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Issue
Lait
Volume 82, Number 5, September-October 2002
Page(s) 589 - 599
DOI http://dx.doi.org/10.1051/lait:2002035


Lait 82 (2002) 589-599
DOI: 10.1051/lait:2002035

Effect of homogenisation on protein distribution and proteolysis during storage of indirectly heated UHT milk

Mónica R. García-Risco, Mar Villamiel and Rosina López-Fandiño

Instituto de Fermentaciones Industriales (CSIC), Juan de la Cierva 3, 28006 Madrid, Spain

(Received 20 July 2001; accepted 3 October 2001)

Abstract
This paper compares modifications in whey proteins and caseins and proteolysis during storage (120 days) at 20 °C of unhomogenised and homogenised milks (2% fat) heated (137 °C, 4 s) in a pilot-scale indirect UHT plant. Homogenisation resulted in the attachment of caseins and whey proteins to the milk fat globule membrane, changed the morphology of casein micelles and gave rise to small micellar particles, not easily sedimentable by centrifugation. It also promoted whey protein denaturation and slowed down enzymatic reactions that depend on residual proteinase, glycosidase and phosphatase activities. Homogenisation of milk before UHT treatment led to lower levels of the enzymes that contribute to deterioration during storage. This phenomenon, together with an increased complex formation between $\kappa$-casein and $\beta$-lactoglobulin, could be responsible for reduced proteolytic degradation.

Résumé
Effet de l'homogénéisation sur la distribution des protéines et la protéolyse pendant la conservation du lait UHT obtenu par chauffage indirect. Dans ce travail on compare les modifications des protéines de lactosérum et des caséines et la protéolyse pendant la conservation (120 jours) à 20 °C, dans du lait non-homogénéisé et homogénéisé (2 % matière grasse), chauffé (137 °C, 4 s) dans une installation UHT indirect à l'échelle pilote. L'homogénéisation entraînait l'adsorption des caséines et des protéines de lactosérum à la membrane des globules gras, des changements morphologiques des micelles de caséine et donnait lieu à la formation de petites particules micellaires, difficilement sédimentables par centrifugation. L'homogénéisation occasionnait aussi la dénaturation des protéines de lactosérum et ralentissait les réactions enzymatiques dépendantes des activités protéinase, glycosidase et phosphatase résiduelles. L'homogénéisation du lait avant le traitement UHT a conduit à des teneurs plus faibles en enzymes qui contribuent à la détérioration pendant la conservation, ce qui, associé à un accroissement de la formation de complexes entre la caséine- $\kappa$ et la $\beta$-lactoglobuline, peut être la cause de la moindre dégradation protéolytique observée.


Key words: Homogenisation / UHT milk / protein distribution / proteolysis

Mots clés : Homogénéisation / lait UHT / distribution des protéines / protéolyse

Correspondence and reprints: Rosina López-Fandiño Tel.: 34 91 5622900; fax: 34 91 5644853;
    e-mail: rosina@ifi.csic.es

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