Sciences et Techniques BioIndustrielles
La Filière Lait
Filière du lait = lait → procédés industriels → produits commercialisés à valeur ajoutée.
En France = + 100 000 fermes laitières, 22 milliards de litres de laits produits par an.
Transformation : 320 entreprises spécialisées.
1. Le Lait
Définition
Produit de la sécrétion mammaire obtenu par une ou plusieurs traite(s) sans aucune addition ou soustraction. Si l'on ne précise pas l'origine alors cela provient de l'espèce bovine.
Composition
On y retrouve des l'eau, des glucides, des protides, des lipides et des sels minéraux.
Eau = 90% du lait; Protides = 3,5%; Lipides = 3,7%; Glucides = 4,8% et Minéraux = 0,8%.
Propriétés physico-chimiques du Lait
Qualités organoleptiques
Aspect, odeur, goût, texture, ...
Liquide opaque à la lumière, de couleur blanc nâcre, odeurs liées à la matière grasse.
La densité
d lait = 1,032 à 20°C. Le lait dit “mouillé” est du lait entier coupé avec de l'eau! Le lait dit “écrémé” ne
contient pas de matières grasses.
d lipides ~ 0,85 à 0,9 donc si d lait écrémé > 1,032.
Viscosité
Résistance d'un liquide à l'écoulement. Le lait est plus visqueux que l'eau, cela est du aux protéines et à la matière grasse.
Point de congélation
Inférieur ou égal à -0,52°C.
Conductivité
Mesure de la conduction du courant électrique. Elle est liée aux prtéines et aux sels minéraux. Elle supérieur à celle de l'eau. Lorsque le lait est altéré, la conductivité augmente.
pH
Pour le lait normal, le pH ~ 6,7 ± 0,1. Il s'agit d'un paramètre important qiu montre le phénomène de fraicheur. On mesure aussi l'acidité titrable du lait qui s'exprime en degrès Dornic.
Valeur énergétique
Elle participe à la qualité nutrtionnelle du lait. Elle tourne aux environ de 280KJ/100mL, c'est à dire environ 65Kcal/100mL (1 cal = 4,18J).
Les différentes phases du Lait
Phase liquide + émulsion des lipides + suspension “colloidale” + phase gazeuse. Il y a donc 4 phases différentes.
Principaux constituants du Lait
La matière azotée
Elle provient des protéines, des acides aminés, des vitamines, ...
Le dosage de l'azote totale se fait pas la méthode de Kjeldahl (la matière azotée est minéralisée en NH3,
puis distillée; NH3 + H+ → NH4+). On la mesure en g d'azote par 100g de lait.
Masse composée en azote = NTK x 6,38 (NTK = N:Azote, T:Totale, K:Kjeldhal) c'est à dire qu'1g d'azote
correspond à 6,38g d eprotéines ou d'acide aminés ou de vitamines...
Azote non-protéique: urée, acides aminés libres, faible pourcentage.
Azote protéique: Phase solubles (20%): enzymes (~1%) et protéines du lactosérum (19%); phase
micellaire (75%): associationde caséines.
Caséine: La caséine du lait = ensemble de caséines. Il existe des caséines de types alpha et bêta,
protéines d'environ 20KDa et riches en AA apolaires. Il existe des caséines de type Kappa qi possède
une zone polaire et une zone apolaire. Ces caséines forment des micelles. Au centre des micelles
onretrouves les caséines aloha et bêta, enpériphérie onretrouve les caséines kappa. Dans les micelles
on retrouve aussi du phophore et du calcium. Quand les micelles sont altérées, les caséines précipitent
et cela donne le lait caillé.
Altération des micelles: il s'agit d'une voie enzymatique. La phase hydrophile passe dans la phase
liquide et donc il y a précipitation de la phase hydrophobe des caséines Kappa. Diminution de la
solubilité des caséines qui vont donc précipiter. D'autre part il peut s'agir d'une voie chimique liée au pH
du lait. Le pHi des caséines est de 4,6 alors que le pHi du lait est de 7. Si on acidifie le lait jusqu'à 4,6
environ alors les caséines ne seront plus chargées négativemet, il n'y aura plus de répulsion
electrostatique et les caséines vont former des agrégats et précipitent. Lacidification se fait ici en
transformant le lactose en acide lactique.
Protéines du lactosérum: elles sont solubles et représentent 20% du lait.
Lactoglobulines, lactoalbumines, immunoglobulines = thermosensibles, elles forment la “peau du lait”
après chauffage. Ces protéines sont riches en AA essentiels, notamment en Lysine et Tryptophane.
Cela participe à la qualité nutritionnelle du lait.
Toutes le sprotéiens du lait (protéines solubles + caséines) vont participer à la qualité nutritionnelle du
lait car elles ont un coefficient d'utilisation digestif de ~100%.
Enzymes: Moins de 1% des protéines. Elles sont très importantes sur le plan sanitaire du lait.
Phosphatase alcaline ( -) et Lactoperoxydase (+).
Les glucides
Le glucide principal du lait est le Lactose (4,7g/100mL).
LACTOSE = Glusoce + Galactose (βDgalactosepyranoside 1-4Dglucopyranose).
Le lactose a un faible pouvoir sucrant. Le lactose donne la réaction de Maillard avec le NH2 des AA, il est responsible de l'altération du lait.
Le lactose est un sucre fermentiscible, qui peut se transformer en acide lactique, donnant des indices sur la qualité du lait.
Les matières grasses
Elles représentent environ 3,7mg/100mL du lait frais. On les retouve sous forme de gros globules
d'envrion 2 à 6μm de diamètre, car ils sont biensur insolubles dans l'eau. L'émulsion des lipides est
stabilisée par un assemblage: au centre les lipides apolaires et en surface les lipides polaires,
notamment des phospholipides. La périférie polaire stabilise les globules, ils restent en suspension. Les
lipides sont responsables de la “flaveur” du lait, car ce sont les molécules de lipides qui fixent les odeurs.
Flaveur = ensemble de tous ce qu'on ressent au sujet d'un aliment (arôme, saveur, odeur, ...).
Ces lipides ont une bonne digestibilité notamment grace aux AG à chaîne courte.
Lait commercialisé:
Lait entier ROUGE
Lait ½ écrémé BLEU
Lait écrémé VERT
A partir des matières grasse on obtient la crème de lait.
Crème = émulsion des lipides dans de l'eau (L/H). La matière grasse est dissipée en goutelettes dans
une phase aqueuse. La crème est préparée par une centrifugeuse. Les crèmes épaisses, riches en
lipides sont prélevées près de l'axe, tandis que pour les crèmes légères qui sont plus riche en eau, sont
prélevée loin de l'axe.
C'est de cette manière que l'on fait le lait écrémé et ½ écrémé.
Beurre = il s'agit d'une émulsion E/L, ou l'eau est dispersée dans une phase de matière grasse, il y a
environ 12% d'eau dans le beurre.
1. écrémage du lait
2. barattage du lait = agitation énergique de la crème, ce qui fait éclater les globules de matière
grasse. Donc les lipides se rassemblent en grains, on obtient alors le “babeurre”.
3. Lavage et malaxage, on lave les grains de beurre à l'eua pour éliminer le babeurre et donner une
texture plus ou moins souple.
4. Phase de maturation = développement de l'arôme du beurre.
Les vitamines et les sels minéraux
Vitamines liposolubles: Composés lipidiques, VitA, VitD, VitE.
Vitamines hydrosolubles: VitC, B1, B2, B6, B12, PP.
Sels minéraux: Ca2+, Phosphores.
Les altérations du Lait
Altération du lactose
Notamment liée à la chaleur = dégradation du lactose via la réaction de Maillard. Il y a une réaction entre les aldéhydes
et les cétones.
C'est la “Base de Shiff” qui donne une couleur brune et une désagréable odeur de brulé.
Certaines réactions catalysée par des métaux comme le fer ou le cuivre peuvent altérer le lait. Il ne faut donc jamais
conserver le lait dans ce genre de métaux.
Cette réaction diminue la qualité nutritive, organoleptique du lait.
Altération de la matière grasse
Rancissement: Hydrolyse des triglycérides par les lipases. On obtient donc Glycérol + R-COOH (AG) or
les AG à chaînes courtes ont mauvaise odeur.
Oxydation des doubles liaisons C=C par l'oxygène:
Or les aldéhydes et les cétones sont des composés à arômes forts. Ces réactions sont catalysées par la lumière donc il faut conserver le lait à l'obscurité.
Altération des protéines
Protéolyses avec les protéases du lait. Les protéines sont dégradées donc il y a un goût d'amerthume.
Analyses et contrôles du Lait
Contrôler le lait a deux objectifs: être conforme aux normes qualitatives et sanitaires (vérifier la composition et les dangers bactériologiques, l'absences de toxines); pour mettre au point les critères de paiment des producteurs. En effet le lait est payé en fonction de la qualité microbiologique, la teneur en matière grasse et la teneur en protéines.
2. Les différents types de lait commercialisés
Schéma récapitulatif
Lait cru (aucun traitement) = 10% du commerce.
Le cheptel doit être indemne de toute maladie, ne doit pas avoir était traité por des substances
dangereuses pour l'Homme (ex: hormones, antiobiotiques, ...). Les règles d'hygiènes sont précises, le
lait ne doit pas être chauffé au dela de 40°C, le lait ne doit pas être dilué, et il doit répondre aux divers
contrôles définis.
L'homogénéisation
Elle est obligatoire, elle stabilise les micelles. C'est un chauffage à 65°C et un laminage à chaud qui provoque l'éclatement des globules gras. Les micelles sont alors plus stables, car plus petites en tailles (< 0,5μm), il y a alors moins de crème et une diminution du risque d'oxydation. Ces micelles sont plus facilement digérées.
Laits pasteurisés et stérilisés
Stérilité = traitement thermique visant à détruire tous les microorganiqmes dans une denrée, y compris
les sprores. Poroduit biologiquement stable et ne nécessitant pas de réfrigération pour leur conservation.
Absence de DLC, mais présencede DLUO.
Pasteurisation = traitement thermique visant à détruire toutes les formes végétatives dans le produit; ici
les spores ne sont pas mortes. Le produit doit être conservé dans une ambiance réfrigérée, présence
d'une DLC.
Lait pasteurisé
Lait obtenu par traitement mettant en oeuvre une température pendant un court moment (Barème: 71,7°C, 15s minimum, ou toutes combinaisons équivalentes).Phosphatase alcaline (-) et Peroxydase (+), parfois (-) quand “Pasteurisation haute”.
Lait U.H.T.
“Ultra Haute Température”. Lait obtrenu par application au lait cru d'un chauffage en flux continu avec une température très élevée pendant un court moment (Barème: 135°C, 1s minimum). Tous les microorganismes et les spores sont détruites. Le lait est ensuite conditionné en milieu aspetisé et doit être mis dans un récipient opaque.
Lait stérilisé
Lait ayant été chauffé et stérilisé dans un récipient hermétiquement fermé (Barème: 115°C, 15 à 20 min maximum).