Influence of transglutaminase treatment on the physicochemical, rheological, and melting properties of ice cream prepared from goat milk

This study was conducted to evaluate the effects of the transglutaminase enzyme on the physicochemical characteristics, overrun, melting resistance, rheological and sensorial properties of ice cream made from goat’s milk. Different enzyme units (0.5, 1, 2, and 4 U/g milk protein) and treatment times (20 min and 60 min) were applied to determine the optimum process conditions. Treatment of the transglutaminase in the ice cream mix significantly affected the rheological and melting properties of the ice cream samples. The samples prepared with higher enzyme units and enzyme-treatment times showed higher melting resistance, consistency index, and viscoelastic modulus (G’) than the ice cream mix. The correlation coefficient between melting resistance and viscoelastic modulus was found to be high (0.76). The apparent viscosity of all samples decreased with increasing the shear rate, indicating that all samples exhibited non-Newtonian shear thinning flow behavior. The sensory, overrun, and physicochemical properties of samples were not affected by the enzyme treatment. This study showed that treatment times and enzyme units are essential factors in the processing of the transglutaminase enzyme for improving the rheological and melting properties of ice cream mixes. Another significant result was that desired melting resistance could be achieved for ice cream with lower stabilizer and fat content.
U radu je ispitivan utjecaj dodatka enzima transglutaminaze na fizikalno-kemijska svojstva, porast volumena, otpor prema topljenju, reološka i senzorska svojstva sladoleda od kozjeg mlijeka. Enzim je dodavan u različitim koncentracijama (0,5, 1, 2, i 4 U/g proteina mlijeka) te su ispitivana različita vremenska razdoblja enzimatskog tretmana (20 min i 60 min) kako bi se odredili optimalni parametri procesa. Tretman sladoledne smjese dodatkom transglutaminaze rezultirao je statistički značajnim učincima na reološka svojstva i topivost ispitivanih uzoraka. Uzorci pripremljeni dodatkom većih koncentracija enzima i duljim vremenima tretiranja pokazivali su veći otpor prema topljenju, veći indeks konzistencije i veću viskoznost (G’) nego kontrolni. Koeficijent korelacije između otpora prema topljenju i koeficijenta viskoznosti bio je visok (0,76). Prividna viskoznost svih uzoraka opadala je s porastom brzine smicanja, što je ukazivalo na nenewtnovski tip tečenja u svim uzorcima. Dodatak enzima nije utjecao na fizikalnokemijska, senzorska i reološka svojstva, kao niti na porast volumena sladoleda. Ovo je istraživanje pokazalo da su vremena tretmana i primijenjene koncentracije enzima transglutaminaze ključni faktori za poboljšanje reoloških svojstava i topljivosti sladolednih smjesa. Također se pokazalo da primjena ovog enzima omogućuje postizanje željenih otpora prema topljenju u sladolednim smjesama s nižim udjelom stabilizatora i mliječne masti.