Lait 85 (2005) 515-526
DOI: 10.1051/lait:2005037

Effect of heat treatment at alkaline pH on the rennet coagulation properties of skim milk

Olivia Ménard, Bénédicte Camier and Fanny Guyomarc'h

UMR 1253, Science et Technologie du Lait et de l'OEuf, Inra-Agrocampus Rennes, 65 rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France

(Received 24 February 2005 - Accepted 19 May 2005 / Published online:1 October 2005)

Abstract - Reconstituted skim milk was heated at 90 °C for 30 s at pH values ranging from 6.6 to 8.1, stored overnight at 5 °C then renneted at pH values ranging from 6.2 to 6.6. The heat-induced disimprovement of the rennet coagulation properties of the milk (longer rennet coagulation time and lower gel firmness) were partially reduced as heat-treatment pH increased, except at pH 6.6. These properties were related to the increased heat-induced dissociation of micellar k-casein and subsequent formation of serum, rather than micelle-bound, heat-induced whey protein/k-casein aggregates. It was postulated that such distribution of the denatured whey protein and k-casein slightly reduced the detrimental effects of heating on the enzymatic coagulation, as well as helped earlier destabilisation of the micelles. These results are discussed with respect to the amplitude of the effect of the heat-treatment pH, as well as the side effects of alkalinisation and heat treatment on casein dissociation.

Résumé - Effets d'un traitement thermique à pH alcalin sur l'aptitude du lait écrémé à la coagulation présure. Du lait écrémé reconstitué est traité thermiquement à 90 °C pendant 30 s à des pH variant de 6,6 à 8,1, stocké à 5 °C pendant une nuit puis emprésuré à des pH variant de 6,2 à 6,6. La perte d'aptitude à la coagulation présure des laits chauffés (temps de coagulation plus long et moindre fermeté) a été réduite pour des pH de traitement thermique croissants, sauf à pH 6,6. Ces propriétés ont été mises en relation avec un taux de dissociation accru de la caséine k quand le pH de traitement thermique augmente, et donc une proportion accrue d'agrégats thermo-induits de protéines sériques dénaturées et de caséine k dans la phase soluble du lait. Il est postulé que cette distribution en protéines réduit légèrement les effets rédhibitoires du traitement thermique sur la coagulation enzymatique, et accélère la déstabilisation des micelles de caséines. Ces résultats sont discutés relativement à l'amplitude de l'effet du pH de traitement thermique ainsi qu'à la dissociation alcaline ou thermo-induite des autres caséines.

Key words: whey protein / heat treatment / rennet coagulation / pH

Mots clés : protéine sérique / traitement thermique / coagulation présure / pH

Corresponding author: Fanny Guyomarc'h fanny.guyomarch@rennes.inra.fr

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