Produits laitiers enrichis de polyphénols et probiotiques

Projet intitulé:

Intégration de composantes bioactives aux caillés présures

Faits saillants

• Les produits laitiers, reconnus pour leur forte densité nutritionnelle, sont considérés comme des véhicules privilégiés pour le transport de molécules bioactives. Le développement de produits laitiers fonctionnels permettra à l’industrie laitière de produire des aliments adaptés aux exigences nutritionnelles des consommateurs.
• L’ajout de composés bioactifs au fromage pose toutefois un défi technologique important en raison des pertes anticipées dans le lactosérum (jusqu’à 95%) et de l’impact potentiel sur les qualités sensorielles. Ce projet de recherche vise donc le développement de technologies efficaces d’intégration de composantes physiologiquement actives à la matrice des fromages. Les résultats obtenus offriront aux transformateurs les outils pour accélérer le développement de nouveaux produits.

Objectifs

• 1) Optimiser la rétention et la viabilité des bactéries probiotiques dans les matrices fromagères;
• 2) Étudier l’interaction des composés phénoliques avec les protéines de lait et déterminer leur comportement en production fromagère;
• 3) Développer des émulsions simples ou doubles adaptées à la protection et l’incorporation de composés lipo- et hydrosolubles.

Résultats et bénéfices potentiels

• 1) Les premiers essais fromagers ont révélé que 80 % des bactéries inoculées se retrouvaient dans le fromage frais, mais que des pertes importantes de viabilité survenaient lors de l’entreposage du fromage (entre 2 et 4 log10UFC/g après 14 jours). Les plus hauts comptes viables furent obtenus avec un ensemencement dans le lait plutôt que dans le caillé égoutté (avant cheddarisation) ou lors de la mise en moule. Le salage augmente significativement les pertes de viabilité lors de l’entreposage. La microencapsulation a préservé la viabilité de la culture probiotique dans le fromage après 21 jours d’entreposage à 4 oC avec des pertes allant de 2 log10 à 3 log10 UFC/g, comparativement aux cellules non encapsulées (témoin) avec des réductions de 4 log10UFC/g. Malgré les effets positifs observés, des essais supplémentaires sont requis pour permettre l’usage de souches probiotiques hautement sensibles.
• 2) Les polyphénols ont montré une affinité spécifique pour la caséine du lait et l’intensité de l’interaction a été corrélée avec l’hydropho-bicité des composés phénoliques. Les taux de rétention dans la matrice fromagère étaient élevés, variant de 62 à 87% selon le type de polyphénol. Ajoutés au lait, plusieurs polyphénols ont augmenté la vitesse de formation du gel présure, la fermeté du caillé et l’aptitude à la synérèse. L’enrichissement du lait avec un extrait de thé s’est traduit par une diminution de l’humidité et une augmentation de la fermeté des fromages. L’activité anti-radicalaire des fromages enrichis augmentait de plus de 70%. L’évaluation sensorielle révèle cependant une perte de saveur typique de cheddar dans ces fromages.
• 3) La préparation d’émulsions simples à partir d’huile de lin a permis l’encapsulation de composés bioactifs lipophiles (vitamine E, A et du CoQ10). L’utilisation de lécithine dans la formulation a contribué à atteindre des rendements d’encapsulation et des taux de rétention dans les fromages supérieurs à 90%. Les composés à l’étude ont significativement augmenté l’activité antiradicalaire des fromages, qui atteignait après trois mois d’entreposage des valeurs de 78, 30 et 40 eq Trolox/g de fromage pour la vitamine E, la vitamine A, et le CoQ10 respectivement. L’encapsulation des vitaminesA, E et CoQ10 dans la même matrice fromagère a révélé une bonne compatibilité qui a permis de prévenir la peroxydation de l’huile de lin. La vitamine hydrosoluble B12 a été encapsulée dans la phase aqueuse interne d’une émulsion double élaborée à partir d’huile de beurre et de lait écrémé. L’optimisation de la formulation et des conditions d’homogénéisation a permis d’atteindre des taux d’encapsulation supérieurs à 96%. Ces émulsions sont stables dans l’environnement gastrique avec moins de 5% de libération de la phase aqueuse interne après deux heures. Elles pourraient ainsi offrir une protection efficace aux composés sensibles au transit gastrique. La rétention du gras et de la vitamine B12 dans la matrice fromagère est fortement influencée par la distribution de taille des gouttelettes. Des taux de rétention supérieurs à 90% ont été obtenus lorsque la taille moyenne des gouttelettes était de 6 microns. Les fromages enrichis sont plus humides et moins gras en raison du caractère bi-phasique des gouttelettes de l’émulsion.

Ce projet de recherche a permis l’élaboration de nouvelles stratégies pour faciliter l’enrichissement nutritionnel des fromages.

Partenaires financiers

Entente de collaboration pour l’innovation en production et transformation laitières (ECI 2005-2011) :

• Agriculture et Agroalimentaire Canada
• Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies
• Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec
• Novalait inc.