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Lait
Volume 77, Number 3, 1997
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Page(s) | 411 - 423 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/lait:1997328 |
DOI: 10.1051/lait:1997328
Optimisation of a whey protein fractionation process based on the selective precipitation of α-lactalbumin
C. Bramauda, P. Aimarb and G. Daufinaa Laboratoire de Recherches de Technologie Laitière, INRA, 65, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex
b Laboratoire de Génie Chimique. CNRS, Université Paul-Sabatier, 118, route de Narbonne, 31 062 Toulouse Cedex, France
(Received 1 February 1996; accepted l0 January 1997)
Abstract - Whey protein fractionation based on the selective isoelectric precipitation of α -lactalbumin has been optimised by an overall approach. Precipitation phenomena and rheological characteristics of the fluid after heat treatment have both been considered. Control of calcium concentration, a new operating parameter, has optimised the precipitation step. A reduction of this concentration leads to an increase in the α-lactalbumin fraction precipitated at a moderate protein concentration. The use of citric acid, a calcium complexation agent, is proposed. It permits simultaneous adjustment of the pH and a reduction in the free calcium concentration. Co-precipitation of immunoglobulins and bovine serum albumin has been studied. However, there are no conditions under which α-lactalbumin is the only protein that precipitates. To separate precipitated and soluble fractions, centrifugation is the method proposed, as it is more efficient than microfiltration. After solubilisation, the two forms of α-lactalbumin may be recovered: the apo-α-lactalbumin with a calcium-free solvent, and the native form with a calcium solvent. When a solution of calcium chloride is used, solubilisation is a fractionation step (increase of 23% in α-LA purity), as the immunoglobulins remain insoluble.
Résumé - Optimisation d'un procédé de fractionnement des protéines du lactosérum fondé sur la précipitation sélective de l'α-lactalbumine
Le procédé de fractionnement des protéines du lactosérum par précipitation isoélectrique de l' α -lactalbumine est optimisé selon une approche globale. Les phénomènes de précipitation et les caractéristiques rhéologiques du fluide après traitement thermique sont pris en compte. Le contrôle de la concentration en calcium, paramètre opératoire additionnel, permet d'optimiser l'étape de précipitation, car lorsque cette teneur est réduite, le phénomène de précipitation de l' α-lactalbumine est amplifié. L'utilisation d'acide citrique, agent de complexation du calcium, est la procédure proposée. Elle permet d'ajuster simultanément le pH et de réduire la concentration en calcium ionique. La coprécipitation des immunoglobulines et de la sérum albumine bovine dans la gamme de conditions opératoires étudiées est un phénomène inévitable. La centrifugation, plus efficace que la microfiltration, est le moyen proposé pour séparer les phases soluble et précipitée. Selon la composition saline du solvant, l'étape de solubilisation permet de produire les deux formes de l'α -lactalbumine. L'utilisation d'une solution de chlorure de calcium apporte une nouvelle sélectivité au procédé de fractionnement (gain de 23 % de pureté en α -LA), les immunoglobulines ne se solubilisant pas.
Key words: whey protein / fractionation / optimisation / precipitation / solubilisation
Mots clés : protéine du lactosérum / fractionnement / optimisation / précipitation / solubilisation