Sulatejuustotuotteiden rakenteen tutkiminen viskositeettimittauksilla

Abstract

Opinnäytetyössäni tutkittiin erilaisten sulatejuustotuotteiden, kuten levitettävien, leikattavien ja dippien rakennetta viskositeetti- ja kuiva-ainemittauksilla. Työn tavoitteena oli selvittää, miksi tuotteiden rakenne vaihtelee viskositeetin suhteen ja voidaanko viskositeetin mittauksilla tukea tasalaatuisemman lopputuotteen valmistusta. Tilaajana toimi meijerialan yritys, joka valmistaa juusto- ja kasvipohjaisia tuotteita. Tutkimuksessa hyödynnettiin rotaatioviskosimetriä, jolla mitattiin useiden tuotteiden viskositeettiä eri lämpötiloissa ja säilytysvaiheissa. Lisäksi mitattiin kuiva-ainepitoisuuksia, ja verrattiin tuloksia keskenään. Levitettävien sulatejuustojen ja dippien kohdalla mittaukset onnistuivat hyvin ja ne antoivat vertailukelpoisia tuloksia. Viskositeetti nousi aina tuotteen jäähtyessä ja kasvoi myös vuorokauden kylmäsäilytyksen aikana. Veden määrän ja kuiva-aineen vaikutus viskositeettiin havaittiin selkeästi: suurempi kuiva-ainepitoisuus lisäsi tuotteen paksuutta, kun taas veden lisäys laski viskositeettiä. Leikattavien sulatejuustojen osalta viskositeettimittaukset olivat hankalia ja seurauksena oli vaihtelevia tuloksia. Tämän vuoksi mittauksissa käytetty rotaatioviskosimetri ei sovellu hyvin leikattavien sulatejuustotuotteiden mittaamiseen. Opinnäytetyön yhteenvetona voidaan todeta, että viskositeettimittauksilla voidaan saada käyttökelpoista tietoa tuotteiden rakenteesta erityisesti levitettävien sulatejuustojen ja dippituotteiden osalta. Tuloksia voidaan hyödyntää tuotannon laadunvalvonnassa ja tuotekehityksessä rakenteen vaihtelun tunnistamisessa ja vähentämisessä, varsinkin jos tuotteiden viskositeettia tutkitaan lisää. Lisäksi mittaukset voivat auttaa pienentämään uudelleenkäsittelyyn joutuvien tuotteiden määrää ja siten tehostamaan tuotantoprosessia.

This thesis explored the use of viscosity measurements to examine and better understand the structural characteristics of different types of processed cheese products, including spreadable, sliceable, and dip-style varieties. The commissioner of the thesis was a dairy industry company that produces both cheese- and plant-based products. The theoretical background of the thesis was built on scientific literature related to food rheology, processed cheese production, and viscosity measurement techniques. The aim was to gain both theoretical and practical understanding of the factors affecting the structure of processed cheese products. The experimental part of the thesis was carried out in the production facilities of the commissioning company using a Vevor NDJ-5S rotational viscometer. Viscosity and dry matter measurements were conducted on several types of processed cheese products, dips, and one butter-based product. Samples were collected from different cooking batches with the help of production staff to study the effects of water content and dry matter on viscosity. Measurements were conducted at different temperatures and repeated the following day to observe structural changes. The research combined rotational viscometer analysis with dry matter measurements to evaluate how variations in product composition, temperature, and storage conditions affect cheese texture and flow properties. Particular attention was given to how water content and dry matter influence viscosity across different product types. The results showed that viscosity measurements provide useful, measurable data for characterizing the consistency of softer products, such as spreads and dips. In contrast, measuring firmer, sliceable cheeses was more difficult due to limitations in the testing method and the physical properties of the samples. The findings suggest that viscosity analysis can support quality control and product development by identifying structural inconsistencies early in the process. Future research could focus on demand for more viscosity measurements for better structural understanding of these processed cheese and dip- style products.