La fabrication du fromage débute par l’ajout d’une enzyme protéolytique ou par une acidification, ce qui déstabilise les micelles de caséine et entraîne la gélification du lait. Le gel obtenu est ensuite tranché (décaillage) et les grains de caillé sont brassés plus ou moins intensément pour expulser une partie du lactosérum qu’ils contiennent.
Les propriétés rhéologiques des gels laitiers, telles que la viscosité, l’élasticité et la plasticité, ainsi que leur structure, sont cruciales pour le décaillage, l’expulsion du lactosérum pendant le brassage, et, in fine, la composition du fromage.
Une étude a été menée pour mieux comprendre les propriétés des gels laitiers soumis à de grandes contraintes et déformations (jusqu’à leur fracture), afin d’optimiser le moment du décaillage et l’étape d’expulsion du lactosérum des grains de caillé. Les résultats montrent que les gels laitiers se fracturent soudainement et de manière irréversible à partir d’un certain niveau de contrainte ou de déformation, dépendant de la minéralisation des micelles de caséines.
En raison de la présence de liaisons à courte durée de vie entre les micelles de caséines, les gels enzymatiques (plus minéralisés que les gels acides) possèdent une dynamique de réorganisation.
Cette capacité à s’adapter partiellement à la contrainte/déformation augmente le niveau de contrainte/déformation nécessaire pour provoquer leur rupture. Lors d’un balayage oscillatoire en contraintes croissantes, il ainsi est observé que la fermeté du gel enzymatique diminue d’abord, probablement en raison de la réduction des courbures au sein des brins de micelles de caséines formant l’ossature du gel, puis augmente lorsque les brins étendus sont étirés jusqu’à leur rupture.
Contrairement au domaine de contraintes ou la fermeté du gel augmente, le domaine de contrainte ou la fermeté du gel décroît n’a pas été observé pour les gels acides suggérant une implication de la structure et des propriétés de l’entité constitutive élémentaire, les micelles de caséines, alors que le domaine de contraintes où la fermeté du gel augmente est une caractéristique de la topologie des gels laitiers.
Ces différences de propriétés sont à rapporter aux différences d’aptitude au décaillage et à l’expulsion du lactosérum des gels laitiers. Pour les gels laitiers enzymatiques, celles-ci dépendent de la structure et du potentiel de contraction « naturelle » du réseau de micelle de caséines, qui varient en fonction de son temps de vieillissement. Elles expliquent les pratiques de tranchage des gels laitiers par le technologue pour contrôler la composition et caractéristiques de textures des fromages.