Water transfer during rehydration of micellar casein powders
Résumé
Rehydration is an essential quality attribute of a dairy powder, as most powders are dissolved before use. However, there can be problems associated with the different stages of the rehydration process: i.e. wettability, sinkability, dispersibility and solubility. Many sensors and analytical methods such as the insolubility index, NMR spectroscopy, turbidity, viscosity and particle size distribution can be used to study water transfer in dairy protein concentrates during rehydration. Micellar casein (MC) powder, obtained by tangential membrane microfiltration of milk followed by spray-drying, is an interesting dairy powder due to its high protein content, and it is a valuable model of milk micelles. However, enrichment of milk in micellar casein decreases water transfer during rehydration of MC powder. The slow water transfer during MC powder rehydration is timeconsuming. Some studies have shown that insolubility is related to a decrease in the water transfer during rehydration and not to thermal denaturation. Other studies have also shown that the decrease in water transfer might be related to the micellar structure. In the present study, the destructuration of micelle induced by addition of phosphate or citrate solution to MC increased water transfer during rehydration. Water transfer in the dairy protein concentrate during rehydration was found to be related to the aqueous environment, the nature of the mineral salts, the structure of the dairy proteins, the size of the powder particle and the rehydration conditions.
La réhydratation est un facteur déterminant essentiel de la qualité d'une poudre laitière puisque la plupart des poudres doivent être dissoutes avant utilisation. Des problèmes peuvent apparaître au cours des différentes étapes du procédé de réhydratation, i.e. : aptitude au mouillage/mouillabilité, aptitude au coulage/coulabilité, dispersibilité et solubilité. De nombreux moyens de détection et méthodes d'analyse, comme l'indice d'insolubilité, la spectroscopie RMN, la turbidité, la viscosité, la distribution des tailles de particules, peuvent être utilisés pour étudier le transfert d'eau dans les concentrés de protéines laitières au cours de la réhydratation. La poudre de caséine micellaire (CM), obtenue par microfiltration du lait suivie de séchage par atomisation, est une poudre laitière intéressante du fait de sa teneur élevée en protéine, et un modèle valable des micelles du lait. Cependant, l'enrichissement du lait en CM diminue le transfert d'eau au cours de la réhydratation de la poudre de CM. La lenteur du transfert d'eau augmente le temps de réhydratation de la poudre de CM. Quelques études ont montré que l'insolubilité était liée à une diminution du transfert d'eau pendant la réhydratation et non à une dénaturation thermique. D'autres études ont aussi montré que la diminution du transfert d'eau pouvait être due à la structure micellaire. Dans la présente étude, nous avons montré que la destructuration de la micelle par ajout d'une solution de phosphate ou citrate à la CM augmentait le transfert d'eau pendant la réhydratation et que le transfert d'eau dans le concentré de protéines laitières était dépendant de l'hygroscopicité, de la nature des sels minéraux, de la structure des protéines laitières, de la taille des particules de poudre et des conditions de réhydratation.