La fabrication industrielle des fromages

Rôle de la microflore dans l’affinage

Les microorganismes interviennent au cours de l’affinage, soit en libérant dans le caillé des enzymes exocellulaires, soit, après leur mort et leur lyse, par action de leurs enzymes intracellulaires ou de celles liées aux enveloppes.  Parmi ces microorganismes, les bactéries lactiques, les microcoques et les bactéries propioniques contiennent ou produisent les enzymes protéolytiques. Les levures ont aussi une activitéprotéolytique considérable. Pour le cas des moisissures, Penicillium camemberti et Penicillium roqueforti ont un système protéolytique complexe contribuant aux caractéristiques des produits finis en jouant un rôle majeur dans le développement de l’arôme des fromages des types camembert et roquefort. Les bactéries psychrotrophes sont les seules à avoir une activité lipolytique intense.

L’ANALYSE SENSORIELLE

Les caractères organoleptiques d’un aliment déterminent l’attrait qu’il exerce sur le consommateur. L’évaluation sensorielle vient en complément de l’analyse physico-chimique afin de juger de la qualité des produits. Cette analyse est indispensable, en contrôle qualité pour valider des expérimentations, dans une optique de caractérisation des produits.L’évaluation sensorielle permet aussi la mise en place d’une politique marketing adaptée au produit et à ses caractéristiques. L’évaluation sensorielle doit utiliser des méthodes d’analyse précises reproductibles et adaptées au but poursuivi. Un groupe de sujets est utilisé pour l’évaluation. Stone et Sidel (1985), travaillant sur le sujet ont mentionné que « la compétence sensorielle varie d’un individu à un autre », « la plupart des individus ne savent pas leur capacité à sentir, à goûter,et à percevoir par le toucher un produit », « tous les sujets ne peuvent être qualifiés pour tous= les tests d’évaluation ».

Le groupe de sujets varie par la taille et la qualification de ses membres. Ainsi on peut citer :
– le groupe à vocation hédonique : les membres de jury non entraînés représentent la population visée, ils portent seulement un jugement affectif.
– Le groupe à vocation analytique : il y a deux épreuves possibles:
• Les épreuves analytiques discriminatives, permettent de déceler les différences entre échantillons, déterminent les seuils de perception, d’identification et les seuils différentiels des produits aromatiques et caractérisent les aptitudes des sujets.
• Les épreuves analytiques descriptives ont pour but d’identifier les caractéristiques sensorielles du produit et de les quantifier. L’épreuve affective, de base identique aux méthodes descriptives mais différente par les questions posées, incite le sujet à indiquer l’échantillon qu’il préfère, l’ordre de ses préférences, le degré de satisfaction. Dans l’épreuve discriminative, le jury doit utiliser un vocabulaire adapté. Par exemple, pour décrire la flaveur du fromage camembert, on peut utiliser les termes suivants:
– Amer
– Sucré, doux, doucereux
– Salé
– Acide, aigre, petit lait
– Piquant, acides gras, méthylcétones, caprylique
– Ammoniacal
– Laitage, lait concentré, caillé frais
– Champignons, pénicillium, cave, renfermé, paille
– Soufré, choux, ail
– Végétal, herbe, foin
– Floral, fleur
– Modification de la graisse, rance, oxydé, métallique, gras, huileux, suiffeux, noisette, savon
– Fruité .

DETERMINATION DE LA TENEUR EN AZOTE SOLUBLE

La méthode de FOLIN LOWRY mesure le taux de protéine soluble en utilisant le réactif de Folin Ciocalteu et une gamme étalon de sérumalbumine (SAB).

Principe La réaction de Biuret aboutit à la formation d’un complexe protéique de coloration pourpre par l’existence des liaisons peptidiques (-CO-NH-) des protéines en présence de sel de cuivre en milieu alcalin. Les acides aminés aromatiques tels que TRP et TYR de ce complexe, par leur groupement phénolique (groupement oxydé), réduisent le réactifde Folin Ciocalteu (complexe acide phosphomolybdo-tungstique). La réduction de ce réactif se caractérise par une coloration bleue violacée. L’intensité de la coloration, lue en spectrophotométrie à une densité optique de 750nm, est proportionnelle à la teneur des deux acides aminés aromatiques.

Mode opératoire Une gamme étalon de SAB de concentration allant de 0 à 0,5mg/ml est préalablement préparée à partir d’une solution mère 1mg/ml.A 0,4ml d’extrait brut dilué avec NaCl 9‰ est ajouté 4ml de solution D (Annexe 2). Après agitation, l’ensemble est laissé au repos pendant 10min puis additionné de 0,2 ml de réactif de Folin Ciocalteu. Le mélange est remis au repos à l’obscurité durant 30 min aprèslégère agitation.La teneur en azote soluble est déterminée en reportant les densités optiques lues sur la courbe de la gamme étalon.

La protéine totale et protéine soluble

a) La teneur en protéine totale La protéine subit le plus de réaction au cours de l’affinage. Les réactions subies par les protéines sont diverses et complexes.  La première étape de la dégradation produit des peptides sous l’action des protéinases ou endopeptidases. Les exopeptidases ou peptidases : carboxypeptidase, aminopeptidase, dipeptidase agissent sur les peptides et les dégradent en acides aminés. Les enzymes, agents de l’affinage, ont diverses origines: le lait, la présure ou son substitut, les micro-organismes qui peuplent les pâtes. Les microorganismes proviennent du lait, des levains, de la saumure, de l’atmosphère des locaux, du matériel de la fromagerie. Les fromages sont les aliments les plus riches en protéines. La teneur en protéine supérieure à 20% (teneur de la viande) de Savoureux et de Moelleux est maintenue lors du stockage. Ainsi, malgré les diverses réactions protéolytiques, leur teneur élevée en protéine se retrouve au cours du stockage. Ainsi le réseau protéique de la pâte contribue à soutenir la texture ferme du fromage. Les protéines du fromage à pâte molleinfluent sur la texture par lacompacité de la pâte mais la teneur en eau lui donne son aspect mou.

b) La teneur en protéines solubles L’augmentation de la teneur en protéines solubles au cours du stockage est remarquable pour les deux fromages. Les protéines solubles sont les protéines autre que la caséine c’est-à-dire: β-lactoglobuline, α-lactalbumine, sérumalbumine, immunoglobulines,protéoses peptones. Un fromage mature a une teneur en protéine soluble plus élevée. L’accroissement de la teneur en protéine soluble traduit l’intensité de la maturation. Ainsi, au cours du stockage la teneur en protéine soluble augmente, indiquant la maturation des fromages.

Le rôle majeur de la protéine dans la qualité organoleptique est l’édification d’une texture. La protéine totale, dont la protéine soluble, installe une texture, compacte et ferme pour le fromage à pâte demi-dure, molle mais compacte pour le fromage à pâte molle. L’évolution des deux taux de protéines (augmentation en parallèle) au cours du stockage n’affecte pas le goût mais contribue à maintenir la texture initiale du fromage par la conservation de la structure des réseaux protéiques. Le maintien de cette texture s’effectue malgré les différentes réactions de dégradation des protéines en peptide et en acides aminés.

Les acides gras

Les réactions que subissent les acides gras sont complexes. Les micro-organismes peuvent utiliser les acides gras comme source de carbone mais en général les quantités d’acides prélevés sont faibles au regard de la lipolyse. Au plan organoleptique, les deux modifications importantes des acides gras dans les fromages sont la réestérification et la dégradation oxydative.La réesterification concerne plus particulièrement les acides gras à chaîne courte ou moyenne, et les alcools impliqués sont des mono-alcools aliphatiques (éthanol), aromatiques (phényl-éthanol) ou des thiols (méthane-thiol).Les estérases sont synthétisés notamment par les levures, les microcoques, les Pseudomonas. Pour le cas du Camembert Penicillium camemberti est le principal agent de lipolyse par sa grande production de lipase exocellulaire. La dégradation oxydative est à l’origine de la formation des méthylcétones et des alcools secondaires.Pour le fromage à pâte demi-dure, l’acide palmitique a la teneur la plus élevée, et l’acide oléique pour le fromage à pâte molle.

L’intérêt nutritionnel de ces fromages est dans la présence des acides gras essentiels : l’acide δ-linolénique, un des principaux précurseurs des eicosanoides comme la thromboxane et la prostacycline. Les eicosanoides ont un rôle physiologique dans la reproduction, la fonction rénale, cardiovasculaire, gastro-intestinale, et aussi dans des fonctions inflammatoire et allergique.Les acides gras contribuent au goût du fromage. Comme le cas des acides gras à courte chaîne: la libération d’acide caprique (en C10) donne un goût épicé, la libération de l’acide butyrique aboutit à un goût poivré. Les acides gras ne participent pas à l’édification de la texture.

Les cendres brutes et les éléments minéraux

La teneur en cendres brutes est quasiconstante car les éléments minéraux ne sont pas transformés en d’autres produits. Une petite quantité est perdue avec l’eau qui s’évacue lors du stockage.Le calcium et le phosphore sont les plus abondants. Le fromage peut être un bon correctif des rations pauvres en Ca . Le rapport Ca/P toujours supérieur à 1 traduit une bonne absorption du phosphore. Comme dans le lait, les éléments minéraux dufromage sont mieux absorbés et retenus que ceux des autres aliments, peut être par la présence importante d’acide citrique. Le potassium est un élément retrouvé dans beaucoup d’aliments naturels, mais en moindre taux dans les aliments en conserve. Le potassium n’est pas l’élément minéral le plus important du fromage. De plus il est rare de rencontrer des carences d’apport potassique.Les éléments minéraux n’influencent pas directement la qualité organoleptique mais contribue à la bonne valeur nutritionnelle des fromages.

La teneur en glucides

Au cours de l’affinage, le lactose ne reste pas dans le milieu. Seule une partie est conservée. La transformation du glucide en acide lactique par les bactéries lactiques est amorcée pendant la coagulation et se poursuit lors de l’égouttage. Lors de la maturation, la dégradation du lactose se poursuit à une vitesse variable. Lors du stockage, l’activité glycolytique persiste avec une plus faible intensité.  La fermentation lactique participe au développement de la saveur du fromage en particulier l’arôme. Des matières secondairement produites : éthanol, acide acétique, gaz carbonique, diacétyle influent sur la qualité organoleptique du fromageLe glucide agit sur la qualité organoleptique par la modification du goût. Les produits de dégradation du lactose, en particulier les acides organiques, tendent à diminuer le pH du milieu. Ces acides organiques contribuent à la sapidité du produit.

La valeur énergétique

La valeur énergétique est de 382kcal en moyenne pour le Savoureux et de 251kcal pour 100g de matière fraîche pour Le Moelleux. Pour le Savoureux la plus grande partie de la valeur énergétique, soit 69%, est apportée par la matière grasse. Le reste est d’origine protéique (27%) puisque celle du glucide (3%) est en quantité minime dans le fromage. Dans le cas de Moelleux, 74% de la valeur énergétique est apportée par les lipides, la protéine (21%) et le glucide (4%) apportent le reste. L’apport énergétique est presque constant excepté pour le fromage Moelleux de 22 jours qui atteint une valeur considérablement supérieure à celle du Moelleux de 14 jours, allant de 235 à 281 kcal par 100g de fromage. Cette montée peut être expliquée par la diminution de la teneur en eau, fournissant ainsi une plus grande quantité de matière sèche source d’énergie.

Ainsi, d’après ces résultats, la valeur nutritionnelle des fromages est due à :
– La qualité biologique des protéines, avec ses acides aminés essentiels qui est conservée au cours du stockage.
– Les acides gras, en particulier les acides gras essentiels, sont en quantité considérable.
– Le bon rapport Ca/P, qui traduit une bonne absorption de ces éléments.De plus, ces fromages ont une valeur énergétique, principalement apportée par les lipides, pouvant répondre efficacement aux besoins de l’homme. Pour les durées de stockage de cette étude, les qualités nutritionnelles des fromages étudiés sont conservées.

Table des matières

I. INTRODUCTION
II. POINTS BIBLIOGRAPHIQUES
I. LE LAIT
I.1. DEFINITION
I.2. COMPOSITION ET PROPRIETES PHYSIQUES
I.2.1.L’eau
I.2.2.Le lactose
I.2.3.Les matières grasses
I.2.4.Les matières azotées
I.3. LA MICELLE DE CASEINE
I.3.1.Définitions
I.3.2.Structure et composition
II. LA FILIERE LAIT
III. LE FROMAGE
III.1.DEFINITION
III.2.CLASSIFICATION
III.3.LES GRANDES ETAPES DE LA FROMAGERIE
III.3.1.La coagulation
III.3.1.1.Coagulation par acidification
III.3.1.2.Coagulation par la présure
a) La phase enzymatique
b) La phase de coagulation
c) La protéolyse générale
III.3.2.L’égouttage
III.3.3.L’affinage
III.3.4.Rôle de la microflore dans l’affinage
III.4.LES FROMAGES DE TYPE EDAM ET DE TYPE CAMEMBERT
III.4.1.Le fromage à pâte pressée
III.4.2.Le fromage à pâte molle
IV. L’ANALYSE SENSORIELLE
V. GENERALITES SUR L’USINE SOCOLAIT
III. MATERIELS ET METHODES
I. MATERIEL D’ETUDE
I.1. SCHEMA DE LA FABRICATION INDUSTRIELLE DES FROMAGES
I.2. ECHANTILLONNAGES
I.2.1.Description
I.2.2.Principe
I.2.3.Mode opératoire
I.2.4.Mode de calcul
I.3. CARACTERISTIQUES DES FROMAGES
I.4. CONSERVATION DES ECHANTILLONS ET PREPARATION POUR LES ANALYSES
I.5. PREPARATION DES EXTRAITS BRUTS
III. DETERMINATION DE LA TENEUR EN EAU
II.1. PRINCIPE
II.2. MODE OPERATOIRE
II.3. MODE DE CALCUL
IV. DETERMINATION DE LA TENEUR EN PROTEINES
IV.1.DETERMINATION DE LA TENEUR EN PROTEINES TOTALES
IV.1.1.Principe
IV.1.2.Mode opératoire
IV.1.3. Mode de calcul et expression des résultats
IV.2.DETERMINATION DE LA TENEUR EN AZOTE SOLUBLE
IV.2.1.Principe
IV.2.2.Mode opératoire
V. DETERMINATION DE LA COMPOSITION EN ACIDES AMINES
V.1. HYDROLYSE ACIDE
V.1.1.Principe
V.1.2.Mode opératoire
V.2. CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE
V.2.1.Principe
V.2.1.1.Préparation du solvant de migration
V.2.1.2.Dépôt des échantillons
V.2.1.3.Développement du chromatogramme
V.2.1.4.Révélation du chromatogramme
V.2.1.5.Identification des acides aminés
VI. DETERMINATION DE LA TENEUR EN MATIERES GRASSES
VI.1.PRINCIPE
VI.2.MODE OPERATOIRE
VI.3.MODE DE CALCUL ET EXPRESSION DES RESULTATS
VII. DETERMINATION DE LA COMPOSITION EN ACIDES GRAS
VII.1.PRINCIPE
VII.1.1.Préparation des esters méthyliques d’acide gras.
VII.1.2.Identification
VIII.ETUDES DES ELEMENTS MINERAUX
VIII.1.DETERMINATION DE LA TENEUR EN CENDRES BRUTES
VIII.1.1.Principe
VIII.1.2.Mode opératoire
VIII.1.3.Expression des résultats et mode de calcul
VIII.2.DETERMINATION DE LA TENEUR EN ELEMENTS MINERAUX
VIII.2.1.Dosage des Ca, Mg, et K
VIII.2.1.1.Principe
VIII.2.1.2.Mode opératoire
VIII.2.1.3.Mode de calcul
VIII.2.2.Dosage du phosphore
VIII.2.2.1.Principe
VIII.2.2.2.Mode opératoire
VIII.2.2.3.Mode de calcul
IX. DETERMINATION DU TAUX DE GLUCIDE
IX.1.PRINCIPE
IX.2.MODE DE CALCUL
X. DETERMINATION DE LA VALEUR ENERGETIQUEGLOBALE
X.1. PRINCIPE
X.2. MODE DE CALCUL
XI. ANALYSE SENSORIELLE
XI.1.DESCRIPTION QUANTITATIVE DU PROFIL DES DEGUSTATEURS
XI.1.1.Principe
XI.1.2.Mode opératoire
XI.2.PROFIL DES DEGUSTATEURS
XI.2.1.Principe
XI.2.2.Mode opératoire
XI.3.ANALYSE SENSORIELLE DES FROMAGES
XI.3.1.Principe
XI.3.2.Mode opératoire
IV. RESULTATS ET INTERPRETATIONS
1) ECHANTILLONNAGE
2) EVOLUTION DE L’HUMIDITE ET DE LA MATIERE SECHE
3) EVOLUTION DE LA TENEUR EN PROTEINE TOTALE ET EN PROTEINE SOLUBLE
4) COMPOSITION EN ACIDES AMINES
5) EVOLUTION DE LA TENEUR EN MATIERES GRASSES
6) COMPOSITION EN ACIDE GRAS
7) TENEUR EN CENDRES BRUTES
8) COMPOSITION EN ELEMENTS MINERAUX
9) LA TENEUR EN GLUCIDES
10) LA VALEUR ENERGETIQUE
11) RESULTATS DES ANALYSES SENSORIELLES
a) DESCRIPTION QUANTITATIVE DU PROFIL DES DEGUSTATEURS
b) RECONNAISSANCES DES 3 SAVEURS DE BASE
c) ANALYSE SENSORIELLE DES FROMAGES
a) Cas de Savoureux
b) Cas de Moelleux
c) Préférence
V. DISCUSSIONS
VI. CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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