La dénaturation thermique et les propriétés fonctionnelles des protéines du lactosérum (albumine, alpha-lactalbumine, beta-lactoglobuline… ) sont influencées par la concentration initiale en sucre de la solution : – le sucre, à une concentration de 10% en poids, accroît la température de dénaturation des protéines du petit lait de 6°C à 8°C (Tableau 1) – le sucre augmente la température de gélification à chaud d’ une solution contenant 0,2% en poids de protéines du petit lait, ainsi que la rigidité finale des gels à 30°C (Tableau 2) – enfin la température de floculation des protéines du petit lait dans une émulsion huile de soja (10%) / eau passe de 75°C à 80°C en présence d’ une concentration en sucre de 10% en poids. Le sucre agit donc de deux façons sur la stabilité thermique des protéines du lactosérum dans les gels et les émulsions : d’ une part il stabilise la forme globulaire des protéines, ce qui implique une élévation de la température de dénaturation. D’ autre part, il accroît la force des interactions protéines- protéines : une fois que les protéines sont dénaturées, les gels sont donc plus rigides et la floculation est plus importante. Un équilibre doit donc être trouvé entre ces deux phénomènes dans les procédés de fabrication utilisant à la fois des protéines de lactosérum et du sucre dans des gels et des émulsions. Tableau 1 : Influence du sucre sur la température de dénaturation d’ une solution de protéines du lactosérum (0,2% en poids pH = 7) Sucre (% en poids) Tm1 (°C) Tm2 (°C) 0 63,2 84,6 10 64,5 85,6 20 66,4 88,5 30 68,1 90,5 40° 69,2 92,6 Tableau 2 : Influence du sucre sur le température de gélification de protéines du lactosérum et sur la rigidité finale des gels Sucre (% en poids) T de gélification (en °C) Rigidité finale du gel (G(Pa)) 0 76 3300 10 78 4000 20 80 3000 30 83 5500 40 86 7000 A Kulmyrzaev, C Bryant, D J McClements University of Massachussetts, Amherst, USA J Agric Food Chem, 2000, 48 : 1593-1597 … et sur leur gélification à froid Au-delà d’ une action sur la température de gélification à chaud, le sucre influence également la gélification à froid des protéines du lactosérum. Ce procédé, utilisé en agro-alimentaire principalement pour la fabrication de desserts, met en jeu deux étapes : premièrement une dénaturation par chauffage des protéines du lactosérum suivie du maintien de conditions électrostatiques qui inhibent l’ agrégation protéique et donc la gélification deuxièmement l’ induction de la gélification à basse température. Par exemple l’ ajout de CaCl2 (15 mM) à une solution de protéines du lactosérum (60 g/kg) préalablement dénaturées par une étape de chauffage à 75°C pendant 15 min (pH=7), puis refroidie à 30°C, induit une gélification au bout d’ environ 20 min. Lorsque l’ on ajoute du sucre avant induction de la gélification par du CaCl2, un allongement du temps de gélification se produit qui dépend de la concentration en sucre : entre 0 et 100 g/kg de sucre, le temps nécessaire à la gélification passe de 20 à 30 min, puis entre 100 g/kg et 300 g/kg, il diminue progressivement de 30 à 26 min. A faible concentration (<100 g/kg), les molécules de sucre retardent la gélification en augmentant la viscosité de la phase aqueuse, alors qu’ à plus forte concentration elles favorisent la gélification en facilitant les interactions protéines-protéines à cause d’ une compétition accrue pour les molécules d’ eau. A Kulmyrzaev, C Cancelliere, DJ McClements University of massachussetts, Amherst, USA J Sci Food Agric, 2000, 80 : 1314-1318