Un nouveau capteur donne des produits laitiers de première qualité
Le lait contient des protéines de lactosérum qui sont dénaturées pendant le traitement thermique, ce qui modifie leurs propriétés fonctionnelles, la teneur en humidité et la texture. La détection des propriétés fonctionnelles peut être utilisée pour décider si le lait doit être utilisé pour fabriquer du fromage ou du yaourt, contribuant de la sorte à l'amélioration de la qualité du produit. Financé par l'UE, le projet DENATUREPROBE (Development of an optical backscatter sensor for determining thermal denaturation of whey proteins during milk processing) a développé une technologie de capteur optique pour détecter la rétrodiffusion de lumière des micelles de caséine présentes dans le lait. Cela permet d'évaluer le degré de dénaturation des protéines de lait, car le traitement thermique à haute intensité augmente la rétrodiffusion des micelles. Cela est dû à l'attachement supplémentaire des groupes de sulfures libres des protéines de lactosérum dénaturées avec la caséine k à la surface de la micelle de caséine. Des chercheurs ont minutieusement configuré un laboratoire pour effectuer des mesures optiques sur des protéines de lait thermiquement dénaturées. Les propriétés de rétrodiffusion de lumière ont été étudiées en fonction de variations de niveaux de température, de tailles de particule de micelle et de pH, en utilisant différents rapports de longueurs d'ondes. Les résultats ont montré une baisse d'intensité de la rétrodiffusion lumineuse chez les micelles ayant un pH plus élevé. Un lien a été observé entre les traitements à chaleur intense à différents niveaux de pH et la rétrodiffusion de lumière. Un modèle mathématique a été développé avec succès pour lier les variations de taille de micelle de caséine avec la température et le pH dans les données de rétrodiffusion de lumière. Des méthodes de prévision ont été utilisées pour déterminer la taille des particules en fonction des mesures de données de rétrodiffusion de lumière qui dépendaient de la température. En outre, une demande de divulgation de brevet a été introduite pour le développement d'un capteur optique en ligne pour mesurer la taille de la particule de caséine à moindre prix et de manière non invasive. Les résultats du projet ont donné un nouveau capteur en ligne pour la mesure de la dénaturation du lactosérum non invasive dans le lait. Cela répondra à un problème essentiel de l'industrie des produits laitiers qui est de déterminer les paramètres de température optimale pour la pasteurisation du lait. Le pH et le degré de gélification optimaux du fromage et du yaourt sont considérablement différents. Donc, prédire le degré de gélation du chauffage aidera à optimiser la prise de décision pour une production cohérente et de qualité de ces produits laitiers en garantissant le niveau idéal d'exposition thermique en fonction de l'objectif ultime du lait. La nouvelle technologie de capteur de DENATUREPROBE donnera à l'industrie laitière un nouvel outil puissant pour améliorer le contrôle du traitement thermique, permettant une meilleure qualité et une meilleure cohérence des produits laitiers. Cela permettra aux responsables du processus de prise de décision dans les usines laitières de sélectionner efficacement les lots de lait qui doivent être utilisés selon la fonctionnalité réelle de ses protéines de lactosérum après traitement thermique.
Mots‑clés
Produits laitiers, lait, protéines de lactosérum, dénaturation, capteur optique, rétrodiffusion de la lumière
