Physicochemical analysis of casein solubility in water-ethanol solutions

French. En raison du changement de la constante apparente de la dissociation acide, l'ajout d'éthanol aux solutions aqueuses d'un caséinate de sodium industriel séché par pulvérisation, provoque une augmentation du pH des solutions inversement proportionnelle à la constante diélectrique (1/$epsilon$). Le pH augmente d'une unité quand la fraction volumique d'éthanol atteint environ 0.6. Le profil de la solubilité de la caséine à 20 °C, pour des pH de 3 à 8 et pour la fraction volumique d'éthanol entre 0 et 0.75, est assez bien représenté par une équation qui décrit le processus d'ionisation. Le point d'inflexion et la pente sont approximativement linéairement liés à 1/$epsilon$. L'évolution du potentiel électrostatique de surface ($psi$0) et du potentiel zeta ($zeta$) explique les changements de la solubilité de la caséine en fonction du pH et de la constante diélectrique du solvant. L'augmentation du $psi$0 de 37 ± 5.2 mV ou du $zeta$ de 8.6 ± 1.4 mV élève la solubilité de la caséine de 10 à 90 %.

English. Abstract – Due to the change in the apparent acid dissociation constant, when ethanol was added to water solutions of an industrially produced spray-dried sodium caseinate, the solution’s pH increased proportionally to the reciprocal relative dielectric constant (1/ε). The pH increased by 1 unit when the ethanol volume fraction reached about 0.60. The casein solubility profile at 20 °C as a function of pH (3–8) and the ethanol volume fraction (0–0.75) was quite well represented by the equation describing the ionisation process. The pH inflection point and the slope coefficient were approximately linearly related to 1/ε. The evolution of the electrostatic surface potential (ψ0) and the zeta potential (ζ) explained the changes in casein solubility as a function of pH and the dielectric constant of the solvent. The increase in ψ0 by 37 ± 5.2 mV or in ζ by 8.6 ± 1.4 mV raised casein solubility from 10 to 90%.