Published October 2, 2018 | Version v1
Publication Open

Lipid compositional changes and oxidation status of ultra-high temperature treated Milk

Creators

  • 1. University of Veterinary and Animal Sciences
  • 2. Government College University, Faisalabad

Description

Milk fat is one of the complex fat and most sensitive biochemical compounds towards auto-oxidation. To enhance the shelf life, milk is subjected to Ultra-high Temperature (UHT) treatment followed by aseptic packaging. During the storage, several chemical and biochemical changes take place in lipid fraction of UHT milk. In current investigation, the effect of UHT treatment and storage was determined by making a comparison in fatty acid profile, triglyceride composition, organic acids and lipid oxidation of the thermally treated and stored milk with raw milk, which was not reported in earlier investigations.Raw milk samples were collected from the bulk storage facility of a dairy industry. The same milk was routed to UHT treatment and aseptically packaged samples were collected. The fatty acid profile, triglyceride composition, organic acids and lipid oxidation was determined in raw and UHT treated milk at 0, 30, 60 and 90 days. Fatty acid and triglyceride profile was determined on GC-MS while organic acids were determined by HPLC. For the measurement of induction period, professional Rancimat was used. Lipid oxidation was characterized through free fatty acids, peroxide value, anisidine value and conjugated dienes.Compositional attributes of milk remain unchanged during the entire length of storage. Concentrations of short-chain fatty acids in raw and UHT milk were 10.49% and 9.62%. UHT treatment resulted in 8.3% loss of short-chain fatty acids. Up to 30 days, storage did not have any significant effect on fatty acid profile of UHT milk. Concentration of medium-chain fatty acids in raw and UHT treated milk was 54.98% and 51.87%. After 30, 60 and 90 days of storage, concentration of medium chain fatty acids was found 51.23%, 47.23% and 42.82%, respectively. Concentration of C18:1 and C18:2 in raw and UHT milk was 26.86% and 25.43%, respectively. The loss of C18:1 and C18:2 in UHT treatment was 5.32%. After 30, 60 and 90 days of storage, the concentrations of C18:1 and C18:2 were 24.6%, 21.06% and 18.66%, respectively. Storage period of 30 days was found non-significant, while noticeable variations were found in triglyceride profile of 60 and 90 days old samples of UHT milk. UHT treatment and storage period significantly affected the concentration of organic acids in milk. After UHT treatment, concentration of lactic acid, acetic acid, citric acid, pyruvic acid, formic acid, succinic acid and oxalic acid increased by 3.45, 0.66, 3.57, 0.68, 2.24, 2.16 and 1.63 mg/100 g. Effect of storage period on the production of organic acids in UHT milk was non-significant up to 30 days. After 60 days of storage period, the increase in concentration of lactic acid, acetic acid, citric acid, pyruvic acid, formic acid, succinic acid and oxalic acid was 3.79, 0.75, 4.69, 0.78, 2.83, 3.03 and 2.38 mg/100 g. After 90 days of storage period, the increase in concentration of lactic acid, acetic acid, citric acid, pyruvic acid, formic acid, succinic acid and oxalic acid was 7.3, 2.18, 9.96, 3.58, 11.37, 5.22 and 5.96%. Free fatty acids content of raw, UHT treated and 90 days old milk were 0.08%, 0.11% and 0.19%. UHT treated version of milk showed similar peroxide value. While, the storage remarkably affected the peroxide value. After 30, 60 and 90 days, peroxide value was 0.42, 0.62 and 1.18 (MeqO2/kg). Induction period of raw, UHT and stored milk was strongly correlated with peroxide value and fatty acid profile. Mean value of lipase activity in raw milk was 0.73 ± 0.06 μmoles/ml. UHT treatment significantly decreased the lipase activity. The lipase activity of milk immediately after the UHT treatment was 0.18 ± 0.02 μmoles/ml. Lipase activity of UHT milk after 30, 60 and 90 days of room temperature storage was 0.44 ± 0.03, 0.95 ± 0.07 and 1.14 ± 0.09 μmoles/ml. Color, flavor and smell score decreased through the storage of UHT milk for 90 days.The results of this investigation revealed that fatty acid and triglyceride profile changed after 60 and 90 days of storage. Production of organic acids led to the drop of pH and sensory characteristics in UHT milk during the long-term storage. Induction period can be successfully used for the determination of anticipatory shelf life of UHT milk.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

دهون الحليب هي واحدة من الدهون المعقدة والمركبات الكيميائية الحيوية الأكثر حساسية نحو الأكسدة الذاتية. لتعزيز العمر الافتراضي، يخضع الحليب لعلاج درجة الحرارة الفائقة (UHT) متبوعًا بتغليف معقم. أثناء التخزين، تحدث العديد من التغييرات الكيميائية والكيميائية الحيوية في جزء الدهون من الحليب المعالج بالحرارة الفائقة. في التحقيق الحالي، تم تحديد تأثير معالجة وتخزين UHT من خلال إجراء مقارنة في ملف الأحماض الدهنية، وتكوين الدهون الثلاثية، والأحماض العضوية وأكسدة الدهون للحليب المعالج حرارياً والمخزن مع الحليب الخام، والذي لم يتم الإبلاغ عنه في التحقيقات السابقة. تم جمع عينات الحليب الخام من منشأة التخزين بالجملة في صناعة الألبان. تم توجيه نفس الحليب إلى العلاج بالحرارة الفائقة وتم جمع عينات معبأة بشكل معقم. تم تحديد شكل الأحماض الدهنية وتكوين الدهون الثلاثية والأحماض العضوية وأكسدة الدهون في الحليب الخام والمعالج بالحرارة الفائقة في 0 و 30 و 60 و 90 يومًا. تم تحديد شكل الأحماض الدهنية والدهون الثلاثية على GC - MS بينما تم تحديد الأحماض العضوية بواسطة HPLC. لقياس فترة الحث، تم استخدام رانسيمات المهنية. تميزت أكسدة الدهون من خلال الأحماض الدهنية الحرة، وقيمة البيروكسيد، وقيمة الأنيسيدين، والخصائص المترافقة. تبقى السمات التركيبية للحليب دون تغيير طوال فترة التخزين. بلغت تركيزات الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في الحليب الخام والحليب المعالج بالحرارة 10.49 ٪ و 9.62 ٪. أدى العلاج بالأشعة فوق البنفسجية إلى فقدان 8.3 ٪ من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. حتى 30 يومًا، لم يكن للتخزين أي تأثير كبير على شكل الأحماض الدهنية للحليب المعالج بالحرارة الفائقة. وبلغ تركيز الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة في الحليب الخام والمعالج بالحرارة الفائقة 54.98 ٪ و 51.87 ٪. بعد 30 و 60 و 90 يومًا من التخزين، تم العثور على تركيز الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة بنسبة 51.23 ٪ و 47.23 ٪ و 42.82 ٪ على التوالي. كان تركيز C18:1 و C18:2 في الحليب الخام والحليب المعالج بالحرارة الفائقة 26.86 ٪ و 25.43 ٪ على التوالي. كان فقدان C18:1 و C18:2 في علاج UHT 5.32 ٪. بعد 30 و 60 و 90 يومًا من التخزين، كانت تركيزات C18:1 و C18:2 24.6 ٪ و 21.06 ٪ و 18.66 ٪ على التوالي. تم العثور على فترة تخزين مدتها 30 يومًا غير مهمة، في حين تم العثور على اختلافات ملحوظة في ملف تعريف الدهون الثلاثية لعينات عمرها 60 و 90 يومًا من حليب UHT. أثرت فترة المعالجة والتخزين بالحرارة الفائقة بشكل كبير على تركيز الأحماض العضوية في الحليب. بعد المعالجة بالحرارة الفائقة، زاد تركيز حمض اللاكتيك وحمض الخليك وحمض الستريك وحمض البيروفيك وحمض الفورميك وحمض السكسينيك وحمض الأكساليك بمقدار 3.45 و 0.66 و 3.57 و 0.68 و 2.24 و 2.16 و 1.63 مجم/100 جم. كان تأثير فترة التخزين على إنتاج الأحماض العضوية في حليب UHT غير مهم حتى 30 يومًا. بعد 60 يومًا من فترة التخزين، بلغت الزيادة في تركيز حمض اللاكتيك وحمض الخليك وحمض الستريك وحمض البيروفيك وحمض الفورميك وحمض السكسينيك وحمض الأكساليك 3.79 و 0.75 و 4.69 و 0.78 و 2.83 و 3.03 و 2.38 مجم/100 جم. بعد 90 يومًا من فترة التخزين، بلغت الزيادة في تركيز حمض اللاكتيك وحمض الخليك وحمض الستريك وحمض البيروفيك وحمض الفورميك وحمض السكسينيك وحمض الأكساليك 7.3 و 2.18 و 9.96 و 3.58 و 11.37 و 5.22 و 5.96 ٪. كان محتوى الأحماض الدهنية الحرة من الحليب الخام والمعالج بالحرارة الفائقة والحليب البالغ من العمر 90 يومًا 0.08 ٪ و 0.11 ٪ و 0.19 ٪. أظهرت النسخة المعالجة بالحرارة الفائقة من الحليب قيمة بيروكسيد مماثلة. في حين أن التخزين أثر بشكل ملحوظ على قيمة البيروكسيد. بعد 30 و 60 و 90 يومًا، كانت قيمة البيروكسيد 0.42 و 0.62 و 1.18 (MeqO2/kg). ارتبطت فترة تحريض الحليب الخام والمعالج بالحرارة الفائقة والحليب المخزن ارتباطًا وثيقًا بقيمة البيروكسيد وملف الأحماض الدهنية. كانت القيمة المتوسطة لنشاط الليباز في الحليب الخام 0.73 ± 0.06 ميكرومول/مل. قلل العلاج بالأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير من نشاط إنزيم الليباز. كان نشاط الليباز للحليب مباشرة بعد العلاج بالحرارة الفائقة 0.18 ± 0.02 ميكرومول/مل. كان نشاط الليباز للحليب المعالج بالحرارة الفائقة بعد 30 و 60 و 90 يومًا من تخزين درجة حرارة الغرفة 0.44 ± 0.03 و 0.95 ± 0.07 و 1.14 ± 0.09 ميكرومول/مل. انخفضت درجة اللون والنكهة والرائحة من خلال تخزين الحليب المعالج بالحرارة الفائقة لمدة 90 يومًا. كشفت نتائج هذا التحقيق أن الأحماض الدهنية والدهون الثلاثية تغيرت بعد 60 و 90 يومًا من التخزين. أدى إنتاج الأحماض العضوية إلى انخفاض درجة الحموضة والخصائص الحسية في حليب UHT أثناء التخزين على المدى الطويل. يمكن استخدام فترة الحث بنجاح لتحديد العمر الافتراضي الاستباقي للحليب المعالج بالحرارة الفائقة.

Translated Description (French)

La matière grasse du lait est l'une des matières grasses complexes et l'un des composés biochimiques les plus sensibles à l'auto-oxydation. Pour améliorer la durée de conservation, le lait est soumis à un traitement à ultra-haute température (UHT) suivi d'un emballage aseptique. Pendant le stockage, plusieurs changements chimiques et biochimiques ont lieu dans la fraction lipidique du lait UHT. Dans l'enquête actuelle, l'effet du traitement et du stockage UHT a été déterminé en comparant le profil en acides gras, la composition en triglycérides, les acides organiques et l'oxydation lipidique du lait traité thermiquement et stocké avec du lait cru, ce qui n'a pas été signalé dans les enquêtes précédentes. Des échantillons de lait cru ont été prélevés dans l'installation de stockage en vrac d'une industrie laitière. Le même lait a été acheminé vers le traitement UHT et des échantillons emballés de manière aseptique ont été prélevés. Le profil en acides gras, la composition en triglycérides, les acides organiques et l'oxydation des lipides ont été déterminés dans le lait cru et le lait traité à l'UHT à 0, 30, 60 et 90 jours. Le profil des acides gras et des triglycérides a été déterminé sur GC-MS tandis que les acides organiques ont été déterminés par HPLC. Pour la mesure de la période d'induction, le Rancimat professionnel a été utilisé. L'oxydation des lipides a été caractérisée par les acides gras libres, l'indice de peroxyde, l'indice d'anisidine et les diènes conjugués. Les attributs compositionnels du lait restent inchangés pendant toute la durée de stockage. Les concentrations d'acides gras à chaîne courte dans le lait cru et le lait UHT étaient de 10,49% et 9,62%. Le traitement UHT a entraîné une perte de 8,3 % d'acides gras à chaîne courte. Jusqu'à 30 jours, le stockage n'a eu aucun effet significatif sur le profil en acides gras du lait UHT. La concentration d'acides gras à chaîne moyenne dans le lait cru et traité UHT était de 54,98% et 51,87%. Après 30, 60 et 90 jours de stockage, la concentration en acides gras à chaîne moyenne a été respectivement de 51,23%, 47,23% et 42,82%. Les concentrations de C18:1 et de C18:2 dans le lait cru et le lait UHT étaient respectivement de 26,86 % et 25,43 %. La perte de C18:1 et de C18:2 dans le traitement UHT était de 5,32 %. Après 30, 60 et 90 jours de stockage, les concentrations de C18:1 et C18:2 étaient respectivement de 24,6 %, 21,06 % et 18,66 %. La période de conservation de 30 jours a été jugée non significative, tandis que des variations notables ont été trouvées dans le profil des triglycérides d'échantillons de lait UHT âgés de 60 et 90 jours. Le traitement UHT et la période de stockage ont considérablement affecté la concentration d'acides organiques dans le lait. Après traitement UHT, les concentrations d'acide lactique, d'acide acétique, d'acide citrique, d'acide pyruvique, d'acide formique, d'acide succinique et d'acide oxalique ont augmenté de 3,45, 0,66, 3,57, 0,68, 2,24, 2,16 et 1,63 mg/100 g. L'effet de la période de stockage sur la production d'acides organiques dans le lait UHT était non significatif jusqu'à 30 jours. Après 60 jours de conservation, l'augmentation des concentrations en acide lactique, acide acétique, acide citrique, acide pyruvique, acide formique, acide succinique et acide oxalique était de 3,79, 0,75, 4,69, 0,78, 2,83, 3,03 et 2,38 mg/100 g. Après 90 jours de conservation, l'augmentation des concentrations en acide lactique, acide acétique, acide citrique, acide pyruvique, acide formique, acide succinique et acide oxalique était de 7,3, 2,18, 9,96, 3,58, 11,37, 5,22 et 5,96 %. La teneur en acides gras libres du lait cru, traité UHT et du lait de 90 jours était de 0,08%, 0,11% et 0,19%. La version du lait traitée par UHT a montré un indice de peroxyde similaire. Alors que le stockage a remarquablement affecté la valeur du peroxyde. Après 30, 60 et 90 jours, l'indice de peroxyde était de 0,42, 0,62 et 1,18 (MeqO2/kg). La période d'induction du lait cru, du lait UHT et du lait stocké était fortement corrélée à l'indice de peroxyde et au profil d'acides gras. La valeur moyenne de l'activité lipasique dans le lait cru était de 0,73 ± 0,06 μmoles/ml. Le traitement par UHT a significativement diminué l'activité lipasique. L'activité lipasique du lait immédiatement après le traitement UHT était de 0,18 ± 0,02 μmoles/ml. L'activité lipasique du lait UHT après 30, 60 et 90 jours de stockage à température ambiante était de 0,44 ± 0,03, 0,95 ± 0,07 et 1,14 ± 0,09 μmoles/ml. Le score de couleur, de saveur et d'odeur a diminué lors du stockage du lait UHT pendant 90 jours. Les résultats de cette enquête ont révélé que le profil des acides gras et des triglycérides a changé après 60 et 90 jours de stockage. La production d'acides organiques a entraîné la baisse du pH et des caractéristiques sensorielles dans le lait UHT pendant le stockage à long terme. La période d'induction peut être utilisée avec succès pour la détermination de la durée de conservation anticipée du lait UHT.

Translated Description (Spanish)

La grasa de la leche es una de las grasas complejas y de los compuestos bioquímicos más sensibles a la autooxidación. Para mejorar la vida útil, la leche se somete a un tratamiento de temperatura ultra alta (UHT) seguido de un envasado aséptico. Durante el almacenamiento, se producen varios cambios químicos y bioquímicos en la fracción lipídica de la leche UHT. En la investigación actual, el efecto del tratamiento y almacenamiento UHT se determinó haciendo una comparación en el perfil de ácidos grasos, la composición de triglicéridos, los ácidos orgánicos y la oxidación de lípidos de la leche tratada térmicamente y almacenada con leche cruda, que no se informó en investigaciones anteriores. Las muestras de leche cruda se recolectaron de la instalación de almacenamiento a granel de una industria láctea. La misma leche se envió al tratamiento UHT y se recolectaron muestras envasadas asépticamente. El perfil de ácidos grasos, la composición de triglicéridos, los ácidos orgánicos y la oxidación de lípidos se determinaron en leche cruda y tratada con UHT a los 0, 30, 60 y 90 días. El perfil de ácidos grasos y triglicéridos se determinó en GC-MS mientras que los ácidos orgánicos se determinaron por HPLC. Para la medición del periodo de inducción se utilizó el profesional Rancimat. La oxidación de lípidos se caracterizó a través de ácidos grasos libres, valor de peróxido, valor de anisidina y dienos conjugados. Los atributos de composición de la leche permanecen sin cambios durante toda la duración del almacenamiento. Las concentraciones de ácidos grasos de cadena corta en la leche cruda y UHT fueron de 10,49% y 9,62%. El tratamiento UHT dio como resultado una pérdida del 8,3% de ácidos grasos de cadena corta. Hasta 30 días, el almacenamiento no tuvo ningún efecto significativo en el perfil de ácidos grasos de la leche UHT. La concentración de ácidos grasos de cadena media en la leche cruda y tratada con UHT fue de 54.98% y 51.87%. Después de 30, 60 y 90 días de almacenamiento, se encontró una concentración de ácidos grasos de cadena media del 51,23%, 47,23% y 42,82%, respectivamente. La concentración de C18:1 y C18:2 en leche cruda y UHT fue de 26.86% y 25.43%, respectivamente. La pérdida de C18:1 y C18:2 en el tratamiento UHT fue del 5,32%. Después de 30, 60 y 90 días de almacenamiento, las concentraciones de C18:1 y C18:2 fueron 24.6%, 21.06% y 18.66%, respectivamente. El período de almacenamiento de 30 días no se encontró significativo, mientras que se encontraron variaciones notables en el perfil de triglicéridos de muestras de leche UHT de 60 y 90 días. El tratamiento UHT y el período de almacenamiento afectaron significativamente la concentración de ácidos orgánicos en la leche. Después del tratamiento UHT, la concentración de ácido láctico, ácido acético, ácido cítrico, ácido pirúvico, ácido fórmico, ácido succínico y ácido oxálico aumentó en 3.45, 0.66, 3.57, 0.68, 2.24, 2.16 y 1.63 mg/100 g. El efecto del período de almacenamiento en la producción de ácidos orgánicos en la leche UHT no fue significativo hasta 30 días. Después de 60 días de período de almacenamiento, el aumento en la concentración de ácido láctico, ácido acético, ácido cítrico, ácido pirúvico, ácido fórmico, ácido succínico y ácido oxálico fue de 3.79, 0.75, 4.69, 0.78, 2.83, 3.03 y 2.38 mg/100 g. Después de 90 días de período de almacenamiento, el aumento en la concentración de ácido láctico, ácido acético, ácido cítrico, ácido pirúvico, ácido fórmico, ácido succínico y ácido oxálico fue de 7.3, 2.18, 9.96, 3.58, 11.37, 5.22 y 5.96%. El contenido de ácidos grasos libres de la leche cruda, tratada con UHT y de 90 días fue de 0.08%, 0.11% y 0.19%. La versión de leche tratada con UHT mostró un valor de peróxido similar. Mientras tanto, el almacenamiento afectó notablemente el valor del peróxido. Después de 30, 60 y 90 días, el valor de peróxido fue de 0.42, 0.62 y 1.18 (MeqO2/kg). El período de inducción de la leche cruda, UHT y almacenada se correlacionó fuertemente con el valor de peróxido y el perfil de ácidos grasos. El valor medio de la actividad de la lipasa en la leche cruda fue de 0.73 ± 0.06 μmoles/ml. El tratamiento UHT disminuyó significativamente la actividad de la lipasa. La actividad lipasa de la leche inmediatamente después del tratamiento UHT fue de 0.18 ± 0.02 μmoles/ml. La actividad lipasa de la leche UHT después de 30, 60 y 90 días de almacenamiento a temperatura ambiente fue de 0.44 ± 0.03, 0.95 ± 0.07 y 1.14 ± 0.09 μmoles/ml. La puntuación de color, sabor y olor disminuyó a través del almacenamiento de leche UHT durante 90 días. Los resultados de esta investigación revelaron que el perfil de ácidos grasos y triglicéridos cambió después de 60 y 90 días de almacenamiento. La producción de ácidos orgánicos condujo a la caída del pH y las características sensoriales en la leche UHT durante el almacenamiento a largo plazo. El periodo de inducción se puede utilizar con éxito para la determinación de la vida útil anticipada de la leche UHT.

Files

s12944-018-0869-3.pdf

Files (893.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:63cee0ee222fbc86ca91fa7246fd870e
893.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التغيرات التركيبية الدهنية وحالة أكسدة الحليب المعالج بدرجة حرارة عالية للغاية
Translated title (French)
Modifications de la composition lipidique et de l'état d'oxydation du lait traité à ultra-haute température
Translated title (Spanish)
Cambios en la composición lipídica y estado de oxidación de la leche tratada a temperatura ultra alta

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2894647567
DOI
10.1186/s12944-018-0869-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4386328057 (Other)
https://openalex.org/W4246998774 (Other)
https://openalex.org/W2724886523 (Other)
https://openalex.org/W2590192990 (Other)
https://openalex.org/W2546627493 (Other)
https://openalex.org/W2234490520 (Other)
https://openalex.org/W2117884756 (Other)
https://openalex.org/W2113838437 (Other)
https://openalex.org/W2111255865 (Other)
https://openalex.org/W2097508952 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1965269401
  • https://openalex.org/W19840024
  • https://openalex.org/W1985077032
  • https://openalex.org/W1995807335
  • https://openalex.org/W2001814072
  • https://openalex.org/W2002055963
  • https://openalex.org/W2012626984
  • https://openalex.org/W2017362114
  • https://openalex.org/W2020241273
  • https://openalex.org/W2021091817
  • https://openalex.org/W2039351162
  • https://openalex.org/W2039539983
  • https://openalex.org/W2044466108
  • https://openalex.org/W2054574761
  • https://openalex.org/W2058088133
  • https://openalex.org/W2058609165
  • https://openalex.org/W2063362527
  • https://openalex.org/W2064818300
  • https://openalex.org/W2066133612
  • https://openalex.org/W2066413971
  • https://openalex.org/W2077428762
  • https://openalex.org/W2079906726
  • https://openalex.org/W2085640536
  • https://openalex.org/W2087144855
  • https://openalex.org/W2104944301
  • https://openalex.org/W2105954005
  • https://openalex.org/W2111580473
  • https://openalex.org/W2122280419
  • https://openalex.org/W2136781504
  • https://openalex.org/W2170310271
  • https://openalex.org/W2323406284
  • https://openalex.org/W2342524066
  • https://openalex.org/W2399677641
  • https://openalex.org/W2544356138
  • https://openalex.org/W2604642878
  • https://openalex.org/W2617662259
  • https://openalex.org/W2746989644
  • https://openalex.org/W385719031
  • https://openalex.org/W4235234677
  • https://openalex.org/W4244779644
  • https://openalex.org/W4290409889