Impact des traitements de pasteurisation thermique et non-thermique de concentrés de protéines laitières liquides sur leurs propriétés physicochimiques & microbiologiques

Impact des traitements de pasteurisation thermique et non-thermique de concentrés de protéines laitières liquides sur leurs propriétés physicochimiques et microbiologiques

Environ 75 000 tonnes de surplus de solides non-gras (SNG) sous forme de lait écrémé sont générées annuellement au Canada, principalement à cause de l’importante production de fromage, de beurre et de crème. Afin de valoriser ces surplus de SNG il est possible de produire des concentrés de protéines laitières (CPL) à haute teneur en protéines. Cependant, le séchage des CPL est coûteux et leur forte teneur en protéines réduit leur réhydratation. Le projet propose donc de développer des concentrés de protéines laitières liquides (CPLL) pour valoriser ces surplus et anticiper des retombées économiques pour l'industrie laitière. Cependant, les CPLL présentent des défis au niveau de la stabilité physique et microbiologique lors de l'entreposage. En effet, les principales barrières empêchant l'utilisation des CPLL en industrie alimentaire est les traitements thermiques sévères pour les stabiliser suivant l’ultrafiltration et leur stabilité à basse température. En effet, peu d’études se sont intéressées à leur stabilité en cours d’entreposage, et ce, tant au niveau de la qualité microbiologique que de l’aptitude à la gélification à basse température. Plus spécifiquement, il est d’intérêt d’évaluer l’effet de l’application de technologies de pasteurisation non-thermiques comparativement aux procédés conventionnels (pasteurisation thermique, bactofugation et microfiltration) sur la composition, les propriétés physicochimiques et la qualité microbiologique des CPLL dans une optique d'augmenter leur stabilité à l’entreposage et faciliter leur utilisation dans des applications laitières et non laitières.

Impact of thermal and non-thermal pasteurization treatments of liquid milk protein concentrates on their physicochemical and microbiological properties.

Around 75,000 tons of surplus skim milk solids are generated annually in Canada due to the large-scale production of cheese, butter, and cream. One way to make use of these surplus solids is to produce high-protein milk protein concentrates (MPC). However, drying these concentrates is expensive, and their high protein content makes them challenging to rehydrate. This project aims to develop liquid milk protein concentrates (LMPCs) to make use of these surplus solids and create economic benefits for the dairy industry. However, LMPCs face challenges regarding physical and microbiological stability during storage. The main barriers to using CPLL in the food industry are the intense heat treatments needed to stabilize it after ultrafiltration and its stability at low temperatures. There have been few studies on their stability during storage, particularly regarding microbiological quality and their ability to gel at low temperatures. Specifically, it is important to evaluate the impact of using non-thermal pasteurization technologies compared to conventional processes (thermal pasteurization, bactofugation, and microfiltration) on the composition, physicochemical properties, and microbiological quality of CPLLs. This will help increase their storage stability and make them easier to use in dairy and non-dairy applications.

Le département des Sciences des Aliments de la FSAA de l’Université Laval est basé dans la ville de Québec au Canada. L’étudiant(e) au doctorat intègrera une équipe multidisciplinaire sur une thématique visant à déterminer les effets sur le métabolisme et le microbiote intestinal des protéines laitières par rapport aux protéines de pois, tant sous la forme d’un ingrédient protéique (isolat) que lors de la consommation de produits fermentés (fromage vs analogue végétal). L’équipe de recherche au sein de laquelle évoluera l’étudiant.e au doctorat a une expertise reconnue en digestion des protéines, la structure des aliment et l’impact de la matrice alimentaire sur la digestibilité. Le projet bénéficiera de l’expertise technique des membres du département des Sciences des Aliments, du laboratoire de transformation alimentaire (LTA) et des membres de l’Institut sur la nutrition et les aliments fonctionnels (INAF).

The Food Science Department of the FSAA at Université Laval is based in Quebec City, Canada. The PhD student will be part of a multidisciplinary team working on a project to determine the effects on metabolism and intestinal microbiota of dairy proteins versus pea proteins, both in the form of a protein ingredient (isolate) and when consuming fermented products (cheese vs.plant-based). The PhD student's research team has recognized expertise in protein digestion, food structure and the impact of the food matrix on digestibility. The project will benefit from the technical expertise of members of the Food Science Department, the Food Processing Laboratory (LTA) and members of the Institute for Nutrition and Functional Foods (INAF).

Le ou la candidat(e) au doctorat doit :

1) Avoir obtenu une maîtrise (ou de Master 2) en Sciences des aliments ou dans tout autre domaine connexe

2) Avoir une connaissance accrue de la biochimie des protéines, de la structure des aliments et des procédés de transformation laitière

3) Maîtriser les méthodes de l'Analyse des protéines et des outils analytiques de laboratoire (HPLC, SDS-PAGE, Microscopies confocale et TEM, etc.)

4) Avoir d'excellentes compétences en organisation, en communication, en rédaction et en travail d'équipe ainsi qu’une maîtrise de l’anglais lu et écrit.

1) Master's degree (M.Sc.) (or Master's 2) in food science or food engineering

2) Very good theoretical knowledge of food processes, protein structures and dairy processing

3) Advanced knowledge of laboratory techniques conventionally applied in the study of food proteins (protein assay methods, gel electrophoresis, chromatographic tools, etc.)

4) Excellent organizational, communication, writing and teamwork skills, as well as fluency in written and spoken English.