Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Le granule du jaune d'œuf se distingue du jaune d'œuf par sa faible teneur en cholestérol. Il est également riche en protéines et en lipides et présente un potentiel d'utilisation intéressant comme nouvel ingrédient alimentaire en remplacement du jaune d'œuf par exemple. Toutefois son utilisation comme telle est limitée du fait de propriétés techno-fonctionnelles non optimales en raison de sa structure compacte. De plus, cette structure compacte est plus difficilement digestible car elle diminue l'accessibilités des enzymes digestives. Pour répondre à cet enjeu, plusieurs traitements mécaniques ont notamment été appliqués pour déstabiliser la structure compacte du granule et améliorer ses propriétés techno-fonctionnelles. À titre d'exemple, l'utilisation du procédé à hautes pressions hydrostatiques (HPH) a permis une déstabilisation drastique de la structure du granule et une amélioration de ses propriétés techno-fonctionnelles, notamment les propriétés émulsifiantes. Largement étudié dans le domaine laitier, le procédé à ultra-hautes pressions d'homogénéisation (UHPH), permettant l'application de pressions pouvant atteindre 400 MPa, n'a jamais été testé sur le granule du jaune d'œuf. Par conséquent, cette thèse avait donc pour objectif d'évaluer l'effet du procédé d'UHPH sur les modifications structurales des protéines du granule dans le but d'améliorer ses propriétés techno-fonctionnelles et d'étudier son impact sur sa digestibilité. Une première étude a porté sur les paramètres d'UHPH (pression et nombre de passes) sur la déstabilisation de la structure compacte du granule. Globalement, les traitements d'UHPH ont permis de modifier la microstructure du granule. L'augmentation du niveau de pression jusqu'à 300 MPa et du nombre de passes à 4 a engendré une modification de structure du granule en diminuant la taille des particules et en augmentant les interactions protéine-protéine pour finalement former un réseau protéique fin et diffus. Par ailleurs, l'utilisation du traitement le plus sévère à 300 MPa avec 4 passes n'a pas impacté de manière significative la composition du réseau protéique ainsi formé qui est constitué majoritairement d'apovitellénine, d'apolipoprotéine et de phosvitine. La seconde étude a permis de mettre en évidence les modifications des propriétés structurales et techno-fonctionnelles des protéines du granule de l'œuf induites par l'application de traitements d'UHPH. Dans l'ensemble, l'augmentation du niveau de pression et du nombre de passes a conduit à l'agrégation et à la réassociation des protéines du granule entrainant la formation d'un réseau protéique pour le traitement à 300 MPa avec 4 passes. De plus, les modifications de structures des protéines induites par l'application des UHPH (300 MPa, 1 et 4 passes) ont permis d'améliorer significativement les capacités de rétention de l'eau et de l'huile du granule du jaune d'œuf sans affecter sa solubilité. Finalement, une troisième étude a été réalisée afin d'évaluer l'impact des UHPH sur la digestibilité des protéines du granule. Il a été démontré que les changements de structures des protéines du granule, induits par le traitement d'UHPH à 300 MPa avec 4 passes, n'ont pas affecté la digestibilité du granule. Le degré d'hydrolyse et les profils protéiques (RP-HPLC et gels d'électrophorèses) générés lors de la digestion étaient similaires avec ou sans traitement d'UHPH. Également, il a été montré que les lipoprotéines des HDLs (lipoprotéines de haute densité) et des LDLs (lipoprotéines de basse densité) ont été spécifiquement digérées lors des phases gastrique et intestinale en système de digestion in vitro. Les travaux de cette thèse ont rencontré l'ensemble des objectifs définis et contribuent de manière significative à l'avancement des connaissances concernant le potentiel d'utilisation des UHPH sur le granule du jaune d'œuf. Plus spécifiquement, les différents travaux ont permis de comprendre plus en détail l'effet des UHPH sur la déstabilisation et l'amélioration des propriétés techno-fonctionnelles du granule afin de générer une fraction à valeur ajoutée potentielle pour l'industrie alimentaire en lien avec sa faible teneur en cholestérol et enrichi en protéines d'intérêts. À moyen terme, les travaux réalisés pourraient accélérer le développement d'un nouvel ingrédient pouvant être intégré dans diverses formulations de type émulsions. En parallèle, dans une approche de valorisation de l'ensemble de la matrice de l'œuf, il serait intéressant de valoriser la fraction plasma obtenue lors de la production du granule. Le plasma est considéré comme une source de matières premières pour l'industrie alimentaire et pharmaceutique en raison de ses composés bioactifs intéressants comme les immunoglobulines (IgY) ou les phospholipides (phosphatidylcholine). / The egg yolk granule is characterized by its low cholesterol content. It is also rich in proteins and lipids and has interesting potential for use as a new food ingredient, replacing egg yolk for example. However, its use as such is limited by non-optimal techno-functional properties due to its compact structure. Moreover, this compact structure is more difficult to digest, as it reduces the accessibility of digestive enzymes. In response to this challenge, several mechanical treatments have been applied to destabilize the granule's compact structure and improve its techno-functional properties. For example, the use of a high hydrostatic pressure (HPH) process has enabled a drastic destabilization of the granule's structure and an improvement in its techno-functional properties, particularly its emulsifying properties. Widely studied in the dairy field, the ultra-high pressure homogenization (UHPH) process, which can apply pressures of up to 400 MPa, has never been tested on egg yolk granules. Consequently, the aim of this thesis was to evaluate the effect of the UHPH process on the structural modifications of granule proteins, with a view to improving its techno-functional properties and studying its impact on digestibility. A first study investigated the effect of several UHPH treatments (pressure and number of passes) on the destabilization of the compact granule structure. Overall, the UHPH treatments were able to modify the granule's microstructure. Increasing the pressure level to 300 MPa and the number of passes to 4 resulted in modifying of the granule structure by decreasing particle size and increasing protein-protein interactions, ultimately forming a fine, diffuse protein network. Moreover, using the most severe treatment at 300 MPa with 4 passes did not significantly impact the composition of the protein network thus formed, made up of apovitellenin, apolipoprotein and phosvitin. A second study highlighted the changes in the structural and techno-functional properties of egg granule proteins induced by the application of UHPH treatments. Overall, increasing the pressure level and the number of passes led to the aggregation and re-association of granule proteins, forming a protein network for the 300 MPa treatment with 4 passes. In addition, the changes in protein structure induced by the application of UHPH (300 MPa, 1 and 4 passes) significantly improved egg yolk granule's water and oil retention capacities without affecting its solubility. Finally, a third study was carried out to assess the impact of UHPH on granule protein digestibility. It was shown that changes in granule protein structure induced by UHPH treatment at 300 MPa with 4 passes did not affect granule digestibility. The degree of hydrolysis and protein profiles (RP-HPLC and electrophoresis gels) generated during digestion were similar with or without UHPH treatment. It was also shown that HDL and LDL lipoproteins were specifically digested during the gastric and intestinal phases in in vitro digestion systems. The work carried out in this thesis has met all the defined objectives and has significantly contributed to the advancement of knowledge concerning the potential use of UHPH on egg yolk granules. More specifically, the work has enabled us to understand in greater detail the effect of UHPH on destabilization and improvement of the techno-functional properties of the granule in order to generate a potential value-added fraction for the food industry with its low cholesterol content and enriched with proteins of interest. In the medium term, this work could accelerate the development of a new ingredient that can be incorporated into various emulsion-type formulations. At the same time, as part of an approach to valorizing the whole egg matrix, it would be interesting to valorize the plasma fraction obtained during granule production. Plasma is considered a source of raw materials for the food and pharmaceutical industries, thanks to its interesting bioactive compounds such as immunoglobulins (IgY) and phospholipids (phosphatidylcholine).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/131304 |
| Date | 26 March 2024 |
| Creators | Gaillard, Romuald |
| Contributors | Doyen, Alain, Brisson, Guillaume |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xviii, 148 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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