Le babeurre (BM), co-produit de l'industrie beurrière, se distingue du lait écrémé par sa richesse en phospholipides (PLs) provenant de la membrane de globules de gras (MGGL). Malgré leurs nombreuses activités biologiques, les PLs altèrent les propriétés techno-fonctionnelles du BM en transformation laitière. L'utilisation des procédés baromembranaires pour le fractionnement des PLs du BM afin d'obtenir un ingrédient à haute valeur nutritionnelle est de grand intérêt. Cependant, la taille similaire des fragments de MGGL et des micelles de caséine (CN) complique leur séparation par membrane. Ce projet vise à étudier l'effet des ultra-hautes pressions d'homogénéisation (UHPH) et du pH sur les constituants du BM, afin d'engendrer un gradient de taille suffisant pour leur séparation subséquente. Le BM (pH 6,9) a été ajusté à pH 8,5 et 10,5, puis homogénéisé à 100, 200 et 300 MPa et comparé au lait écrémé (pH 6,7). Les changements de taille des particules ont été suivis par diffraction laser, et les modifications structurales et la distribution des protéines par turbidité et gels d'électrophorèses. Au niveau des échantillons contrôles, une augmentation du diamètre moyen pondéré en volume (D₄,₃) des particules a été observée, passant de 366 nm (pH 6,9) à 747 nm (pH 10,5). D'autre part, les UHPH entraînent une réduction du D₄,₃, jusqu'à 328 nm à pH 10,5. Également, la turbidité diminue significativement avec l'alcalinisation et davantage avec les traitements UHPH. Finalement, les gels d'électrophorèses associés aux résultats de dosage des protéines dans les surnageants démontrent que les UHPH favorisent la dissociation des micelles préalablement déstabilisées par l'alcalinisation alors que peu d'effet a été observé sur les protéines de la MGGL. Des résultats similaires ont été observés avec le lait écrémé, suggérant que l'impact du pH et des UHPH affecte essentiellement la taille des micelles de CN. Les résultats de dosages des PLs dans les échantillons du BM ont montré que l'UHPH au pH initial a contribué à la solubilisation et à la récupération des PLs dans le surnageant, lesquels ont augmenté avec la hausse de la pression sans toutefois engendrer des pertes majeures de protéines de la MGGL. A pH alcalin, une partie des CNs et des protéines de la MGGL ont été récupérées dans le surnageant, indiquant une augmentation de leur solubilité. Les résultats obtenus dans le cadre de ces travaux montrent que les UHPH couplés à un ajustement de pH permettent d'envisager la faisabilité du fractionnement des composants du BM par les procédés baromembranaires afin de générer deux fractions à haute valeur ajoutée, soit une fraction bioactive riche en PL de la MGGL et une fraction techno-fonctionnelle délipidée riche en protéines, pouvant être valorisée dans les produits laitiers. / Buttermilk (BM), a by-product of the butter industry, differs from skimmed milk by its high phospholipids (PLs) content from the milk fat globule membrane (MFGM). Despite their numerous biological activities, PLs alter the techno-functional properties of processed dairy BM. Of great interest is the use of baromembrane processes for the fractionation of PLs from BM to obtain an ingredient of high nutritional value. However, the MFGM fragments and casein micelles (CN) have a similar size, complicating their separation by membrane process. This project aims to study the effect of ultra-high pressures homogenization (UHPH) and pH on these constituents to generate a size gradient for their subsequent separation. BM (pH 6.9) was adjusted to pH 8.5 and 10.5, then homogenized at 100, 200, and 300 MPa and compared to skimmed milk (pH 6.7). Particle size changes were followed by laser diffraction, structural changes and protein distribution by turbidity, and electrophoresis gels. At 0 MPa, an increase in mean volume particle diameter (D₄.₃) was observed from 366 nm (pH 6.9) to 747 nm (pH 10.5). On the other hand, UHPH causes a reduction of D₄.₃ to 328 nm at pH 10.5. Also, turbidity decreases drastically with alkalization and with UHPH treatments. Finally, the characterization of the proteins by electrophoresis and the protein assay results in the supernatants demonstrate that the UHPH promotes the dissociation of the already fragilized casein micelles at alkaline pH. In contrast, little effect was observed on the MFGM proteins. Similar results were observed with skimmed milk, suggesting that the impact of pH and UHPH is predominantly on CN micelles. PLs assays on buttermilk samples showed that UHPH at initial pH contributed to the solubilization and recovery of PLs in the supernatant and increased with rising pressure without significant loss of MFGM proteins. While at alkaline pH, CNs and MFGM proteins become very soluble as both were mainly recovered in the supernatant. Our results suggest that UHPH combined with pH adjustment may facilitate buttermilk constituents' fractionation by membrane process. These results open the door for separating a MFGM rich bioactive fraction, and a delipidated techno-functional fraction rich in proteins, which could be incorporated into dairy products.

L’homogénéisation est un traitement mécanique qui par ses effets de cavitation, turbulence et cisaillement, modifie les propriétés des globules gras (GG) et si appliqué à de hautes pressions, diminue la taille des micelles de caséine. Ce projet visait à déterminer les effets de l’homogénéisation d’une portion de la matière grasse (MG) et de l’homogénéisation haute pression de la fraction maigre sur les aptitudes à la transformation fromagère du lait. La MG laitière a été homogénéisée avant d’être utilisée en fabrication fromagère. L’homogénéisation a provoqué une diminution de la taille des GG et une augmentation de la charge protéique interfaciale. Toutefois, ces effets étaient moins marqués lorsque la teneur en gras était plus élevée au moment de l’homogénéisation. Les laits fromagers ont été standardisés avec des proportions de gras homogénéisé variant de 0 à 100%. Le module d’élasticité du caillé, 60 minutes après l’emprésurage, a augmenté avec la proportion de gras homogénéisé. De plus, l’humidité des fromages et la rétention lipidique ont également augmenté avec la proportion de gras homogénéisé. Cette étude propose de nouveaux leviers technologiques pouvant améliorer les rendements et contrôler la composition des fromages. Du lait écrémé cru a été homogénéisé à quatre pressions différentes (0, 50, 100, 150 MPa) avec un ou trois passages dans la valve d’homogénéisation. Les laits homogénéisés ont été caractérisés et les propriétés fromagères ont été mesurées. La taille et le potentiel zêta des micelles de caséine ont diminué proportionnellement à la pression d’homogénéisation. Malgré ces effets sur les propriétés structurales des micelles de caséine, l’homogénéisation du lait écrémé n’a pas modifié ses aptitudes à la transformation fromagère. Cette conclusion s’applique toutefois à des pressions d’homogénéisation inférieures à 150 MPa et il serait pertinent d’évaluer l’impact de traitements plus sévères. / Homogenization is a mechanical treatment which by its effects of cavitation, turbulence and shear, modifies the properties of milk fat globules (MFG) and if applied at high pressures, decreases the size of casein micelles. This project aimed to determine the effects of the homogenization of a portion of the fat and of the high-pressure homogenization of the skim fraction on the cheesemaking properties of milk. The milk fat was homogenized before being used in cheese making. The homogenization caused a reduction in the size of the MFG and an increase in the protein load. However, these effects were less pronounced when the fat content was higher at the time of homogenization. The cheese milks were standardized with proportions of homogenized fat varying from 0 to 100%. The storage modulus of the curd, 60 minutes after renneting, increased with the proportion of homogenized fat. In addition, cheese moisture and lipid retention also increased with the proportion of homogenized fat. This study proposes new technological approaches that can improve yields and control the composition of cheeses. Raw skim milk was homogenized at four different pressures (0, 50, 100, 150 MPa) with one or three passes in the homogenization valve. The homogenized milks were characterized and the cheese properties were measured. The size and zeta potential of the casein micelles decreased with decreasing the homogenization pressure. Despite these effects on the structural properties of the casein micelles, the homogenization of the skim milk did not alter its cheese processing properties. This conclusion, however, applies to homogenization pressures of less than 150 MPa and it would be pertinent to evaluate the impact of more severe treatments.