Support Cours VPA Lait Guimimi 2CI AGRO 24-25 PDF

1 COURS : VALORISATION DES PRODUITS ANIMAUX: LAIT 2CI Agro- IAV- 2024-2025 Pr: Guimimi Fadwa Département de génie des procédés et technologies alimentaires, Filière IAA, IAV  2 Stru...

1 COURS : VALORISATION DES PRODUITS ANIMAUX: LAIT 2CI Agro- IAV- 2024-2025 Pr: Guimimi Fadwa Département de génie des procédés et technologies alimentaires, Filière IAA, IAV  2 Structure du cours  Introduction  Le lait - Composition - Propriétés physicochimiques - Qualité microbiologique  Opérations de traitement du lait : - Opérations de traitement du lait - Opérations de transformation du lait  Produits laitiers et leurs procédés de fabrication Présentations GUIMIMI FADWA – D. GPTA/IAA- IAV HASSAN II  3 Introduction A l’échelle mondiale Chiffre d’affaire mondial (2021): 871 Milliards de dollars Production mondiale (2023): ≈ 550 millions de tonnes de lait 22 millions de tonnes de fromage 11 millions de tonnes de beurre Evolution de la production mondiale de lait en millions de tonnes  4 Introduction A l’échelle mondiale Nombres de vaches laitières: Total: 118 millions de fermes laitières L’inde 70 millions Leader du marché: Inde : 1er producteur du lait Inde: 1er producteur de beurre (+ 6 millions de t) L’UE: 1er producteur de fromage (+ 10 millions de t)  5 Introduction A l’échelle mondiale Consommation du lait et dérivés Lait : Biélorussie 115 kg - L'Ukraine 114 kg - la Nouvelle-Zélande 109 kg /an /habitant Fromage: Les pays de l’UE : 20 kg /an /habitant  6 Introduction A l’échelle mondiale Consommation du lait et dérivés  Consommation nationale moyenne est de 72 litres par habitant et par an.  7 Introduction A l’échelle mondiale Consommation du lait et dérivés  La forme liquide est de loin la plus consommée par les familles marocaines.  A titre de comparaison, les français consomment environ 290 litres de produits laitiers par an et par habitant dont 54 l de lait. L’autoconsommation du lait au Maroc représente entre 10 % et 15 % de la production globale de la filière.  8 QUESTION Quelle est la consommation de lait recommandée par l’OMS ?  9 Introduction A l’échelle nationale: indicateurs - Chiffre d'affaires : 9,1 Milliards dhs - Valeur ajoutée : 4,22 Milliards dhs Filière couvre 96% des besoins nationaux en lait et dérivés  10 Introduction Taille moyenne des fermes laitières: France et Allemagne: 65 A l’échelle nationale Pays-Bas: 94 Australie: 274 en - 400 000 exploitations (90% avec moins de 10 vaches) - 2 milliards de litres de lait produit (2022) - 82% de la production dans les « bassins laitiers » Transformation industrielle : 16 opérateurs traitant plus de 95% du lait usiné Les fermes et les élevages nationaux comptent quelques 1,67 million de têtes (2022).  11 Introduction A l’échelle nationale  12 Introduction A l’échelle nationale Production de lait au Maroc en millions de tonnes (2003-2022)  13 Introduction A l’échelle nationale Nombre de vaches laitières au Maroc en millions de têtes (2003-2022)  14 Introduction A l’échelle nationale: - Sécheresse - Baisse du taux d’insémination artificielle - Crise Covid - Guerre en Ukraine - Chute de la demande - Hausse des prix des aliments composées - Hausse des prix d’ingrédients alimentaires Réduction des Petits producteurs facilement fragilisés: 90% des effectifs des éleveurs disposent de moins de 10 vaches vaches laitières GUIMIMI FADWA – D. GPTA/IAA- IAV HASSAN II  15 Introduction A l’échelle nationale Contrats programmes 2015-2022 - Subvention et distribution d’aliments composés - Subvention des génisses importées (jusqu’à 5000dh par génisse) - Subvention de l’importation de lait en poudre et du beurre au profit des industriels  16 Introduction A l’échelle nationale Dernier contrat programme (2021-2030) 12,13 milliards de dirhams pour produire 3,5 milliards de litres d'ici 2030 - 4 milliards sont dédiés à l’élevage. - Subventions pour l’achat de vaches laitières, qu’elles soient importées ou locales (une subvention de 6.000 dirhams pour l’importation de vaches laitières et de 3.000 dirhams pour l’achat local)  17 QUESTION Combien coute une génisse pleine? De quel pays le Maroc importe les vaches laitière?  18 QUESTION Les races des vaches laitières? Combien de lait peut produire une vache? Sur quelle période ?  19 QUESTION Les races des vaches laitières? Les races laitières, élevées pour la production de lait : Hosltein, Prim'Holstein, Bretonne pie noire, Jersaise.... Les races mixtes, aussi réputées pour leur lait que pour leur viande : Normande, Montbéliarde, Tarentaise, Simmental...  20 QUESTION Combien de lait peut produire une vache?  21 QUESTION Combien de lait peut produire une vache? 28 à 36 litres/jour Production très variable : 1200 à 8000 litre par an (10 mois de lactation)  22 Introduction A l’échelle nationale Les races de vaches les plus prisées au Maroc pour la production laitière: - La Holstein et la Montbéliarde, avec une nette prédominance pour la première. - La production moyenne annuelle pour les deux races se situe autour de 4200 litres. Production annuelle par vache varie considérablement en fonction des méthodes d’élevage  24 Introduction A l’échelle nationale Organisation de la filière:  26 Le lait Description Il s’agit d’un fluide : Aqueux opaque Blanc*, légèrement bleuté ou ± jaunâtre : Selon la teneur en ß carotène de sa matière grasse, l’alimentation (de l’herbe fraiche ou de la paille) Saveur douceâtre légèrement acide  27 Le lait Définition réglementaire Produit intégral de la traite totale & ininterrompue d’une femelle laitière Bien portante, Bien nourrie et non surmenée. Qui doit être recueillit proprement Et ne doit pas contenir de colostrum  29 Le lait Définition réglementaire Colostrum: Substance produite par les mamelles pendant les 7 jours suivant le vêlage.  Substance plus épaisse que le lait, Couleur jaune – orangée, de composition différente que le lait (Plus de MG et de sucre et moins de protéines, Plus d’anticorps et d’énergie, Plus acide …)  30 Le lait Définition réglementaire La dénomination "lait" sans indication de l'espèce animale de provenance, est réservée au lait de vache Tout lait provenant d'une femelle laitière autre que la vache doit être désigné par la dénomination "lait" suivie de l'indication de l'espèce animale dont il provient : "lait de chèvre", "lait de brebis", "lait d'ânesse", etc....  31 QUESTION Le lait marocain est: - Un lait de qualité très variable - Un lait particulièrement contaminé/ d’autres pays Pourquoi ?  32 QUESTION Cas du lait marocain : - Population insensible à l’hygiène, petits producteurs - Multitude de système d’élevages - Manque d’eau, d’infrastructure, de matériel - Difficulté de contrôle - Manque de moyen de conservation rapide…  33 Le lait: Composition - Très complexe : + 100 000 composés différents dans la nature et la forme. - Adapté aux besoins nutritionnels et aux possibilités digestives du jeune animal qui y trouve tous les éléments nécessaires à sa croissance  34 Le lait: Composition - Constituants majeurs Constituants mineurs : - Enzymes, vitamines,.. - Pigments (carotènes, xanthophylles) - Cellules diverses (cellules épithéliales, leucocytes, bactéries, levures, moisissures) - Éléments divers (bioxyde de carbone, oxygène, azote et autres gaz) - Autres matières étrangères  35 Le lait: Composition Les laits secrétés par différentes espèces contiennent les mêmes catégories de composants : protéine, lactose, matière grasse, minérale, etc. Cependant les proportions de ces composants varient largement selon l’espèce considéré.  36 Le lait: Composition Cette composition, pour la même espèce, varie en fonction de:  L’alimentation,  La période de lactation,  La saison,  La race d’animale,  L’intervalle entre la traite,  L'âge et santé.  37 QUESTION Durée de lactation d’une vache laitière ?  38 QUESTION Durée de lactation d’une vache laitière ? ≈ 10 mois ≈ 300 jours après le vêlage  39 Le lait: Composition Cette composition, pour la même espèce, varie en fonction de:  L’alimentation,  La période de lactation,  La saison,  La race d’animale,  L’intervalle entre la traite,  L'âge et santé.  40 Le lait: Composition Les minéraux du lait : 0,9% de minéraux 99% de composants majeurs : Macro-éléments Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S. 1% de composants mineurs : Oligo-éléments Cu, Fe, Si, et Zn. À l’état dissous / colloïdal en équilibre  41 Le lait: Composition Les minéraux du lait : Etat dissous Etat colloïdal  42 Le lait: Composition Les minéraux du lait :  43 QUESTION Les 2 minéraux considérés comme essentiels pour l’homme présents dans le lait ?  44 Le lait: Composition La matière grasse : 3 à 4,5% de LIPIDES  45 QUESTION De quoi est composée la matière grasse?  46 QUESTION De quoi est composé la matière grasse?  47 QUESTION De quoi est composé la matière grasse? = ? Globule gras du lait  48 Le lait: Composition La matière grasse : 3 à 4,5% de LIPIDES  49 QUESTION Cholestérol? Vitamines ?  50 QUESTION Cholestérol? Vitamines ? C28H44O C27H44O C27H46O  51 QUESTION Bon et mauvais cholestérol ?  52 QUESTION Bon et mauvais cholestérol ?  53 QUESTION De quoi est composé la matière grasse? ≠ Globule gras du lait  54 Le lait: Composition La matière grasse : Les lipides simples Les lipides complexes  HDL ou LDL dans le lait ?  55 Le lait: Composition Les glucides : 4 à 5 % de GLUCIDES Le lactose est le sucre de lait, on le trouve nulle part ailleurs : β‐ D galactopyranosyl, 1‐4 D glucopyranosyl, (ou galactosido-1,4-glucose) : - 4 fois moins sucrant que le glucose, - Substrat de fermentation pour les bactéries lactiques,  56 QUESTION C’est quoi un glucide ?  57 QUESTION C’est quoi un glucide ? Amidon  58 Le lait: Composition Les Matières azotés:  59 QUESTION De quoi est composé une protéine ?  60 QUESTION De quoi est composé un acide aminé ? Une protéine ?  61 Le lait: Composition Les Matières azotés:  62 Le lait: Composition Les Matières azotés:  63 Le lait: Composition Les Matières azotés:  64 Le lait: Composition Les Matières azotés:  65 Le lait: Composition Composition  70 Le lait: Composition Récapitulatif : Forme et distribution des composants: On distingue 4 FORMES de distributions des constituants dans le lait : - Émulsion (huile/eau) : GG - Colloïdes (dispersion fine): Micelles de caséines - Solution moléculaire : Composés organiques - Solution ionique : Composée inorganiques  72 Le lait: Propriétés physicochimiques  73 Le lait: Contrôle qualité du lait Santé du consommateur :  Présence d’antibiotique Critères de paiement du lait  Contamination microbienne  MG, Azote total, MS totale Contrôle qualité du lait Réglementation Pourquoi ? Détection de la fraude  Mouillage  Séparation partielle de la crème  Atténuations de l’acidité Conduite de la production  75 Le lait: Contrôle qualité Tests sensoriels Température Point d’ébullition pH Contrôle qualité du Test d’alcool Acidité Dornic lait ? Densité  Composition Point de congélation  Qualité hygiénique Test de lactofermentation  Qualité technologique Test à la rézazurine  Adultération Test des mammites Tests microbiologiques Taux de MG Taux de Protéines Test d’antibiotique Teneur en Matière sèche Teneur en Lactose … Test de Ramsdell (Formol) Recherche d’eau oxygénée  76 Le lait: Propriétés physicochimiques Tests sensoriels: Le vérificateur :  Sent le lait,  Observe son apparence,  Le goûte si nécessaire,  Contrôle la propreté du récipient,  Recherche l’existence de sédiments: impuretés visuelles  Filtre le lait pour évaluer sa propreté  77 Le lait: Propriétés physicochimiques pH / Acidité active: 6,2 à 6,8 - Les constituants naturels du lait qui contribuent à l’acidité sont les phosphates (0,09%), les caséines (0,05- 0,08%), les autres protéines (0,01%), les citrates (0,01%) et le bioxyde de carbone (0,01%). - D’autres acides contribuent à cette acidité : principalement l’acide Lactique produit par les bactéries lactique. pH faible  Contamination élevée par les BL OU lait riche en protéines et phosphates ?  78 Le lait: Propriétés physicochimiques Acidité Dornic: Normale : 14-18°D = 14 à 18g équ. d’acide lactique par litre (1°D = 0,1 g d’acide lactique/litre) Acidité Dornic élevée  Charge élevée en m.o : mauvaise hygiène  Charge élevée en m.o: mauvaise conditions de transport/ stockage)  Lait formolé  79 Le lait: Propriétés physicochimiques Acidité Dornic: Ce test a l’avantage d’être : - Très facile à mettre en œuvre - Peu coûteux - Donner un résultat immédiat  80 Le lait: Propriétés physicochimiques Taux de matière grasse: Compris entre: 35 à 45 g Appelé aussi taux butyreux : TB Méthode de gerber : acido-butyrométrique Le lait commercialisé est standardisé à un taux fixé à: - 35 à 36 g/l (entier), - 16 à 18 g/l (demi-écrémé), - 0,5- 5 g/l (écrémé). Taux de MG très faible  Lait partiellement écrémé (Fraude)  L'ACIDOSE chronique  81 Le lait: Propriétés physicochimiques Taux de matière grasse: Méthode de gerber Hydrolyse des membranes des globules gras et des protéines avec l’acide sulfurique concentré en présence d’alcool isoamylique en petite quantité qui dissout la matière grasse Le lait se sépare et la MG monte au sommet du butyromètre par centrifugation Le volume de la MG est mesuré grâce à un tube spécifique : Le BUTYROMÈTRE  82 Le lait: Propriétés physicochimiques Taux de matière grasse: Après centrifugation  83 Le lait: Propriétés physicochimiques Teneur en protéines : - Compris entre: 32 et 35 g/l - Un taux adéquat de protéines dans le lait est important: Qualité des produits et rendement fromager, Propriétés fonctionnelles, Répondre aux normes de qualité (Exigences)… Lait entier : environ 3,2 à 3,5 % de protéines. Lait partiellement écrémé : environ 3,4 à 3,7 % de protéines. Lait écrémé : environ 3,7 à 4 % de protéines. Analyseurs rapides: Lactoscan, Milkoscan  84 Le lait: Propriétés physicochimiques Densité du lait : Normalement: 1,028 et 1,033 Le contrôle de la densité est un test simple qui ce fait avec un Lactodensimètre Ou un analyseur rapide: Lactoscan/Milkoscan Densité faible  Lait écrémé  85 Le lait: Propriétés physicochimiques Densité du lait : Chauffer au bain-marie à 40°C Laisser se refroidir jusqu’à 20°C Plonger le lactodensimètre dans l’éprouvette pleine et faire la lecture  86 Le lait: Propriétés physicochimiques Point de congélation : - Caractéristique la plus constante du lait ( lié aux composés solubles : lactose et sels) - PC. du lait de vache: - 0,530 à - 0,575 °C P.C. > - 0,530°c  Mouillage du lait L'écrémage ne change pas le point de congélation.  87 Question Extrait sec et Extrait sec dégraissé?  88 Le lait: Propriétés physicochimiques Teneur en matière sèche L'extrait sec total du lait est en moyenne de 13,1% Extrait sec dégraissé L'extrait sec dégraissé (sans matière grasse) est de 9,2%  89 Le lait: Propriétés physicochimiques Analyseurs rapides de lait: Matières grasses de 0% à 25% Solides non gras (SNG): 3% à 15% Densité de 1015 à 1160 kg/m3 Protéines: 2% à 7% Lactose: 0.01% à 6% (précision +/- 0.1 % lactose) Sels: 0.4% à 1.5% Addition d'eau : 0% à 70% Point de congélation de -0.400 à -0.700 ° C Température de l'échantillon de 5 ° C à 40 ° C pH…  90 Le lait: Propriétés physicochimiques Point d’ébullition (caillage) - Permet de détecter un problème de qualité et d’anticiper le comportement du lait à la pasteurisation. - Mais ne fournit pas nécessairement des informations spécifiques sur la nature exacte du problème. Un volume de 5 ml de lait Si le lait COAGULE  Lait instable Placé dans un tube à essai (Contamination microbiologique Chauffé à ébullition pendant 5 min Sous agitation douce ou chimique)  91 Le lait: Propriétés physicochimiques Test d’alcool (stabilité des protéines au TT) - Permet de détecter une acidité élevée ou une instabilité du lait aux traitements thermiques. mélanger 5 ml d'échantillon de lait dans un tube à essai avec 5 ml d'alcool Test positif  Faible stabilité éthylique (75%). Il est ensuite examiné thermique du lait ou une pour la présence de flocons ou de caillots acidité élevée du lait. qui indiquent un test positif.  92 Le lait: Propriétés physicochimiques Test d’antibiotique Prélever un échantillon de lait et d'y tremper la bandelette pendant 10 minutes. Un test négatif affichera 4 lignes : la ligne contrôle validant le test et les 3 lignes correspond aux 3 antibiotiques recherchés (les bêta-lactamines, les tétracyclines et la céphalexine) Utiliser un incubateur (40°C) Insérer la bandelette-test et l’échantillon de lait Retirer la bandelette-test après 3 minutes et faire la lecture  93 Le lait: Propriétés physicochimiques Fraudes sur la composition: Ajout de protéines, Incorporation d'amidon ou de substances coagulantes, écrémage partiel, Ajout de sucre pour augmenter la lecture du lactomètre Fraudes sur la qualité sanitaire (et technologique): Ajout de substances non autorisées (conservation, correction de l’acidité): Formaldéhyde, eau oxygénée, soude, borax, le peroxyde d'hydrogène, des substances alcalines comme les carbonates de sodium, les bicarbonates de sodium, de l'ammoniaque, ou même des antibiotiques. Fraudes sur la nature et l’apparence : mélange avec lait en poudre, lait végétal, Lactosérum, ajout de colorant au lait de bufflonne … Recherche de l’eau oxygénée Test de RAMSDEL (Formol)  94 Le lait: Propriétés physicochimiques Recherche de l’eau oxygénée Introduire dans un tube à essai : 2 ml de lait, 2 ml d’éther éthylique, 5 gouttes d’acide sulfurique dilué Agiter le mélange sans l’émulsionner S’il n’y a PAS DE COLORATION BLEU: Le lait ne contient donc pas D’EAU OXYGÉNÉE COMME ANTISEPTIQUE Ether Ethylique+ Eau oxygénée→ Peroxydes organiques + Autres produits  95 Le lait: Propriétés physicochimiques Test de RAMSDEL (test du lait au formol) Ajout d'une solution spécifique, généralement une solution de permanganate de potassium (Violette) au lait. Observation du changement de couleur : Si le lait ne contient pas de formol, la solution de permanganate de potassium reste de couleur violette. Cependant, en présence de formol, le formol réagit avec le permanganate de potassium et provoque un changement de couleur de la solution, souvent vers une teinte brune.  96 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Bactéries lactiques Coliformes Bactéries byturiques Bactéries propioniques Bactéries de putréfaction Utiles ou nuisibles ?  97 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Bactéries lactiques - Produire de l'acide lactique par fermentation du lactose - Produire du gaz carbonique et divers composés dont certains contribuent à l'arôme des produits laitiers. - Produire des enzymes protéolytiques d'affinage des fromages. Intérêt de leurs diversité ? Inconvenants ?  98 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Bactéries coliformes - Presque toujours présentes dans le lait cru. - Certaines assurent la fermentation du lactose, produisant, outre des acides, des gaz (hydrogène et gaz carbonique) qui font gonfler les fromages. - Produire diverses substances conférant aux produits laitiers des goûts et des odeurs très désagréables.  99 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Les butyriques Sont des bactéries (de type Clostridium) présentes naturellement dans le sol. Lorsque les conditions leur sont défavorables, elles sont sous forme de spores et peuvent survivre plusieurs années et résister aux traitements thermiques des laits.  Dès que les conditions du milieu redeviennent favorables (absence d’oxygène, chaleur, pH > 4.5), les butyriques redeviennent actifs et se multiplient. Comment les butyriques passent dans le lait ?  100 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Les butyriques Les butyriques sont les ennemis des fromagers. Il suffit de quelques dizaines de butyriques par litre de lait pour provoquer de mauvaises fermentations fromagères (trous, gonflements, mauvais goût). Les butyriques représentent le critère qualité le plus pénalisant.  101 Question Comment les butyriques passent dans le lait ?  102 Question  103 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Les bactéries propioniques - Sont les principaux agents de l'affinage des fromages à pâtes pressées cuites, type gruyère et Emmental (gaz propionique). - Elles participent au développement de l'ouverture et de la saveur caractéristiques de ces fromages. - En fin d'affinage la population propionique atteint 109 bactéries/ g de pâte.  104 Le lait: Qualité microbiologique Principaux groupes des bactéries du lait : Les bactéries de putréfaction Germes anaérobies sporulés mésophiles : ils provoquent la putréfaction des produits et témoignent d’une désinfection insuffisante du matériel.  105 Question Moisissures? Levures? Bactérie?  106 Question Moisissures? Levures? Bactérie ? Eucaryotes ? Procaryotes? Hétérotrophes? Autotrophes? Taille? Forme ? Champignons ?  107 Le lait: Qualité microbiologique Levures et moisissures dans le lait: Moisissures: Très utiles en fromagerie: - Alternaria et Scopulariopsis rancissement et mauvaises odeurs des produits laitiers. - Aspergillus : production d’une enzyme voisine de la présure. Levures: micro-organismes utiles Responsable de la fermentation.  108 Le lait: Qualité microbiologique Charge microbiologique du lait: Charges microbienne Lait (germes /ml) Dans le trayon 10 000 Lait à la ferme 50 000 Lait à l’usine 1 000 000 Instabilité thermique 50 000 000 Un très bon lait cru peut contenir moins de 1000/ml Augmentation de la charge jusqu'à 100 fois ou plus quand le lait est abandonné à température ambiante  109 Le lait: Qualité microbiologique Normes pour un lait de bonne qualité microbiologique : Pourquoi ces limites ? Germes Limites Doses infectieuses Germes aérobies à 30°C 10^5 germes/ml Durée de conservation prévue Coliformes fécaux 10^3 germes/ml Traitement ultérieur Clostridium sulfito-réducteurs à 46 °C 50 germes/ml Streptocoques fécaux Absence /0,1ml Staphylococcus aureus Absence  110 Le lait: Qualité microbiologique Test de lactofermentation Test de Résazurine Test d’oxydo-réduction (au bleu de méthylène) TEST DE MAMMITES (cellules somatiques)  111 Le lait: Qualité microbiologique Test de Lacto-fermentation 1. Gel homogène : Fermentation lactique dominante, Lait de qualité satisfaisante - Provoquer la multiplication microbienne - Observer la forme est la consistance du caillé 2. Gel spongieux avec des bulles difformes : Développement des coliformes. obtenu 3. Caillé floconneux avec exsudation de sérum : Fermentations de bactéries acidifiantes et indésirables, Entraînant une protéolyse du lait en 1. Se laver soigneusement les mains même temps que l’acidification. 2. Stériliser le tube dans l’eau bouillante (5 minutes) 3. Avant le prélèvement, agiter le lait non 4. Caillé digéré :Développement de bactéries ensemencé PSYCHROTROPHES 4. Introduire du lait dans le tube 5. Incuber à 37 °C pendant 24 heures  112 Le lait: Qualité microbiologique Cas 1: Aucune information sur la présence de germes tels que : Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella Test de Lacto-fermentation Parce que ces germes ne modifient pas la structure du caillé Cas 2 et 3: Problème d’hygiène du matériel et de la traite, présence de mammites Cas 4: Techniques de refroidissement lente, froid insuffisant,  113 Le lait: Qualité microbiologique Test d’oxydo-réduction (à la Résazurine) Test fluorescent prêt à l’emploi pour La Résazurine: COLORANT BLEU NON FLUORESCENT réduit détecter l’activité métabolique cellulaire. par les cellules métaboliquement actives. Une fois réduit, il devient ROSE FLUORESCENT. Sa décoloration est proportionnelle au nombre de bactéries présentes dans le lait  114 Le lait: Qualité microbiologique Tests d’oxydo-réduction (au bleu de méthylène) - Le lait frais normal a un potentiel redox (eh) : positif + 0,20 < Eh < + 0,30v - L'oxygène dissout est responsable en grande partie du Eh positif du lait. - Les m.o, en se multipliant dans le lait, absorbent l'oxygène et rejettent des substances réductrices : abaissement du potentiel d'oxydo-réduction du lait. Eh < 0,2  Faible stabilité thermique du lait ou une acidité élevée du lait.  115 Le lait: Qualité microbiologique Test de mammites Estimation du nombre de CELLULES SOMATIQUES : Test rapide et efficace qui mesure indirectement le TAUX DE LEUCOCYTES (globules blancs) dans le lait Détection des cellules somatiques par mesure de la fluorescence sous un faible grossissement microscopique. - Ajout d’un colorant fluorescent très sensible (le vert Sofia) - Lecture par le Lactoscan SCC Si le nombre de ces cellules LEUCOCYTES > 500 000/ ml de lait  L’animal souffre de MAMMITES  116 Le lait: Qualité microbiologique MAMMITES ? Infection Pathogènes contagieux Staphylococcus aureus Streptococcus agalactiae Mycoplasma spp. Pathogènes environnementaux Escherichia coli Klebsiella spp. Streptococcus uberis et Streptococcus dysgalactiae + Faible productivité + Réduction des protéines et du lactose dans le lait + Faible propriété de coagulation Opérations unitaires et notions de génie 117 industriel laitier appliquées Dégazage Réfrigération Séparation : membranaire/centrifuge Standardisation Homogénéisation Traitement thermique  Opérations unitaires et notions de génie 118 industriel laitier appliquées Dégazage Réception du lait par pompage sans incorporation d'air dans la conduite de lait (Désaération) - Elimination des gaz dissous dans le lait. - Minimiser les effets néfastes de l’air sur les propriétés physico-chimiques du lait et ultimement sur sa saveur - Améliorer la stabilité microbiologique du lait - Eviter d’affecter le calcul du volume de lait reçu - Optimisation de certaines étapes ultérieurs du processus de fabrication - Prévention de la formation de mousse  119 Question: C’est quoi la mousse du lait ?  Opérations unitaires et notions de génie 120 industriel laitier appliquées Dégazage  Opérations unitaires et notions de génie 121 industriel laitier appliquées Dégazage  Opérations unitaires et notions de génie 122 industriel laitier appliquées Réfrigération Le lait est refroidi le plus rapidement possible à une température basse, entre 0 °C et 4 °C - Après la traite dans les fermes et les coopératives - Au cours du transport du lait vers l’usine - À la réception du lait à l’usine avant soutirage - Après traitement thermique - Au cours du transport et entreposage Ralentir la croissance des bactéries et préserver la qualité sanitaire et technologique du lait  Opérations unitaires et notions de génie 123 industriel laitier appliquées Réfrigération - Tanks et camions citernes réfrigérés - Échangeur de chaleur - Chambre ou hâloir de refroidissement  Opérations unitaires et notions de génie 124 industriel laitier appliquées Réfrigération - Tanks et camions citernes réfrigérés - Échangeur de chaleur - Chambre ou hâloir de refroidissement  Opérations unitaires et notions de génie 125 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 126 industriel laitier appliquées Réfrigération - Tanks et camions citernes réfrigérés - Échangeur de chaleur - Chambre ou hâloir de refroidissement  Opérations unitaires et notions de génie 127 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 128 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 129 industriel laitier appliquées Réfrigération - Tanks et camions citernes réfrigérés - Échangeur de chaleur - Chambre ou hâloir de refroidissement  Opérations unitaires et notions de génie 130 industriel laitier appliquées Réfrigération - Tanks et camions citernes réfrigérés - Échangeur de chaleur Groupe froid / Installation frigorifique - Chambre ou hâloir de refroidissement  Opérations unitaires et notions de génie 131 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 132 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 133 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 134 industriel laitier appliquées Réfrigération  Opérations unitaires et notions de génie 135 industriel laitier appliquées Séparation - Membranaire  Filtration - Centrifuge  Clarification, écrémage  Opérations unitaires et notions de génie 136 industriel laitier appliquées Séparation: Membranaire - Séparation par différence de pression - Séparation par différence de potentiel électrique  Opérations unitaires et notions de génie 137 industriel laitier appliquées Séparation: Membranaire - Séparation par différence de pression 0. Filtration 1. Microfiltration (MF) : 0,1 à 1 micron  2. Ultrafiltration (UF) : 0,1 micron 3. Nanofiltration (NF) : 0,01 micron 4. Osmose inverse (RO) : 0;001 micron  Opérations unitaires et notions de génie 138 industriel laitier appliquées Séparation: membranaire - Séparation par différence de pression  Opérations unitaires et notions de génie 140 industriel laitier appliquées Séparation: Membranaire  Opérations unitaires et notions de génie 141 industriel laitier appliquées Séparation: Centrifuge Clarification, Bactofugation Ecrémage  Opérations unitaires et notions de génie 142 industriel laitier appliquées Séparation centrifuge Clarification, Bactofugation Extraire les particules plus denses, tels les cellules et débris cellulaires, les leucocytes et les matières étrangères. Sans ce traitement, ces particules sédimenteraient dans le lait homogénéisé, au point de devenir visibles dans les contenants transparents. - A la réception, avant le stockage du lait cru - Entre le stockage et la standardisation - Entre la standardisation et le traitement thermique  Opérations unitaires et notions de génie 143 industriel laitier appliquées Séparation centrifuge Ecrémage Séparer la crème (globules gras en suspension) du lait. La crème peut ensuite être utilisée pour la production du beurre ou de la crème de consommation La quantité de matière grasse que l’on peut séparer du lait dépend de la conception du séparateur, de la vitesse d’écoulement du lait à travers celui-ci et de la distribution des tailles des globules gras. 100 l de lait donne 10 l de crème à 35-40% de matière grasse. Le lait écrémé ne renferme plus qu’environ 0,1% de matière grasse  144 QUIZ Température optimale d’écrémage?  Opérations unitaires et notions de génie 145 industriel laitier appliquées Séparation centrifuge La différence caractéristique entre un clarificateur et un séparateur centrifuge réside dans la conception de la pile de disques : nombre d’orifices de sortie (un seul sur le clarificateur, deux sur le séparateur).  Opérations unitaires et notions de génie 146 industriel laitier appliquées Standardisation Ajuster la teneur en matière grasse du lait pour fabriquer un produit laitier à partir d’un lait de composition particulière et régulière. - En cuvée - En continu  Opérations unitaires et notions de génie 147 industriel laitier appliquées Standardisation  Opérations unitaires et notions de génie 148 industriel laitier appliquées Standardisation  Opérations unitaires et notions de génie industriel149 laitier appliquées Standardisation Formule de standardisation: M1F1+M2F2=MtFt où : M1M1 est la quantité de lait 1 (par exemple, lait écrémé) que vous allez utiliser, F1 est la teneur en matière grasse du lait 1, M2 est la quantité de lait 2 (par exemple, crème fraîche) que vous allez utiliser, F2 est la teneur en matière grasse du lait 2, Mt est la quantité totale du mélange standardisé que vous voulez obtenir, Ft est la teneur en matière grasse cible du mélange.  150 QUIZ On souhaite préparer 100l de lait à 15% de MG Combien doit on mélanger de lait à 3% de MG et de crème fraiche à 30% de MG?  Opérations unitaires et notions de génie 151 industriel laitier appliquées Standardisation Quiz? Comment produire un lait à 1,5% de MG à base d’un lait à 3,6% de MG Données : Rendement de l’écrémage 11%, taux de MG dans la crème 28%.  Opérations unitaires et notions de génie 153 industriel laitier appliquées Homogénéisation Empêcher les globules gras de remonter à la surface du lait en réduisant leur diamètre et répartition de façon homogène dans la phase aqueuse. Avantages: - Meilleure stabilité - Amélioration de la saveur et de la texture - Augmente l’intensité de la couleur blanche du lait - Meilleure digestibilité  Opérations unitaires et notions de génie 154 industriel laitier appliquées Homogénéisation Peut se faire pour : Avant traitement thermique (après écrémage et standardisation, après formulation) Après traitement thermique (après fermentation: Yaourt, Boissons lactés, UHT..)  Opérations unitaires et notions de génie 155 industriel laitier appliquées Homogénéisation Elle est obtenue en faisant passer le lait sous pression élevée à travers des orifices ou valves très étroits. - Stade basse pression 10 à 50 bar - Stade haute pression 100 à 250 bar (pasteurisé ≈ 100 / stérilisé ≈ 250) Diamètre des GG ≃ 3 à 6 microns à 1 micron??  Opérations unitaires et notions de génie 156 industriel laitier appliquées Homogénéisation  Opérations unitaires et notions de génie 157 industriel laitier appliquées Homogénéisation Types de valves: - Valves plates - Valves en W Critères de choix: - Matériau - Durée de vie - Efficacité  Opérations unitaires et notions de génie 158 industriel laitier appliquées Homogénéisation Inconvénients: - Réduction de la stabilité à la chaleur des protéines (Cas du lait UHT) - Destruction de la lipase Rôle de la lipase dans le lait ? + ou - ? Digestibilité des lipides Saveur du lait Stabilité de la MG  Opérations unitaires et notions de génie 159 industriel laitier appliquées Traitement thermique Destruction des microorganismes Inactivation des enzymes  Prolongation de la durée de conservation  Amélioration de la sécurité des aliments  Transformation du lait ***Coefficient de transfert de chaleur - Thermisation - Pasteurisation - Stérilisation - Stérilisation UHT  Opérations unitaires et notions de génie 160 industriel laitier appliquées Traitement thermique Thermisation Réduire la charge microbienne et inhiber provisoirement la croissance des bactéries, notamment les pathogènes du lait pour pouvoir le stocker pendant plusieurs heures ou plusieurs jours avant sa transformation. Chauffage du lait à 63-65°C pendant environ 15 secondes, puis refroidissement rapidement à 4°C La réfrigération poussée du lait cru ne suffit pas à éviter une grave détérioration de la qualité  Opérations unitaires et notions de génie 161 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation La pasteurisation est un traitement thermique modéré et suffisant permettant la destruction des microorganismes pathogènes et d’un grand nombre de microorganismes d'altération. - Salubrité du produit - Améliorer sa conservabilité.  Opérations unitaires et notions de génie 163 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation Qualité microbiologique du lait : 1.Flore totale (ou charge microbienne totale) : 1. Limite maximale : ≤30 000 juste après la pasteurisation. 2.Coliformes (indicateurs d’hygiène) : 1. Limite maximale : ≤10 UFC/mL 3.Pathogènes spécifiques : Codex Alimentarius 1. Salmonella spp. : Absence dans 25 mL 2. Listeria monocytogenes : Absence dans 25 mL 3. Staphylococcus aureus (entérotoxines) : Généralement ≤1 000 UFC/mL 4.Spores de bactéries thermorésistantes : 1. Pas de seuil strict dans le lait pasteurisé, mais leur présence peut poser problème, notamment pour des produits transformés ou conditionnés pour une longue durée de conservation. 5.Escherichia coli (E. coli) : Limite maximale : Absence ou ≤1 UFC/mL 6. Levures et moisissures : Limite maximale : ≤100 UFC/mL.  Opérations unitaires et notions de génie 164 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation Qualité microbiologique du lait : Arrêté conjoint du ministre de l’agriculture et du développement rural, du ministre de ONSSA la santé et du ministre de l’industrie, du commerce et des télécommunications n°624-04 du 17 safar 1425 (8 avril 2004) relatif aux normes microbiologiques auxquelles doivent répondre les denrées animales ou d’origine animale.  Opérations unitaires et notions de génie 165 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation Qualité microbiologique du lait : ONSSA  Opérations unitaires et notions de génie 166 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation Qualité microbiologique du lait : ONSSA  167 Question: Salmonelle, E.Coli et autres  Eliminée si respect du barème de pasteurisation Comment peuvent ils être présents dans le lait pasteurisé et autres PL?  168 Question: Salmonelle et autres pathogènes  Eliminée si respect du barème de pasteurisation Comment peuvent ils être présents dans le lait pasteurisé et autres PL? Contamination post-pasteurisation Contamination croisée  Opérations unitaires et notions de génie 169 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation Pasteurisation basse (en cuve): 63°C / 30 min Pasteurisation haute (HTST): (système continu dans des appareils à plaques ou à tube) * Minimum: 72°C / 15 sec * En pratique on utilise un barème plus sévère si la charge microbienne est élevée (jusqu’à 80-85°C)  Opérations unitaires et notions de génie 170 industriel laitier appliquées Traitement thermique Pasteurisation  171 Question Barème de pasteurisation: Pourquoi ne pas choisir une température et un temps plus élevés?  Opérations unitaires et notions de génie 173 industriel laitier appliquées Traitement thermique Le pasteurisateur est composé de quatre sections: ? - Section de récupération de chaleur - Section de chauffage - Chambreur Chambreur - Section de refroidissement  Opérations unitaires et notions de génie 174 industriel laitier appliquées Traitement thermique  Opérations unitaires et notions de génie 175 industriel laitier appliquées Traitement thermique Contrôle de l’efficacité de la pasteurisation 1) Certains organismes résistent à la chaleur. Le plus résistant est le bacille tuberculeux (B.T)  considéré comme l’organisme indicateur de la pasteurisation : Tout traitement thermique détruisant le B.T peut être considéré comme détruisant tous les autres pathogènes du lait. 2) Absence de l’enzyme phosphatase.  Opérations unitaires et notions de génie 176 industriel laitier appliquées Traitement thermique Contrôle de l’efficacité de la pasteurisation 3) Charge microbienne réglementaire 1.Escherichia coli (E. coli) FMAT 105 UFC/ml 2.Salmonella Enterobactériaceas  10 UFC/ml  3.Klebsiella (+ bacille tuberculeux  Absence) 4.Enterobacter 5.Citrobacter  Opérations unitaires et notions de génie 177 industriel laitier appliquées Traitement thermique Stérilisation Destruction de la flore microbienne totale Inactivation des enzymes Destruction des toxines microbiennes Barèmes: Lait stérilisé en cuve : 115-120°C/ 20-30 min Lait stérilisé en continu (Ultra pasteurisé):125-138°C pendant 2 à 4 sec Lait UHT : en continu à 135-140 pendant 3 à 6 seconde  Opérations unitaires et notions de génie 178 industriel laitier appliquées Traitement thermique Stérilisation: en cuve - Traitement direct, par injection de vapeur dans le lait (upérisation) - Traitement indirect dans une chambre surchauffée à la vapeur. Importance du conditionnement aseptique  test de conservation  Opérations unitaires et notions de génie 179 industriel laitier appliquées Traitement thermique Stérilisation: en continu Echangeur tubulaire à la vapeur d’eau  180 Question Pourquoi pas d’échangeur à plaque pour la stérilisation ?  Opérations unitaires et notions de génie 181 industriel laitier appliquées Traitement thermique Stérilisation: en continu Selon le type de circulation : - Echangeurs à co-courant - Echangeurs à contre-courant  Opérations unitaires et notions de génie 182 industriel laitier appliquées Traitement thermique Stérilisation Les principaux défauts à éviter sont: - La coloration prononcée du lait et le goût du cuit (Réactions de Maillard et caramélisation). 162 résidus d'acides aminés - Dénaturation de la β-lactoglobuline et libération des groupements sulfhydriles (SH—)  Goût amer et prononcé de cuit  Oxydation rapide du lait lors de l’entreposage  Opérations unitaires et notions de génie 183 industriel laitier appliquées Traitement thermique Efficacité de la stérilisation: Le lait stérilisé ou le lait UHT doit avoir une bonne conservabilité telle qu’en cas de contrôle par sondage aucune altération ne soit perceptible: - Au bout de 15 jours dans un emballage non ouvert à une température de +30°C - Au bout de 7 jours dans un emballage non ouvert à une température de 55°C  Opérations unitaires et notions de génie 184 industriel laitier appliquées Traitement thermique  Opérations unitaires et notions de génie 185 industriel laitier appliquées Traitement thermique  Opérations unitaires et notions de génie 186 industriel laitier appliquées Traitement thermique  Opérations unitaires et notions de génie 188 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage Rappel: Coagulation = déstabilisation de l’état micellaire originale de la caséine = Formation d’un réseau micellaire (agrégats de micelles de protéines) - Par acidification - Par voie enzymatique  Opérations unitaires et notions de génie 189 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage - Par acidification Par abaissement de pH jusqu’au point isoélectrique de la fraction caséique par: ‐ Ensemencement de lait avec des ferments lactiques (Acidification lactique). - Ajout direct d’agent acidifiant Plus Facile???  Opérations unitaires et notions de génie 190 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage - Par acidification Fermentation lactique: Objectifs ? 0) Développement de la texture des produits laitiers: Provoquer la coagulation par la production d’acide lactique 1) Activité antimicrobienne: Acidification du milieu et inhibition de développement des autres micro-organismes pathogènes et d’altération  Conservation des produits laitiers fermentés qui passe de quelques jours pour un lait pasteurisé à 24 jours pour un produit fermenté conservé au froid.  Opérations unitaires et notions de génie 191 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage - Par acidification Fermentation lactique 2) Développement d’arômes: Les bactéries lactiques sont responsables de la production de composés aromatiques qui contribuent à l’arôme des produits:  Acides non volatils (acides lactique, pyruvique)  Acides volatils (acides formique, acétique, butyrique)  Composés carbonylés (acétaldéhyde, acétoïne, diacétyle) 3) Effet santé  Stimulation du système immunitaire  Action hypocholestérolémiante  Opérations unitaires et notions de génie 192 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage Fermentation lactique  Caillage lactique? - Par acidification Après fermentation Avant fermentation  Opérations unitaires et notions de génie 193 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Fermentation lactique Avant fermentation Après fermentation  Opérations unitaires et notions de génie 194 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage - Par voie enzymatique: Enzymes protéolytiques coagulants: La chymosine (majoritairement) et la pepsine Origine: animale (bovine) , végétale ou fongique Produit de fromagerie: Présure La dénomination “présure” est donnée à l'extrait coagulant provenant de caillettes de jeunes ruminants abattus avant Action par hydrolyse du lien 105 sevrage. de la ĸ-caséine et libération de Glycomacropeptides  Opérations unitaires et notions de génie 195 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage - Par voie enzymatique: La dénomination “présure” est donnée à l'extrait coagulant provenant de caillettes de jeunes ruminants abattus avant sevrage. Teneur en enzymes: Variable selon le fabriquant 520mg/l désignée par 1/10000 (dose coagulante) 1 à 30 ml / 100l  196 Le caillage Le pH optimum: ~5,5. - Par voie enzymatique: Action de la présure : Température optimale: 40 – 42°C Concentration en présure Concentration en calcium Présure à forte dose: 30 à 40 ml pour 100 litres de lait + température voisine de 40°C  coagulum obtenu est élastique, souple et fortement minéralisé  besoin de force mécanique pour élimination d’eau Présure à faible dose : 1 à 3 ml pour 100 litres de lait + température relativement basse  Coagulum friable, déminéralisé, poreux et les protéines fortement hydratées  Opérations unitaires et notions de génie 197 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage  Opérations unitaires et notions de génie 198 industriel laitier appliquées Opérations de transformation du lait Le caillage Dans les techniques fromagères classiques, les deux modes de coagulation ne sont jamais utilisés séparément, seule varie l'importance relative de leur action coagulante respective. – Pâtes fraîches qui résultent d'une coagulation à caractère lactique prédominant – Pâtes molles qui résultent d'une coagulation à caractère mixte – Pâtes pressées qui résultent d'une coagulation à caractère présure prédominant  199 Les produits laitiers et leurs procédés Les laits de consommation Les lait fermentés Les Yaourts Les fromages La crème et beurre Les produits laitiers et leurs procédés 200 Les Laits de consommation  Les produits laitiers et leurs procédés 201 Les Laits de consommation Lait pasteurisé  Les produits laitiers et leurs procédés 202 Les Laits de consommation Lait pasteurisé  Les produits laitiers et leurs procédés 203 Les Laits de consommation Lait stérilisé/UHT  Les produits laitiers et leurs procédés 204 Les Laits de consommation Lait stérilisé/UHT Les produits laitiers et leurs procédés 205 Les Laits fermentés  Les produits laitiers et leurs procédés 206 Les Laits fermentés Définition - Produit laitier composé exclusivement de matières premières d’origine laitière (lait et constituants du lait), ayant subi une pasteurisation et une fermentation par des micro-organismes spécifiques, et caractérisé par une teneur en acide lactique minimale de 0,6 %. - Peut être additionné de certains ingrédients lui conférant une saveur spécifique (sucre, arômes, préparations de fruits, additifs), à condition que cette addition n’exède pas 30 % du poids du produit fini. Ensemencement par des mésophiles ou des Thermopyles  Même catégorie Les produits laitiers et leurs procédés 207 Les Laits fermentés  Les produits laitiers et leurs procédés 208 Les Laits fermentés Ferments lactiques: - Cultures starter liquides - Poudres lyophilisées (meilleure stabilité et une plus longue durée de conservation. - Granulés : Les granulés sont des petites billes ou des grains contenant des bactéries vivantes. Ils peuvent être ajoutés directement dans le lait ou le substrat et se dissolvent pendant la fermentation. Résultat: acidification et changement de la texture du lait  Plus visqueux et caillé Comment? Les produits laitiers et leurs procédés Les Yaourts  Les produits laitiers et leurs procédés 210 Les Yaourts - Produit laitier coagulé obtenu par fermentation lactique grâce à l’action de Lactobacillus bulgaricus et de Streptococcus thermophilus - Les micro-organismes du produit final doivent être viables et abondants (au moins 10 millions de bactéries vivantes par gramme de produit au moment de la vente au consommateur) 45°C - Teneur minimale en acide lactique 0,7% Vs Les produits laitiers et leurs procédés 211 Les Yaourts  Les produits laitiers et leurs procédés 212 Les Yaourts Lactobacillus bulgaricus et de Streptococcus thermophilus? Combinaison favorisant l’interaction indirecte positive existant entre ces deux espèces: proto-coopération  Accroissement rapide des concentrations bactériennes et augmentation de la vitesse d’acidification.  Amélioration de la production des composés d’arômes (acétaldéhyde notamment) et de la stabilité physique du produit Peptides et des acides aminés LB ST Acide formique et du CO2 Les produits laitiers et leurs procédés 213 Les Yaourts Yaourt Ferme Yaourt brassé Les produits laitiers et leurs procédés 214 Les Fromages  Les produits laitiers et leurs procédés 215 Les Fromages Principal Intrant? Type de Coagulation? Moulage/Egouttage? Séchage/Pressage? Saumurage? Cuisson ? Filage? Texture Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Piquage? aw Fromages à pâte molle (fleurie /non fleurie) Affinage? Aromes Fromages à pâte pressée (cuite /non cuite) Cirage? Emballage? Coloration Fromages à pâte dure Autres procédés? Aspect Fromages à pâte persillée (ou bleus) Conservation Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés 216 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: lactique Moulage/Egouttage: Oui Séchage: Oui ou pas /Saumurage? Cuisson ? - 14 à 30 % de MS seulement (Humidité très Filage? élevée) Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Piquage? - Gout spécifique légèrement Acide Fromages à pâte molle (fleurie /non fle - Texture lisse à tartiner Affinage? - Conservation: 5 jours à 30 jours selon le Fromages à pâte pressée (cuite /non c Cirage? Emballage? type d’emballage et l’utilisation de Fromages à pâte dure conservateur Autres procédés? Fromages à pâte persillée (ou bleus) Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés 218 Les Fromages Fromage à pate fraiche  Les produits laitiers et leurs procédés 219 Les Fromages Fromage à pate fraiche  Les produits laitiers et leurs procédés 220 Les Fromages Fromage à pate fraiche  Les produits laitiers et leurs procédés 221 Les Fromages Fromage à pate fraiche  Les produits laitiers et leurs procédés 222 Les Fromages Fromage à pate fraiche  Les produits laitiers et leurs procédés 227 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: lactique et enzymatique Moulage/Egouttage: Oui Séchage/Saumurage? Cuisson ? - 40 à 50 % de matière sèche de MS - Gout très légèrement Acide Filage? - Texture Lisse /mole/ élastique (selon la Piquage? dose de la présure et Affinage) Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) - Conservation: 1 à 2 mois selon le type Affinage d’emballage et l’utilisation de conservateur Fromages à pâte molle non fleurie Cirage? Emballage? Fromages à pâte pressée (cuite /non cuite) Autres procédés? Fromages à pâte dure Fromages à pâte persillée (ou bleus) Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés 228 Les Fromages Fromage à pate mole (dose présure) Affinage Lavage Salage Arimatisation  Les produits laitiers et leurs procédés 229 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: lactique et enzymatique +ou- les ferments d’affinage Moulage/Egouttage: Oui Séchage/Saumurage? Cuisson ? - 40 à 50 % de matière sèche de MS Filage? - Gout spécifique + ou – amer et Piquage? rance, odeur spécifique. Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Affinage - Texture Lisse /mole/ élastique/ Cirage? Emballage? crémeuse (selon la dose de la Fromages à pâte molle: croute fleurie Autres procédés? présure et la durée d’affinage) Fromages à pâte pressée (cuite /non cuite - Conservation: 1 à 2 mois selon le Fromages à pâte dure type d’emballage et l’utilisation de conservateur Fromages à pâte persillée (ou bleus) Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés 230 Les Fromages Fromage à pate mole (croute fleurie) Ajout de ferments d'affinage, les plus courants: - Penicillium Camenberti - Geotrichum candidum - Formation d'une fine couche de moisissure blanche à la surface du fromage - Développement des arômes caractéristiques des fromages affinés  Les produits laitiers et leurs procédés 231 Les Fromages Fromage à pate mole (croute fleurie)  Les produits laitiers et leurs procédés 232 Les Fromages Fromage à pate mole (croute fleurie)  Les produits laitiers et leurs procédés 233 Les Fromages Fromage à pate mole (croute fleurie)  Les produits laitiers et leurs procédés 234 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: Dominance enzymatique (Emprésurage très important) Moulage/Egouttage: Oui avec chauffage du caillé Séchage/Saumurage Pressage Cuisson légère ou pas - 50 à 65% de MS Filage? - Gout spécifique selon le type de fromage Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Piquage? Affinage long - Texture élastique et dense, croute Fromages à pâte molle: croute fleurie dure et jaune (/Cuisson, lavage) Fromages à pâte pressée (cuite/non cuite) Cirage - Couleur jaunâtre (/Cuisson, lavage) Emballage? - Conservation: 6 mois et plus Fromages à pâte dure Autres procédés? Fromages à pâte persillée (ou bleus) Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés Ajout de ferment lactique ou acidification 235 Ajout de la présure Les Fromages Fromage à pate pressé non cuite Ajout d’eau salé Exemple: Fromage de type Gouda Avec ajout de la saumure Avec ajout de la cire  Les produits laitiers et leurs procédés 236 Les Fromages Fromage à pate pressé non cuite Exemple: Fromage de type Gouda  Les produits laitiers et leurs procédés 237 Les Fromages Fromage à pate pressé  Les produits laitiers et leurs procédés 238 Les Fromages Fromage à pate pressé  Les produits laitiers et leurs procédés 239 Les Fromages Fromage à pate pressé  Les produits laitiers et leurs procédés 240 Les Fromages Fromage à pate pressé  Les produits laitiers et leurs procédés 241 Les Fromages Fromage à pate pressé  Les produits laitiers et leurs procédés 242 Les Fromages Fromage à pate pressé Video: https://www.youtube.com/watch?v=6XMcLVHU8pk  Les produits laitiers et leurs procédés 243 Les Fromages Fromage à pate pressé Video: https://www.youtube.com/watch?v=6XMcLVHU8pk  Les produits laitiers et leurs procédés 244 Les Fromages Principal Intrant? Type de Coagulation? Moulage/Egouttage? Cuisson de la pate ? Séchage/Pressage? Texture Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Saumurage? Humidité/aw Fromages à pâte molle (fleurie /non fleurie/ lavée) Filage? Aromes Fromages à pâte pressée (cuite /non cuite) Piquage? Coloration Fromages à pâte dure Affinage? Aspect Cirage? Emballage? Conservation Fromages à pâte persillée (ou bleus) Autres procédés? Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés Ajout de ferment lactique ou acidification 245 Ajout de la présure Les Fromages Fromage à pate pressé non cuite Ajout d’eau salé Exemple: Fromage de type Gouda Avec ajout de la saumure Application de la cire  Les produits laitiers et leurs procédés 246 Les Fromages Fromage à pate pressé  Les produits laitiers et leurs procédés 247 Les Fromages Fromage à pate pressé La cire alimentaire - Mélange de paraffine (hydrocarbures solides) et de cires naturelles ou synthétiques. - Ajout possible de colorants alimentaires, d'agents antifongiques, ou d'additifs pour la texture. - Certaines cires incluent des huiles minérales ou des résines pour améliorer leur adhésion et leur souplesse.  Les produits laitiers et leurs procédés 248 Les Fromages Fromage à pate pressé La cire alimentaire Cire d’abeille - Cires naturelles : cire d'abeille, cire de carnauba (plantes tropicales), cire de Candililla. - Cires synthétiques : composés pétrochimiques, souvent mélangées avec des composants naturels. - Cires combinées : Mélange de cires naturelles et synthétiques. Cire de carnauba carnauba Candililla  Les produits laitiers et leurs procédés 249 Les Fromages Fromage à pate pressé La cire alimentaire Rôles ? - Protection contre les moisissures et les contaminations :Barrière physique empêchant la pénétration d'humidité, d'oxygène et de microorganismes. - Préservation des qualités organoleptiques :Limitation des pertes d’arômes et d’humidité. - Facilitation de la manipulation et du stockage :Offre une surface lisse et propre, réduisant les risques de contamination lors de la manutention. - Aspect esthétique : Apporte une finition brillante et uniforme, attirant pour les consommateurs. - Identification et marketing :Utilisation de couleurs spécifiques pour indiquer le type ou l’origine du fromage.  Les produits laitiers et leurs procédés 250 Les Fromages Fromage à pate pressé La cire alimentaire Application ? - Trempage :Le fromage est plongé dans un bain de cire fondue (température typique : 85-90 °C), ce qui permet une couverture uniforme et rapide. - Pulvérisation : Application au pistolet ou à l’aide d’une machine automatisée. - Pinceau : Méthode artisanale ou pour les petites productions. - Enrobage à chaud :Utilisation de rouleaux chauffés ou d’un bain continu pour appliquer la cire.  Les produits laitiers et leurs procédés 251 Les Fromages Fromage à pate pressé La cire alimentaire Température optimale : 80 °C et 90 °C - Température trop basse: peut entraîner une application non homogène ou un mauvais collage. - Température trop élevée: peut altérer les caractéristiques organoleptiques du fromage, provoquer un excès de pénétration de cire dans le produit, ou même endommager sa structure. Solutions techniques : contrôle thermostatique précis de la cire + Agitateurs  Les produits laitiers et leurs procédés 252 Les Fromages Fromage à pate pressé La cire alimentaire Compatibilité avec le fromage Humidité résiduelle : Le fromage doit avoir un taux d’humidité optimal avant le cirage (généralement entre 30-40 %, selon le type). Une humidité trop élevée peut provoquer des problèmes de condensation sous la cire. pH de la croûte : Un pH neutre ou légèrement acide est préférable pour maximiser l’adhésion de la cire. Texture de la croûte : Une croûte lisse ou légèrement rugueuse (non grasse) facilite l’adhésion.  Les produits laitiers et leurs procédés Ajout de ferment lactique ou acidification 253 Ajout de la présure Les Fromages Fromage à pate pressé non cuite Ajout d’eau salé Exemple: Fromage de type Gouda Avec ajout de la saumure Application de la cire  254 Question Cirage ou affinage en premier ? Qu’est ce qui se passe au cours de l’affinage ?  255 Question Qu’est ce qui se passe au cours de l’affinage ? - Lipolyseet la protéolyse par les enzymes ou les microorganismes  Amertume et rancissement, texture fine et granuleuse. - Modification de la composition en acides gras par les bactéries lactiques  Aromes spécifiques - Fermentation lactique  Acidification et aromatisation du fromage - Développement des moisissures  Attendrissement du fromage, Amertume, changement de couleur et développement de gout spécifique - Maturation des cultures bactériennes ajoutées ou présentes naturellement dans l’environnement Développement et uniformisation de la texture, la croûte, la couleur et les saveurs du fromage  256 Question Assèchement du fromage au cours de l’affinage ?  257 Question Assèchement du fromage au cours de l’affinage ? - Non, ce qui empêche l’assèchement du fromage au cours de l’affinage est: Les condition spécifiques d’affinage: humidité (85-85) et température (Hâloir contrôlé ou cuve d’affinage)  La coute du fromage qui se forme au début de l’affinage (+ saumurage)  La cire alimentaire protectrice appliqué sur la surface du fromage - Oui, dans certain cas.  258 Question EDAM ?  259 Question Edam  Fromage à pate pressé - Ajouts de culture spécifique : Bactérie lactiques + propéoniques - Saumurage plus poussé ; 24 à 72h à 10-12°C  Saveur plus complexe et plus - Moulage spécifique (en casquette) salée légèrement acidulée, amer, - Cires jaune et rouge et piquante. - Affinage prolongé à 10-12°C pendant de 6 mois à un an  Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, propioniques Emprésurage important Chauffage à 38-40 °C sur une durée de 20 à 30 minutes avec brassage Retrait de 50 à 60 % du lactosérum et lavage des grains (ajout d’eau chaude) pour réduire l’acidité. EDAM ? Moules spécifiques en forme de boule 24 à 72 heures selon la taille 10-12 °C. 6 mois ou plus à 10-12 °C Humidité relative : 85-90 %. Trempage ou pulvérisation de cire jaune et rouge  261 Question Raclette ?  262 Question Raclette: fromage à pate pressé non cuite Principale différence dans le procédé: Entretien de la croute - Lavage régulier avec de l’eau salée et des solutions spécifiques pour favoriser la croissance de bactéries de surface (Brevibacterium linens). - Brossage pour homogénéiser le développement de la croûte orangée. - Parage de la croute avant emballage (Enlèvement des excès de croûte et uniformiser la coloration orangée)  Les produits laitiers et leurs procédés 263 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: Dominance enzymatique (Emprésurage très important) Moulage/Egouttage: Oui avec chauffage du caillé Séchage/Saumurage Pressage Cuisson légère ou pas - 60 à 70% de MS Filage? - Gout spécifique selon le type de Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Piquage? fromage Affinage long - Texture élastique et dense, croute Fromages à pâte molle: croute fleurie dure et jaune (/Cuisson, lavage) Cirage à pâte pressée (cuite) Fromages - Couleur jaunâtre (/Cuisson, lavage) Autres procédés? - Conservation: 6 mois et plus Fromages à pâte dure Fromages à pâte persillée (ou bleus) Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés 264 Les Fromages Fromage à pate pressée: Cuite Les fromages à pâte pressée cuite, comme l'Emmental et le cuisson Gruyère, sont caractérisés par une texture ferme, une faible teneur en humidité (30 à 40%), et un affinage prolongé (12 à 24 mois). La cuisson des grains de caillé est une étape clé qui influence leurs propriétés finales.  Les produits laitiers et leurs procédés 265 Les Fromages Fromage à pate pressée: Cuite La cuisson de la pate C’est la phase où le caillé enzymatique est chauffé à des températures élevées, généralement entre 50 et 56 °C, tout en étant brassé pour éviter l'agglomération des grains.  Montée progressive en température : Augmentée à un rythme de 1-2 °C par minute (durée totale : Environ 30 à 60 minutes). Objectifs : Réduction de l'humidité par évacuation maximale du lactosérum  Affinage prolongé jusqu’à 24 mois Modification de la texture: Les grains chauffés se lient fermement, donnant une texture dense et homogène. Hydrolyse des protéines et des lipides, influençant le développement des arômes pendant l’affinage. Prévention des contaminations : La température élevée élimine une partie des bactéries indésirables.  Les produits laitiers et leurs procédés 266 Les Fromages Fromage à pate pressée cuite Exemples : Emmental Gruyère  Les produits laitiers et leurs procédés 267 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: Dominance enzymatique (Emprésurage très important) Moulage/Egouttage: Oui avec chauffage du caillé Séchage/Saumurage Pressage Cuisson importante - 70 à 80 % de MS Filage? - Gout spécifique très développé : Saveur intense, avec des notes Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Piquage? fruitées, noisetées ou épicées Fromages à pâte molle: croute fleurie Affinage très long - Texture très dense granuleuse Cirage - Couleur jaunâtre foncée Fromages à pâte pressée (cuite) Autres procédés? Conservation: 1 an et plus Fromages à pâte dure Fromages à pâte persillée (ou bleus) Fromages à pâte filée Fromages de lactosérum (Fromages Analogues)  Les produits laitiers et leurs procédés 268 Les Fromages Fromages à pate dure Ce sont des fromages qui se distinguent par leur faible teneur en humidité 60 Pate fraiche (Fromage blanc, Ricotta, Mozzarella fraiche) Haute Teneur en Humidité 50-60 Pate mole (Brie, Camembert, Reblochon) Moyenne Teneur en Humidité 40-50 Pate pressée non cuite (Gouda, Edam, Cantal) Faible Teneur en Humidité 30-40 Pate pressée cuite (Emmental, Gruyère)et non cuite Comté Très Faible Teneur en Humidité < 30 Pate pressée cuite (Parmeson, Pecorino..)  Les produits laitiers et leurs procédés 272 Les Fromages Prédiction du rendement théorique La prédiction du rendement permet de prévoir la quantité de fromage produite en fonction des caractéristiques du lait. Économie de production : Réduit les pertes en ajustant les paramètres de fabrication (température, coagulation, brassage, etc.). Gestion des matières premières : Contrôle l'utilisation optimale du lait, en tenant compte de ses composantes clés (caséine, matières grasses, etc.). Optimisation du Procédé  Les produits laitiers et leurs procédés 273 Les Fromages Prédiction du rendement théorique Formule de base de van styke: P× f + SNF ×(1−f) R= (100−H) P: teneur en protéines (caséines si disponible). SNF (ESD): Solides non gras (SNF=MS−MG) f: facteur de récupération (Selon le type de fromage : Fromages frais : f=0,85 /Fromages à pâte pressée et dure : f= 0,9 à 0,95/ Fromages fondus : f=1) H : % d’humidité (dépend du type de fromage et de son affinage) R: rendement en % de lait (kg/100l)  Les produits laitiers et leurs procédés 274 Les Fromages Prédiction du rendement théorique Formule de Van Slyke corrigée: R = [(0,93 × MG + 0,78 × P - 0,1) × 1,09] / (1 - H/100) Où : R = rendement en kg/100L MG = matière grasse du lait (%) P = protéines du lait (%) H = humidité du fromage (%)  275 TD On utilise 100 litres de lait contenant : Une matière grasse (MG) de 4 %, Une teneur en protéines (P) de 3,5 %. Le fromage final contient une humidité (H) de 40 %. Calculez le rendement (R) en fromage.  276 TD Le rendement (R) en fromage en utilisant la formule adaptée de Van Styke: R = 6,9215 / 0,6 =11,53 %.  277 TD Dans une fromagerie, on utilise 1000 L de lait pour produire du fromage à pâte pressée. Les caractéristiques sont : Lait : MG = 3,8%, Protéines = 3,2%, ES = 12,5% Fromage final : MG = 45%, ES = 58% Calculer : Le rendement théorique selon la formule de Van Slyke? Si la production réelle est de 98 kg, Quel est l'écart de rendement? Quelle explication pour cet écart?  278 TD Calcul : H = 100 - 58 = 42% R = [(0,93 × 3,8 + 0,78 × 3,2 - 0,1) × 1,09] / (1 - 42/100) R = 11,15 kg/100L Rendement théorique pour 1000L = 111,5 kg Rendement réel = 98 kg Écart = -13,5 kg Explications possibles : Pertes de matière grasse dans le sérum Pertes fines dans le sérum Paramètres technologiques non optimaux Qualité du lait (composition protéique)  279 TD Vous devez produire 1000 kg de yaourt ferme avec les caractéristiques suivantes : Extrait sec dégraissé final : 12%, Matière grasse finale : 3,5% Vous disposez de : Lait écrémé en poudre (96% MS), Lait cru (3,8% MG, 9% ESD) Calculer : La MS nécessaire pour ce volume de lait (en kg) La quantité de lait cru nécessaire La quantité de poudre de lait à ajouter Vérifier le bilan matière  280 TD - Pour 1000 kg de yaourt final : MS totale visée = 12% + 3,5% = 15,5% MS totale visée = 155 kg Calcul des apports : - Lait cru nécessaire pour MG : (3,5 × 1000) ÷ 3,8 = 921,05 kg - Apport MS du lait cru = 921,05 × (9% + 3,8%) = 117,9 kg - Complément MS nécessaire = 155 - 117,9 = 37,1 kg - Poudre nécessaire = 37,1 ÷ 0,96 = 38,65 kg  Les produits laitiers et leurs procédés 281 Les Fromages Principal Intrant: Lait Type de Coagulation: Dominance enzymatique (Emprésurage très important) Moulage/Egouttage: Oui avec chauffage du caillé Séchage/Saumurage Pressage Cuisson importante - 50 à 65% de MS Filage? - Gout spécifique selon le type de fromage Fromages à pâte fraîche (blanc, frais) Piquage? - Texture élastique et dense, croute Fromages à pâte molle: croute fleurie Affinage long dure et jaune Fromage