Vanderghem Caroline. (2009). La membrane du globule gras du lait : études physico-chimiques et sa valorisation technofonctionnelle dans les babeurres (Thèse de doctorat en Anglais). Gembloux, Belgique, Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux. 198p., 14 tabl., 59 fig. Résumé La membrane du globule gras du lait (MGGL) est une structure complexe qui enveloppe, protège et délivre des composants bioactifs et des nutriments dune façon efficace au nouveau-né. Sa structure est unique par rapport à dautres systèmes biologiques de transport de lipides. Lobjectif général de ce travail a été de contribuer à augmenter les connaissances et la compréhension de cet émulsifiant naturel. La première partie de cette thèse concerne létude de la structure de la MGGL. Limportance des protéines membranaires concernant la stabilité et leur disposition dans la MGGL ont été étudiés. Les protéines de la MGGL sont présentes en petite quantité dans le lait et une technique de pré-fractionnement simpose afin de les isoler par rapport aux autres protéines du lait (caséines et protéines du lactosérum). Une technique dextraction qui a été développée dans notre laboratoire a été testée afin disoler la MGGL de la crème laitière. Une analyse détaillée a révélé que cette procédure est très bien adaptée pour lélimination dun maximum de protéines du lait écrémé. Une approche protéomique a été établie et a permis lidentification de protéines majeures de la MFGM ainsi que dautres protéines mineures (GTP-binding proteins, annexins, actin) afin de compléter le protéome. Par la suite, différentes protéases ont été testées en vue dobtenir différents degrés et/ou sélectivité dhydrolyse des protéines de la MGGL. La distribution asymétrique des protéines de la MGGL a été étudiée par une approche basée sur lattaque protéolytique du globule gras natif. Sur base de nos résultats et des données bibliographiques récentes, un nouveau modèle de la structure de la MGGL est proposé. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à évaluer les propriétés technofonctionnelles de la MGGL dans les babeurres. Les propriétés interfaciales, moussantes et émulsifiantes du babeurre sont comparées à dautres ingrédients laitiers comme le lait écrémé et le concentré protéique de lactosérum. Nos résultats montrent le bon pouvoir émulsifiant du babeurre en comparaison des autres ingrédients laitiers. Dans les émulsions recombinées, la stabilité envers le crémage a été améliorée et les membranes ont présenté une meilleure résistance face à la coalescence. Les résultats sur la tension interfaciale et les propriétés rhéologiques interfaciales ont été mis en relation avec certaines propriétés des mousses et des émulsions. Vanderghem Caroline. (2009). The milk fat globule membrane: physico-chemical studies and its techno-functional valorisation in buttermilk (Thèse de doctorat). Gembloux, Belgium, Gembloux Agricultural University, 198p., 14 tabl., 59 fig. Summary The milk fat globule membrane (MFGM) is a complex structure that surrounds, protects and delivers bioactive compounds and nutrients in an efficient manner to the neonate. Its structure is unique in relation with any other biological lipid transport system. The overall aim of this work was to contribute to increase the knowledge and comprehension of this natural emulsifier. The first part of this thesis concerned the study of the structure of the MFGM. Membrane proteins were targeted and their importance regarding stability and disposition in the MFGM was studied. MFGM proteins are present at low concentrations in milk and a pre-fractionation of the sample is required in order of MFGM proteins to be visible among other milk proteins (caseins and whey proteins). A mild procedure developed in our laboratory was tested in order to isolate MFGM from cream. Detailed analysis revealed that this procedure is very well suited for the elimination of a maximum of skim milk proteins. A proteomic approach was established and allowed the identification of the most important MFGM proteins and additional minor MFGM proteins for additional completion of the proteome (GTP-binding proteins, annexins, actin). Subsequently, different proteases were screened in an attempt to obtain different degrees and/or selective proteolysis of MFGM proteins. Asymmetric arrangement of MFGM proteins was studied with an approach based on the proteolytic attack on the native fat globule. Based on our results and recent bibliographic data, an updated model of the MFGM structure was proposed. The second part of this thesis was devoted to assess the techno-functional properties of the MFGM in buttermilks. Interfacial, foaming and emulsifying properties of buttermilk were assessed and compared to classic milk ingredients such as skim milk and whey protein concentrate. Our results highlighted that buttermilk possesses good emulsifying power compared to other milk ingredients. In buttermilk recombined emulsions stability towards creaming was improved and the recombined membrane presented a great resistance to coalescence. Results of the interfacial pressure and the interfacial rheological properties were related to some foams and emulsions properties.

La lipolyse est une réaction enzymatique qui influence négativement les qualités organoleptiques et technologiques du lait. La lipolyse spontanée (LS) correspond à la part de la lipolyse qui dépend de l’animal et du système d’élevage. La LS résulte de l’action de la lipoprotéine lipase (LPL) et de ses cofacteurs sur les globules gras (GG). L’objectif de la thèse a été de comprendre les variations de LS à l’échelle zootechnique et à l’échelle du lait. Les vaches (VL) ont pu être classées en 2 groupes selon leur phénotype : « susceptible » et « non susceptible » à la LS, confirmant l’importance de l’effet individu. Chez les VL susceptibles, nous avons confirmé un effet de la race/génétique, de la parité, du stade physiologique, du moment de la traite, de la fréquence de traite et de l’alimentation.La LS était plus élevée dans les laits issus de la traite du soir, chez les VL Holstein, génotypées KK au locus de DGAT-1. Elle l’était également en fin de lactation et en début de lactation uniquement chez les multipares hautes productrices. Un bilan énergétique négatif pourrait expliquer ces variations. L’augmentation de la fréquence de traite, la restriction alimentaire, l’alimentation à base d’ensilage de maïs comparé à l’herbe conservée/fraîche et la supplémentation lipidique ont également augmenté la LS. Le mécanisme d’action implique probablement une inhibition de la LS par la protéose peptone 5. La membrane des GG semblerait avoir un rôle crucial dans le maintien de l’intégrité du GG, l’interaction avec la LPL et l’équilibre des cofacteurs. L’impact des facteurs zootechniq / Lipolysis is an enzymatic reaction which leads to off-flavor in milk and impairs technological properties of milk. Spontaneous lipolysis (SL) is the fraction of lipolysis which depends on cows and breeding systems. SP corresponds to the hydrolysis of milk fat in milk fat globules (MFG) by the lipoprotein lipase (LPL) and its cofactors. The aim of the PhD was to understand SL variations at both zootechnical and biochemical levels. Cows were sorted in two groups according their phenotype: “susceptible” and “non-susceptible” to SL, confirming the strong impact of the individual effect. Among cows “susceptible” to SL, we confirmed the effects of breed/genetics, parity, physiological stage, milking moment, milking frequency and feeding systems. SL was higher in evening milks of Holstein cows and of cows having the KK genotype at the DGAT-1 locus. SL was higher in late lactation and, in early lactation only for high merit multiparous cows, probably in relation to negative energy balanceAn increase in milking frequency, feeding restriction, maize silage based diets compared to fresh grass and conserved grass based diets and lipid supplementation enhanced SL. At a biochemical level, LS might be inhibited by proteose peptone 5. The MFG membrane might play an important role on MFG integrity, LPL and MFG interactions, and cofactors balance. The impact of zootechnical and biochemical factors on SL is still difficult to hierarchize