for the manufacture of powdered milk and/or sweetened condensed milk use concentrated milk in the production of DL with the objective of reducing cost through energy savings. No studies were found in the literature that correlated the induced crystallization of lactose or a vacuum concentration step on the rheological properties of DL. Thus, this thesis was structured in two articles with the aim of evaluating the effect on DL properties caused by different manufacturing technologies commonly used by the dairy industry and using a standard DL recipe. The first article evaluated on a laboratory scale the effect of lactose induced crystallization under different conditions of temperature and stirring time on the physicochemical and colorimetric characteristics, texture profile and rheological behavior of DL. The second article evaluated in a pilot scale the effect of the manufacturing technology with different equipment and the induced crystallization of lactose on the physicochemical, colorimetric, texture profile and rheological behavior and sensory analysis of the DL. In both articles, the rheological behavior of the treatments was determined and adjusted to the mathematical model that best explains the flow profile in the flow curve analysis and the values of the storage modules (G') and loss (G") of energy were determined in oscillatory rheological analysis. Both the induced crystallization of lactose and the type of manufacturing technology were determinant in the properties of DL. Keywords: dulce de leche, lactose, crystallization, manufacturing technology.
O doce de leite (DL) é um produto lácteo muito apreciado nos países Latino- americanos e sua produção é pulverizada compreendendo desde pequenos produtores artesanais usando apenas dois ingredientes o leite e açúcar em uma panela simples aos grandes laticínios com diferentes tecnologias e com produção em escala. O DL pode ser consumido direto ou utilizado no preparo de receitas de sobremesas. Uma das grandes demandas é o segmento de confeitaria em que o DL é utilizado como cobertura e recheio. Para este tipo de aplicação, a viscosidade e consistência adequada do DL é importante porque tem que se manter estruturado nos produtos de confeitaria. A cristalização induzida da lactose em DL é uma prática comum usada por algumas indústrias de laticínios com o objetivo principal de evitar o aparecimento de grandes cristais de lactose que afetam a percepção sensorial do produto em defeito conhecido como arenosidade. Indústrias de laticínios de maior porte que têm linha de concentração a vácuo para fabricação de leite em pó e\ou leite condensado usam leite concentrado na produção de DL com objetivo de redução de custo através de economia energética. Não foram encontrados na literatura estudos que correlacionassem a cristalização induzida da lactose nem de uma etapa de concentração à vácuo sobre as propriedades reológicas do DL. Dessa forma, esta tese foi estrutura em dois artigos com o objetivo de avaliar o efeito nas propriedades do DL causados pelas diferentes tecnologias de fabricação comumente usadas pela indústria de laticínios e usando uma receita padrão de DL. O primeiro artigo avaliou em escala laboratorial efeito da cristalização induzida de lactose em diferentes condições de temperatura e tempo de agitação sobre as características físico- químicas, colorimétricas, perfil de textura e comportamento reológico do DL. O segundo artigo avaliou em escala piloto o efeito da tecnologia de fabricação com diferentes equipamentos e da cristalização induzida da lactose sobre as características físico-químicas, colorimétricas, perfil de textura e comportamento reológico e análise sensorial do DL. Em ambos os artigos foi determinado o comportamento reológico dos tratamentos e ajustados ao modelo matemático que melhor explica o perfil de escoamento na análise de curva de fluxo e, também foi determinado os valores dos módulos de armazenamento (G’) e perda (G”) de energia na análise reológica oscilatória. Tanto a cristalização induzida da lactose quanto o tipo de tecnologia de fabricação foram determinantes nas propriedades do DL. Palavras-chave: doce de leite, lactose, cristalização, tecnologia de fabricação.
O doce de leite (DL) é um produto lácteo muito apreciado nos países Latino- americanos e sua produção é pulverizada compreendendo desde pequenos produtores artesanais usando apenas dois ingredientes o leite e açúcar em uma panela simples aos grandes laticínios com diferentes tecnologias e com produção em escala. O DL pode ser consumido direto ou utilizado no preparo de receitas de sobremesas. Uma das grandes demandas é o segmento de confeitaria em que o DL é utilizado como cobertura e recheio. Para este tipo de aplicação, a viscosidade e consistência adequada do DL é importante porque tem que se manter estruturado nos produtos de confeitaria. A cristalização induzida da lactose em DL é uma prática comum usada por algumas indústrias de laticínios com o objetivo principal de evitar o aparecimento de grandes cristais de lactose que afetam a percepção sensorial do produto em defeito conhecido como arenosidade. Indústrias de laticínios de maior porte que têm linha de concentração a vácuo para fabricação de leite em pó e\ou leite condensado usam leite concentrado na produção de DL com objetivo de redução de custo através de economia energética. Não foram encontrados na literatura estudos que correlacionassem a cristalização induzida da lactose nem de uma etapa de concentração à vácuo sobre as propriedades reológicas do DL. Dessa forma, esta tese foi estrutura em dois artigos com o objetivo de avaliar o efeito nas propriedades do DL causados pelas diferentes tecnologias de fabricação comumente usadas pela indústria de laticínios e usando uma receita padrão de DL. O primeiro artigo avaliou em escala laboratorial efeito da cristalização induzida de lactose em diferentes condições de temperatura e tempo de agitação sobre as características físico- químicas, colorimétricas, perfil de textura e comportamento reológico do DL. O segundo artigo avaliou em escala piloto o efeito da tecnologia de fabricação com diferentes equipamentos e da cristalização induzida da lactose sobre as características físico-químicas, colorimétricas, perfil de textura e comportamento reológico e análise sensorial do DL. Em ambos os artigos foi determinado o comportamento reológico dos tratamentos e ajustados ao modelo matemático que melhor explica o perfil de escoamento na análise de curva de fluxo e, também foi determinado os valores dos módulos de armazenamento (G’) e perda (G”) de energia na análise reológica oscilatória. Tanto a cristalização induzida da lactose quanto o tipo de tecnologia de fabricação foram determinantes nas propriedades do DL. Palavras-chave: doce de leite, lactose, cristalização, tecnologia de fabricação.
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Citation
GAMA NETTO, Gabriel. Study of the effect of induced crystallization of lactose and manufacturing technology on the physicochemical, colorimetric, textural and rheological characteristics of dulce de leche. 2022. 69 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.