Etude de l"évolution des micelles de caséine au cours de l"acidification PDF Download
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LA COMPREHENSION DES MECANISMES IMPLIQUES DANS LA COAGULATION ACIDE DU LAIT REPOSE SUR L'ETUDE DE L'EVOLUTION DES MICELLES DE CASEINE AU COURS DU PROCESSUS D'ACIDIFICATION. CETTE ETUDE A ETE ABORDEE SELON TROIS APPROCHES DIFFERENTES: UNE APPROCHE RHEOLOGIQUE, UNE APPROCHE BIOCHIMIQUE ET UNE APPROCHE MICROSCOPIQUE. L'ETUDE RHEOLOGIQUE A PERMIS DE SUIVRE LES TRANSFORMATIONS MACROSCOPIQUES QUI SE MANIFESTENT AU SEIN DU SYSTEME AU COURS DU PROCESSUS D'ACIDIFICATION. SUR LE PLAN BIOCHIMIQUE, LES RESULTATS OBTENUS ONT MONTRE QUE CES TRANSFORMATIONS S'ACCOMPAGNENT D'IMPORTANTES MODIFICATIONS AU NIVEAU DE LA COMPOSITION ET DE L'HYDRATATION DES MICELLES DE CASEINE. L'ETUDE MICROSCOPIQUE DE L'ACIDIFICATION DU LAIT A NECESSITE LE DEVELOPPEMENT DE PLUSIEURS METHODES DE PREPARATION ADAPTEES AUX ECHANTILLONS DE LAIT ACIDIFIE. CES METHODES DE PREPARATION ONT ALORS PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'EXISTENCE DE DIFFERENTS STADES D'INTERACTION MICELLAIRE EN FONCTION DU PH ET, EN PARTICULIER, D'UN ETAT DE FUSION MICELLAIRE TOUT A FAIT CARACTERISTIQUE ENTRE PH 5,3 ET PH 5,2. CETTE DERNIERE APPROCHE A PERMIS DE DONNER UNE SIGNIFICATION MICROSCOPIQUE AUX DIFFERENTS RESULTATS OBTENUS PAR LE BIAIS DES METHODES RHEOLOGIQUES ET BIOCHIMIQUES UTILISEES. L'ENSEMBLE DES RESULTATS OBTENUS FAIT APPARAITRE QUATRE PHASES SUCCESSIVES AU COURS DESQUELLES LES MICELLES DE CASEINE VONT PROGRESSIVEMENT PERDRE LEURS PROPRIETES INITIALES POUR EN ACQUERIR DE NOUVELLES. L'ETAT DE FUSION MICELLAIRE OBSERVE ENTRE PH 5,5 ET PH 5,0, APPARAIT AINSI COMME UN ETAT DE TRANSITION ENTRE LES MICELLES DE CASEINE INITIALES ET LES NOUVELLES PARTICULES DE CASEINE QUI ENTRENT DANS LA CONSTITUTION DU GEL PROTEIQUE FINAL
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LA COMPREHENSION DES MECANISMES IMPLIQUES DANS LA COAGULATION ACIDE DU LAIT REPOSE SUR L'ETUDE DE L'EVOLUTION DES MICELLES DE CASEINE AU COURS DU PROCESSUS D'ACIDIFICATION. CETTE ETUDE A ETE ABORDEE SELON TROIS APPROCHES DIFFERENTES: UNE APPROCHE RHEOLOGIQUE, UNE APPROCHE BIOCHIMIQUE ET UNE APPROCHE MICROSCOPIQUE. L'ETUDE RHEOLOGIQUE A PERMIS DE SUIVRE LES TRANSFORMATIONS MACROSCOPIQUES QUI SE MANIFESTENT AU SEIN DU SYSTEME AU COURS DU PROCESSUS D'ACIDIFICATION. SUR LE PLAN BIOCHIMIQUE, LES RESULTATS OBTENUS ONT MONTRE QUE CES TRANSFORMATIONS S'ACCOMPAGNENT D'IMPORTANTES MODIFICATIONS AU NIVEAU DE LA COMPOSITION ET DE L'HYDRATATION DES MICELLES DE CASEINE. L'ETUDE MICROSCOPIQUE DE L'ACIDIFICATION DU LAIT A NECESSITE LE DEVELOPPEMENT DE PLUSIEURS METHODES DE PREPARATION ADAPTEES AUX ECHANTILLONS DE LAIT ACIDIFIE. CES METHODES DE PREPARATION ONT ALORS PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'EXISTENCE DE DIFFERENTS STADES D'INTERACTION MICELLAIRE EN FONCTION DU PH ET, EN PARTICULIER, D'UN ETAT DE FUSION MICELLAIRE TOUT A FAIT CARACTERISTIQUE ENTRE PH 5,3 ET PH 5,2. CETTE DERNIERE APPROCHE A PERMIS DE DONNER UNE SIGNIFICATION MICROSCOPIQUE AUX DIFFERENTS RESULTATS OBTENUS PAR LE BIAIS DES METHODES RHEOLOGIQUES ET BIOCHIMIQUES UTILISEES. L'ENSEMBLE DES RESULTATS OBTENUS FAIT APPARAITRE QUATRE PHASES SUCCESSIVES AU COURS DESQUELLES LES MICELLES DE CASEINE VONT PROGRESSIVEMENT PERDRE LEURS PROPRIETES INITIALES POUR EN ACQUERIR DE NOUVELLES. L'ETAT DE FUSION MICELLAIRE OBSERVE ENTRE PH 5,5 ET PH 5,0, APPARAIT AINSI COMME UN ETAT DE TRANSITION ENTRE LES MICELLES DE CASEINE INITIALES ET LES NOUVELLES PARTICULES DE CASEINE QUI ENTRENT DANS LA CONSTITUTION DU GEL PROTEIQUE FINAL
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La compréhension des mécanismes réactionnels engagés dans la gélification acide du lait implique une connaissance de l'agrégation des micelles de caséines et des différentes étapes conduisant à la formation du gel laitier. Deux techniques instrumentales ont été utilisées au cours de cette étude, une technique de diffusion statique de la lumière aux petits angles (DSL) et une technique de diffusion de la lumière en milieu turbide (DWS, diffusing wave spectroscopy). L'étude par DSL a permis de suivre les étapes de l'agrégation micellaire en milieu dilué et de calculer la dimension fractale des agrégats acides obtenus. Les résultats montrent, lors de l'acidification, l'apparition de quatre familles successives de particules, dont la première correspond aux micelles de caséines et les trois suivantes à des agrégats de taille croissante. La dimension fractale calculée indique une valeur d'environ 1,8 et serait représentative d'une agrégation amas-amas limitée par la diffusion (DLCA). Par DSL, il apparaît que la vitesse de croissance des agrégats caséiques est influencée par le rapport caséines/protéines sériques natives et le traitement thermique du lait alors que la structure fractale des agrégats caséiques n'est modifiée significativement que dans le cas du traitement thermique du lait où une structure plus poreuse est observée. L'étude par DWS a permis de caractériser les transformations macroscopiques qui se manifestent au sein du système au cours du processus d'acidification. Les résultats obtenus en DWS montrent l'existence d'une phase d'agrégation des micelles de caséines dès pH 4,9 préliminaire à la gélification du lait à pH 4,8.
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LA SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE, CONSTITUANT LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, SE DIVISE SELON TROIS THEMES: LA STRUCTURE, LES PROPRIETES COLLOIDALES ET LE COMPORTEMENT EN MILIEU ACIDE DES MICELLES DE CASEINE DU LAIT. L'ACIDIFICATION PAR HYDROLYSE DE GLUCONO-DELTA-LACTONE CONDUIT A LA GELIFICATION DU LAIT. LE SUIVI OPTIQUE DE CE PROCESSUS (CHAPITRE II) DANS DIVERSES CONDITIONS DE TEMPERATURE ET DE CONCENTRATIONS EN GDL ABOUTIT A LA VALIDATION D'UNE METHODE TURBIDIMETRIQUE BASEE SUR LA REFLEXION DE LA LUMIERE. LE COMPORTEMENT DES MICELLES DE CASEINE DURANT L'ACIDIFICATION EST ETUDIE (CHAPITRE III) GRACE A DIVERSES TECHNIQUES COLLOIDALES TELLES LA VISCOSIMETRIE CAPILLAIRE, LA GRANULOMETRIE LASER OU LA MOBILITE ELECTROPHORETIQUE (POTENTIEL ZETA). CONFORTEE PAR DE NOMBREUX TRAVAUX DE LA LITTERATURE, UNE REPRESENTATION SCHEMATIQUE DES MECANISMES MICELLAIRES CONDUISANT A LA GELIFICATION DU LAIT EST FINALEMENT PROPOSEE. AINSI LA NEUTRALISATION DES FORCES DE REPULSION ELECTROSTATIQUES DES MICELLES PROVOQUERAIT UNE CONTRACTION DE L'ENVELOPPE PROTEIQUE ET UNE FRAGILISATION DE LEUR STRUCTURE INTERNE. SOUMISES A L'AGITATION BROWNIENNE, LES COLLISIONS ENTRE CES PARTICULES DESTABILISEES RESULTERAIENT EN LEUR FLOCULATION. LA FORMATION D'AGREGATS CASEIQUES EST FINALEMENT (CHAPITRE IV) TRAITEE SELON LA THEORIE DES FRACTALS. LES VALEURS DE DIMENSION FRACTALE (D) OBTENUES PAR SPECTROPHOTOMETRIE SONT EN ACCORD AVEC CELLES DE LA LITTERATURE. LA DEPENDANCE DE D AVEC LA TEMPERATURE D'ACIDIFICATION METTRAIT EN EVIDENCE UNE STRUCTURE PLUS COMPACTE AVEC LES BASSES TEMPERATURES.
Author: Emmanuelle Gastaldi-Bouabid
Author: Emmanuelle Gastaldi-Bouabid
Author: Valérie Thill-Chardot
Author: Sylvie Desobry-Banon