Dry heating of whey proteins under controlled physiocochdemical conditions : structures, inteactions and functionalities

par Muhammad Gulzar

Thèse de doctorat en Biologie et agronomie

Sous la direction de Thomas Croguennec et de Saïd Bouhallad.

Soutenue en 2011

à Rennes, Agrocampus Ouest .


  • Résumé

    Dry heating is a pre-texturization process for food protein ingredients to improve their techno-functional properties (gelling, foaming, and emulsifying). The aim of this thesis was to identify the physicochemical characteristics of whey powders that modulate the structural changes of proteins during dry heating and the gelling properties of dry heated proteins. For this purpose, whey powders with various physicochemical characteristics in terms of pH, water activity, and composition (protein ratio, trace of calcium and lactose) were dry heated under different heat intensities (temperature/times). The water activity of the powder and dry heat intensity (temperature/times) accelerate the kinetic of denaturation/aggregation of whey proteins. Trace of lactose and pH also affect the structure of dry heated proteins. At pH 2. 5 the protein molecules were mainly linked together by intermolecular disulfide bonds, while at pH 6. 5, covalent cross-links other than disulfide bonds were also involved in formed aggregates. Depending upon its nature (free or fixed to proteins) and pH of powder, the lactose affects differently the denaturation/aggregation of whey proteins. In addition, non-native protein monomers having mass loss of 18 Da were also generated. Depending upon the quantity of soluble and insoluble aggregates of proteins, the gelling properties were changed. These results show the dominance of certain physicochemical characteristics of powder on protein structure modifications and their gelling properties, thus giving indications for improving the reproducibility of the functionality of dry heated protein ingredients at the industry.

  • Titre traduit

    Influence des conditions physicochimique sur l’étuvage des protéines du lactosérum: structures, interactions et fonctionnalités


  • Résumé

    L’étuvage est utilisé comme procédé de pré-texturation des ingrédients protéiques alimentaires dans le but d’améliorer leurs fonctionnalités technologiques (gélifiant, moussant, émulsifiant). L’objectif de cette thèse était d’identifier les caractéristiques physicochimiques des poudres de lactosérum qui modulent les changements structuraux des protéines lors de l’étuvage et de leurs propriétés gélifiantes. Pour cela, des poudres de lactosérum possédant des caractéristiques physicochimiques variées en terme de pH, d’activité d’eau, et de composition (ratios protéiques, trace de calcium et de lactose) ont été étuvées sous différentes intensités thermiques (température/temps). L'activité d'eau de la poudre et la température d’étuvage accélèrent la cinétique de dénaturation/agrégation des protéines de lactosérum. Le pH et des traces de lactose dans les poudres affectent aussi la structure des protéines étuvées. A pH 2,5 les protéines s’associent par des ponts disulfures intermoléculaires ; En revanche, à pH 6,5 des liaisons covalentes autres que les ponts disulfures sont aussi impliquées dans la formation des agrégats. Le lactose affecte différemment la dénaturation/agrégation des protéines de lactosérum selon pH de la poudre et selon sa nature (libre ou fixé aux protéines). En outre, des monomères protéiques non-natifs (perte de masse de 18 Da) sont générées. Les propriétés gélifiantes évoluent en fonction des quantités d’agrégats protéiques solubles et insolubles dans les poudres étuvées. Ces résultats montrent la prépondérance de certaines caractéristiques physicochimiques de la poudre sur les modifications des protéines et leurs propriétés gélifiantes. De ce fait, ils fournissent des indications pour améliorer la reproductibilité de la fonctionnalité des ingrédients protéiques pré-texturés par étuvage en industrie.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. (179-198 p.)

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : AGROCAMPUS OUEST. Bibliothèque Générale de Rennes.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : B 220
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