Lait 82 (2002) 673-681
DOI: 10.1051/lait:2002041

Heat-induced coagulation of goat milk: modification of the environment of the casein micelles by membrane processes

Saïd Bouhallab, Nadine Leconte, Yvon Le Graet and Anita Garem

Laboratoire de Recherches de Technologie Laitière, INRA, 65 rue de Saint Brieuc, 35042 Rennes, Cedex, France
(Received 27 November 2001; accepted 12 February 2002)

Abstract
Unlike bovine milk, goat milk is characterised by a very low heat stability at its natural pH (i.e., 6.6-6.7). In the present work, combined membrane processes were used to evaluate how modifying the environment of the casein micelles affects the heat stability of milk. It was shown that the increase of 1.4 times of the caseins: whey proteins ratio, either through a reduction of whey proteins content or selective concentration of caseins, increased the heat coagulation temperature from 135 °C to 141 °C. Further improvement of the stability was obtained by concomitant dilution of both whey proteins and soluble low molecular weight components. From these results, we propose that the destabilising effect of whey proteins at the natural pH is linked to their ability to sensitise casein micelles to heat-induced precipitation of calcium phosphate.

Résumé
La modification de l'environnement des caséines micellaires par technologies à membranes améliore la stabilité thermique du lait de chèvre. La faible stabilité thermique au pH naturel (pH 6,6-6,7) constitue une des particularités des laits de chèvre. Nous avons utilisé une cascade de procédés de filtration sur membranes afin d'étudier l'effet de la modification de l'environnement des caséines micellaires sur la stabilité thermique du lait caprin. L'augmentation du rapport caséines:protéines sériques soit par extraction sélective des protéines sériques soit par concentration sélective des caséines conduit à une augmentation de la température de coagulation qui passe de 135 °C pour le lait d'origine à 141 °C pour les mélanges reconstitués. La réduction concomitante des concentrations en protéines sériques et en constituants de la phase aqueuse accentue l'augmentation de la stabilité thermique, confirmant le rôle des composés de faibles masses moléculaires. Par analogie avec les travaux réalisés sur le lait de vache, le rôle des protéines sériques dans la déstabilisation thermique serait lié à leur capacité à sensibiliser les micelles de caséines à la précipitation phospho-calcique.

Key words: Goat milk / heat stability / membrane processing / casein:whey proteins ratio

Mots clés : Lait de chèvre / stabilité thermique / procédé à membranes / rapport caséine:protéines sériques

Correspondence and reprints: Saïd Bouhallab Tel.: 00 33 2 23 48 53 33; fax: 00 33 2 23 48 53 50;
    e-mail: sbouhal@rennes.inra.fr

© INRA, EDP Sciences 2002