Rennet-induced aggregation of homogenized milk: Impact of the presence of fat globules on the structure of casein gels

Agrégation induite par la présure de lait homogénéisé : impact de la présence de globules gras dans la structure des gels de caséine

Gisèle Ion Titapiccolo , Marcela Alexander , Milena Corredig

The present study investigated the renneting behaviour of casein micelles as influenced by the presence of fat globules. The gelation of skim milk, homogenized milk and homogenized milk with Tween 20 added was observed using diffusing wave spectroscopy and rheology. By adding Tween 20 to homogenized milk, it was possible to displace most of the milk protein from the oil/water interface and create a system with the same colloidal attributes as homogenized milk but with oil droplets with a very different interfacial composition, and relatively inert during rennet-induced aggregation. The primary phase of gelation was faster in homogenized milk compared to skim milk. Casein micelles were altered by the homogenization process which spreads them at the interface, making κ-casein more readily available. The addition of Tween 20 did not further affect the enzymatic activity on the micelles. However, the onset of gelation occurred earlier in homogenized milk with Tween 20 added, as the micelles aggregated at a lower level of proteolysis compared to homogenized milk. This work clearly showed that the gels formed in homogenized milk with and without Tween 20 have different physico-chemical properties, because of the different colloidal state of the filler particles.

Cette étude porte sur l'influence de la présence des globules gras sur le comportement des micelles de caséine après ajout de présure. La gélification de lait écrémé, de lait homogénéisé et de lait homogénéisé additionné de Tween 20 a été observée par diffusion dynamique de la lumière et par rhéologie. En ajoutant du Tween 20 au lait homogénéisé, il était possible de déplacer la plupart des protéines adsorbées à l'interface huile/eau et de créer un système avec les mêmes éléments colloïdaux que le lait homogénéisé mais avec des gouttelettes lipidiques ayant une composition à l'interface très différente et relativement inertes durant l'agrégation induite par la présure. La phase primaire de la gélification était plus rapide dans le lait homogénéisé en comparaison au lait écrémé. Les micelles de caséines étaient altérées par l'homogénéisation qui les disperse à l'interface, rendant les caséines kappa plus disponibles. L'addition de Tween 20 ne provoquait pas de modification supplémentaire de l'activité enzymatique sur les micelles. Cependant, le démarrage de la gélification apparaissait plus précocement dans le lait homogénéisé avec Tween 20, puisque les micelles s'agrégeaient à un niveau plus faible de protéolyse que celui du lait homogénéisé. Ces travaux montrent que les gels formés dans du lait homogénéisé additionné ou non de Tween 20 ont des propriétés physico-chimiques différentes, en raison de l'état colloïdal différent des particules de remplissage.

Mots clés: homogenized milk; polysorbate; rennet coagulation; diffusing wave spectroscopy<br>---<br>lait homogénéisé; coagulation présure; spectroscopie en diffusion dynamique de la lumière

Domaines: Alimentation et Nutrition; Ingénierie des aliments

Gisèle Ion Titapiccolo, Marcela Alexander, Milena Corredig. Rennet-induced aggregation of homogenized milk: Impact of the presence of fat globules on the structure of casein gels. Dairy Science & Technology, 2010, 90 (6), ⟨10.1051/dst/2010023⟩. ⟨hal-00895722⟩