Processus de fabrication des fromages du Domaine Douiet

Processus de fabrication des fromages du Domaine Douiet

Introduction générale

Le besoin mondial en protéines s’accroît plus vite que le besoin alimentaire global. La production de protéines est marquée par une rareté véritable, même catastrophique dans beaucoup de pays du « Tiers Monde», Ceci a amené les industriels laitiers à valoriser les sousproduits comme le lactosérum de fromagerie à la fois pour des raisons de rentabilité et de lutte contre la pollution.
Les quantités de lactosérum disponibles dans le monde sont considérables, puisqu’elles représentent au moins 85% du lait transformé en fromage. La composition de ce dérivé varie avec la fabrication dont il provient.
Ce projet de fin d’études intitulé « valorisation des protéines de lactosérum :
production de la Ricotta » à été réalisé dans le laboratoire de recherche et développement du Domaine Douiet à Fès.
Le choix du Domaine Douiet a été dicté par sa position stratégique en tant que leader national dans le domaine de la fabrication et la distribution des produits laitiers.
L’objectif de ce travail est la valorisation des protéines de lactosérum doux obtenu par plusieurs types du fromage afin de produire un fromage de lactosérum : Ricotta.
Ce mémoire comporte trois étapes:
– La première étape est une présentation de l’entreprise : Domaine Douiet.
– La deuxième étape sera consacrée à une étude bibliographique sur le lait et ses différents composés et comporte également les différents processus de fabrication du fromage chez le Domaine Douiet.
– La troisième étape permettra de décrire la partie pratique de mon rapport « valorisation des protéines de lactosérum : production de la Ricotta » en détaillant les étapes et les opérations effectuées durant cette période de mon stage.

Historique du Domaine Douiet

Le domaine Douiet est une exploitation agricole qui s’étend sur une superficie d’environ 700 Ha dont 330 Ha cultivables et il dispose de 2 forages « Ain Allah » et « Bourkaize », situé à 15 Km au nord ouest de la ville de Fès. Il est constitué de divers secteurs de production animale, agricole et laitières et emploi un effectif d’environ 800 personnes.
· 1970 : Création de la ferme dont la production est destiné uniquement au propriétaire.
· 1997 : Construction de la nouvelle usine de la production laitière dans le but d’élargir le champ de commercialisation et de viser une nouvelle clientèle.
· 1998 : Création de trois départements distincts (élevage, horticulture et produits laitiers.).
· 2000 : Mise en place du système HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point), « Analyses des dangers- point critiques pour leur maitrise ». C’est un système qui identifie, évalue et maitrise les dangers significatifs au regard de la sécurité des aliments.
· 2003 : Certification ISO 9001 version qui vise à accroître la satisfaction de ses clients.
· 2007 : Reconduction de la certification ISO 9001.
· 2007 : Certification ISO 22000 qui assure la sécurité du consommateur.

 Filière Élevage-Culture

Le secteur élevage a deux activités principales : l’élevage des bovins (jeunes bovins, vaches laitières, génisses) et des caprins (chèvres). Ce secteur est considéré comme la base de la production laitière, car le volume et la qualité des produits laitiers sont tributaires de la quantité et de la qualité du lait collecté par jour. Le secteur comprend deux complexes placés sous la responsabilité du chef du département.
Le secteur Culture est scindé en trois zones : deux à Douiet et une à Ras ElMa.

Filière d’horticulture

Le secteur d’horticulture certifié EUREPGAP (satisfaction de clients) a trois activités principales :
· Production maraîchère (divers légumes)
· Arboriculture (pêche, vigne,…)
· Floriculture.

Le lait

Le lait est le produit intégral de la traite totale et ininterrompue d’une femelle laitière bien portante, bien nourrie et non surmenée. Il doit être recueilli proprement et ne pas contenir de colostrum, (colostrum est le produit de la sécrétion du pis récolté lors de la première traite).
Il apparaît comme un liquide opaque blanc, a une odeur peu marquée mais reconnaissable, plus ou moins jaunâtre selon la teneur en β- carotènes de la matière grasse.
Le lait est un mélange complexe constitué à 90% d’eau et comprend :
• une solution vraie contenant les sucres, les protéines solubles, les minéraux et les vitamines hydrosolubles.
• une solution colloïdale contenant les protéines, en particulier les caséines.
• une émulsion de matières grasses dans l’eau.

 Analyse détaillée de la composition du lait de vache

Le lait se compose de :
Quatre éléments majeurs : protéines, lipides, glucides et sels minéraux.
Plusieurs éléments mineurs : vitamines, oligo-éléments, gaz dissous, lécithine, enzymes et nucléotide.

 Les matières azotées totales (MAT)

La dénomination « matières azotées totales » regroupe les protéines (Taux Protéique), ainsi que l’azote non protéique (dont l’urée). Le taux Protéique est une caractéristique importante du lait. Il conditionne la valeur marchande du lait, plus le taux Protéique sera élevé par rapport à une référence et plus le lait sera payé cher au producteur. En effet, plus le taux protéique est élevé et plus le rendement de transformation fromagère sera bon. La teneur totale avoisine 34 à 35 g/L.
Les protéines du lait représentent 95% des matières azotées totales. Les 5% restants sont constitués :
• d’acides aminés libres et de petits peptides
• d’azote non protéique, essentiellement de l’urée (0,3 à 0,4 g/L) mais aussi de la créatinine, de l’acide urique,…
Les protéines sont constituées soit seulement d’acides aminés (ß-Lactoglobuline et a -Lactalbumine), soit d’acides aminés et d’acide phosphorique (caséines a et ß) avec parfois encore une partie glucidique (caséine k). Une vingtaine d’acides aminés interviennent dans la composition de ces protéines, leur séquence conférant à chaque protéine des propriétés propres. C’est sur la base de la précipitation à pH 4,6 (à 20°C) ou sous l’action de la présure qu’on sépare deux constituants : la ou plutôt les caséines (a, ß, γ et k) et les protéines solubles ou protéines du lactosérum.

 Protéines solubles 

Les protéines solubles représentent environ 20% des protéines totales du lait. Elles floculent difficilement en présence d’acide ou de présure. Par contre, à l’exception des Protéases-peptones, elles sont dénaturées par la chaleur et sont entraînées lors de la coagulation de la caséine sous l’action de la présure. Après un chauffage à 80°C pendant une minute, on dénature environ 20%, mais, lors de la pasteurisation UHT (72°C pendant 15 à 20 secondes), la dénaturation est négligeable.
Le constituant essentiel est la ß-lactoglobuline bovine (50-55%), son rôle n’est pas connu.
La deuxième protéine soluble du lait est, par ordre d’importance, l’ a -lactalbumine (20-25%), elle est présente dans le lait de tous les mammifères qui sécrètent du lactose puisque cette protéine est partie intégrante de l’enzyme de synthèse du lactose.
Parmi les protéines solubles restantes certaines, comme la sérum-albumine, ont une faible valeur nutritionnelle. D’autres comme les immunoglobulines et la lactoferrine n’en ont pas du tout.
Les protéines du lactosérum ont une valeur nutritive majeure en nutrition humaine, car elles sont riches en acides aminés essentiels. Les protéines du lait de vache est un profil en acides aminés différent.

 Azote non protéique 

Le taux d’urée du lait est bas et ceux de taurine et de carnitine sont faibles.

 Lipides

Les matières grasses sont présentes dans le lait sous forme d’une émulsion de globules gras. La teneur en matières grasses du lait est appelée taux butyreux.
Les termes «matières grasses» et «lipides» ne sont pas synonymes. En effet, la matière grasse obtenue par des moyens mécaniques (produit de l’écrémage obtenu par centrifugation) représente le contenu du globule gras. De ce fait, elle ne contient pas les lipides polaires ou complexes (phospholipides, etc.), mais contient par contre des composés liposolubles qui ne sont pas des lipides au sens strict et que l’on nomme «substance lipoïde». Il s’agit essentiellement d’hydrocarbures (dont le carotène), d’alcools (dont le cholestérol et la vitamine E) et de vitamines liposolubles (A, D, K). Cette fraction encore appelée insaponifiable regroupe donc des composés variés et nombreux.

 Traitement du lait

Dans le but d’assainir le lait et de prolonger sa durée de conservation, on lui applique généralement un traitement thermique qui détruit partiellement ou complètement sa flore microbienne.
Au cours de traitement thermique, le lait passe par deux étapes essentielles :
Standardisation et homogénéisation.

 Dégazage

Après sa filtration, le lait subit un dégazage suivit d’un refroidissement à 4°C±2 afin de limiter le développement des germes, puis il est stocké dans des cuves équipées d’agitateurs servant à homogénéiser la température du lait dans le bac.

 Thermisation

C’est la première étape de la chaîne de production au sein de l’usine, elle a un double rôle :
d’une part elle permet la destruction d’un nombre considérable de microorganisme et d’autre part elle facilite l’étape de l’écrémage.

 Standardisation

Selon les espèces, le type d’alimentation et les saisons, la composition du lait est variable.
Le taux de matière grasse peut s’élever de 30 à 70 g par litre.
L’écrémeuse-standardisatrice permet d’harmoniser la composition du lait provenant de différentes exploitations. En particulier, pour faire correspondre le taux de matière grasse à celui exigé par la législation dans le lait de consommation et les produits laitiers.
La standardisation c’est l’ajout des différents ingrédients entrant dans la composition du Mix ; la poudre du lait 1% ou 26%, le sucre, le texturant et les aromes.

 Pasteurisation

La pasteurisation est la combinaison temps-température capable d’assurer la destruction des germes pathogènes.
La pasteurisation est une opération de stabilisation du produit, pour augmenter sa durée de conservation et élargir les possibilités de commercialisation et de consommation. Elle assure les fonctions suivantes :
· La destruction de 90% de la flore banale et tous les germes pathogènes.
· La formation de l’acide formique qui active les bactéries lactiques.
Le lait passe par une vanne de dérivation à fin d’être boucler s’il n’est pas bien pasteurisé, cette opération peut être automatique ou forcée. Il entre alors dans le pasteurisateur pour être préchauffé, au niveau de la deuxième section (section de réception de chaleur), il ressort du pasteurisateur pour pénétrer dans l’homogénéisateur ensuite il se fait projeter à travers un clapet de diamètre réglable à une grande pression (154 bar).

 Homogénéisation

Ce traitement physique par pression, fait éclater les globules de matière grasse en fines particules homogènes.
L’objectif est d’éviter que la matière grasse ne remonte à la surface, ne gêne l’écoulement
du lait ou ne se dépose pas sur l’emballage lors du traitement thermique de conservation.

Conclusion générale

Dans ce manuscrit, nous avons présenté la valorisation des protéines de lactosérum, issue de deux types de fromages fabriqués par La ligne « fromagerie» du Domaine du Douiet, à partir de la fabrication de fromage à pâte fraîche : Ricotta Le rendement de la fabrication de la Ricotta atteint 91.8% pour la Ricotta issue de lactosérum de l’Emmental et 80.26% pour la Ricotta issue de lactosérum de Tomme, on doit avoir un rendement de 90% (Normes françaises de la fabrication de la Ricotta fraîche) donc on peut se baser sur ces résultats pour faire la préparation de la Ricotta.
La préparation de plusieurs essais permet de définir les différents dangers et difficultés rencontrés qu’on doit éviter afin d’atteindre un rendement élevé, et pour avoir un fromage ferme avec des caractères organoleptiques très remarquables, un goût très typique. Une texture très onctueuse et une qualité sanitaire élevée.
La quantité de lactosérum utilisé pour produire le fromage Ricotta peut atteindre 10%, donc on a réussi, au niveau écologique, de minimiser La DBO (demande biologique d’oxygène) du sérum jusqu’à 10%.

Table des matières

Introduction générale
Première Partie : Présentation du Domaine Douiet
A.Historique du Domaine Douiet
B.Filière Élevage-Culture
C.Filière d’Horticulture
D.Filière des produits laitiers
Deuxième Partie : Etude bibliographique
I. Le lait
II. Analyse détaillée de la composition du lait
1.Les matières azotées totales (MAT)
a. Caséines
b. Protéines solubles
c. Azote non protéique
2.Lipides
3.Glucides
4.Les minéraux
5.Les oligo-éléments
6.Les vitamines
III. Traitement du lait
1.Dégazage
2.Thermisation
3.Standardisation
4.Pasteurisation
5.Homogénéisation
IV. Fromages
1. Définition
2. Classification du fromage
a. Les fromages frais
b. Les fromages à pâte molle
c. Les fromages à pâte persillée
d. Les fromages à pâte pressée
e. Les fromages de chèvre
3. Valeur nutritionnelle des protéines du fromage
4. Principes généraux de fabrication du fromage
a. Préparation du lait
b. Coagulation
c. Egouttage
d. Salage
e. Affinage
V. Processus de fabrication des fromages du Domaine Douiet
1. Processus de fabrication des fromages à Pâte fraîche
2. Processus de fabrication des fromages à Pâte molle
3. Processus de fabrication des fromages à Pâte pressée
VI. Lactosérum
Troisième Partie : Valorisation des protéines du lactosérum
Production de la Ricotta
Introduction
I .Valorisation du lactosérum issu de la fabrication fromagère
II. Généralités sur la Ricotta
1. Définition
2. Aperçu sur la Ricotta
3. Composition de la Ricotta
4. Propriétés fonctionnelles de la Ricotta
III. Matériels et méthodes
1. Processus de fabrication de la Ricotta
2. Méthode de fabrication
a. Récupération du lactosérum et Préchauffage
b. Addition du lait et du sel
c. Chauffage et acidification
d. Floculation et chambrage
e. Moulage
f. Egouttage et conditionnement
g. Stockage
3. Matériels et contrôles
4. Les analyses effectuées : analyses physico-chimiques
IV. Résultats et interprétations
1. Résultats
2. Interprétations
Conclusion générale

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