Deux poudres de protéines de lactosérum peuvent afficher une teneur en protéines similaire et pourtant se comporter très différemment dans l'eau. L'une coule et se disperse après une légère agitation ; l'autre flotte, forme des grumeaux secs au centre ou laisse une mousse onctueuse.
Ces symptômes ne correspondent pas à la même défaillance. La formation de mousse se produit à l'interface air-eau. Les grumeaux humides apparaissent suite à une lente pénétration de l'eau. Une mauvaise dispersion indique une fragmentation ultérieure des particules, tandis que les grumeaux déjà présents dans le sac signalent généralement un problème de stockage.
MousseingIl s'agit d'une propriété fonctionnelle, et non automatiquement d'un défaut.
Les protéines de lactosérum sont tensioactives. Le mélange incorpore de l'air, et les protéines forment un film à la surface des bulles, ralentissant ainsi leur implosion. Un cisaillement plus important peut éliminer les grumeaux plus rapidement tout en créant davantage de bulles.
La concentration en protéines et le pH sont également importants. Dans une étude contrôlée sur la β-lactoglobuline, menée à des pH allant de 3 à 7, les chercheurs ont identifié des seuils de concentration en dessous desquels le volume de mousse cible n'était pas atteint. La capacité moussante augmentait sur toute cette plage de pH, tandis que la stabilité de la mousse augmentait avec la concentration en protéines et était maximale à pH 7 dans les conditions testées.[1] Cela ne signifie pas pour autant que toutes les boissons à base de lactosérum finies moussent le plus à pH 7 : la β-lactoglobuline a été étudiée comme protéine modèle, et non comme une formule WPC ou WPI aromatisée contenant des matières grasses, de la lécithine, des gommes, des minéraux et des édulcorants.
Il convient d'étudier la persistance de la mousse en maintenant constants la concentration en protéines, le volume de liquide, le récipient, la vitesse d'agitation et la durée. Sans méthode contrôlée, l'expression « mousse excessivement » ne constitue pas une spécification reproductible.
PourquoiLa poudre de lactosérum flotte et forme des grumeaux à centre sec.
Avant que les protéines puissent se dissoudre, l'eau doit d'abord se répandre à la surface des particules et pénétrer dans les pores. Si la surface externe d'un agglomérat de poudre s'hydrate en premier, elle peut créer une couche riche en protéines autour de la matière sèche : l'agglomérat en forme d'œil de poisson que l'on connaît.
Une étude portant sur cinq poudres laitières riches en protéines a mesuré leur mouillage, leur dispersion et leur sédimentation. Les protéines de lactosérum (WPI) et la caséinate ont présenté un mouillage initial particulièrement faible ; la plupart des échantillons ont nécessité plus de 20 minutes pour couler. Cependant, une fois mouillée, la WPI s’est dispersée suffisamment vite pour que la granulométrie ne suive l’agglomération de WPI que pendant les quatre premières minutes.[2] Une poudre peut donc être difficile à mouiller mais se disperser rapidement après son immersion dans le liquide.
Quoi Aagglomérationet la lécithine change réellement
L'instantanéisation n'est pas une propriété unique. L'agglomération forme des particules plus grosses et poreuses ; la lécithination modifie la surface. Aucun de ces termes ne garantit la performance d'une formule finale.
L'ampleur de l'effet structurel est visible dans une expérience de percolation en lit fluidisé de WPI. L'agglomération a augmenté la taille médiane des particules de 58,5 μm à 122,3–154,3 μm et la porosité de 52,9 % à 67,2–72,2 %. L'angle de contact du WPI initial n'a diminué que d'environ 130° à 120° pendant les 10 premières secondes, ce qui indique un faible mouillage. Pour les poudres agglomérées, l'angle est tombé à zéro en moins de 10 secondes, l'eau pénétrant dans les plus grands vides.[3]
Une étude distincte sur les protéines de lactosérum (WPI) a appliqué des solutions de lécithine à 0,5 %, 2 % et 5 % par agglomération en lit fluidisé ou par enrobage. L'enrobage a réduit l'angle de contact initial et affaibli le film protéique de surface, tandis que l'agglomération a amélioré la pénétration capillaire grâce à la taille des particules et à la porosité.[4] Il s'agissait de traitements contrôlés sur des poudres de WPI spécifiques ; les pourcentages indiqués correspondent à des conditions expérimentales et ne constituent pas des recommandations universelles concernant la lécithine.
Afficherversion,La solubilité et l'agglomération au stockage nécessitent des tests différents.
La mouillabilité évalue la facilité avec laquelle une poudre pénètre dans l'eau. La dispersibilité évalue la façon dont les particules mouillées se désagrègent et se répartissent. La solubilité évalue la quantité qui reste dissoute dans des conditions définies. La norme ISO/TS 17758 formalise les méthodes de fabrication du lait en poudre instantané, mais la nutrition sportive nécessite toujours des essais spécifiques à l'application, à la dose, à la température et selon la méthode de mélange prévues.[5]
Les agglomérats déjà présents dans un sachet scellé nécessitent une analyse plus approfondie. Dans une étude de 18 mois, du WPC34 (34,9 % de protéines) et du WPC80 (76,8 % de protéines) ont été conservés à température ambiante et à température élevée. Les échantillons conservés à 35 °C ont pris une coloration jaune inacceptable et ont été retirés au bout de 12 mois ; les chercheurs ont également observé une augmentation de l’activité de l’eau, de l’agglomération, de la formation de composés volatils et une perte de lysine dans de nombreux échantillons. Leur conclusion concernant les sachets scellés était une durée de conservation de neuf mois à 35 °C et d’au moins 18 mois à des températures inférieures.[6] Ces valeurs concernent les matériaux et les sachets testés, et non l’ensemble des WPC commerciaux, les conditions climatiques ou les opérations de reconditionnement.
WhatLes développeurs de produits doivent spécifier
Ne pas valider la protéine de lactosérum sur la seule base d'un dosage protéique et d'un test rapide à la cuillère. Noter le temps de mouillage, les résidus en surface, les noyaux secs visibles, la dispersion après une période de mélange déterminée, le sédiment après repos, la hauteur de mousse et le temps de tassement. Comparer également la granulométrie, la masse volumique apparente, l'humidité, l'activité de l'eau et les performances après le traitement thermique prévu et la période de stockage.
La méthode d'essai doit garantir la constance de la masse de poudre, de la composition et de la température du liquide, de l'ordre d'ajout, du récipient, du mélangeur, de la vitesse et de la durée. La formule complète est essentielle : minéraux, cacao, arômes, gommes, matières grasses et lécithine peuvent tous influencer le résultat.
SRS Nutrition Express peut vous accompagner dans le choix des protéines de lactosérum conjuguées (WPC) et des protéines de lactosérum isolées (WPI) en fournissant les spécifications, la documentation relative aux lots et des échantillons pour les essais d'application. Le choix final doit être validé en fonction de la formule, du procédé et du conditionnement propres au client, et non déduit du seul pourcentage de protéines.
Références
1. Lech FJ, Delahaije RJBM, Meinders MBJ et al.Identification des concentrations critiques déterminant le pouvoir moussant et la stabilité de la β-lactoglobuline. Hydrocolloïdes alimentaires. 2016;57:46–54.
2. Ji J, Fitzpatrick J, Cronin K et al.Comportements de réhydratation des poudres laitières riches en protéines : influence de l’agglomération sur la mouillabilité, la dispersibilité et la solubilité. Hydrocolloïdes alimentaires. 2016;58:194–203.
3.Fitzpatrick JJ, Lauwe A, Coursol M et al.Auto-agglomération dans les lits fluidisés après séchage par pulvérisation. Génie chimique. 2020;4(2):35.
4. Ji J, Cronin K, Fitzpatrick J, Miao S.Amélioration du comportement mouillant de la poudre d'isolat de protéines de lactosérum : effets différents de l'ajout de lécithine par les procédés d'agglomération en lit fluidisé et d'enrobage. Hydrocolloïdes alimentaires. 2017;71:94–101.
5.ISO.ISO/TS 17758:2014 — Lait en poudre instantané : Détermination de la dispersibilité et de la mouillabilité. 2014.
6. Tunick MH, Thomas-Gahring AE, Van Hekken DL et al.Modifications physiques et chimiques du concentré de protéines de lactosérum stocké à température et humidité élevées. Journal des sciences laitières. 2016;99(3):2372–2383
Date de publication : 6 août 2026
