Profil d’écoulement

L’homogénéisation n’a pas eu d’effet sur les propriétés d’écoulement des laits de référence. Les trois laits présentaient un comportement Newtonien avec un indice d’écoulement (n) proche de l’unité (NH : 0,994 ± 0,038; H40 : 1,016 ± 0,006; H3,5 : 1,013 ± 0,007) et une viscosité moyenne de 2,75 mPa·s (P>0,05) (tableau 1). Nair et al. (2000) ont observé que la crème après homogénéisation était d’apparence plus visqueuse. On pouvait s’attendre à un comportement pseudoplastique et une viscosité apparente supérieure pour le lait H40 puisque les mesures de taille en conditions dissociantes suggèrent la présence de flocs ou d’agrégats (Walstra, 1995, McCarthy, 2002, McClements, 2016a). Toutefois, comme les laits de référence ont tous été standardisés à 3% de MG, il semble que la teneur en MG n’était pas suffisante pour détecter ces différences.

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Figure 4 : Taille des GG du lait NH (contrôle : standardisé à l’aide d’une crème à 40% de MG non homogénéisée) et du lait de référence H40 (standardisé à l’aide d’une crème homogénéisée à 40% de MG) et du lait de référence H3,5 (standardisé à l’aide de lait homogénéisé à 3,5% de MG). Les mesures ont été effectuées en condition non dossiciante (eau distillée) ou dissociante (EDTA et SDS).

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 NH H40 H3,5 T ail le d es gl ob u les gr as D [ 3,2] (μ m) Lait à 3% m.g et 4% prt Eau distillée EDTA SDS

A

A

C

D

D

B

C

D

A

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Tableau 1 : Caractéristiques du lait NH (contrôle : standardisé à l’aide d’une crème à 40% de MG non homogénéisée) et du lait de référence H40 (standardisé à l’aide d’une crème homogénéisée à 40% de MG) et du lait de référence H3,5 (standardisé à l’aide de lait homogénéisé à 3,5% de MG). Laits Surface spécifique (m2/ g gras) ɸ Taux d’expansion (%) Potentiel zêta (mV) Viscosité apparente (mPa*s) (γ = 52,2 s-1) NH 2,29C - -8,21A 2,69A H40 5,65B 59,38B -9,96B 2,69A H3,5 7,50A 69,41A -10,62B 2,88A Erreur standard 0,11 0,40 0,35 0,14 3.4.1.1.3 Charge protéique

Suite à la collecte et au lavage des GG, les taux de récupération de la MG pour les laits de référence ont été les suivants : H40 : 77,3 ± 3,1 %; H3,5 : 53,6 ± 7,1 % et NH : 66,1± 6,2 % (Annexe 2). Les collets de gras ont été dispersés dans un tampon de dodécylsulfate de sodium (SDS) et la distribution de taille a été analysée. Tel que mentionné à la section 2.2.2.4, cette distribution de taille a été utilisée dans le calcul de la charge protéique (équation 6).

L’homogénéisation de la MG a provoqué une augmentation importante de la charge protéique des laits de référence et cette augmentation a été inversement proportionnelle à la teneur en gras au moment de l’homogénéisation (H40 < H3,5) (P<0,05) (tableau 2). La charge protéique des laits de référence H40 et H3,5 a été respectivement 5 et 11 fois plus grande que la charge protéique du lait contrôle NH. Des valeurs de charge protéique avec des tendances similaires ont été rapportées par plusieurs auteurs (Oortwijn and Walstra, 1979, McCrae et al., 1994, Tomas et al., 1994, Cano-Ruiz and Richter, 1997). Toutefois,

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certains auteurs ont obtenu des valeurs de charge protéique inférieures (Ye et al., 2002, Zamora et al., 2012a). Le ratio prt/MG des émulsions utilisées pour la préparation des laits de référence H40 et H3,5 était respectivement de 0,08 et 0,94. En raison du ratio prt/MG plus élevé au moment de l’homogénéisation, davantage de protéines viennent s’adsorber à la surface des GG de l’émulsion H3,5, augmentant ainsi la charge protéique (Oortwijn and Walstra, 1979, Walstra and Oortwijn, 1982, Walstra, 1983). McClements (2016b) explique que la quantité de protéines adsorbées à la surface des GG dépend de plusieurs facteurs tels la concentration initiale de l’émulsifiant, la température, le pH, la force ionique et les conditions d’homogénéisation. Comme mentionné à la section 2.3.1.1.1, l’émulsion homogénéisée à 40% MG était plus susceptible à la floculation en raison d’une fréquence plus élevée des collisions entre les GG et du faible ratio prt/MG. Ces conditions ont contribué à réduire l’accessibilité de l’interface et à limiter la quantité de protéine adsorbée.

Tableau 2 : Charge protéique interfaciale du lait NH (contrôle : standardisé à l’aide de crème à 40% de MG non homogénéisée) et du lait de référence H40 (standardisé à l’aide d’une crème homogénéisée à 40% de MG) et du lait de référence H3,5 (standardisé à l’aide de lait homogénéisé à 3,5% de MG).

Laits Charge protéique (mg de protéine/m2)

NH 1,38C

H40 6,91B

H3,5 15,27A

56 3.4.1.1.4 Profil protéique

Le gel d’électrophorèse en condition réductrice des protéines extraites des collets de gras illustre bien l’adsorption préférentielle des caséines à la surface des GG suite à l’homogénéisation (fig. 5). Des tendances similaires ont été rapportées par deux auteurs (Cano-Ruiz and Richter, 1997, Zamora et al., 2012a). Le ratio caséines/protéines sériques à la surface des GG a été évalué par l’analyse densitométrique des gels. Pour le lait H40, ce ratio était de 89/11, alors qu’il a atteint 92/8 pour le lait H3,5. En comparaison, les proportions naturelles dans le lait sont de 80/20 (Amiot et al., 2002). L’adsorption préférentielle des caséines est attribuable au mécanisme de transport des protéines dans une valve d’homogénéisation. Dans un système fortement turbulent, les forces de convection dominent la simple diffusion et les particules de grande taille atteignent l’interface plus rapidement que les petites (McClements, 2016b). En comparaison aux protéines sériques, l’adsorption des micelles de caséine est donc favorisée (Mulder and Walstra, 1974, Walstra, 2003b, 2005d). Les concentrations absolues en MFGM, caséines et protéines sériques à la surface des GG sont présentées à la figure 6. La teneur en MFGM n’a pas été influencée par les traitements d’homogénéisation (P>0,05). Les composantes de la membrane native restent donc « accrochées » à l’interface pendant le traitement, ou sont rapidement réadsorbées. On observe évidemment une augmentation importante de la teneur en caséine et en protéines sériques après l’homogénéisation (P<0,05). Comme indiqué à la section 3.3.1.1.3, la concentration de surface de ces protéines était plus importante lorsque la teneur en gras au moment de l’homogénéisation était faible (H40 < H3,5).

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Figure 5 : Profil des protéines membranaires obtenues à partir du lait NH (contrôle : standardisé à l’aide de crème à 40% de MG non homogénéisée) et du lait de référence H40 (standardisé à l’aide d’une crème homogénéisée à 40% de MG) et du lait de référence H3,5 (standardisé à l’aide de lait homogénéisé à 3,5% de MG). La quantité de protéine déposée dans le puits était de 10 μg ou 20 μg.

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Figure 6 : Concentration interfaciale (mg de protéine/m2) en MFGM (jaune), caséines (vert) et protéines sériques (bleu) du lait NH (contrôle : standardisé à l’aide de crème à 40% de MG non homogénéisée) et du lait de référence H40 (standardisé à l’aide d’une crème homogénéisée à 40% de MG) et du lait de référence H3,5 (standardisé à l’aide de lait homogénéisé à 3,5% de MG).