LES CARACTERES PHYSICO-CHIMIQUES DU LAIT

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La composition du lait

Le lait contient pratiquement tous les nutriments, dont la plupart d’entre eux sont en quantités importantes. Cependant, il est pauvre en fer et sa teneur en vitamine C n’est pas élevée.
Il ne contient pas non plus de facteurs antinutritionnels mais des traces de fibres alimentaires (WALSTRA et al., 2006).
D‟après l‟ANSES/Table de composition Ciqual 2016, le lait entier est composé en moyenne de 89.1 % d‟eau, de 3.3 % de protéines, de 3.47 % de glucides et de 3.3 % de lipides. Le reste est composé par d‟autres éléments mineurs tels que les minéraux, les enzymes et les vitamines.

L’eau

L’eau représente environ 81 à 87 % du volume du lait, les autres éléments constituent la matière sèche totale ou l‟extrait sec. L’extrait sec dégraissé correspond à l’ensemble des composants de la matière sèche (protéines, glucides, minéraux, vitamines, enzymes, etc.) à l’exception des matières grasses (FAO, 1985).
L’eau du lait se trouve sous deux formes: l’eau libre qui représente 96 % de la totalité du lait et l’eau liée qui constitue 4 % à la matière sèche (FAO, 1985).

Les glucides

Le glucide distinctif du lait est le lactose, il est aussi appelé « sucre du lait » (WALSTRA et al., 2006 ; ALM, 1984).
Il s‟agit d‟un disaccharide formé par l‟association de β-D-galactose avec du β-D-glucose, avec un goût légèrement sucré (RAOUL, 1964). Le pouvoir sucrant du lactose est bien inférieur à celle du glucose, du galactose ou du saccharose (ZADOW, 1984).
Le lactose est le seul glucide libre du lait présent en quantité importante (de 45 à 50g/l). Il est synthétisé par la glande mammaire de la vache à partir du glucose prélevé dans le sang (FAO, 1995).
Au cours de la digestion, le lactose est hydrolysé en glucose et en galactose, un procédé catalysé par des lactases normalement contenus dans les cellules de la muqueuse intestinale et libéré dans le jus intestinal (ALM, 1984).

Les lipides

Les termes «matière grasse» et «lipide» ne sont pas synonymes. En effet, la matière grasse est obtenue par des moyens mécaniques (le produit de l’écrémage obtenu par centrifugation) et représente le contenu du globule gras (FAO, 1995). Elle est constituée par des composés liposolubles, il s’agit essentiellement de carotène, de cholestérol, de tocophérol (vitamine E) et de vitamines liposolubles (A, D, K). Cette fraction lipoïdique (appelée aussi insaponifiable) regroupe des composés variés et représentent 1 % de la matière grasse totale du lait. Les lipides (ou fraction saponifiable) constituent l’essentiel de la matière grasse soit plus de 98 % de la matière grasse totale (FAO, 1995 ; WALSTRA et al., 2006).

Les protéines

• La caséine
Environ 80 % des protéines totales du lait sont composés de caséines, notamment un mélange de quatre protéines: caséine αS1, caséine αS2, caséine β, et caséine к (WALSTRA et al., 2006 ). La caséine entière précipite à pH 4,6 à 20°C (FAO, 1995).
Les caséines sont des polypeptides phosphorés associés à des constituants minéraux, en particulier le calcium, et le phosphate, puis le magnésium et le citrate, de manière à former des micelles de phosphocaséinate de calcium. Le calcium occupe une place importante dans la formation et le degré d‟association des molécules de caséines. En présence de calcium, le degré d’association des molécules de caséines est très élevé et les unités appelées sous-micelles ou submicelles agrègent et constituent les micelles de caséine native dispersées dans la phase hydrique du lait (diamètre variant de 100 à 250 microns) (FAO, 1995).
• Les protéines solubles ou protéines du lactosérum
Les protéines solubles représentent environ 20 % des protéines totales du lait de vache (FAO, 1995). Son constituant essentiel est la-lactoglobuline bovine (50 à 55 %), qui est totalement absente du lait humain (FAO, 1995).
La deuxième protéine soluble représentant 20 à 25 % du lait bovin est, par ordre d’importance, l’-lactalbumine: elle est présente dans le lait de tous les mammifères sécrétant du lactose puisque cette protéine est une partie intégrante de l’enzyme de synthèse du lactose. Cette protéine a une valeur nutritionnelle importante qui n’est pas modifiée par le chauffage. Les protéines solubles restantes, soit 20 à 30 % de la fraction soluble, sont la sérumalbumine ayant une faible valeur nutritionnelle, les immunoglobulines et la lactoferrine qui n’ont pas de valeur nutritionnelle (FAO, 1995).
• L‟A.N.P
L‟azote non protéique, ou A.N.P. encore dénommé “non proteinic nitrogen” ou N.P.N. englobe un ensemble de constituants très divers à poids moléculaires réduits, dont les principaux sont l’urée, les acides aminés libres et les bases organiques. Ces éléments ne sont pas coagulables dans les fabrications fromagères, mais sont éliminés avec le sérum (FAO, 1985).

Les substances minérales

Les minéraux sont présents dans le lait approximativement à 7,3 g/l, ils sont soit en solution dans la fraction soluble, soit sous forme liée dans la fraction insoluble (ou colloïdale). Dans la fraction soluble, les minéraux existent en partie:
– sous forme libre comme le calcium et le magnésium ionisés,
– sous forme saline tels les phosphates et les citrates,
– sous forme non dissociée comme le calcium et le magnésium,
– sous forme complexe tels les esters phosphoriques et les phospholipides.
Dans la fraction colloïdale, les minéraux tels le calcium, le phosphore, le soufre et le magnésium sont associés ou liés à la caséine au sein des micelles (FAO, 1995).

Les biocatalyseurs

Un grand nombre de constituants se trouvent à l’état de traces dans le lait, notamment des enzymes (phosphatases, lipase, réductases, etc.), des vitamines (A, B, C, D, E, H, PP) et des facteurs de croissance (IGF ou Insulin-like growth factors, EGF ou Epidermal Growth Factor, TGF ou Transforming Growth Factor) ou des inhibiteurs de micro-organismes (lactopéroxydase, lysozyme, etc.) (FAO, 1985).

Les caractères organoleptiques du lait

L’aspect

Le lait de vache est un liquide opaque, de couleur blanche mate, plus ou moins jaunâtre selon la teneur en β-carotène de sa matière grasse (FAO, 1995).

La flaveur

Le lait a un goût légèrement sucré et une odeur faible et franche, mais identifiable (FAO, 1995 ; RAOUL, 1964).
Le lait frais peut avoir des flaveurs atypiques provenant de l’alimentation de la vache. Il s‟agit de défaut du lait dont les composés responsables entrent dans le lait par l‟intermédiaire de la vache ou par l’air, ou parfois par les deux (FOX et McSWEENEY, 1998). Ces composés proviennent surtout du fumier, du foin ou de l‟herbe.

Le fromage

Définition

La dénomination « fromage » est réservée au produit fermenté ou non fermenté, affiné ou non affiné, obtenu à partir du lait partiellement ou totalement écrémé, de la matière grasse, du babeurre, utilisée seule ou en mélange et coagulée en tout ou en partie avant égouttage ou après élimination partielle de la partie aqueuse (DECRET FRANÇAIS n° 2007628, 2007).
La dénomination « fromage blanc » est réservée à un fromage non affiné qui, lorsqu’il est fermenté, a subi une fermentation principalement lactique. Les fromages blancs fermentés et commercialisés avec le qualificatif « frais » ou sous la dénomination « fromage frais » doivent renfermer une flore vivante au moment de la vente au consommateur (DECRET FRANÇAIS n° 2007628, 2007).
Les fromages frais ou non affinés sont des produits semblables au caillot pouvant être consommés immédiatement après la fabrication (WALSTRA et al., 2006).

Principes généraux de la fromagerie

La méthode classique de fabrication du fromage comporte trois phases successives : la coagulation, l’égouttage et l’affinage. Cette dernière étant facultative, les deux autres sont par contre obligatoires (FAO, 1985).

La coagulation

La coagulation du lait correspond à une déstabilisation de l’état micellaire originel de la caséine (FAO, 1995).
Dans la pratique, cette déstabilisation est réalisée de deux manières :
– Par voie enzymatique à l’aide d’enzymes coagulantes, en particulier la présure (FAO, 1985). Cette dernière est constituée d’un mélange de chymosine et de pepsine, elle est sécrétée dans la caillette de jeunes veaux nourris au lait (FAO, 1995).
– Par voie fermentaire à l’aide de bactéries productrices d’acide lactique. Il s‟agit des bactéries lactiques contaminantes à l’état naturel du lait ou apportées sous forme de ferment) (FAO, 1995).
La fonction principale de ces bactéries est de dégrader le lactose pour produire de l‟acide lactique. Ce dernier est libéré lors de la croissance des microorganismes et neutralise progressivement les charges électronégatives des caséines κ (WALSTRA, 1990).
La répulsion électrostatique entre les micelles de caséine diminue au fur et à mesure de l‟enrichissement du milieu en ions H+, puis disparaît, provoquant ainsi un rapprochement et une agrégation des micelles de caséine (WALSTRA, 1990).
Au repos, cette agrégation des micelles forme un gel homogène qui emprisonne le lactosérum et occupe entièrement le volume du lait. Au cours de la déminéralisation du complexe phosphocaséinate de calcium, le calcium colloïdal migre dans le sérum (FAO, 1985).
Les principales souches de bactéries utilisées comme ferment dans la coagulation lactique ont la taxonomie suivante:
Règne : Bacteria
Embranchement : Firmicutes
Classe : Bacilli
Ordre : Lactobacillales
Famille : Streptococcaceae
Leuconostocaceae
(Source : www.UniProt.org)

L’égouttage

Le gel formé par acidification ou par action de la présure est dans un état physique instable (FAO, 1995).
Plus ou moins rapidement selon la nature du coagulum, la phase liquide (constituée par certains minéraux et par les protéines sériques) se sépare spontanément du coagulum ou phase solide (qui est formé surtout par la caséine) sous forme de lactosérum (FAO, 1995).

L’affinage

Pendant cette période, une série de réactions biologiques, biochimiques et chimiques se produisent à travers lesquelles se développent les composés aromatiques ainsi que la modification de texture des fromages (FOX et McSWEENEY, 1998).
Les réactions biochimiques dominantes lors de l‟affinage sont la protéolyse et la lipolyse correspondant principalement à des modifications de deux composantes majeures dont les protéines et les lipides (FAO, 1985). Les transformations se font par l’intermédiaire d’agents de maturation notamment les enzymes et les micro-organismes (FAO, 1985).
Les résultats d‟affinage les plus observés affectent surtout la texture et la flaveur du fromage (WALSTRA et al., 2006).

Le fromage frais

Il s’agit d‟un fromage à pâte fraîche issu d‟une coagulation lactique. Cette dernière est obtenue par un ensemencement du lait avec des bactéries lactiques mésophiles appartenant au genre Lactococcus et Leuconostoc, avec une dose de 1 à 3 % du volume du lait et à la température de 18 à 25 °C. Elle est complétée par une faible addition de présure (de 1 à 5ml de présure au 1/10000 pour 100l) dont le but étant de donner une légère contractilité au caillé. La coagulation a un caractère acide prédominant (FAO, 1995).
Les fromages peuvent varier en fonction du type de lait, de la matière grasse et de la fabrication. Généralement, le fromage frais a une texture étalée (c’est-à-dire douce et courte) ou même granulaire (WALSTRA et al., 2006).
Parmi les fromages frais, il y a le fromage blanc avec une teneur en eau élevée car il est peu égoutté (WALSTRA, 2006), le Petit-suisse, le Boursin, le Taretare, la faisselle et le fromage de chèvre frais.

La composition du fromage

Le rendement et la composition du fromage sont déterminés par les propriétés du lait, surtout par sa composition, ainsi que la pratique de fabrication. Par ailleurs, aucun des composants du lait n’est totalement retenu dans le fromage, mais de nouvelles substances peuvent être ajoutées, notamment le sel (WALSTRA et al., 2006).

Les glucides

Les glucides du lait, plus particulièrement le lactose, diminuent dans tous les produits fermentés. Ils diminuent presque de 100 % dans les fromages affinés (ALM, 1984).
Tous les types de fromage sont exempts de lactose, à l’exception des fromages frais et, dans quelques cas, des fromages à pâtes molles (WALTHER et al., 2008).

Les protéines

Le fromage est une source importante de protéines et d’acides aminés. Il fournit tous les acides aminés essentiels (l‟histidine, la lysine, la leucine, la méthionine, l‟isoleucine, la phénylalanine, la thréonine, la valine et le tryptophane) à l’exception de la méthionine, en quantité et en qualité recommandées pour les enfants et les adultes (WALTHER et al., 2008), soit de 10 à 15 % de l‟Apport Energétique.

La matière grasse

Un autre composant principal du fromage est la matière grasse qui représente 20 à 35% de la matière sèche. Une portion de 50g de fromage entier fournit environ deux tiers de l’apport quotidien recommandé en graisse (WALTHER et al., 2008) ; soit de 35 à 40 % de l‟Apport Energétique Conseillé chez l„adulte pour un apport énergétique proche de 2000Kcal/jour (ANSES, 2011).

Les vitamines et les minéraux

Le lait et les produits laitiers contiennent toutes les vitamines et minéraux en différentes quantités. Un des minéraux les plus importants dans les produits laitiers est le calcium, surtout dans le fromage. Ce dernier en contient environ 6 à 11g/kg de fromage. Une portion (50g) de fromage semi dur ou dur fournit environ un tiers de l’apport quotidien recommandé de 1200mg de calcium. Outre le calcium, le fromage est également une bonne source de phosphore, de zinc et de magnésium (WALTHER et al., 2008).
Une portion de 50g de fromage à pâte dure contient également plus de 15 % de l’Apport Nutritionnel Conseillé en vitamine A (ANC environ 700μg/jour en moyenne pour les adultes), près de 30 % de vitamine B2 (ANC environ 1,55mg/jour) et plus de 40 % de la valeur conseillée en vitamine B12 (ANC environ 2,9μg / jour) (SHLIENGER, 2014).
Par ailleurs, la composition nutritionnelle moyenne de chaque variété de fromage est différente comme le montre le tableau 2 ci-dessous.

Table des matières

LISTE DES ANNEXES
I. LE LAIT
I.1 DEFINITION
I.2 LES CARACTERES PHYSICO-CHIMIQUES DU LAIT
I.3 LA COMPOSITION DU LAIT
I.3.1 L’eau
I.3.2 Les glucides
I.3.3 Les lipides
I.3.4 Les protéines
I.3.5 Les substances minérales
I.3.6 Les biocatalyseurs
I.4 LES CARACTERES ORGANOLEPTIQUES DU LAIT
I.4.1 L’aspect
I.4.2 La flaveur
II. LE FROMAGE
II.1 DEFINITION
II.2 PRINCIPES GENERAUX DE LA FROMAGERIE
II.2.1 La coagulation
II.2.2 L’égouttage
II.2.3 L’affinage
II.3 LE FROMAGE FRAIS
II.4 LA COMPOSITION DU FROMAGE
II.4.1 Les glucides
II.4.2 Les protéines
II.4.3 La matière grasse
II.4.4 Les vitamines et les minéraux
II.5 CARACTERES ORGANOLEPTIQUES DU FROMAGE
II.5.1 L’aspect
II.5.2 La flaveur
III. LA QUALITE D’UN ALIMENT
III.1 LA QUALITE NUTRITIONNELLE
III.2 LA QUALITE ORGANOLEPTIQUE
I. LES MATERIELS BIOLOGIQUES
I.1 LA MATIERE PREMIERE : LE LAIT FRAIS
I.2 LE PRODUIT FINI : LE FROMAGE FRAIS
II. LES ANALYSES DE LA QUALITE DU LAIT
II.1 MESURE DE L‟ACIDITE
II.2 MESURE DE LA DENSITE
II.3 DETERMINATION DU TAUX D‟HUMIDITE
II.4 TEST A L‟ALCOOL
II.5 TEST A L‟EBULLITION
III. LES ANALYSES NUTRITIONNELLES DU FROMAGE FRAIS
III.1 DETERMINATION DE LA TENEUR EN EAU ET DE LA MATIERE SECHE
III.1.1 Principe
III.1.2 Mode opératoire
III.1.3 Expression des résultats
III.2 DETERMINATION DE LA TENEUR EN CENDRES BRUTES
III.2.1 Principe
III.2.2 Mode opératoire
III.2.3 Expression des résultats
III.3 DETERMINATION DE LA TENEUR EN CALCIUM
III.3.1 Principe
III.3.2 Mode opératoire
III.3.3 Expression des résultats
III.4 DETERMINATION DE LA TENEUR EN PROTEINES BRUTES
III.4.1 Principe
III.4.2 Mode opératoire
III.4.3 Expression des résultats
III.5 DETERMINATION DE LA TENEUR EN MATIERES GRASSES BRUTES
III.5.1 Principe
III.5.2 Mode opératoire
III.5.3 Expression des résultats
III.6 DETERMINATION DE LA TENEUR EN GLUCIDES TOTAUX
III.7 VALEUR ENERGETIQUE GLOBALE DE L‟ECHANTILLON
IV. L’ANALYSE SENSORIELLE DU FROMAGE FRAIS
IV.1 EPREUVE DESCRIPTIVE
IV.2 PRINCIPE ET MODE OPERATOIRE
IV.3 TRAITEMENT DES RESULTATS
V. L’EPREUVE HEDONIQUE
V.1 PRINCIPE ET MODE OPERATOIRE
V.2 TRAITEMENT DES RESULTATS :
I. LE TEST DE LA QUALITE DU LAIT
II. L’ANALYSE NUTRITIONNELLE
II.1 RESULTATS DES ANALYSES NUTRITIONNELLES ET PHYSICO-CHIMIQUES
II.2 COMPARAISON DE L‟ECHANTILLON AVEC LA LITTERATURE
III. ANALYSE SENSORIELLE DU FROMAGE FRAIS
III.1 ANALYSE DESCRIPTIVE
III.1.1 Epreuve de recherche de descripteurs
III.1.2 Epreuve d’évaluation
III.1.3 Expression des résultats
III.2 ANALYSE HEDONIQUE
REFERENCE

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