Étude du couplage procédé/produit lors de la production des mousses par des agrégats protéiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

STUDY OF THE PROCESS/PRODUCT RELATIONSHIP DURING THE PRODUCTION OF FOOD FOAMS STABILIZED BY WHEY PROTEIN AGGREGATES

Étude du couplage procédé/produit lors de la production des mousses par des agrégats protéiques

Résumé

The aim of this study is to understand the interactions between molecular product/process and to estimate the influencing factors (e.g. thermal treatment, ingredients and operating conditions) in order to control foam properties, i.e. the microstructure of foamed products stabilized by aggregates of whey proteins (WPI). A first study allowed us to estimate the impact of the dynamic thermal treatment on the WPI solution (amount, size and morphology of the protein aggregates), and also on the foaming ability of native or heat-treated whey proteins when a bubbling technique was used. Secondly, foams produced using a batch mixer allowed us to highlight the key role played by the soluble fraction of protein aggregates in improving the stability against drainage and the texture of protein foams without fat. On the other hand, the application of a severe post-treatment to WPI solutions was shown to be unfavourable to the stability and to the rigidity of protein foams. By using a continuous rotor-stator device and a narrow annular gap unit, we have clearly demonstrated the relationship between the process/product interactions. When a thermal treatment superior or equal to 80°C was applied before foaming on the rotor-stator, this seemed to improve significantly foam rigidity and confirmed that foam stability over time remained essentially governed by the denaturation and aggregation degrees of whey proteins, the operating conditions playing only a secondary role. On the other hand, when a narrow annular gap unit was used, this beneficial effect of heat treatment on stability against drainage and also on foam texture was hidden by process variables and no apparent improvement was observed.
L'objectif de cette thèse consiste à comprendre les interactions procédé/produit et à mettre en évidence les paramètres d'influence (conditions du traitement thermique, formulation, paramètres opératoires de foisonnement) afin de maîtriser les propriétés d'usage, et notamment la microstructure des produits foisonnés stabilisés par des agrégats de protéines sériques (WPI). Une première étude nous a permis d'évaluer l'impact du traitement thermique sur la solution protéique (proportion, taille, morphologie des assemblages protéiques) et sur l'aptitude au foisonnement des WPI natives et dénaturées lorsqu'un procédé de bullage a été utilisé. Dans un deuxième temps, à l'aide d'un batteur ménager nous avons mis en avant le rôle clef joué par les agrégats solubles sur l'amélioration de la stabilité et sur celle de la texture des mousses en l'absence de matière grasse. En revanche, l'application d'un post-traitement thermique sévère s'est avérée défavorable à la stabilité et la rigidité de la mousse. L'utilisation de deux foisonneurs continus a ensuite permis de démontrer le couplage entre formulation et procédé. Lorsqu'on applique un traitement thermique 80°C en amont du foisonnement sur l'installation rotor-stator, celuici semble améliorer d'une manière significative la texture des mousses et a confirmé que leur stabilité dans le temps reste gouvernée par l'état de dénaturation et d'agrégation des protéines, les conditions opératoires ne jouant ici qu'un rôle secondaire. En revanche, lors du foisonnement dans une colonne à faible entrefer, cet effet bénéfique du traitement thermique sur la stabilité et sur la texture est masqué par les effets du procédé et aucune amélioration n'a été observée.
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Dates et versions

tel-00872696 , version 1 (14-10-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00872696 , version 1

Citer

Irina Nicorescu. Étude du couplage procédé/produit lors de la production des mousses par des agrégats protéiques. Génie des procédés. Université de Nantes, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00872696⟩
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