Casein hydrogels : Interaction with bioactive compounds and vegetable proteins

Hydrogels de caséine : interaction avec les molécules bioactives et les protéines végétales Les hydrogels sont des réseaux tridimensionnels capables de retenir une grande quantité d'eau. Ils peuvent être formés à partir d'une large gamme de polymères, seuls ou en combinaison, et ont différentes applications en fonction de leur composition et de leurs caractéristiques rhéologiques. Dans l'industrie alimentaire, les hydrogels sont principalement conçus pour fonctionner comme un système porteur de composés bioactifs, ou pour adapter la texture et la rétention d'eau des aliments. La facilité de modulation de la structure et des interactions des micelles de caséine (CM) par l'application de traitements physiques, chimiques ou enzymatiques en font une excellente matrice protéique pour la formulation d'hydrogels. En raison de la bonne digestibilité des caséines, l'utilisation de MC peut être particulièrement intéressante dans le transport de bioactifs par ingestion orale. De plus, l'utilisation d'hydrogels de caséine peut également être un moyen d'incorporer davantage de protéines végétales dans l'alimentation humaine. Les mélanges de protéines végétales avec de la caséine ont été considérés comme une alternative plus durable à un régime basé principalement sur des protéines animales. Car, avec le mélange, les inconvénients des produits à base de protéines végétales pures, tels que le goût de haricot et la faible solubilité, peuvent potentiellement être atténués par la présence de caséines. Cependant, les interactions des CM avec des micromolécules telles que des composés bioactifs ou des macromolécules telles que des protéines, peuvent modifier les caractéristiques du gel. Ainsi, cette étude a proposé l'utilisation de l'hydrogel à base de caséine dans deux applications distinctes: i. en association avec des composés bioactifs extraits du Jabuticaba, utilisant la transglutaminase pour moduler la microstructure des gels; ii. en association avec des protéines de petit pois, dans des proportions différentes, soumises à des conditions de procédé habituellement appliquées dans l'industrie alimentaire telles que le traitement thermique et l'acidification. Aussi, des ultrasons de haute intensité ont également été appliqués pour améliorer les propriétés gélifiantes des systèmes mixtes de CMs : petit pois. L'ajout de l'extrait bioactif dans les gels a diminué l'élasticité du gel et augmenté la taille des pores. Cependant, ces effets ont été contrebalancés en utilisant la transglutaminase comme agent de réticulation, qui pourrait moduler la libération des extraits bioactifs du gel. Dans les systèmes CMs : protéines de petit pois, le traitement thermique a augmenté l'élasticité des systèmes avec un impact plus important dans les systèmes avec plus de protéines de petit pois. Le renforcement du réseau est causé principalement par des interactions physiques entre les protéines de petit pois. Les liaisons disulfure n'apparaissant qu'entre les protéines de la même source. Au cours de l'acidification, le remplacement de 20 et 40 % des CMs par des protéines de petit pois a provoqué des perturbations dans les premiers stades de formation du réseau tridimensionnel des CMs. Cependant, les élasticités finales des gels étaient plus élevées que dans le gel pur de MC, en raison de la gélification des protéines de petit pois. En général, les protéines de différentes sources forment des réseaux protéiques indépendants, même à des concentrations élevées. Malgré l'interaction réduite entre les CMs et les protéines de petit pois, leur distribution dans le gel est responsable de la modulation de la rigidité finale. De plus, l'application d'ultrasons de haute intensité dans les suspensions mixtes a augmenté l'élasticité des gels acides jusqu'à 10 fois, selon le rapport protéique. Cette étude montre que l'association des CMs avec des molécules bioactives ou des protéines de petit pois dans des systèmes gélifiés a le potentiel pour le développement d'aliments fonctionnels ou d'aliments aux caractéristiques rhéologiques totalement nouvelles.