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Des dispersions à 6 ou 10% (p/p) de protéines lactosériques (pH 6,5) ont été traitées par homogénéisation à ultra-haute pression (UHPH ou haute pression dynamique) entre 100 et 300 MPa (Tin = 24°C). En parallèle, les dispersions ont subi un traitement thermique en continu de courte durée (STTT) (~ 4s) pour comparaison. Les effets de l'UHPH ou du STTT ont été évalués sur la solubilité des protéines, les caractéristiques physiques des dispersions (viscosité, voluminosité des protéines, paramètres de couleur L*, a*, b*) et la distribution de taille des agrégats protéiques formés. La pression et la température ont été mesurées à l'entrée et à la sortie de la valve haute pression (HP) afin de suivre l'histoire thermomécanique du fluide au cours du procédé. L'effet des forces mécaniques s'a[...]

Des dispersions à 6 ou 10% (p/p) de protéines lactosériques (pH 6,5) ont été traitées par homogénéisation à ultra-haute pression (UHPH ou haute pression dynamique) entre 100 et 300 MPa (Tin = 24°C). En parallèle, les dispersions ont subi un traitement thermique en continu de courte durée (STTT) (~ 4s) pour comparaison. Les effets de l'UHPH ou du STTT ont été évalués sur la solubilité des protéines, les caractéristiques physiques des dispersions (viscosité, voluminosité des protéines, paramètres de couleur L*, a*, b*) et la distribution de taille des agrégats protéiques formés. La pression et la température ont été mesurées à l'entrée et à la sortie de la valve haute pression (HP) afin de suivre l'histoire thermomécanique du fluide au cours du procédé. L'effet des forces mécaniques s'ajoute à l'effet de l'échauffement de courte durée qui accompagne le passage du fluide dans la valve HP. Il est possible d'obtenir des agrégats protéiques de taille contrôlée en dessous de 100 nm, à des pressions supérieures à 225 MPa. Des émulsions modèles H/E contenant (p/p) 15, 30 ou 45% d'huile d'arachide et 4,3%, de protéines lactosériques (pH 6,3) ont été élaborées par UHPH (Tin = 24°C). La taille des gouttelettes d'huile formées diminue lorsque la pression d'homogénéisation augmente ou lors de passages successifs de l'émulsion dans la valve HP (recyclage). On obtient des gouttelettes d'huile de taille submicronique à des pressions ≥ 200 MPa, et une distribution monomodale par recyclage à 200 MPa. L'échauffement de courte durée (<< 0,5 s) qui accompagne le passage du liquide dans la valve HP et l'énergie mécanique impliquée dans le processus sont influencés par le niveau de pression et la composition de l'émulsion. Une augmentation de la viscosité du fluide d'alimentation (i) favorise probablement le fractionnement des particules par les forces élongationnelles de cisaillement qu'elle induit dans l'entrefer de la valve HP et (ii) atténue la ré-agrégation/re-coalescence des particules en sortie d'entrefer en diminuant les phénomènes de cavitation, impacts et turbulences. Un fractionnement optimal des gouttelettes a été observé pour une teneur d'huile de 30% (p/p). Le comportement rhéologique des émulsions dépend de la taille des gouttelettes et de la fraction volumique d'huile. Les émulsions submicroniques obtenues à des pressions ≥ 200 MPa (avec ou sans recyclage) présentent une excellente stabilité à l'entreposage à 5°C, vis-à-vis du crémage et de la coalescence. Ces émulsions submicroniques resistent à un cycle de congélation/décongélation après UHPH à 200-225 MPa avec ou sans recyclage, selon la composition de l'émulsion. Par contre, le séchage par atomisation d'émulsions préparées par UHPH à 200-250 MPa a induit des phénomènes d'agrégation et de coalescence. Les propriétés tensioactives des protéines lactosériques et d'agents émulsifiants de faible masse moléculaire ont été évaluées pour comparer ultérieurement les caractéristiques d'émulsions élaborées par UHPH avec chacun des agents émulsifiants.