Dynamique d’organisation des micelles de caséine et de structuration des gels laitiers : vectorisation de minéraux

Dynamic of caseins micelles organization and dairy gel structuring : minerals vehicle

• Auteur / Autrice : Sana Raouche
• Direction : Jean-Louis Cuq, Sylvie Marchesseau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des procédés. Sciences des aliments
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lait -- Transformation

Produits laitiers

Micelles

Aliments -- Teneur en fer

Résumé

La carence en fer est le désordre nutritionnel le plus fréquent avec de graves conséquences tant au niveau des individus qu'au niveau des nations. L'objectif de la thèse est de résoudre les problèmes technologiques liés à la fortification en fer des produits laitiers. Le travail s'est articulé autour de l'optimisation du procédé de carbonatation dans un premier temps puis de la vectorisation du fer dans le lait. Le procédé d'acidification réversible par injection de CO2, présentant l'avantage de ne pas modifier la force ionique du lait, a été étudié et optimisé. Ce procédé a permis d'apporter des éléments de compréhension concernant la dynamique d'organisation des micelles de caséine et de structuration des gels laitiers. La réorganisation du phosphate de calcium colloïdal (PCC) est gouvernée par le pH de carbonatation, tandis que l'organisation des caséines dépend de la température de traitement. Contrairement à la coagulation "présure", la formation des gels "acides" ne dépend ni de la forme du PCC, ni de l'organisation des caséines au sein des micelles dans la gamme de paramètres de carbonatation étudiée. Des laits écrémés reconstitués fortifiés en FeCl2 et FeCl3 jusqu'à 20mmol Fe/kg et soumis ou non à un traitement de carbonatation ont été étudiés pendant un jour de stockage à 30°C. La spectrométrie Mössbauer du 57Fe montre que le fer est engagé dans des liaisons de coordination octaédriques avec le Pi et le Po. La carbonatation (i) améliore le rendement de fixation du fer dans les micelles de caséine, (ii) le temps de prise en gel des gels "présure" et (iii) accélère l'oxydation de Fe2+. Les résultats prometteurs de l'évaluation de la biodisponibilité du fer dans le lait sont à considérés avec précaution

Iron deficiency is the most frequent nutritional disorder with serious consequences on physical and mental health at individual and nation levels. The aim of the PhD was to solve the technological problems involved in the iron fortification of the dairy products. The work firstly lay in the optimization of the carbonation process and thus in the use of milk as iron vehicle. The reversible acidification process by CO2 injection was studied and optimized. This process, without modifying milk ionic strength, brings elements of comprehension with regard to the dynamic of caseins micelles organization and dairy gel structuring. Micellar calcium phosphate (MCP) reorganization is governed by the carbonation pH, while caseins organization depends on the temperature of treatment. On opposite to enzymatic gelation, “acid” curd formation depends neither on the MCP salt form, nor on caseins organization within micelles in the range of carbonation parameters studied. Reconstituted skimmed milks fortified with FeCl2 and FeCl3 up to 20mmol Fe/kg and subjected or not to carbonation were studied within one day of storage at 30°C. 57Fe Mössbauer spectrometry shows that iron is involved in octahedral coordination with Pi and Po. The carbonation (i) improves the binding yield of iron to casein micelles (ii) the milk rennet clotting time, and (iii) accelerates Fe2+ oxidation. Bioavailability evaluation results are promising but have to be handled with caution