Published in

Springer Verlag, Dairy Science and Technology, 4(91), p. 413-429, 2011

DOI: 10.1007/s13594-011-0019-4

Links

Tools

Export citation

Search in Google Scholar

Proteolysis of casein micelles by Pseudomonas fluorescens CNRZ 798 contributes to the destabilisation of UHT milk during its storage

This paper is available in a repository.
This paper is available in a repository.

Full text: Download

Green circle
Preprint: archiving allowed
Green circle
Postprint: archiving allowed
Red circle
Published version: archiving forbidden
Data provided by SHERPA/RoMEO

Abstract

L'instabilité du lait UHT au cours de sa conservation est une réelle préoccupation pour les industriels et les scientifiques. Dans cette étude, les rennais de l'UMR STLO confirment la piste enzymatique, en particulier celle des protéases de Pseudomonas fluorescens qui sont capables de conserver une partie de leur activité après un traitement thermique UHT. Les chercheurs comparent la stabilité d'un lait microfiltré puis contaminé par P. fluorescens CNRZ 798 avant traitement thermique UHT et un lait témoin microfiltré et UHT exempt de toute contamination. Durant 92 jours de stockage à 20°C, les chercheurs s'intéressent aux changements physico-chimiques et biochimiques des micelles de caséines. Ils évaluent la stabilité des laits de trois manières : 1) un test au phosphate et une observation des agrégats, 2) une mesure de la taille, du potentiel zêta et de l'hydratation des micelles et 3) une analyse quantitative et qualitative de la protéolyse des laits par HPLC couplée à une analyse en spectrométrie de masse (ESI‑MS/MS). Au cours du stockage, tous les facteurs contribuant à la stabilité des micelles se détériorent dans le lait contaminé par P. fluorescens. La présence de sédiments et le résultat du test au phosphate (test de Ramsdell) permettent de constater ce phénomène. En fin de conservation, 2,4 mL de phosphate (KH2PO4 0,5 M) sont nécessaires à déstabiliser le lait témoin, alors que la déstabilisation du lait contaminé est visible avant même la réalisation du test. La granulométrie laser, le potentiel zêta et l'hydratation des micelles le confirment. Le potentiel zêta passe de ‑ 17 mV pour le témoin à ‑ 14 mV pour le lait contaminé, l'hydratation des micelles chute de 0,45 g d'eau par g de particules sèches et la taille des micelles augmente de 127 nm pour l'essai ce qui confirme leur agrégation. C'est une protéolyse accrue et complexe des caséines qui explique tous ces changements. En fin de stockage, les chercheurs mesurent dans le lait contaminé une teneur en protéines solubles (NCN) 10 fois supérieure à celle du témoin et une teneur en azote non protéique (NPN) 5 fois supérieure : + 3,4 g/kg‑1 de NCN et + 0,6 g/kg‑1 de NPN. L'aire chromatographique, huit fois supérieure dans l'essai avec P. fluorescens, illustre bien cette protéolyse. Avec la spectrométrie de masse, les auteurs montrent que le nombre de peptides du lait témoin est stable durant la conservation (environ 37) mais celui du lait contaminé passe de 51 après traitement UHT à 153 en fin de stockage. Les protéases de P. fluorescens semblent hydrolyser préférentiellement les caséines‑β puis αs1, κ et αs2. La caséine‑β est coupée en 62 liaisons situées entre les séquences 29‑69, 84‑110 et 157‑191. Sept peptides proviennent du clivage de la caséine‑κ, certains sont issus de l'hydrolyse de la liaison Phe105‑Met106. Les protéases de P. fluorescens produisent, au même titre que la chymosine, le caséinomacropeptide, expliquant ainsi la chute du potentiel zêta des micelles et leur perte d'hydratation.