How to reduce the acid-forming potential to improve the nutritional qualities of the cheeses
Réduire le potentiel acidifiant des fromages pour améliorer leurs fonctionnalités nutritionnelles : identification des leviers biochimiques et perspectives technologiques
Résumé
A disregarded nutritional feature of cheeses is their acid-forming potential when
ingested, associated with deleterious effects for consumers’ health. Despite the well-known
pathophysiological consequences, very few studies investigated the acidifying/alkalizing
potential of foods and especially, none targeted cheeses.
The research project aimed on the one hand to evaluate the acid-forming potential of
cheeses and identify the main key steps of the manufacture involved in this phenomenon and
on the other hand to explore technological optimization strategies to reduce the acid-forming
potential of cheeses, without altering their sensory properties. The acid-forming potential was
evaluated on the basis of their Potential Renal Acid Load (PRAL) index (considering protein,
P, Cl, Na, K, Mg and Ca contents) and organic anions contents (lactate and citrate).
Firstly, the study of the acid-forming potential of five commercial cheeses from different
cheese-making technologies established a strong link between the type of cheese and their acidforming
potential. PRAL index ranged from - 0.8 mEq/100 g for fresh cheese to 25.3 mEq/100 g
for hard cheese (Cantal) and 28.0 mEq/100 g for the blue-veined cheese Fourme d’Ambert.
This positioning allowed to select Fourme d'Ambert as model cheese for next steps.
Secondly, draining and salting were identified as the main key steps responsible for the
generation of the acid-forming potential of the model cheese, by following an industrial cheesemaking
process. These studies emphasized a great imbalance between acidifying elements of
PRAL calculation (Cl, P and proteins elements) and alkalinizing ones (Na and Ca). Particularly,
Cl followed by P elements had a strong impact on the PRAL value.
Finally, the salt substitution with organic calcium salts (calcium lactate and calcium
citrate) was tested under industrial conditions during the dry salting of Fourme d'Ambert
cheese. Both salts showed a real nutritional interest to partially replace salt in cheese, without
affecting their sensory properties and especially the salty and the bitter flavors. The salt
substitution by calcium lactate could reduce the acid-forming potential of cheeses, by
decreasing the PRAL and the sodium content and by increasing the lactate content. The calcium
citrate substitution would rather be recommended for Ca enrichment of cheeses.
As a conclusion, these studies allowed to identify technological solutions to reduce the
acid-forming potential of cheeses. The adopted approach proposed the implementation of a
concept, known mainly by nutritionists so far, to the biochemistry and the food technology
fields. The considered prospects for innovation are relevant with the current public health
issues, targeting the reduction of Na in cheeses and participating in the limitation of the Western
diets induced metabolic acidosis. Finally, the economic benefits of this research are promising
for cheese-making producers.
Une caractéristique nutritionnelle peu connue des fromages est leur potentiel acidifiant,
qui se révèle au cours du métabolisme et, à long terme, est susceptible d’induire des effets
délétères sur la santé du consommateur. Malgré des conséquences physiopathologiques bien
connues, très peu d’études se sont intéressées au potentiel acidifiant/alcalinisant des aliments et
aucune à celui des fromages.
L’objectif principal était d’évaluer d’une part le potentiel acidifiant des fromages et
identifier ses déterminants au cours de la fabrication et d’autre part d’explorer des stratégies
d’optimisation technologique permettant de réduire le potentiel acidifiant des fromages, tout en
assurant leurs qualités gustatives. Le potentiel acidifiant a été évalué sur la base de l’indice
PRAL (Potential Renal Acid Load, en tenant compte des teneurs en protéine, P, Cl, Na, K, Mg
et Ca) et de la teneur en anions organiques (lactate et citrate).
Dans un premier temps, l’étude du potentiel acidifiant de cinq types de fromages du
commerce a permis d’établir un lien fort entre le type du fromage et son potentiel acidifiant.
L’indice PRAL le plus faible est celui du fromage frais avec - 0,8 mEq/100 g, les indices les
plus élevés atteignant 25,3 mEq/100 g pour le fromage à pâte pressée non-cuite (Cantal) et
28,0 mEq/100 g pour le fromage à pâte persillée (Fourme d’Ambert). Ce positionnement a ainsi
permis de sélectionner un modèle fromage pour la suite des travaux : la Fourme d’Ambert.
Dans une seconde phase, l’égouttage et le salage ont été identifiés comme les deux
étapes technologiques déterminantes dans la génération du potentiel acidifiant du modèle
fromage choisi, au cours de la transformation fromagère, suivie en milieu industriel. Ces études
démontrent un déséquilibre important entre les éléments acidifiants (Cl, P, protéines) et les
éléments alcalinisants majeurs (Na et Ca) du PRAL. En particulier, les Cl suivis par le P, ont
exercé un très fort impact expliquant les indices élevés obtenus.
Enfin, une substitution du NaCl par des sels organiques de calcium (lactate et citrate de
Ca) a été testée en conditions industrielles pendant le salage à sec de la Fourme d’Ambert. Les
deux sels ont montré un réel intérêt pour substituer partiellement le sel des fromages, sans
affecter les propriétés sensorielles des produits finis et notamment les saveurs salée et amère.
La substitution au lactate de Ca permettrait d’optimiser le potentiel acidifiant des fromages, en
diminuant le PRAL et la teneur en Na et en augmentant la teneur en lactate. La substitution au
citrate de Ca serait plutôt indiquée dans le cadre d’un enrichissement en Ca.
En conclusion, ces études ont permis d’identifier les leviers à maîtriser pour réduire le
potentiel acidifiant des fromages. L’approche adoptée a proposé la mise en application d’un
concept connu principalement des nutritionnistes jusqu’ici dans les domaines de la biochimie
et de la technologie alimentaires. Les perspectives d’innovation envisagées sont pertinentes
avec les enjeux de santé publique actuels, en visant la réduction en Na dans les fromages et en
participant à la limitation de l’acidose métabolique latente induite par les régimes occidentaux.
Enfin, les retombées économiques de ces recherches sont prometteuses pour les filières
fromagères.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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