La structure des yaourts : des mélanges modèles pour révéler les rôles respectifs des particules de protéines sériques et des micelles de caséine

Французский. Les agrégats thermo-induits de protéines sériques et les micelles de caséine s’assemblent pour former le gel acide de lait ou yaourt. Cette étude vise à évaluer le rôle respectif des 2 types de particules en changeant leur ratio dans des systèmes modèles et à observer comment ces 2 types de particules colloïdales interagissent selon leur nombre respectif. Les agrégats thermo-induits de protéines sériques sont produits par chauffage d’un isolat de protéines sériques. Les mélanges des 2 particules sont préparés dans un perméat de lait à différents ratios d’agrégats et à concentration constante en protéines ( 45 g/kg). L’acidification est obtenue par ajout de glucono-delta-lactone à 35°C afin d’atteindre un pH final de 4.5 en 6 h. La gélification est suivie par rhéologie dynamique, suivie d’un test en forte déformation à pH 4.5. La microstructure des gels à pH 4.5 est étudiée, ainsi que leur aptitude à la rétention de sérum. Les résultats confirment que les particules se comportent différemment pendant le processus de déstabilisation, selon leur nombre respectif. L’augmentation de la proportion en agrégats entraine une forte augmentation du pH de gélification, des modules élastiques finaux et du caractère « solid-like » des gels, une réduction de la taille des pores du gel et une meilleure rétention du sérum. Cet effet est particulièrement remarquable pour une proportion d’agrégats de 10%, correspondant à un mélange équimolaire des 2 types de particules et à un taux de couverture de la micelle par les agrégats estimé à 8%. Ces résultats sont discutés vis-à-vis des interactions physiques qui se bâtissent entre les 2 populations de particules de propriétés physicochimiques différentes. Nous confirmons qu’une interaction préférentielle existe entre les micelles de caséine et les agrégats de protéines sériques et qu’elle permet de conférer des propriétés structurelles et mécaniques spécifiques aux gels acides de lait.

Английский. Thermo-induced aggregates from whey proteins and casein micelles assembled to build the acid gel of milk, commonly known as the milk yoghurt. This study aims understanding the respective role of these two kinds of particles in the building of yoghurt gels by changing their ratio in model systems and observing how they interact, depending on their respective numbers. Thermo-induced aggregates were produced by heating a whey protein solution. Mixtures of the two particles were prepared in a permeate solution of milk at different weight ratios and at a constant total protein content ( 45 g/kg). Acidification to a final pH value of 4.5 was obtained by the addition of glucono-delta-lactone at 35°C for 6 h. Gelation was followed by dynamic rheology and a large deformation test at pH 4.5. Microstructure and whey retention of the gels at pH 4.5 were also studied. Results confirm that particles behaved differently during the acidification, depending on their respective number. Increasing the proportion of thermo-induced aggregates in model systems leads to a large increase of their pH of gelation, and of the gel visco-elastic modulus, “solid-like” properties and whey retention and to a reduction in the gel pore size. This effect is dramatic for a 10% increase in the proportion of aggregates as compared to a pure casein micelle gel. The model system containing 10% of aggregates could consist in an equimolar mixture of the 2 particles and coverage of the casein micelle surface of about 8%, assuming that aggregates interacted with the surface of the casein micelle. These results are discussed through physical interactions built between the 2 kinds of particles having different physicochemical properties. A preferential interaction between casein micelles and whey protein aggregates could explain these results and bring new structural and mechanical properties to acid milk gels.