Amélioration du procédé du poussage du lait

PROCÉDÉ DE NETTOYAGE

Description des procédés de production

Généralités sur le lait

Définition du lait 

Le lait est défini du point de vue réglementaire comme étant:
« Le produit intégral de la traite complète et non interrompue d’une femelle laitière saine exempte de toute maladie nourrie et non surmenée. Il doit être recueillie proprement et ne pas contenir le colostrum et doit conserver sa saveur agréable. »
Le lait apparaît comme un liquide opaque blanc mat, plus ou moins jaunâtre selon la teneur en carotènes de la matière grasse. Il a une odeur marquée et reconnaissable.

Composition du lait 

Le constituant principal du lait est l’eau avec, au moyenne, 902g/l tandis que la matière sèche ne représente que 130g /l. Au point de vue physico-chimique, le lait est un produit très complexe. Nos connaissances approfondies de sa structure est dispensable à la compréhension des transformations qui s’opèrent en lui et en ses produits au cours des divers traitements industriels.
La composition générale du lait est la suivante
L’eau : est quantitativement l’élément le plus important .
Les glucides : Le sucre principal du lait est le lactose, dissaccharide constitué par l’association d’une molécule de glucose et d’une molécule de galactose. On ne relève que 70 mg.L-1 de glucose et 20 mg.L-1 de galactose ainsi que des traces d’autres glucides. (Le lactose a un faible pouvoir sucrant comparé à ceux du saccharose, et du glucose). Ce sucre dissout se transforme en acide lactique à la suite de sa dégradation par les bactéries lactiques.
La matière grasse (MG) : La matière grasse est synthétisée à partir des acides gras parvenant de la fermentation de la cellulose et de l’amidon. Sa richesse en acides gras à chaîne courte et moyenne en fait une matière grasse très digestible. Il existe une elationr générale entre la teneur du lait en extraits secs dégraisses et sa teneur en matières grasses. La relation exprimée par la formule de Jacobson (%extraits secs dégraisses =8,27+0,4 (%matière grasse-3)) s’avèrerèst utile pour le calcul des mélanges laitiers.
La matière azotée: On distingue deux groupes de matières azotées dansle lait : les protéines et les matières azotées non protéiques. Les protéines (32,7 g/L), parmi lesquelles la caséine (80 %), les protéines solubles (albumines et globulines – 19 % – et des protéines diverses (enzymes) – 1 % -) en constituentla fraction essentielle.
La matière saline : Le lait contient des sels à l’état dissous, sous forme notamment de phosphates, de citrates et de chlorures de calcium, magnésium, potassium et sodium. La valeur moyenne de leur concentration dans le lait.
Les gaz dissous : Le lait contient des gaz dissous, essentiellement du dioxyde de carbone (CO2), du diazote (N2) et du dioxygène (O2).

Qualité du lait

Caractères physique du lait 

Tableau 4 : caractéristiques physico-chimique du lait.

La valeur nutritionnelle

Malgré que le lait soit liquide, sa teneur en matières sèche est proche de celle d’aliments solides.Sa valeur énergétique est de 700 Kcal / litre. Sa valeur nutritionnelle est apportée par les lipides, le lactose, les protéines, les vitamineset le calcium.Le contrôle de la qualité du lait est parmi les contrôles qui doivent être les plus sévères du fait que le lait est considéré comme un milieu où peuvent facilement proliférer les bactéries .En plus du contrôle de fraude (addition d’eau au lait, mélange de ais de différentes sources) il est impératif de contrôler:
La teneur en matières grasses,
La teneur en matière solide,
La présence de levures et moisissures,
Les antibiotiques et les antiparasitaires,
L’hygiène des étables et les conditions de la traite,
L’état sanitaire des vaches,
Remarque : les principaux facteurs qui influent sur la qualité du lait sont: La race du bétail, son alimentation et l’hygiène.

Microbiologie du lait 

Un animal parfaitement sain, trait d’une façon aseptique présente un nombre de micro-organismes inférieurs à 5.103 germes/ml.les bactéries : agissent par l’intermédiaire des enzymes qu’elles sécrètent, certaines sont utiles (bactéries lactiques), d’autres sont nuisibles et dangereuses (germes pathogènes).Les moisissures : ou champignons dits inférieurs, la plupart sécrètent des enzymes comme les lipases et protéases qui dégradent les constituants du lait et font l’affinage du fromage.Les levures: transforment les sucres en alcools, c’est la fermentation.Ainsi, même si le lait constitue un produitprécieux pour l’alimentation humaine, il est aussi une source de plusieurs infections parfois dangereuses causées par la présence de micro-organismes pathogènes comme SALMONELLA et ESCHERICHIA-COLI.Cette double sensibilité du lait confère aux technologies de l’industrie laitière leur caractère de complexité et de sophistication.

Description du procédé de fabrication

Collecte du lait

La société laitière centrale du nord assurela collecte de la totalité du lait fournit par ses producteurs. Cette collecte se fait dans les régions suivantes :-Secteur de Sidi Hrazem, Secteur de Ras El Ma (Fès et région), Secteur d’Al Gharb (Sidi Kassem et régions), Secteur de Riche.Les centres reçoivent le lait des agriculteurs. Ava nt de procéder au ramassage, le responsable de la coopérative prend un échantillon représentatif etffectue un test rapide d’acidité en utilisant le bleu de bromocresol (indicateur coloré) ;
Si la coloration ne change pas, le lait est accepté.
Si la couleur devient verte ou jaunâtre, le lait es t acide et il est refusé.
Après sa collecte auprès des producteurs, le lait est transporté à l’usine par des camions citernes isothermes. La quantité du lait est calculée grâce à des compteurs électroniques.

Réception -filtration

Ce parti a pour objectifs principaux la réception du lait, la filtration et le stockage du lait. La quantité du lait reçue par jour varie selon qu’il s’agisse de période de haute ou de basse lactation.Le secteur réception – filtration dispose d’un laboratoire d’auto-analyse, au niveau duquel on réalise des tests sur le lait collecté à savoir le dosage de l’acidité (15 à 18°D) et le test antibiotique qui do it être négatif, après avoir obtenu les résultats conformes.On procède à d’autres tests, qui sont : test de s tabilité des protéines (test d’alcool), Extrait sec dégraissé, température, matière grasse, matière protéique,pH, et densité. Ces analyses sont effectuées au laboratoire sur des échantillons prisent de la citerne du camion de la collecte et sur d’autre échantillons prélevés auprès des producteurs.
Le lait collecté est stocké dans le tank 25 après passage par les instruments suivants :Pompe : Machine qui permet le déplacement du lait de la citerne vers les tanks. La pompe est menée d’un purgeur qui permet l’usage du dégazeur et qui permet d’éviter des prises d’air par la pompe.
Filtre : permet d’éliminer les impuretés macroscopiques (Cheveux, poil, poussière, insectes…).
Compteur : appareil qui affiche les volumes tirés des camions et qui seront comparés avec le litrage annoncé pour la citerne.Refroidisseur : C’est un échangeur à plaques à contre courant qu i permet de refroidir le lait jusqu’à 4°C, en entrant l’eau glacée à température de 0°C et le lait à 20°C.
Tanks: Grandes citernes isothermes dans lesquelles sont stockés différents types de lait selon sa destination. Ils sont munis d’un agitateur automatique qui permet d’homogénéiser le lait à l’intérieur.

Thermisation

La thermisation se fait dans un échangeur à plaques dont le rôle est la pré-pasteurisation, le lait qui est initialement à une température de 4°C passe à 78°C pour assurer la destruction d’une bonne proportion de micro-organismes en vue de garder le produit à un niveau bactériologique acceptable en attendant son utilisation.

Echange thermique

L’échangeur est composé de trois sections :
– Section de préchauffage: permettant la récupération de la chaleur du lait chaud par un circuit lait froid / lait chaud, le lait ressort ainsi à 45°C (la température optimale de l’écrémage du lait).
– Section de chauffage : où la température du lait est complétée jusqu’à 78°C par la vapeur surchauffée. Cette étape se fait après passage par la centrifugeuse à bol auto débourbeur avec ou sans écrémage à une température de 45°C.
– Section de refroidissement : après chambrage du lait (3 à 4s), le lait est refroidi en deux parties ; par contact a contre courant avec le lait entré on abaisse la température à 45°C après le lait subi un échange thermique avec l’eau glacée, et donc le lait sort à une température de 4°C.

Ecrémage

Cette opération consiste à séparer la crème et le lait écrémé, cette séparation est réalisée par une centrifugation du lait dans une écrémeuse, sachant que le lait contient 2 phases non miscibles lipidiques (globules gras) et aqueuse (protéines ,lactose…), cette centrifugeuse accélère la séparation ente ces 2 phases de façon continue, ainsi, elle se trou ve continuellement alimenter en lait porté à la température de thermisation, par la vitesse de la centrifugation on peut récupérer la crème séparée du lait écrémé.L’écrémeuse a un autre rôle que la séparation de la crème et aussi la filtration des impuretés qui peuvent être encours présentes dans le lait.Après le passage du lait par ces étapes, il passe au stockage. Le lait refroidit est conduit vers l’un des tanks en attendant l’utilisation du lait thermisé soit pour la transformation des dérivées ou bien pour le lait pasteurise, les tanks disponibles sont à double par oi pour maintenir la température constante.

Poudrage-standardisation

Le lait ayant subi les opérations décrites précédemment et stocké dans les tanks, est pompé vers la salle pour la standardisation Quant au poudrage, il est manuel et concerne juste les dérivés du lait.Le secteur poudrage-standardisation consiste à régler le taux de la matière grasse dans le lait, la teneur de l’extrait sec selon des calculs bien précis, ce réglage se faire par l’ajout des ingrédients suivants:
– Adition du lait écrémé au lait entier.
– Additionnement de la crème au lait écrémé
– Le sucre : donner le gout sucré.
– Conservateur alimentaire : pour la conservation.
– Le lait en poudre : pour augmenter l’extrait sec du lait.
Cette opération est se fait au fur et à mesure qu’une agitation à l’intérieur des réacteurs a fin d’obtenir un mélange homogène, pour passer à l’étape suivante, Les contrôleurs du laboratoire en coordination av ec l’évolution des paramètres du lait poudré veillent à ce que les normes soient respectées, en plus particulier la surveillance de 3 paramètres essentiels : densité, acidité, et la matière grasse.Après le poudrage le mélange évacué des tanks estomper vers la pasteurisation qui par la suite envoyé vers les différentes lignes de fabrication ne fonction de la demande.

Pasteurisation

Le lait ayant subi les opérations décrites précédemment et stocké dans les tanks, est pompé vers la salle pour la pasteurisation qui est une opération de stabilisation du produit pour augmenter sa durée de conservation et par le fait même, élargir les possibilités de commercialisation et de consommation.
Après pompage du lait et passage par un bac de lancement. L’opération de la pasteurisation commence. La pasteurisation se fait par un échangeur à plaques constitué de 3 sections du celle du thermisteur avec 2 différences : dans le pasteurisateur la température de chauffage augmente, et le temps de séjour du lait dans le chambreur augmente aussi.

Echangeur et chambrage

Le pasteurisateur est un échangeur à plaques à 3 compartiments où se déroulent les étapes suivantes:
Préchauffage: Le lait entrant est préchauffé par le lait chaud pour rationaliser l’usage de l’énergie et en minimiser les pertes. La température de sortie du lait est de 45°C.
Chauffage : Le lait est chauffé jusqu’à 68-70°C par le lait venant du chambreur qui va traverser la partie pour le préchauffage.
Homogénéisation: C’est une étape importante dans le processus. Sortant du pasteurisateur, le mélange passe à l’homogénéisateur afin d’éviter la montée de matière grasse et améliorer la consistance du lait.
Chauffage : Le lait est chauffé jusqu’à 90-95°C par échange thermique avec l’eau chaude.
Chambrage : c’est le passage du lait dans une conduite en forme de serpent pour lui permettre de passer une durée de 3 minutes maintenu à sa température (90-95°C).
Refroidissement : Le lait est refroidi dans la troisième section du pasteurisateur par échange thermique entre l’eau glacée et le lait qui ressort finalement à 4 °C.

Homogénéisation

Passage par un homogénéisateur : le but est d’éviter la remontée de la crème après le conditionnement au moyen d’un fractionnement des globules gras pour réduire leur taille et les disperser dans le lait.C’est une étape importante dans le processus vu lerôle qu’elle joue :Meilleure dispersion de l’émulsion.Réduction de la taille des globules gras.Assurance d’une meilleure digestibilité du produitlaitier et une texture convenable du produit finale.A la fin de la pasteurisation, le lait est stocké dans des tanks du lait pasteurisé pendant une courte durée, équipés d’un agitateur qui empêche la formation de la crème avant de passer soit au conditionnement pour le lait pasteurisé, ou bien au tanks de maturation pour les dérivées avant leur conditionnementpar la suite.

Fermentation

Fermentation du lait

La fermentation lactique c’est une réaction d’oxydoréduction consiste une oxydation du sucre du lait, le lactose. Lorsque la température devient favorable, les bactéries lactiques se multiplient, l’acidité du lait augmente et c’est à partir d’un c ertain degré d’acidité que le lait commence à cailler.
Lactate déshydrogénase (LDH), protéine complexe, L’enzyme qui catalyse la réaction.Cette acidification entraîne une neutralisation des charges négatives portées par les caséines.Lorsque le pH est voisin de 5, la charge des sub micelles est très réduite et la précipitation s’amorce, la neutralisation des charges est complète; les micelles de caséine floculent et se soudent formant au repos un gel homogène qui occupe entièrement le volume du lait. Plus la quantité d’acide lactique est importante, plus les arômes sont développés.

tank de maturation

L’usine de SLCN dispose 5 tanks isothermes pour la maturation à double paroi qu’ils ont la propriété d’éviter l’échange thermique avec l’extérieure. Après le poudrage, la pasteurisation, et l’homogénéisation le mélange pasteurisé sort avec une température convenable à la destination du lait désiré (4°C ou 45°C) pour aller au tank de maturation ou d’ensemencement, où on y ajoute le ferment et l’arôme.Les conditions de fermentation ou de maturation sont variées selon les produits fabriqués, le tableau suivant illustre les principaux paramètres de la maturation des produits fabriqués.

Table des matières

INTRODUCTION
OBJECTIFS ET M2THODOLOGIE DU PROJET
Chapitre 1 PRESENTATION GENERALE DE LA SOCIETE SAISS LAIT
I. Historique de Saiss Lait
II. Description générale de la société
III. Ressource humains et organigramme
IV. Ressource technique
V. Atelier d’énergie
Chapitre 2 DESCRIPTION DU PROCEDE DU TRAITAMANT
A GENERALITE SUR LE LAIT
I. Définition
II. Compositions du lait.
III. Caractères physico-chimiques du lait
IV. Microbiologie du lait
B. DESCRIPTION DU PROCEDES DE FABRICATION
I. Collecte du lait
II. Réception et filtration
III. Thermisation
3.1. Echange thermique
3.2. Ecrémage
IV. Poudrage – standardisation
V. Pasteurisation
5.1. Echangeur-chambreur
5.2.Homogénéisation
VI. Fermentation
6.1. Fermentation lactique
6.2. Tanks de maturation
6.3. Ferments et arômes
VII.Conditionnement
Schéma globale du procédé de fabrication
C. DESCRIPTION DU PROCEDE DE NETTOYAGE
Chapitre 3 OPTIMISATION DES PERFORMANCES DE POUSSAGE
I. Introduction
1.1.Problématique
1.2. Objectifs
1.3. Approche théorique
II. Méthodologie du travail
2.1.Démarche suivi
2.2.Schéma du travail
2.3.Matériel et méthode d’analyses
III. Résultats et interprétation
3.1.Tableaux des résultats
3.2.Le taux de mouillage
3.3.Le point de congélation
3.4.La densité du lait
3.5. Autres paramètres
IV. Amélioration du procédé du poussage
4.1.1er Proposition
4.2. 2ème Proposition
CONCLUSION GENERALE
PERSPECTIVES
REFFERENCES
ANNEX

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