Study of the Impact of Protein Type on a Simplified Model of Non-Dairy Toppings

Abstract

Given the increasing use of diverse plant proteins in formulations, it is important to understand which properties of these proteins influence the formulation of plant-based products, more specifically non-dairy emulsions. In this context, soy and pea plant protein isolates were subjected to comprehensive screening and characterisation in oil-in-water emulsions and whipped emulsions to assess their suitability in whippable non-dairy toppings. A number of properties were examined, including solubility, the presence of aggregates and migration kinetics, where a link was found between solubility and the lag phase duration. However, it was proven difficult to find other clear links between these properties. When used in emulsion, Soy 2 exhibited the highest stability compared to the other plant protein emulsions. Nevertheless, when whipped, Pea displayed more promising and more closely related properties to the reference, sodium caseinate (Na cas). Another objective of this study was to initiate the scale-up of these emulsions. To this end, Na cas and Soy 2 were selected and produced at a larger scale. This scale-up brought several interesting issues to the surface such as the extensive presence of fat macroaggregates and an unusually high viscosity.

Au vu de l’utilisation accrue d’une variété de protéines végétales dans les formulations, il est important d’essayer de comprendre quelles sont les propriétés de ces protéines qui influencent la formulation de produits végétaux, plus particulièrement les émulsions non-laitières. Dans ce contexte, les isolats protéiques végétaux de soja et de pois ont été sujets à un screening et une caractérisation complète dans des émulsions huile-dans-eau et des émulsions foisonnées afin d’évaluer leur aptitude à être utilisés dans des toppings non-laitiers destinés à être foisonnés. Un certain nombre de propriétés ont été examinées, telle que la solubilité, la présence d’agrégats et les cinétiques de migration, pour lesquelles un lien a été établi entre la solubilité et la durée de la phase de latence. Cependant, il s’est avéré difficile de trouver d’autres liens clairs entre ces propriétés. Lors de l’utilisation en émulsion, Soy 2 a présenté la stabilité la plus élevée comparée aux autres protéines végétales. Néanmoins, une fois fouetté, Pea a démontré des propriétés plus prometteuses et plus proches de la référence, le caséinate de sodium (Na cas). Un autre objectif de cette étude était d’initier la mise à l’échelle de ces émulsions. Pour se faire, Na cas et Soy 2 ont été sélectionnés et produits à une échelle plus grande. Cette mise à l’échelle a permis de mettre en évidence plusieurs problèmes intéressants, tels que la présence importante de macroagrégats de matière grasse ainsi qu’une viscosité anormalement élevée.