Intérêt de fabrication de fromage analogue

MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

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UNIVERSITÉ DE MONASTIR

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INSTITUT SUPÉRIEUR DE BIOTECHNOLOGIE DE

MONASTIR

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MÉMOIRE

Pour l'obtention du Diplôme Master Professionnel Hygiène et Contrôle de la Qualité des Aliments

Intérêt de l'usage de la poudre de Caséine et des produits

de substitution dans la production des fromages analogues

Présenté par : Asma Bouraoui

Encadré par :

Dr. Yasser Hachana Devant les Membres de jurys : Président : Pr. Lotfi Achour Examinateur : Dr. Sami Achour

Année Universitaire 2013-2014

Louange à Allah, seigneur de l'univers, que les salutations d'Allah soient sur son messager qu'il a envoyé en qualité de miséricorde universelle ainsi que sur ses compagnons et ses frères jusqu'à la résurrection.

Dédicaces

A mon cher père Habib

Qui a semé en moi le première germe de réflexion, qui m'avait aiguillé sur les
voies du s'avoir, qui m'avait toujours donné confiance et initié au langage de
l'esprit .Que dieu vous garde parmi nous et vous prête longue vie dans la
quiétude et le bonheur

A ma très chère Rekaya

A celle qui m'a fait sourire quand j'en avais le plus besoin, a celle qui m'a fait voir le bon coté des choses quand je ne voyais seulement que le père.

Vous avez toujours la force de continuer quant tout le monde a abandonné,
de prendre soin de notre famille en dépit de la maladie et de la fatigue, Vous
portez en vous une énorme sensibilité pour aimer au quotidien vos enfants
d'un amour inconditionnel,

A mes frères et mes soeurs Omar, Ines, kamel, koubeib, Med Amine à qui je
souhaite le bonheur,

Qui ont été patients face a mes cavales et mes périodes d'ermitage prolongées,

Pour le soutient moral qu'ils m'ont généreusement offert et pour leurs
affectations et les appuis qu'ils m'ont apporté.

Remerciements

Je tiens tout d'abord à remercier Monsieur le Directeur Le la fromagerie
pour m'avoir accueilli au sein de la société afin d'effectuer mon projet.

J'ai le plaisir d'exprimer mes vifs remerciements à monsieur Yasser
Hachana pour ses compétences, ses efforts, sa bienveillance et sa
Lisponibilité, car malgré son occupation il a pu trouver le temps et le plaisir
pour m'aider et me conseiller concernant les missions évoquées Lans ce
rapport.

Mes plus hauts respects et mes remerciements les plus sincères et les plus
profonLs sont aLressés à Melle Sihem Ayari responsable Lu laboratoire Le
recherche et Léveloppement au sein Le la société pour m'avoir guidé à
réaliser ce travail avec beaucoup Le rigueur et Le gentillesse.

Aux responsables et à l'ensemble Lu personnel Le la société et un très granL
merci à l'ensemble Les techniciens Lu laboratoire et tous les employeurs Le la
fromagerie , qui par leur aiLe technique et leur soutient ou par leur simple
présence amicale ont contribué au bon Léroulement Le ce travail.

J'adresse enfin mes remerciements à tous les professeurs de l'institut
supérieur Le biotechnologie Le Monastir.

Listes des figures

Figure 1 : Classification des fromages analogues 51

Figure 2 : Vis mélangeuses 61

Figure 3 : Cuiseur 61

Figure 4 : Clipeuse des boyaux (SM 40P) 61

Figure 5 : Chaîne de refroidissement 62

Figure 6 : Refroidissement de mozzarella 62

Figure 7 : Machine de râpage des fromages 63

Figure 8 : Appareil d'emballage sous vide 63

Figure 9 : Produit caséine présure 64

Figure 10: Le lactosérum en poudre 66

Figure 11: Le lait en poudre 68

Figure 12: Amidon non modifié 68

Figure 13: Amidon modifié 69

Figure 14: Le citrate de sodium 70

Figure 15: la graisse de palme 71

Figure 16: Le beurre 72

Figure 17: Aromatisant Edam 73

Figure 18: Colorant fromage pur le Rocou 74

Figure 19: Présure Maxiren granulée 74

Figure 20: Ricotta 75

Figure 21: Fromage blanc 76

Figure 22: Caccio cavello 77

Figure 23: Provolone 78

Figure 24: Gouda 79

Figure 25: Edam 79

Figure 26: Mozzarella 81

Figure 27: Traitement thermique du lait 81

Figure 28: Formation d'un amas protéiques 82

Figure 29: Récupération par écumoire de ricotta 82

Figure 30: Affinage des fromages 84

Figure 31: Gouda dans les moules 84

Figure 32: Chaîne de production de la mozzarella 85

Figure 33: Un pH -mètre 86

Figure 34: Un thermolacto-densimétre 87

Figure 35: Un lactodensimètre trempé dans le lait 88

Figure 36: Un acidimètre 88

Figure 37: Les accessoires 88

Figure 38: Coagulation du lait contaminé 89

Figure 39: Dessiccateur (SARTORIW-M150) 91

Figure 40: Evolution de la production annuelle des fromages 93

Figure 41: Evolution de la production mensuelle au cours de l'année 2012 94

Figure 42: Répartition de la production par type de fromage 95

Figure 43: Répartition de la distribution de fromage 95

Figure 44: pH initial du lait du fournisseur 1 « Sahline » 96

Figure 45: pH initial du lait du fournisseur 2 « Kalaa-Kebira » 97

Figure 46: pH initial du lait du fournisseur 3 « Bembla » 97

Figure 47: Acidité titrable du lait « Sahline » 98

Figure 48: Acidité titrable du lait « Kalaa-Kebira » 98

Figure 49: Acidité titrable du lait « Bembla » 99

Figure 50: Densité du lait « Sahline » 100

Figure 51: Densité du lait « Kalaa-Kebira » 100

Figure 52: Densité du lait « Bembla » 101

Figure 53: Test alcool du lait « Sahline » 102

Figure 54: Test alcool du lait « Kalaa-kebira » 102

Figure 55: Test à alcool du lait « Bembla » 103

Figure 56: Variation du prix en fonction de l'acidité 104

Figure 57: Variation du prix en fonction de test à l'alcool 105

Figure 58: Variation du pH de la mozzarella au cours de fabrication 106

Figure 59: Variation de l'extrait sec au cours de la fabrication de la mozzarella 107

Figure 60: pH du fromage blanc sans soude 108

Figure 61: pH du fromage blanc avec soude 108

Figure 62: Extrait sec du fromage sans soude 109

Figure 63: Extrait sec du fromage avec soude 109

Figure 64: Evolution du pH au cours de la fabrication du Gouda 112

Figure 65: Evolution de l'extrait sec au cours de la fabrication du Gouda 113

Figure 66: Différence de variation du pH lors du changement du beurre naturel par l'huile de

palme solide. 114
Figure 67: Différence de variation de l'extrait sec lors du changement du type de matière

grasse. 115

Figure 68: Influence du lactosérum sur le pH du fromage 116

Figure 69: Influence du lactosérum sur l'extrait sec des fromages 116

Figure 70: Apport de matière grasse de fromages analogues et fromages naturels 118

Figure 71: Effet de la qualité de lait cru sur le rendement fromager de la mozzarella

traditionnelle 120

Figure 72: Taux d'incorporation des différents ingrédients dans la mozzarella analogue 122

Figure 73: Moisissures sur le provolone 124

Figure 74: Nettoyage du provolone des moisissures 124

Figure 75: Mozzarella filée 125

Liste des tableaux

Tableau 1: Composition moyenne des principaux constituants du Lait de Vache (g/l) 5

Tableau 2: Teneurs des différents minéraux dans le Lait 6

Tableau 3: Classification des protéines 8

Tableau 4: Classification de protéine de lactosérum 9

Tableau 5: Teneur en Vitamines dans 100 ml de Lait de Cru 10

Tableau 7: Variation de composition vitaminique de lait crus 11

Tableau 8: Composition de lait de différentes espèces 12

Tableau 9: Caractéristique physicochimique de lait 15

Tableau 10 : Normes microbiologiques du lait 21

Tableau 11 : Teneur en eau des fromages 22

Tableau 12 : Teneur lipidique pour 100 g de fromage fromages 23

Tableau 13 : Teneur protéique des fromages 24

Tableau 14 : Teneurs comparées en oligoéléments du lait et des fromages 26

Tableau 15 : Caractérisation de différentes catégories de fromages par effet de pH et Aw 26

Tableau 16 : Les mécanismes de la coagulation 28

Tableau 17 : Les critères microbiologiques du fromage 39

Tableau 18 : Influence de cellules somatiques sur le rendement 40

Tableau 19 : Origines possibles de défauts de fabrication et remèdes possibles à envisager 40

Tableau 20 : Critère de granulométrie de caséine en poudre 46

Tableau 21 : Critères qualitatifs des caséines alimentaires 46

Tableau 22 : Critères de qualité physiques de caséine en poudre 47

Tableau 23 : Critères microbiologiques de caséine en poudre 47

Tableau 24 : Les ingrédients utilisés dans la fabrication des fromages analogues 52

Tableau 25 : Critère physique de poudre de caséine 64

Tableau 26 : Critères chimiques de poudre de caséine 65

Tableau 27 : Critère microbiologiques de caséine en poudre 65

Tableau 28 : Les caractéristiques physicochimiques de lactosérum en poudre 67

Tableau 29 : Les caractéristiques microbiologiques de lactosérum en poudre 67

Tableau 30 : Analyses microbiologiques des fromages fabriqués à partir de lait cru 111

Tableau 31 : Les analyses microbiologiques des fromages analogues 117

Tableau 32 : Les dates limites de consommation des fromages analogues et fromages naturels

119

Tableau 33 : Variation de rendement du fromage blanc selon la qualité de lait cru 121

Tableau 34 : Composition de la mozzarella naturelle et son coût de production. 122

Tableau 35 : Composition détaillé de la mozzarella analogue et son coût de production. 123

Liste des abréviations

AA : Acides aminés AT : Acidité titrable AW : activité de l'eau

°C : Degré Celsius.

CCS : Comptage des cellules somatiques. CEM : Enzyme de fromage modifié.

°D : Degré dornic.

DLC : Date limite de consommation

EFM : enzyme fromage modifié

ES : Extrait sec.

HR : Humidité relative

mesh : tamis

MF : Micro- filtration

MG : Matière grasse.

MP : Matière protéique

NF : Norme française

NT : Norme tunisienne.

PPNC : Pâte pressée non cuite

Ppm : Partie par million

SNG : Solides non gras

T : Température.

TIAC : Toxi- infection alimentaire collective

UFC : Unité Formant une Colonie

UHT : Ultra haute température

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Mots Clés : Poudre de caséine - fromage analogue - fromage naturel - qualité, lait cru - paramètres physicochimiques - bactériologiques.

Résumé

Cette étude a été réalisée dans le but d'évaluer l'impact du remplacement de la matière première, qui est le lait, dans la production fromagère, par d'autres produits de substitution tels que la poudre de caséine, la poudre de lactosérum, l'huile de palme et d'autres additifs, sur la qualité du produit fini. L'utilisation d'un lait cru de qualité médiocre a affecté négativement le goût et la texture des fromages naturels, mais a permis d'augmenter la marge bénéficiaire de la fromagerie. Pour remédier à ces défauts de qualité, la fromagerie a eu recours à l'addition de soude pour élever le pH des fromages et atténuer le goût acide. Cependant, un goût d'amertume a été constaté dans ces produits. L'usage des sels de fonte, au cours de la fabrication des fromages analogues, a affecté négativement leur pH. En plus, l'usage de l'eau pour mélanger les différents ingrédients de la recette a provoqué une chute du taux d'extrait sec. La matière grasse naturelle a été substituée dans les fromages analogues par l'huile de palme, car non seulement elle coûte moins cher mais aussi elle permet de corriger le problème de fluidité observé dans ce genre de fromages. Pour remédier à des problèmes de texture constatés dans les fromages analogues, la fromagerie a eu recours à changer la granulométrie de la poudre de caséine tout en ajoutant de l'amidon modifié et natif. L'usage de la caséine en poudre seule, comme source de protéines, a affecté négativement la texture des fromages analogues qui est devenue très rigide. Pour remédier à ce problème, l'adjonction de la poudre de lactosérum a permis de ramollir la texture tout en ayant un pH convenable.

L'étude économique a révélé que le coût de production du fromage naturel a atteint 9dt.170 en cas d'usage d'un lait de bonne qualité, et il est descendu à 6dt.170, et même encore à 4dt.670, en cas d'usage d'un lait cru de qualité médiocre. Les fromages analogues coûtent moins cher que les fromages naturels et le prix du kilogramme ne dépasse pas les 4dt.570. En plus, ils ont une qualité bactériologique convenable par rapport aux fromages naturels produits dans la même fromagerie.

Summary

This study was conducted to assess the impact of replacing the raw material, which is milk, in cheese production by substitution of other products such as, casein powder, whey powder, palm oil and other additives, on cheese quality. The use of poor quality raw milk, has negatively affected the taste and texture of natural cheeses, but has increased the profit margin. To address these quality defects, the cheese factory has used sodium hydroxide to raise the pH of the cheese and reduce the acid taste. However, a bitter taste was found in these products. The use of melting salts in the manufacture of analogue cheese, affected negatively pH. In addition, the use of water for mixing various ingredients caused a drop in the dry matter. Natural fat was substituted in analogue cheeses by palm oil, since it's not only cheaper, but also corrects the problem of fluidity observed in this type of cheese. To overcome the problems noted in the texture of analogue cheese, the cheese factory changed the size of the casein powder with addition of native and modified starch. The use of casein powder alone, as a protein source, has adversely affected the texture of the analogue cheese which became very rigid. To remedy this problem, the addition of whey powder allowed to soften the texture and gave a suitable pH for the cheese.

The economic study revealed that the cost of production of natural cheese reached 9dt.170 in case of use of a good quality milk , and it came down to 6dt.170, and even to 4dt.670 in case of use of raw milk of poor quality. Analogue Cheeses are less expensive than natural cheeses and the price per kilogram does not exceed 4dt.570. In addition, they have a suitable bacteriological quality compared to natural cheese products.

Key words: casein powder - analogue cheese - natural cheese - quality raw milk - physicochemical parameters - Bacteriological parameters

SOMMAIRE

INTRODUCTION 3

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 3

Chapitre 1 : le lait, matière première 4

I. Définition 4

1. Lait cru 4

2. Colostrum 4

II. Composition et structure de lait 5

1. Eau 5

2. Matière grasse 5

3. Les glucides de lait 6

4. Les minéraux et les sels de lait 6

5. Les protéines 7

6. Les vitamines de lait 9

7. Les enzymes 11

III. Facteurs de variation de la composition de lait 11

1. Variations au stade de l'animal 12

2. Variations au stade du traitement du lait 12

IV. Propriétés physicochimique de lait cru 13

1. Le pH 13

2. La Densité 13

3. Le Point de Congélation 13

4. L'Acidité 14

5. Viscosité 14

6. Extrait sec 14

7. Point d'ébullition 15

V. Propriétés microbiologiques du lait cru 15

1. Microbes de l'intérieur de la mamelle 16

2. Microbes de L'extérieur de la mamelle 16

3. Microorganismes utiles 18

4. Microorganismes contaminants 18

4.1. Flore pathogène 18

4.2. Flore d'altération 19

5. Principales activités des microorganismes dans le lait 19

VI. Les cellules somatiques dans le lait 20

1. Définition 20

2. Facteur de variation de teneur de cellules somatique dans le lait 20

3. Effet des cellules somatiques sur la qualité du lait 21

Chapitre 2 : le fromage ; un produit fini 22

I. Fromage 22

1. Définition 22

2. Constituants du fromage 22

2.1. Teneur en eau et extrait sec complémentaires 22

2.2. Matière grasse 23

2.3. Les protéines 24

2.4. Les glucides 24

2.5. Minéraux 25

3. Caractéristiques physicochimiques des différentes classes de fromages 26

4. Principes généraux de la technologie fromagère 27

5. Les mécanismes de transformation des fromages 28

6. Les grandes familles de fromages 29

6.1. Fromages frais 29

6.2. Fromages à pâte molle, à croûte lavée ou fleurie : 30

6.3. Fromages à pâte pressée 30

6.4. Pâtes dures 31

6.5. Pâtes filées 31

6.6. Fromages fondus 32

II. Impact de la qualité du lait cru sur le fromage 32

1. Définition de la qualité lait- fromage 32

2. Impact de la qualité physicochimique du lait cru sur la qualité fromagère et le

rendement 33

2.1. Aptitude à la coagulation du lait 33

2.2. Le rendement fromager 35

2.3. Particularité physicochimique des fromages 36

3. Impact de la qualité bactériologique de lait cru sur le fromage 36

3.1. Microorganismes utiles 36

3.2. Micro-organismes responsables d'altération 37

3.3. Microorganismes potentiellement pathogènes 38

3.4. Particularités microbiologiques des fromages 38

4. Conséquences des cellules somatiques sur la technologie fromagère. 39

4.1. Influence des cellules somatiques sur la qualité des fromages 39

4.2. Impact des cellules sur le rendement fromager 40

III. Exemples des défauts rencontrés dans le fromage 40

Chapitre 3 : Imitation des fromages ou produits analogues 42

I. Caséine en poudre 42

1. Définition 42

2. Type de caséine 42

2.1. Caséine acide 42

2.2. Caséine présure 43

3. Méthodes de préparation de la caséine 44

3.1. Etape de fabrication de la caséine en poudre 44

3.1.1. Précipitation 44

3.1.2. Drainage et lavage 45

3.1.3. Pressage, broyage et la diffusion 45

3.1.4. Séchage 45

3.1.5. Broyage 45

3.1.6. Conditionnement et stockage 46

3.2. Contrôle qualité des produits finis 46

3.2.1. Granulométrie 46

3.2.2. Les critères chimiques 46

3.2.3. Critères physiques 47

3.2.4. Critères microbiologiques 47

3.2.5. Etiquetage 48

3.2.6. Condition de stockage 49

4. Usage de la caséine 49

5. Propriété fonctionnelles 49

II. Fromage à base de poudre de caséine : fromage analogue 50

1. Définition 50

2. Classification 51

3. La formulation des fromages 52

3.1. Les matières premières 52

3.2. Influence de matière première sur le fromage 53

3.2.1. Matières premières non laitières 53

3.2.2. Matières premières laitières 55

4. Technique de fabrication de fromage analogique 55

4.1. Méthode de fabrication: 55

4.2. Spécification de fabrication: 56

4.2.1. Substitution de protéine de lactosérum et de l'amidon : 56

4.2.2. Substitution de matière grasse 57

5. Avantage de production de fromage analogue 57

MATERIELS ET METHODES 59

I. Equipements de production 60

1. Le cuiseur 60

2. Clipeuse 61

3. Chaîne de refroidissement 62

4. Râpeuse 63

5. Machine d'emballage sous vide 63

II. La matière première utilisée dans la fabrication des fromages 64

1. Matière première séchés 64

1.1. Protéines fromageables (la caséine présure) 64

1.2. Protéine sériques : lactosérum 35% 66

1.3. Poudre de lait : lait entier 68

1.4. Epaississant : amidon 68

1.5. Acidifiant : acide citrique (E 330) 69

1.6. Conservateur : Sorbate de potassium (E202) 70

1.7. Emulsifiants : citrate de sodium (E331) 70

1.8. Les kasomels 70

2. La Matière grasse 71

2.1. Huiles végétales 71

2.2. Beurre 71

2.3. Pâte fraîche 72

3. Les sels 72

4. Les aromatisants et les colorants 73

5. L'enzyme: présure (Maxiren) 74

III. Types de fromages produits par la fromagerie 75

1. Les fromages 75

1.1. Les fromages à base de lait 75

1.1.1. Fromage non affiné 75

1.1.2. Fromage affiné 76

1.2. Fromage à base de caséine en poudre 78

2. La méthode de fabrication 81

2.1. Processus de fabrication de ricotta 81

2.2. Processus de fabrication du fromage blanc 82

2.3. Processus de fabrication de la Mozzarella traditionnelle 83

2.4. Processus de fabrication de provolone 83

2.5. Processus de fabrication de Gouda 84

2.6. Processus de fabrication de l'Edam 85

2.7. Processus de fabrication de fromage râpé 85

2.8. Processus de fabrication de Mozzarella 85

IV. Contrôle de qualité réalisé dans la fromagerie 86

1. Contrôle de la qualité des matières premières des fromages analogues 86

2. Contrôle de la qualité de lait cru 86

2.1. Echantillonnage 86

2.2. Les analyses physicochimiques de lait cru 86

2.2.1. Mesure de pH 86

2.2.2. Mesure de la densité 87

2.2.3. Mesure de l'acidité 88

2.2.4. Test à alcool 89

3. Le contrôle de processus de fabrication 90

4. Contrôle de la qualité de fromage 90

4.1. Echantillonnage 90

4.2. Les analyses physicochimiques de fromage 91

4.2.1. Mesure de pH 91

4.2.2. Mesure de l'humidité 91

RESULTATS ET DISCUSSIONS 92

I. La production 93

1. La production annuelle 93

2. La production mensuelle 93

3. Répartition de type de fromage 94

4. La distribution 95

II. Etude qualitative du lait destiné à la fabrication fromagère 96

1. Analyses physicochimique de lait destiné à la fabrication de fromage 96

1.1. pH 96

1.2. Acidité titrable 97

1.3. Densité 99

1.4. Test alcool 101

2. Les analyses microbiologiques de lait crus 103

3. Le mode de paiement des fournisseurs 104

III. Etude qualitative des fromages à base de lait 105

1. Les analyses physicochimiques de fromage 105

1.1. Mozzarella 105

1.1.1. pH 105

1.1.2. Extrait sec 106

1.2. Fromage blanc 107

1.2.1. pH 107

1.2.2. Extrait sec : 108

2. Les analyses microbiologiques des fromages à base de lait 110

IV. Etude qualitative du fromage produit base de caséine 111

1. Evolution des paramètres physicochimiques au cours de la fabrication du gouda 111

1.1. pH 111

1.2. Extrait sec 112

2. Variation de la qualité physicochimique des fromages lors de changement de la

formulation 113
2.1. Impact du changement du type de matière grasse sur le pH et l'extrait sec de la

« Mozzarella » 113

2.1.1. PH 113

2.1.2. Extrait sec 114
2.2. Impact de l'ajout de la poudre du lactosérum sur le pH et l'extrait sec des

fromages à râper 115

3. Etude de la qualité bactériologique des fromages analogues 117

V. Comparaison entre le fromage naturel et le fromage analogue 118

1. Comparaison qualitative 118

2. Comparaison bactériologique 118

3. Comparaison de la DLC entre fromage naturel et fromage analogue 119

VI. Facteurs de variation de prix de fromage 120

1. Effet de la qualité de lait cru 120

1.1. Effet de la densité 120

1.2. Effet de l'acidité 121

2. Effet des ingrédients de substitution 122

VII. Les problèmes de la qualité morphologique des fromages et les solutions 123

1. Aspect externe 123

2. Texture 125

3. Flaveur 125

4. Emballage 126

CONCLUSION ET RECOMANDATIONS 126

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 129

ANNEXES 138

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Introduction

Introduction

Le fromage naturel a toujours été une valeur sûre de l'alimentation humaine. C'est le résultat d'une transformation du lait très ancienne puisque des écrits témoignent de sa fabrication quelque trois mille ans avant notre ère en basse Mésopotamie. Source précieuse de protéines, le fromage a été l'un des premiers moyens de conservation du lait, matière première rapidement périssable. Cependant, la coagulation du lait et l'égouttage du caillé qui en résulte n'offrent qu'une stabilité relative et variable selon les fromages qui sont des produits laitiers « vivants ». Ainsi, si la protéolyse est un phénomène fondamental lors de l'affinage, cette activité enzymatique se poursuit même à basse température et conduit au-delà d'un certain stade à une altération du fromage.

Malgré l'immense diversification des types de fromages naturels dans le marché, et leur richesse nutritionnelle, des nouveaux produits ont émergé depuis 2007, qui ont le goût du fromage, la couleur du fromage et la texture du fromage et qu'on appelle les fromages analogues. Le fromage analogue est obtenu par une commutation du lait cru avec la caséine en poudre et autre composants peut provoquer un danger pour le maintien de la consommation du fromage naturel, malgré ses caractéristiques nutritionnelles très controversées. Dans ce contexte, le présent travail vise une meilleure connaissance de la composition de ces fromages analogues, ainsi que l'intérêt de l'usage de la poudre de caséine et d'autres ingrédients de substitution dans la production fromagère.

Hormis l'introduction et la conclusion, ce travail, est organisé en trois grandes parties : La première partie consiste en une synthèse bibliographique sur les fromages naturels et les fromages analogues, débutant par une description de la caséine en poudre et une définition du fromage analogue tout en présentant un aperçu sur la technologie de production des fromages naturels. La deuxième partie est un exposé du matériel et des méthodes mis-en oeuvre dans le cadre du travail expérimental. Les matières premières, les équipements ainsi que les technologies de fabrication du fromage et les caractéristiques des Produits finis y sont détaillés. Une bribe de cette partie a été consacrée pour les analyses physicochimiques et microbiologiques des fromages ainsi que les protocoles expérimentaux. Les résultats sont ensuite développés dans une troisième partie où ils sont discutés en trois étapes. Tout d'abord, on a présenté l'impact de la qualité du lait cru sur la qualité physicochimique et microbiologique des fromages. Ensuite, dans une étude qualitative des fromages analogues, on a démontré l'impact du processus de fabrication ainsi que la qualité de la matière première sur la qualité finale des fromages. En fin une étude comparative entre

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Introduction

les coûts de production des deux types de fromages à été réalisée dans le but de mieux comprendre l'intérêt de utilisation, de plus en plus accrue, de la caséine en poudre dans la fabrication des fromages.

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Synthèse bibliographique

Synthèse

bibliographique

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Synthèse bibliographique

Chapitre 1 : le lait, matière première

I. Définition

1. Lait cru

? Définition générale

Le lait est un liquide sécrété par les glandes mammaires des femelles mammifères après la naissance du jeune. C'est un liquide de composition complexe, blanc et opaque, d'une saveur douce, d'une réaction ionique (pH) voisin de la neutralité. La fonction naturelle du lait est d'être un aliment exclusif des jeunes mammifères pendant la période critique de leur existence, après la naissance, alors que la croissance est rapide et qu'il ne peut lui être substitué d'autres aliments. La grande complexité de la composition du lait répond à cette fonction (Alais , 1984) Le lait sécrété dans les premiers jours après la parturition s'appelle le colostrum (Enil Mamirole ,2011).

? Définition légale

- Le lait est le produit intégral de la traite totale et interrompue d'une femelle laitière bien portante, bien nourrie et non surmenée. Il doit être recueilli proprement et ne doit pas contenir de colostrum (Enil Mamirole ,2011).

- La dénomination "lait" sans indication de l'espèce animale de provenance, est réservée au lait de vache. Le lait est alors le produit de la sécrétion mammaire normale, obtenu par une ou plusieurs traites, sans aucune addition ou soustraction (NT 14-01 1983).

2. Colostrum

Le colostrum est le premier lait sécrété par un animal après la naissance du jeune. Il est très différent du lait normal dans sa composition et ses propriétés. Une caractéristique très distinctive du colostrum est sa forte teneur en protéines solubles: environ 11% (du poids total) contre environ 0.65% dans le lait normal. Cela a comme effet une coagulation du colostrum lorsqu'il est chauffé. Les immunoglobulines sont une partie importante des protéines du sérum de fromagerie et des anticorps protègent le veau de toutes infections jusqu'à la mise en place complète de son système immunitaire. Le colostrum a une couleur

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Synthèse bibliographique

jaunâtre et un goût plutôt salé. Sa teneur en catalase et peroxydase est élevée (Enil Mamirole ,2011).

II. Composition et structure de lait

Les principaux constituants du lait sont l'eau, la matière grasse, les protéines, le lactose (sucre du lait) et les minéraux (sels). Le lait contient également des traces d'autres substances, telles que des enzymes, des vitamines, des phospholipides (substances avec propriétés lipoïdes), et des gaz. Le lait de vache est constitué d'environ 87 % d'eau et de 13 % de substance sèche. La substance sèche est en suspension ou dissoute dans l'eau (Rennet ,1983). Les principaux constituants chimiques du lait sont repris au Tableau 1.

Tableau 1 : Composition moyenne des principaux constituants du Lait de Vache (g/l)

Constituants majeurs	Valeurs limitées (%)	Valeurs moyennes (%)
Eau	85,5 - 89,5	87,1
Protides	2,9 - 5,0	3,2
Glucides	3,6 - 5,5	4,6
Minéraux	0,7 - 0,9	0,8
Constituants mineurs	Vitamines, enzymes, pigments	Cellules diverses, gaz

(Vignola, 2002 )

1. Eau

L'eau est le constituant le plus important du lait. Elle représente environ le 9/10 du produit. 95% de l'eau présente sous forme libre qui se congèle à 0°C. Les 5% qui restent se trouvent sous forme liée séquestrée à l'intérieur des micelles protéiques et ne se congèle pas même à -18°C (Amiot, 2002).

2. Matière grasse

La matière grasse est sous forme de globules gras (visible au microscope optique) en émulsion dans la phase aqueuse du lait. Une émulsion est une dispersion de fines gouttelettes d'une substance liquide dans un autre liquide. Suivant la nature de la phase dispersée, on distingue les émulsions de matière grasse dans l'eau (le lait) des émulsions d'eau dans la

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matière grasse (le beurre). La stabilité de l'émulsion est due à la présence d'une enveloppe lipido-protéique chargée négativement (Poiturier et Adda, 1969) .Le diamètre du globule gras est variable (0,1 à 20 mm, le diamètre moyen du globule gras du lait de vache est : 3 à 5 mm) : il diminue du début à la fin de la lactation tandis que le nombre de globules gras augmente et au cours d'une traite, le diamètre augmente ; un globule gras est donc plus gros en fin de traite de début de lactation (Poiturier et Adda, 1969) .

3. Les glucides de lait

Ils sont essentiellement représentés par du lactose. Le lactose est le constituant le plus principale de la matière sèche du lait. C'est un disaccharide, dont la molécule contient les monosaccharides glucose et galactose .sa teneur est élevé puisqu'elle est d'environ 50g/l. Le goût sucré n'apparait pas dans le lait car le pourvoir sucrant du lactose est très faible. Le lactose est le constituant le plus attaqué par les micro-organismes, il est la principale source d'alimentation des bactéries, ces dernières contiennent un enzyme appelé lactase, qui attaque le lactose en décomposant ses molécules en glucose et galactose, ce qui provoque un abaissement du pH du lait entraînant sa coagulation; celle-ci est indispensable pour la fabrication de fromages et de laits fermentés (Amiot, 2002).

4. Les minéraux et les sels de lait

Les minéraux jouent un rôle important dans l'organisation structurale des micelles de caséine. Les principaux minéraux présents dans le lait sont présentés dans le tableau 2 et de nombreux autres sont présents à l'état de traces. Les minéraux sont répartis entre l'état soluble, sous la forme d'ions ou de sels, et l'état colloïdal, associés à la micelle de caséine (Amiot, 2002 ) .

Tableau 2 : Teneurs des différents minéraux dans le Lait

Minéraux	Teneur en (mg/kg)
Sodium (Na)	445
Magnésium (Mg)	105
Phosphore (P)	896
Chlore (Cl)	958
Potassium (K)	1500
Calcium (Ca)	1180
Fer (Fe)	0,50
Cuivre (Cu)	0,10
Zinc (Zn)	3,80

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Iode (I)

0,28 (Amiot, 2002 )

5. Les protéines

Les protéines sont des molécules géantes constituées d'unités plus petites, appelées aminoacides(AA). Une molécule protéique contient généralement environ 100 à 200 aminoacides liés. Le lait contient 32 à 36 g/l de matière protéique .Ces protéines se présentent principalement sous deux formes :

? La caséine

La caséine est la principale protéine du lait de vache. Elle représente environ 80 % des protéines contenues dans le lait. Les 20 % restants étant des protéines du sérum. Les caséines sont des polypeptides phosphorés associés surtout à des constituants minéraux, en particulier le calcium, mais aussi le phosphate, le magnésium et le citrate, de manière à former des micelles de phosphocaséinate de calcium. La taille des micelles se situe entre 100 et 500 nm, avec un diamètre moyen près de 180 nm, et elle varie principalement selon l'espèce animale, la saison et le stade de lactation (Brulé et al, 1997). On peut séparer trois composants

principaux au sein des caséines: caséine alfa, caséine beta â et caséine kappa (Tableau 3).Chaque fraction de caséine a un rôle bien déterminé qu'on peut citer :

La caséine ?S1: C'est la protéine la plus importante en masse, elle possède 199 AA pour 23 614 g/mol. Cette caséine est très sensible au calcium au pH normal du lait (pH=6,7) : quelle que soit la température et en présence de calcium, on constate une formation de flocons. Dans la micelle, la caséine aS1 est peu accessible à la plasmine ; il est donc probable qu'elle se situe au coeur de la micelle masquée par d'autres caséines (Grippon, 1960).

La caséine ?S2 : Elle représente 8 à 11% de la micelle de caséine, possède 207 AA et 13 à 10 phosphates et son poids moléculaire estimé varie de 25150 à 25390 g/mol. Grâce à la présence des 2 résidus cystéine, les molécules peuvent s'associer en dimères qui s'agrègent entre eux par interactions électrostatiques pour former des polymères. Par sa richesse en phosphate, elle est très sensible au calcium, et comme pour aS1, la caséine aS2 semble ne pas être en surface de la micelle (Grippon, 1960).

La caséineâ : Représentant 25 à 35% de la micelle, avec ses 209 acides aminés et ses 5 groupements phosphates, elle possède beaucoup d'analogie avec la caséine aS1. Elle est sensible au calcium à température ambiante mais après déphosphorylation (expérience de

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laboratoire), la molécule perd cette sensibilité et devient capable d'empêcher la précipitation de la caséine aS1 par le calcium. Elle est sensible au froid et très hydrophobe (ces zones hydrophobes sont à l'origine de l'association des caséines b entre elles pour former des « néomicelles ») (Grippon, 1960).

La caséine ? ? Il s'agit des fragments C-terminaux résultant de la protéolyse de la caséine ? par la plasmine (protéase alcaline du lait) (Grippon, 1960).

La caséine ê : Une grande majorité de cette caséine se trouve à la surface de la micelle, accessible à la présure (Grippon, 1960).

Tableau 3 : Classification des protéines

Nom de protéines	% de protéines	Nombre des A.A
caséine	75-85
Caséineás1	39-46	199
Caséineás2	8-11	207
caséineâ	25-35	209
caséineê	8-15	169
caséineã	3-7

(Brunner, 1981)

La caséine est la composante de base du fromage. Dans la fabrication du fromage la caséine est précipitée sous l'effet de l'enzyme présure, et un coagulum se forme, constitué de caséine, de protéines du sérum, de matière grasse, de lactose et des matières inorganiques du lait. La coagulation du lait après addition de présure résulte, entre autres phénomènes, d'une action primaire sur la caséine k (protéolyses entre les acide aminées 105 (Phenylalanine) et 106 (Methionine) situés à l'extérieur de la micelle) laissant des plages hydrophobes de paracaséine k (les acides aminées 1 à 105 restant fixés à la micelle). Sous l'influence de calcium ionique Ca++ dissous, il y a agglomération des micelles dépourvues de caséino glycopeptide (cas k 106-169 qui se solubilise) en un réseau : le caillé (Gaursaud, 1990).

? Protéines de lactosérum

Les autres protéines du lait sont présentes dans le lactosérum, elles représentent environ 20% des protéines totales, se retrouvent sous forme de solution colloïdale. Les protéines sériques sont définies comme étant les protéines solubles présentes dans le lactosérum suivant

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la précipitation des caséines à pH 4,6 à 20 °C. Les protéines sériques englobent une première fraction protéique (80 %) composée de â-lactoglobuline (â-LG), d' á-lactalbumine (á-LA), d'albumine de sérum bovine (BSA) et d'immunoglobulines, et une deuxième fraction non protéique (20 %) composée de protéases peptones et de composés azotés (Guiraud, 1998). On les distingue des caséines par leur composition, leur structure et diverses propriétés : - leur teneur élevée en lysine, tryptophane, cystéine et autres acides aminés soufrés leur confère une très bonne valeur nutritionnelle.

- la structure est plus compacte : ces protéines fixent peu les ions et résistent à l'action des protéases

- elles sont plus sensibles à la chaleur car dénaturées par chauffage (à 100°C) et forment des flocons, elles deviennent alors insolubles (sauf les protéoses-peptones) (Alais, 1984).

Les protéines de lactosérum peuvent être classées selon le tableau 4 suivant

Tableau 4: Classification de protéine de lactosérum

Nom de protéine	% de protéines	Nombre d'acides aminés
Protéine de lactosérum	15-22
â -lactoglubiline	7-12	162
á -lactalbumine	2-5	123
Sérum albumin	0,7-1,3	582
Immunoglobuline (G1, G2...)	1,9-3,3
Protéose-peptone	2-4

(Brunner, 1981)

6. Les vitamines de lait

En plus des protéines, glucides, lipides, et minéraux, le lait contient des vitamines liposolubles A, D, E et K et des vitamines hydrosolubles qui se retrouvent dans le sérum. C'est le cas de l'acide ascorbique la vitamine B1, B2, B6, B12, la niacine, l'acide pantothénique, l'acide folique et la biotine (H) (Amiot, 2002).

Ce sont des molécules plutôt complexes mais de taille beaucoup plus faible que les protéines, de structures très variées ayant un rapport étroit avec les enzymes car elles jouent un rôle de coenzyme associée à une apoenzyme protéique. Seules les vitamines liposolubles sont d'origine alimentaire et les conditions de vie de l'animal exercent une influence sur les teneurs vitaminiques du lait : les productions estivales offrent donc un plus grand intérêt que

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les laits de stabulation. Au contraire, la vitamine C offre un taux relativement constant en raison de sa synthèse régulière dans l'épithélium intestinal (Adrian, 1987).

On classe les vitamines en deux grandes catégories :

- les vitamines hydrosolubles (vitamines du groupe B et vitamine C) de la phase aqueuse du lait.

- les vitamines liposolubles (vitamines A, D, E et K) associées à la matière grasse, certaines sont au centre du globule gras et d'autres à sa périphérie. Le tableau 5 indique les différentes teneurs des vitamines dans 100 ml de lait cru

Tableau 5 : Teneur en Vitamines dans 100 ml de Lait de Cru

Vitamines	Teneur Moyenne
Vitamines Liposolubles
vitamine A	40ug/100 ml
vitamine D	2,4ug/100 ml
vitamine E	5ug/100 ml
vitamine K	100ug/100 ml
Vitamine Hydrosolubles
vitamine C (acide ascorbique)	2mg/100 ml
vitamine B1	45ug/100 ml
vitamine B2	175ug/100 ml
vitamine B6	50ug/100 ml
vitamine B12	0,45ug/100 ml
Niacine	90ug/100 ml
l'acide pantothénique	350ug/100 ml
l'acide folique	5,5ug/100 ml
vitamine H (la biotine)	3,5ug/100 ml

(Adrian, 1987)

Les différentes teneurs en vitamines que l'on trouve dans le lait sont présentées dans le tableau 6. Il est à noter que d'une source à une autre, les valeurs peuvent être différentes, ce qui est, une conséquence de l'instabilité des vitamines à doser et des techniques analytiques utilisées (Adrian, 1987).

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Tableau 6 : Variation de composition vitaminique de lait crus

vitamines	Teneur en mg/l (d'après Jensen,1995)	Teneur en mg/l (d'après Adrian,1987)
B1, thiamine	388	400
B2, riboflavine	914	1700
B12, cobalamine	4	600
PP, niacine	1300	900
acide folique	60	2
acide pantothénique	3251	3200
biotine	47	40
C	30. 000	20,000

(Adrian, 1987)

7. Les enzymes

Ce sont des substances organiques de nature protidique, produites par des cellules ou des organismes vivants, agissant comme catalyseurs dans les réactions biochimiques. Environ 60 enzymes principales ont été répertoriées dans le lait dont 20 sont des constituants natifs. Une grande partie se retrouve dans la membrane des globules gras mais le lait contient de nombreuses cellules (leucocytes, bactéries) qui élaborent des enzymes : la distinction entre éléments natifs et éléments extérieurs n'est donc pas facile (Blanc, 1982).Ces enzymes peuvent jouer un rôle très important en fonction de leurs propriétés :

- Lyses des constituants originels du lait ayant des conséquences importantes sur le plan technologique et sur les qualités organoleptiques du lait (lipase, protéase) ;

- Rôle antibactérien, elles apportent une protection au lait (lactoperoxydase et lysozyme) - Indicateurs de qualité hygiénique (certaines enzymes sont produites par des bactéries et des leucocytes), de traitement thermique (phosphatase alcaline, peroxydase, acétylestérase, sont des enzymes thermosensibles) et d'espèces (test de la xanthine-oxydase pour détecter le lait de vache dans le lait de chèvre) (Blanc ,1982).

III. Facteurs de variation de la composition de lait

Le lait qui arrive à l'usine constitue une matière première dont la composition n'est pas fixe, ce caractère rend donc l'utilisation de cette matière première assez difficile, diminue les

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rendements et modifie les caractères organoleptiques des produits. Deux grands types de variation existent, au stade de l'animal et au stade du traitement du lait (Weber, 1987).

1. Variations au stade de l'animal

La composition chimique du lait et ses caractéristiques technologiques varient sous l'effet d'un grand nombre de facteurs. Ces principaux facteurs de variation sont bien connus, ils sont liés soit à l'animal (facteurs génétiques, stade de lactation, état sanitaire ...) soit au milieu et à la conduite d'élevage (saison, climat, alimentation). Cependant, si les effets propres de ces facteurs ont été largement étudiés, leurs répercussions pratiques sont parfois plus difficiles à interpréter compte tenu de leurs interrelations (Coulon, 1994).

Pour certains facteurs, comme le stade physiologique et la saison, l'éleveur n'a aucun moyen d'action, il est donc nécessaire d'en connaître les influences car elles peuvent expliquer certaines variations de la composition non seulement au niveau de l'individu, mais aussi au niveau des laits de mélange. Contrairement à ces derniers, la maîtrise de certains facteurs tels que les facteurs génétiques et l'alimentation est très intéressante puisqu'elle peut permettre à l'éleveur d'agir sur la composition du lait et améliorer ses caractéristiques. Les facteurs génétiques et alimentaires restent donc les principaux leviers d'action : mais si la sélection génétique a un effet à moyen et long terme, l'alimentation, elle, peut agir rapidement (Coulon, 1994). La composition du lait peut varier d'une espèce à une autre (tableau 7)

Tableau 7: Composition de lait de différentes espèces

nutriment	vache	chèvre	brebis
Protéine (g /100g)	3,3	3,6	6,0
Matière grasse	3,3	4,1	7,0
lactose	4,7	4,4	5,4
minéraux	0,7	0,8	1,0
riboflavines	0,16	0,14	0,35

(Miller et Bean, 2000)

2. Variations au stade du traitement du lait

Dès la traite et jusqu'à son utilisation en industrie, le lait subit de nombreuses manipulations, au cours de son transport, de sa conservation, de son stockage et de son

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traitement de préparation. L'industriel joue, encore, dans ce cas, un rôle important, puisque pour satisfaire certaines exigences réglementaires et hygiéniques, il manipule sa matière première, pour ensuite la réadapter pour les besoins de la transformation. L'industrie utilise de nouvelles technologies pour pallier à cette variation naturelle du lait et pour exploiter toutes les ressources, tous les constituants que révèle cette matière première (Coulon, 1994).

IV. Propriétés physicochimique de lait cru

1. Le pH

Le pH permet de mesurer la concentration des ions H+ en solution. Les valeurs de pH représentent l'état de fraîcheur du lait, plus particulièrement sa stabilité du fait que le pH influence la solubilité des protéines. Le pH du lait de vache se situe généralement entre 6,6 et 6,8 (Vignola, 2002).

2. La Densité

Cette propriété se définit comme étant le rapport de la masse volumique de lait à une température (T) par la masse volumique de l'eau à la même (T). Chacun des constituants agit sur la densité du lait ; étant donné que la matière grasse est le seul constituant qui possède une densité inférieure à 1. Donc plus un lait ou un produit laitier contient un pourcentage élevé en matière grasse plus sa densité sera basse. D'autre part, les solides non gras (SNG), ont tous une densité supérieure à 1. On peut donc affirmer qu'un écrémage du lait augmentera sa densité et qu'un mouillage ou une addition d'eau la diminuera (Brulé et al, 1997). La norme tunisienne exige que la densité du lait cru destiner à la transformation ne soit pas inférieure à 1,028 à une température de 20°C.

3. Le Point de Congélation

Le point de congélation du lait est le seul paramètre fiable pour vérifier un mouillage. C'est la température de passage de l'état liquide à l'état solide.

Le point de congélation du lait de vache, peut varier de - 0,52 à - 0,56°C, toute variation supérieur à - 0,52°C est un indice de mouillage.

Dans ce contexte, il convient également de mentionner que lorsque le lait est exposé à ultra haute température (UHT) ou stérilisation, la précipitation de certains phosphates provoque l'augmentation du point de congélation (Brulé et al, 1997).

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4. L'Acidité

A la réception de lait, l'acidité titrable (AT) est mesurée pour vérifier la qualité de lait (Alais, 1975).

L'acidité permet aussi de savoir si les réactions d'acidification ont commencé (indicateur de l'activité des bactéries lactiques, fermentation). Ce test a l'avantage d'être très facile à mettre en oeuvre, peu coûteux et permet de donner un résultat immédiat. L'AT d'un lait normal se situe entre 16 et 18 degrés Dornic (°D), celui d'un lait mammiteux ou de fin de lactation est inférieure à 15°D tandis que celui d'un lait en début de lactation se situe entre 19 et 20°D (Cecchinato et al., 2009; Tyriseva et al., 2004) .

A l'arrivée dans la laiterie, la mesure de AT du lait permet de vérifier que la fermentation n'a pas commencé et que la charge microbienne n'est pas trop élevée. L'augmentation de l'acidité du lait lorsqu'elle est involontaire est un signe de mauvaise hygiène et d'un développement intense de micro-organismes (mauvais refroidissement, mauvaise pasteurisation, durée trop longue du transport, par exemple) (Alais, 1957).

Lorsque l'acidité titrable est supérieure à 20°D, des problèmes technologiques apparaissent. En effet, un lait d'AT entre 20 et 22°D risque de coaguler pendant la stérilisation et si l'AT est supérieure à 22°D, la coagulation peut être induite au cours de la pasteurisation (Cecchinato et al, 2009; Tyriseva et al , 2004) .

5. Viscosité

Le lait entier et le lait écrémé présentent des viscosités de 2,0-2,1 et 1,5- 1,8 Cp (ou mPa/sec) à 20°C. La viscosité varie non seulement avec les changements de la nature physique (T°C) de la MG (crémosité), mais aussi avec l'hydratation des protéines. Les changements de taille de n'importe quels constituants aboutissent aux changements de viscosité. Quand des globules gras sont subdivisés par l'homogénéisation, une augmentation de la viscosité est observée.

6. Extrait sec

L'extrait sec ou la matière sèche du lait caillé désigne tous ses constituants autres que l'eau. Il doit être au moins égal à l'extrait sec d'un lait normal. La teneur en matière sèche du lait caillé est augmenté par les opérations de poudrage, de sucrage ou de concentration du lait par évaporation (Hermier et al, 1992). Le tableau 8 englobe les caractéristiques physicochimiques de lait

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7. Point d'ébullition

On définit le point d'ébullition comme la température atteinte lorsque la pression de vapeur de la substance ou de la solution est égale à la pression appliquée. Ainsi, comme pour le point de congélation, le point d'ébullition subit l'influence de la présence des solides solubilisés. Il est légèrement supérieur au point d'ébullition de l'eau, soit 100,5 C. Cette propriété physique diminuant avec la pression, on applique ce principe dans les procèdes de concentration du lait (Carole Vignolla ,1970)

Tableau 8 : Caractéristique physicochimique de lait

Caractéristiques chimiques	valeurs
PH	6,6-6,8
Densité	1,028-1,030
Acidité (°D)	14- 18
Température de congélation C	-0,53
Caractéristiques physiques (g / 100g)
Teneur en eau	87,3
Extrait sec total	12,7
Taux de matière grasse	3,9
Extrait sec dégraissé	4,2
Teneur en matière azote	3,4
Teneur en caséine	2,8
Teneur en albumine	0,5
Teneur en lactose	4,9
Teneur en cendre	0,90

(Bourgois ,1990)

V. Propriétés microbiologiques du lait cru

Le lait contient peu de microorganismes lorsqu'il est prélevé dans de bonnes conditions à partir d'un animal sain (moins de 10³ germes/ml). Il s'agit essentiellement de germes saprophytes du pis et des canaux galactophores : microcoques mais aussi streptocoques lactiques (Lactococcus et Lactobacillus). Le lait cru est protégé contre les bactéries par des

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substances inhibitrices appelées "Lacténines" mais leur action est de très courte durée, environ 1 heure (Guiraud, 1998).

D'autres microorganismes peuvent se trouver dans le lait lorsqu'il est issu d'un animal malade. Ils sont généralement pathogènes et dangereux au point de vue sanitaire.

On répartit les microorganismes du lait, selon leur importance, en deux grandes classes : les microorganismes indigènes ou originels et les microorganismes contaminants. Les microorganismes contaminants sont subdivisés en deux sous-classes : microorganismes d'altération et microorganismes pathogènes (Guiraud, 1998).

1. Microbes de l'intérieur de la mamelle

Quand une vache a une mammite dans un quartier de sa mamelle, le responsable de cette maladie est un microbe qui, venant de l'extérieur, a pénétré à l'intérieur par le canal du trayon et s'est rapidement multiplié. Il provoquera soit une mammite visible (clinique) soit une mammite (subclinique). Plusieurs de ces microbes peuvent contaminer le lait à un point tel que la santé du consommateur pourrait en être affectée. Par ordre d'importance ce sont : Staphylocoques dorés, E. coli, Listeria monocytogénes et Salmonelles. Ces 4 microbes ne sont pas utiles, ils font l'objet d'une réglementation, car ils peuvent être responsables d'une toxi-infection alimentaire (TIAC) chez le consommateur (Dillon et Berthir, 1997).

Les principaux facteurs prédisposant sont :

y' La traite : une mauvaise hygiène de la traite ; un réglage défectueux de la machine à traire favorisant la pénétration des microbes, les blessures occasionnées par la machine à traire. y' Les conditions de vie : mauvaise hygiène du logement, inconfort.

y' La rétention lactée et tout stress susceptible de diminuer la résistance naturelle de la mamelle.

Plus la mammite est grave, plus la composition du lait se rapproche de celle du plasma sanguin. Le taux butyreux diminue de même que les triglycérides, alors que le taux de cholestérol augmente. La proportion des protéines solubles (immunoglobulines, sérumalbumines) augmente et celle des caséines diminue (Dillon et Berthir, 1997).

2. Microbes de L'extérieur de la mamelle ? Surface des trayons

Entre les traites, les trayons sont en contact avec le milieu extérieur : Lieux de couchage et pâture qui va les contaminer. Les microbes sont très nombreux, les bons comme les

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mauvais. Les plus fréquents qui font l'objet d'une recherche dans le lait sont : les Butyriques, les Coliformes, les Listeria et les Salmonelles. Ils passent dans le lait pendant la traite. La maîtrise de ces microbes se fait par l'hygiène des bâtiments et l'hygiène des trayons (Dillon et Berthir, 1997).

Naturellement présents à l'intérieur des trayons, les staphylocoques vont profiter d'une dégradation de la peau (gerçure, plaie, croûte...) pour se multiplier de façon importante.

Ils passent dans le lait pendant la traite. La maitrise des Staphylocoques passe par le maintien en bonne santé de la peau des trayons (Dillon et Berthir, 1997).

? Matériel

Après le traite, des résidus de lait vont demeurer sur tout le matériel ayant servi à la traite, au transport, et au stockage du lait. Ces résidus, surtout la matière grasse, les protéines, les minéraux, s'ils ne sont pas éliminés par le nettoyage, permettront aux différents microbes présents de trouver tout le nécessaire pour se multiplier (nourriture, humidité, chaleur) (Dillon et Berthir, 1997).

Dans un milieu insuffisamment nettoyé les microbes passent dans le lait, surtout les bons mais aussi les indésirables (Coliformes) et des pathogènes (Listeria, E. coli, staphylocoque). Les microbes passent dans le lait a chaque traite. Pour les maîtriser il faut avoir une méthode efficace de nettoyage et un matériel propres (Dillon et Berthir, 1997).

? Environnement

Le milieu dans lequel évoluent les vaches est très riche en microbes, les bons comme les indésirables et les pathogènes. Dans l'eau on ne peut trouver que de mauvais microbes : les Coliformes, Listeria, les Salmonelles et Les Pseudomonas... plutôt en faible quantité.

Ces microbes passent dans le lait directement par le matériel et les trayons lavés avec cette eau et indirectement par les bouses des vaches ayant bue cette eau (Dillon et Berthir, 1997). La maîtrise de cette contamination passe par l'entretien des captages, des points et par le traitement d'eau. Dans les fourrages et les litières, on trouve les bons microbes qui sont dominants, mais si leur récolte et leur conservation ont été mal réalisées : Présence de terre, excès d'humidité ou développement des moisissures... les mauvais microbes vont alors se multiplier tel que les Butyriques et Listeria (Claude et Champagne, 1998). Ces microbes passent dans le lait indirectement par les bouses des vaches qui mangent ces aliments et indirectement par l'air aspiré par les manchons trayeurs au moment de la traite. La bouse, partout présente dans les lieux de vie des vaches (couchage, alimentation, aire d'exercice,

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traite...), contient d'autant plus de mauvais microbes citons les Butyriques, les Coliformes, E. coli, les Salmonelles, que les aliments consommés par les vaches sont mal conservés et dégradé. Ces microbes de bouse passent dans le lait directement quand le faisceau trayeur tombe sur un milieu de traite souillée, et indirectement, par l'intermédiaire des trayons mal nettoyés (Claude et Champagne 1998). La maîtrise de ces microbes passe par de bonnes pratiques dans la conduite des chantiers de récolte des aliments et dans la conduite du bâtiment pour obtenir des animaux, des abreuvoirs, des lieux de traite propres (Dillon et Berthir, 1997).

3. Microorganismes utiles

Elle fait partie de la flore normale du lait et se caractérise par son aptitude à fermenter le lactose avec production d'acide lactique et donc, abaissement du pH. Les ferments lactiques laitiers constituent un groupe diversifié de bactéries qui ont néanmoins un certain nombre de caractéristiques communes : elles sont à Gram positifs, catalase négatifs, anaérobies facultatifs ou micro-aérophiles et hétérotrophes (Claude et Champagne, 1998). L'ensemble de ces caractères précieux permet aux bactéries lactiques un développement plus rapide que les espèces considérées comme nuisibles (Saied Kourdar et Boudabbous, 1994).

Très peu d'espèces résistent à la pasteurisation basse (63°C pendant 30 mn). Elles produisent des substances inhibitrices et antibiotiques telles que la nisine, la « diplococcine », et « l'acidophine » qui sélectionnent les bactéries non lactiques au profil des bactéries lactiques. Parmi les bactéries lactiques ayant comme habitat le lait, nous avons le genre

Streptococcus, Lactobacillus, Enterococcus, Leuconostoc et Aerococcus (Luquet et Carrieu, 2005).

4. Microorganismes contaminants

Elle est composée de la flore pathogène et de la flore d'altération.

4.1. Flore pathogène

Elle fait partie de la flore contaminante du lait. Les bactéries pathogènes pour l'homme peuvent être présentes dans le lait cru, ou dans les produits laitiers qui en dérivent. Elles sont capables de provoquer des malaises chez les personnes qui consomment ces produits (Vignola, 2002).

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Les bactéries les plus importantes de cette flore pathogène sont le plus souvent mésophiles et les principaux microorganismes pathogènes associés aux produits laitiers sont : Salmonella, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Shigella sonei et certaines moisissures (Vignola, 2002).

4.2. Flore d'altération

Incluse dans la flore contaminante, la flore d'altération causera des défauts sensoriels de goût, d'arômes, d'apparence ou de texture et réduira la vie des produits. Parfois, certains microorganismes nuisibles peuvent aussi être pathogènes. L'un n'exclut pas l'autre. Les principaux genres identifiés comme flore d'altération sont : Pseudomonas sp, Proteus sp, les coliformes soit principalement les genres : Escherichia et Enterobacter, les sporulées telles que Bacillus sp, clostridium sp et certaines levures et moisissures (Richard, 1990).

5. Principales activités des microorganismes dans le lait

Les activités métaboliques des microorganismes présents dans le lait peuvent avoir des effets positifs ou négatifs sur l'apparence, l'odeur, la consistance ou la texture et le goût des produits laitiers. Parmi ces activités on peut citer l'acidification, la protéolyse, la lipolyse, la production de gaz (Richard, 1990).

? L'acidification : c'est une production d'acide lactique à partir du lactose par les ferments lactiques lors de leur croissance.

? La protéolyse : c'est la dégradation des protéines du lait avec formation de peptides, dont certains donnent des mauvais goûts aux produits laitiers.

? La lipolyse : c'est la libération d'acides gras à partir des triglycérides du lait, entraînant un goût de rance.

? La production de gaz : certaines bactéries (hétérofermentaires, bactéries telluriques) au cours de leur croissance produisent des gaz. Dans le cas de certains fromages on peut assister à l'apparition d'un défaut d'aspect, dû à la production de gaz, associé ou non à un défaut de goût.

Enfin, certains microorganismes ne semblent pas présenter les inconvénients cités plus haut. Leur présence en grand nombre dans le lait est toutefois l'indication d'une mauvaise hygiène

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générale au stade de la production du lait. Ces microorganismes peuvent être considérés comme « indicateurs » d'une hygiène défectueuse (Richard, 1990).

VI. Les cellules somatiques dans le lait

1. Définition

Le lait, même « normal », contient des cellules somatiques (CS) : le terme de cellules somatiques s'opposant à celui de cellules « étrangères » qui peuvent être présentes dans un lait contaminé telles que les bactéries (Liu, 1980).

Les 2 grands types de CS rencontrés sont les cellules épithéliales et les leucocytes. Les cellules épithéliales sont des cellules qui tapissent normalement l'intérieur du pis et qui sont détachées des alvéoles, alors que les globules blancs sont des cellules du système immunitaires. Même en absence d'infection intramammaire, plus de 85% des cellules somatiques sont des leucocytes, alors que cette proportion passe à plus de 99% si un quartier doit combattre une infection (Schukken et Wilson, 1976). Une vache saine contient moins de 150.000 cellules par ml, une vache atteinte de mammite peut atteindre plusieurs millions par millilitre de lait (Schukken et Wilson, 1976).

2. Facteur de variation de teneur de cellules somatique dans le lait

Des facteurs peuvent faire varier le CCS, comme l'âge d'un animal ou son stade de lactation cependant la portion de la variation expliquée par ces derniers facteurs est relativement mineurs (Reneau, 1986). Par exemple SChepers et Coll (1997), ont rapporté que la parité et le stade de lactation n'expliquant que 6% de variation du CCS par quartier donc en conclus que l'âge et le stade de lactation moyen expliquait rarement une augmentation importante des CCS. Bien que les infections d'origines environnementales surtout associées a la mammite clinique, elle aussi en partie responsable des variations du CCS. Par exemple, plusieurs pratiques de régie liées à l'hygiène de vache et au logement (et donc aux infections environnementales) sont associées aux CCS (Reneau, 1986). Par ailleurs, la variation saisonnières des CCS ; elle aussi liées a une variation de la quantité d'agent infectieux dans l'environnement.

D'autre agent causent plutôt des élévations du CCS importantes mais de courte durée, soit les bactéries (E. Coli, klebsilla) et encore une fois le streptocoque de l'environnement lorsque l'infection est éliminée rapidement. Ces agents s'acquirent principalement de l'environnement immédiat des vaches (SChepers et Coll, 1997).

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3. Effet des cellules somatiques sur la qualité du lait

Un CCS élevé réduit la durée de conservation du lait. En effet, le lait contenant un nombre de cellules somatiques élevé contient aussi une plus grande quantité de substances normalement retrouvées dans le sang comme des enzymes qui peuvent dégrader des protéines ou des lipides dont la plasmine. De plus, les leucocytes eux même contiennent des substances chimiques qui les aident dans leur rôle de défense. Avec le temps, ces substances amènent une dégradation plus importante des protéines et des lipides du lait et par conséquent, une réduction plus rapides de la qualité organoleptiques du lait et cela même si le lait a été pasteurisé (Ma, 2000). Les normes applicables à la qualité microbiologique du lait sont indiquées dans le tableau 9.

Tableau 9 : Normes microbiologiques du lait

Critères	seuil
Bactéries totales	50.000 /ml 25.000/ml (avis préventives)
Bactéries après pasteurisation	7000 /ml
Cellules somatiques	500.000/ml 400.000 /ml (avis préventif)
Température	4 C( ferme) 6 C(usine)
Antibiotiques / antiseptiques	Aucun

(Ma, 2000)

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Chapitre 2 : le fromage ; un produit fini

I. Fromage

1. Définition

Dans la réglementation française, la dénomination "fromage" désigne un produit fermenté ou non, obtenu à partir des matières d'origine exclusivement laitière suivantes : lait qui peut être partiellement ou totalement écrémé, crème, matière grasse, babeurre, utilisées seules ou en mélange et coagulées en tout ou en partie avant égouttage ou après élimination partielle de la partie aqueuse. La teneur en matière sèche du produit doit être au minimum de 23 g pour 100 g de fromage, à l'exception de certains fromages frais (Décret N88-1206).

2. Constituants du fromage

Les fromages représentent un groupe alimentaire très hétérogène dont la constitution est très variable selon la qualité de la matière première utilisée ou selon la technique de fabrication.

2.1. Teneur en eau et extrait sec complémentaires

L'extrait sec est le complément à 100% de la teneur en eau. Il est fonction de la matière grasse du lait et de la crème ajoutée, et de l'importance de l'égouttage.

Tableau 10 : Teneur en eau des fromages

	Teneur en eau (%)	Teneur moyenne en eau (%)
Fromage blanc	=80	=80
Fromage a pâte molle
Camembert 30%MG	58
45%MG 50%MG	50 45	50
60%MG	43
Roquefort 50%MG	40
Fromage a pâte demi-dure
Edam 30%MG 40%MG	50 45	45
45%	42
Fromage a pâte dure
Emmental 45%MG	36	35
Parmesan 40% MG	25
Fromage fondu 25%MG	65	50

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45%MG	52
60%MG	48

(Michel et al, 2000)

2.2. Matière grasse

Traditionnellement, la teneur en matière grasse indiquée sur l'emballage ou le panneau lorsque le fromage est vendu en vrac, correspondait à la quantité de matière grasse contenue dans 100g d'extrait sec, c'est-à-dire sur ce qui reste du fromage après déshydratation complète. Le qualificatif accompagnant la dénomination fromage est lié au pourcentage de matière grasse par rapport à l'extrait sec. Lorsque le fromage est fabriqué avec du lait écrèmé, il porte la mention 0% de matière. La plupart des fromages affinés commercialisés provenant de lait non standardisée en matières grasses ont une teneur en matière grasse affichée aussi a 45%, ce qui ne préjuge en rien de leur teneur réelle en lipide rapportée à 100g du produit .la teneur minimale en matière grasse c'est-à-dire la teneur lipidique par rapport à 100g du produit et maintenant indiquée sur l'étiquetage.

Tableau 11 : Teneur lipidique pour 100 g de fromage fromages

Pour 100 g	Fromage blanc à 45%	Edam à 45%	Gruyère fondus à 45%	Roquefort à 45%
Matière grasse en g dans le produit fini	Soit 9%	Soit 26%	Soit 23%	Soit29%

(Michel et al, 2000)

De point de vue qualitatif, la composition relative en lipide est celle du lait, c'est-à-dire en majeure partie sous forme de glycéride. Le cholestérol a subi la même concentration que le triglycéride, il peut atteindre 120 mg pour 100 g dans les fromages à pâte dure.

Triglycerides

Acides gras

Â-oxydation

réduction

Methylecetones

Alcool secondaire

hydrolyse

Ces transformations sont importantes dans le fromage à moisissures internes dont l'arôme reste liée aux produits de dégradation des triglycérides par les moisissures spécifiques ensemencées, mais aussi dans les fromages à pâtes molle, à croûte lavée ou non, très affinés. Les fromages composés de matière grasse non nuisible, mais les sujets à tube digestif fragile éviteront ces fromages irritants pour les muqueuses, sont commercialisés dans

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des spécialités fromagères dans lesquelles les matières grasses laitières ont été remplacées par des matières grasses végétales, riches en esters d'acides gras mono et polyinsaturés fromages (Michel et al, 2000).

2.3. Les protéines

Les protéines du lait subissent une concentration lors de l'égouttage. Dans les fromages affinés traditionnels, le paracaséinate est la protéine essentielle puisque les protéines solubles et les glycopeptides ont été éliminées avec le lactosérum .Dans les fromages obtenus par ultrafiltration préalable, toutes les protéines du lait sont présentes et ont été concentrées (Ramet, 1985).

Tableau 12 : Teneur protéique des fromages

Fromages	Teneur protéique en g pour 100 g	Concentration par rapport au lait
Fromages blancs	7 à 10	2,5 à 3
Pâte molle	20 -21	6 à 7
Pâte persillée	22	6 à 7
Pâte demi-dur	25-26	7 à 8
Pâte dure	28-30	8 à 9
Fromage fondu (pâte fraîche)	9 à 11	3
Fromage fondu (pâte dure)	14 à 20	4,5 à 7

(Ramet, 1985)

2.4. Les glucides

La teneur en glucides des fromages blancs est de 3 à 4%, celle des fromages affinés et fondus est négligeables (2%), elle est quasiment nulle dans les fromages a pâte pressée.

Le lactose a été entraîné lors de l'égouttage dans le lactosérum ou a été transformé par la flore lactique lors de caillage ou de l'affinage. L'acide lactique formé a une saveur rafraîchissante dans les fromages frais. Les acides volatils forment lors de la transformation du lactose par la microflore, tels que les acides acétiques, propénoïques, cétones .... Sont sapides et odorantes (Ramet, 1985).

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2.5. Minéraux ? Sodium

Les fromages ont subi l'adjonction de chlorure de sodium et/ou autres sels de sodium. De ce fait, l'augmentation de leur consommation constatée ces quinze dernières années a concouru au fort apport sodique de l'alimentation, pouvant intensifier les troubles cardio-vasculaires. Teneur en sodium pour 100g de fromage (Ramet, 1985) :

- Fromage blanc : 30 à 40 mg, mais le demi - sel : 1100mg

- Fromage affiné : 800mg en moyenne

- Fromage à pâte molle, à croûte moisie et à croûte lavée : 900 valeur moyenne acceptable.

- Fromage à pâte demi-dure :1000 valeurs moyennes acceptables. - Fromage fondu : 1500mg en moyenne. (Ramet, 1985)

? Calcium et phosphore

Le rapport calcium / phosphore de 1,4 dans le lait, reste à peu prés équivalent dans la plupart des fromages, sauf dans les fromages à caillage lactique, à égouttage lent où il est de 1,2. Le phosphore restant plus lié aux matières organiques. Dans les fromages fondus dans lesquels des polyphosphates ont été ajoutés, il est compris entre 0,5 et 1. La teneur en magnésium est de 10 à 50 mg pour 100g en rapport avec la concentration en matières sèche. Une fuite partielle du magnésium dans le lactosérum, fait que les fromages sont moins intéressants que la quantité de lait, matières première, qui a servi à leur fabrication, moitié moins en général (Ramet, 1985).

? Oligoéléments

Le lait a une teneur faible en oligoéléments. Dans les fromages , les oligoelements se concentrent avec la matières sèche.

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Tableau 13 : Teneurs comparées en oligoéléments du lait et des fromages

	fer	cuivre	zinc	sélénium
Lait	0,05	0,01	0,38	0,0033
fromage	0,2 à 1	0,08 à 0, 5	0,5 à 4,5	0,006

(Ramet, 1985)

? Vitamines

Les vitamines liposolubles A, D, E et K des fromages sont fonction de la teneur en matière grasse des laits utilisés comme matières premières, de l'adjonction de crème et de la concentration en matière sèche réalisée lors de l'égouttage. On peut donc déterminer les teneurs vitaminiques des différents fromages en utilisant des facteurs multiplicateurs par rapport aux matières grasses de lait. Les teneurs en vitamines E restent faibles. Sauf la vitamine B12 qui augmente avec la concentration en matière sèche, les vitamines hydrosolubles sont en partie éliminées avec le lactosérum, aussi la plupart de fromages sont-ils peu intéressants comme sources d'apport en vitamines C et B. Cependant, certaines vitamines du groupe B sont synthétisées par les moisissures .Les fromages à moisissures internes contiennent alors une quantité quatre fois supérieur à celle du lait en vitamines B2, PP, B6. Lors de l'affinage, les minéraux et vitamines migrent vers la croûte du fromage : il est donc conseillé de consommer le maximum de fromage servi, tout en sachant que la croûte est la partie la plus contaminée des fromages par la flore microbienne (Ramet, 1985).

3. Caractéristiques physicochimiques des différentes classes de fromages

Les phases d'égouttage et d'acidification tiennent une place importante dans le mode d'obtention des caillées lactique et présure, puisqu'elles régulent les deux facteurs prépondérants que sont l'activité de l'eau (Aw) et le pH comme le montre le tableau 14 ci-dessous.

Tableau 14 : Caractérisation de différentes catégories de fromages par effet de pH et Aw

Catégories de fromages	pH	Aw
Pâtes fraîches	4,3-4,5	0,980-0,995
Pâtes molles	4,5-4,8	0,970-0,990
Pâtes pressées	4,8-5,2	0,940-0,970

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Synthèse bibliographique

Pâtes dures

5,0-5,5

0,885-0,905

(Ramet, 1985)

Ces deux facteurs jouent un rôle essentiel dans l'orientation de la croissance des microorganismes et dans le développement des réactions enzymatiques et biochimiques au cours de l'affinage des caillés. Comme on peut s'y attendre, il existe une relation entre la teneur en eau et l'activité de l'eau des fromages (Romain et Jean, 1989) plus que le Aw est élevée, plus que l'humidité et important.

4. Principes généraux de la technologie fromagère

Compte tenu de son caractère très périssable, le lait subit de nombreux traitements ayant pour but de prolonger sa durée de conservation et d'éliminer tout risque avec la santé du consommateur. Il existe deux types de traitement thermique : la stérilisation et la pasteurisation. (Adrian, 1987)

? La stérilisation se fait à une température supérieure à 100°C. Elle a pour but de détruire l'ensemble des germes. Pour la stérilisation du lait commercialisé UHT (Ultra Hight Température), la méthode vise la réduction du nombre de germes thermophiles par un facteur

de 109 fois afin de prévoir une marge de sécurité (Alais, 1984).

? La pasteurisation se fait à température inférieure à 100°C et ne vise à détruire que les germes pathogènes présents sous forme végétative. La pasteurisation est couplée à la

réfrigération afin de stabiliser le produit (Alais, 1984).

La destruction des microorganismes est fonction donc de deux paramètres : la température et

la durée du traitement (Alais, 1984).

Le lait peut être transformé, par des actions enzymatiques ou microbiennes, en produits ayant acquis de nouvelles qualités alimentaires et organoleptiques et présentant une conservation accrue (Guiraud, 1998). Le fromage correspond à une véritable conserve alimentaire, obtenue grâce au jeu croisé de l'élimination plus au moins poussée de l'eau du lait et de la récupération des matières sèches (Brulé et al, 1997) .

La transformation de lait en fromage comporte 3 étapes principales :

? La coagulation du lait qui correspond à des modifications physicochimiques des micelles de caséines sous l'action d'enzymes protéolytiques et (ou) de l'acide lactique, entraînant la

Synthèse bibliographique

formation d'un réseau protéique tridimensionnel appelé coagulum ou gel (Carole Vignolla, 1970)

? L'égouttage du caillé qui assure une déshydratation partielle du gel, obtenu par séparation d'une partie du lactosérum (Dillon et Berthir, 1997).

? L'affinage qui se caractérise par des transformations biochimiques des constituants du caillé, essentiellement sous l'action d'enzymes microbiennes. Dans la plupart des fabrications, entre l'égouttage et l'affinage, se situe l'opération de salage qui représente à la fois un complément d'égouttage et un facteur de la maîtrise de l'affinage par action sur l'activité de l'eau (Ramet, 1985).

5. Les mécanismes de transformation des fromages

La première dichotomie à considérer est le mode de coagulation, qui reste l'étape clé de la fabrication fromagère. La coagulation correspond au passage du lait liquide à l'état de gel. Elle est obtenue par modification physico-chimique des caséines du lait sous l'action d'une enzyme, le plus souvent la présure et/ou d'un acide, généralement l'acide lactique produit par les ferments lactiques. L'action de la présure ou de l'acide lactique provoque la déstabilisation de la suspension colloïdale qui entraîne l'agrégation des micelles de caséines et la formation d'un caillé. Les deux types de coagulation sont présentés dans le tableau 15(centre d'enseignement laitier par correspondance)

Tableau 15 : Les mécanismes de la coagulation

	Caillé lactique	Caillé présure
Obtention	Action des bactéries lactiques	Action de la présure (mélange de chymosine et de pepsine)
Mécanisme	L'apport d'une quantité croissante d'acide lactique déstabilise progressivement les micelles de caséines, les H+ neutralisant les charges négatives présentes en périphérie des micelles. Les micelles déstabilisées vont s'unir pour former un gel, réseau protéique qui piège la matière grasse et la phase aqueuse	L'action de la présure se décompose en 2 phases : - phase primaire enzymatique où la présure lyse spécifiquement la caséine ê et lui fait perdre ses propriétés stabilisantes, - phase secondaire où les micelles déstabilisées s'agrègent grâce à des liaisons minérales essentiellement calciques pour former un gel homogène.
Facteurs de coagulation	· Lait riche en protéines coagulables · Acidification lente et progressive	· Lait riche en caséines et en calcium dissous · Température et pH au moment de l'emprésurage (température et pH optimaux de la présure voisins de 40°C et

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			pH 5)	Structure physique
Faible cohésion entre les micelles et les submicelles.	Micelles soudées entre elles par des liaisons calciques.		Propriétés du caillé
Déminéralisé car l'acidification induit la solubilisation des sels minéraux dans le sérum fragile et friable	Minéralisé Déformable et élastique		Egouttage
· Le sérum s'écoule spontanément entre les micelles · Egouttage spontané, lent et limité · Niveau d'égouttage faible	· A cause de la cohésion entre les micelles le sérum ne peut s'écouler qu'en périphérie. · Egouttage mécanique rapide et poussé · Niveau d'égouttage fort
Conséquences en fromagerie	Fromage humide de petit format Extrait Sec 10-35% pH caillé = 4,6 Conservation courte (Quelques semaines si affinage)		Fromage sec de gros format Extrait Sec 50-60% pH caillé = 5,2 Conservation longue (Plusieurs mois)

(Dillon et Berthir, 1997).

6. Les grandes familles de fromages

Les différents types de fromages présentent des caractères spécifiques liés à la fois au mode de coagulation et d'égouttage et à la flore microbienne, qui libère des enzymes responsables de la saveur, de la texture et de l'aspect de la pâte. On peut définir les différents types de fromage qui sont :

6.1. Fromages frais

Le fromage frais résulte de la coagulation lente du lait par action de l'acidification combinées ou non à celle d'une faible quantité de présure. Le fromage frais présente une grande diversité selon le degré d'égouttage et la teneur en matière grasse du lait mis en oeuvre. Ces caillés restent très humides (75-80%) et sont peu minéralisés. la pâte a un pH bas (4,34,5), n'a pas de cohésion et se prête à la fabrication de fromage sans forme ou de format réduit et de courte conservation (Michael et al, 2000) . Les fromages frais se caractérisent tous par :

- Un caillé non pressé et une teneur élevée en eau.

- Une faible sensation acide

- Un produit à consommer sans période de maturation.

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Synthèse bibliographique

Exemple .
· Fromages blancs divers Petits suisses, Double ou Triple-crème... (Chavroux, Carré Gervais, Brillat-Savarin...), Mascarpone, ricotta...

6.2. Fromages à pâte molle, à croûte lavée ou fleurie :

La grande gamme des pâtes molles s'explique par les grandes diversités des conduites d'affinage. Les caillés obtenus sont mites a caractères lactique ou à caractère présure .La recherche d'une synchronisation entre l'acidification et l'égouttage permet l'obtention d'un caillé caractéristique d'un fromage défini par son extrait sec, son pH et son degré de minéralisation (Lenoir et al , 1985). Lorsque l'on passe d'une technologie à caractère lactique vers une technologie a caractère présure :

- Le pH d'emprésurage (6,60), la température, (34-36 C) et la dose de présure (30-40ml/100l de lait) augmentent

- Le coagulum est plus finement découpé

- L'acidité de sérum est faible

Le développement de la mécanisation en fromagerie de pâte molles a donc conduit les industriel, pour des raisons de rendement, de productivité et de qualité, à se diriger vers des technologies a caractère plus présure ;

Exemples .
· Boulette d'Avesne, Époisses, Livarot, Maroilles, Munster, Pont-l'Évêque, Reblochon, Vacherin-Mont d'Or... (Chaumes, Vieux-Pané...), Bel Paese, Boulette de Namur, Brusselkaas, camembert....

6.3. Fromages à pâte pressée

Les catégories des fromages à pâte pressée désignent un ensemble de fromages très variés dans leur composition, leur format et leur aspect extérieur (croûte sèche ou présence d'une couverture microbienne). La coagulation à caractère enzymatique nécessite des lait frais et l'emploi de doses élevées en enzyme coagulant. Le temps de prise est court et la phase de durcissement est réduite pour éviter la déminéralisation du gel. Le pressage permet de compacter les grains et d'évacuer le lactosérum inter-granulaire (Lenoir et al, 1985). La bonne cohésion de la pâte permet la fabrication de fromages de gros format. Les pâtes pressées se divises en 2 familles :

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? Les pâtes pressées non cuites

Elle présente une teneur en matières sèche comprise entre 44 et 55%. Certain PPNC subit un délactosage afin de limiter l'acidification et la baisse aw qui a un rôle important sur la sélection microbienne et sur l'action d'enzyme.

- Les PPNC à croute sèche (edam, gouda, cantal, raclette,....)

- Les PPNC à croute fongique (tommes ....)

- Les PPNC à croute morguée (saint-paulin).....

? les pâtes pressées cuites :

Elles subissent une cuisson (53-55 C) pendant 30 - 50 min) lors de travail en cuves afin d'effectuer un égouttage plus poussé pour atteindre un extrait sec final 60% à 63%. Ce sont des fromages de garde , on distingue :

? Le groupe emmental qui se caractérise par des fromages de gros format (65 à 110 kg) à croute sèche présentant des trous dans la pâte dus à la formation des propénoïques lors du passage en cave chaude (16 à 18 C) ;

? Le groupe du gruyère qui regroupe des fromages à croûte morguée, de format plus réduit présentant peu ou pas de trous dus à une faible fermentation propionique (Lenoir et al., 1985).

6.4. Pâtes dures

Leur teneur en extrait sec (64%-72%) et leur durée de conservation peut atteindre 2 à 3 ans et en font de véritables fromages de garde. Leur technologie se rapproche de celle des fromages a pâte pressée cuite : le tranchage est poussé et le brassage est effectué à chaud pendant 1 a 2 heures avec une montée en température 55-58 C, ce qui permet d'atteindre l'extrait sec recherché. La croûte est séchée et brossée régulièrement, parfois huilée (Lenoir et al ,1985).

6.5. Pâtes filées

Ce sont des fromages d'origine italienne comme la mozzarella ou le provolone.

Ces fromages présentent une grande analogie avec la fabrication des pâtes pressées jusqu'à la fin du brassage en cuve. Apres soutirage du lactosérum, les grains sont alors pressés, laissés au repos pendant 3 à 8 heures jusqu'à un ES de 50-53% nécessaire pour avoir un bon filage. Le caillée est ensuite découpé en lamelles. Celles-ci sont alors immergées dans l'eau ou le

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lactosérum 70-85°C, pendant 10 à 20 min afin de favoriser l'élasticité et le filage. Le conditionnement est varié ; il peut être sous forme de balle, de cylindre ou de disque (Lenoir et al ,1985).

6.6. Fromages fondus

A l'origine, la fabrication du fromage fondu permettait de recycler la fabrication défectueuse de gruyère. Actuellement, toutes les catégories de fromages sont utilisées en plus de beurres, de la caséine et de la protéine de lactosérum. Le procédé de fonte de fromage a pour fonction de transformer par la chaleur et avec l'aide de sels de fonte le gel de paracaseine insoluble en un sol de paracaseine c'est-à-dire de le faire passer à un état homogène et fluide ou la masse de fromage peut être pasteurisée, et le sol se transforme en gel homogène. Les sels de fonte agissent comme émulsifiants et chélatants ; ils sont autorisées dans la limite de 3% du poids du produit fini. Sont autorisées par législation :

- Les polyphosphates de sodium - Les orthophosphates de sodium - Le citrate de sodium

- L'acide citrique

La cuisson et le brassage sont généralement effectués dans des pétrins à double paroi pour atteindre des températures de 90- 95 C, voire 120- 125 C pour la stérilisation. La durée de conservation exceptionnelle permet son exportation dans les pays chauds (Michael et al, 2000).

II. Impact de la qualité du lait cru sur le fromage

1. Définition de la qualité lait- fromage

La qualité du lait pourrait se définir, dans le cas qui nous occupe comme l'adaptation a la fabrication de fromage (Juran, 1974). La pertinence du choix des critères de qualité est essentielle pour que le lait satisfasse a l'ensemble des besoins de la filière lait- fromage. La prise en compte des critères de composition bactériologiques et physicochimiques du lait est nécessaire pour répondre a des besoins d'aptitude fromagère (Thebaut, 1991).

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2. Impact de la qualité physicochimique du lait cru sur la qualité fromagère et le rendement

La qualité de lait représente une notion complexe parce qu'elle possède plusieurs dimensions telles que la qualité physicochimique et microbiologique ainsi l'aptitude fromagère. La valeur d'un lait peut être jugée par son efficacité à la transformation en fromage. L'aptitude à la coagulation dépend de son pH, sa teneur colloïdale et en caséine, qui jouent un rôle primordial dans la mise en place du gel. Le rendement fromager est fortement corrélé a la teneur en protéine ou caséine et en matière grasse du lait (Martin et Coulon, 1995) .

2.1. Aptitude à la coagulation du lait

La coagulation du lait par la présure et/ou par acidification est la première étape de la fabrication d'un fromage qui peut être considéré comme le résultat d'un processus dans lequel la caséine et les matières grasses sont concentrées après élimination du lactosérum. Pour le fromager, le comportement du lait lors de la coagulation joue un rôle important sur le bon déroulement des étapes ultérieures de la fabrication fromagère (Martin et coulon, 1995).

? pH

Le pH initial du lait a un effet déterminant sur la coagulation bien que pour le temps de raffermissement. La maîtrise de la préparation de lait permet de régler le pH qui conditionne la fermenté des gels au moment de moulage (Starry, 1982). En fromagerie, L'abaissement du pH favorise le processus de coagulation (diminution du temps de floculation et formation d'un gel se raffermissant plus rapidement) par deux actions :

- L'activité de la présure sur la caséine k est maximale à pH = 5,5 et est rapidement inactivée lorsque le pH est supérieur à 7,0.

- La stabilité des micelles décroît avec le pH par neutralisation des charges négatives et par libération d'ions calcium, ce qui favorise la réaction d'agrégation (Linden, 1987).

L'acidification du lait entraîne des modifications des propriétés du lait puis de gel. Elle permet de raccourcir le temps de prise et d'augmenter la vitesse de raffermissement. Elle permet également d'obtenir une fermenté de gel accrue de part une solubilisation du calcium et du phosphore qui deviennent alors disponibles pour créer des liaisons entre les micelles lors de la phase enzymatique de la coagulation. Si l'intensité de l'acidification est mal gérée, les conséquences sont toujours négatives au niveau de la technologie. Une acidification

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excessive entraîne une déminéralisation très forte qui rend le caillé friable. Une acidification insuffisante entraîne une déminéralisation trop faible rend le caille fragile. Il est donc nécessaire en premier lieu, l'ajustement du PH et le contrôle des paramètres d'acidification (Delphine, 2005).

? Teneur en calcium colloïdal

Un lait pauvre en calcium coagule difficilement et conduit à un gel mou qui se tient mal et, aussi il est difficile d'agir directement sur ces teneurs dans le lait car, les animaux sont capables de mobiliser leurs réserves corporelles ce qui a pour résultat de maintenir un taux stable de calcium dans le lait. Il peut être ajouté du chlorure de calcium avant emprésurage pour permettre d'obtenir un caillé plus structuré et réduire le temps de floculation. Il est indispensable de rappeler que l'utilisation de chlorure de calcium est interdite pour certaines fabrications sous signe de qualité (Delphine, 2005). D'autre part, l'ajout en excès peut entraîner l'apparition de défaut d'amertume et un goût métallique. L'influence du taux de calcium se manifeste sur le temps de floculation et la fermeté du gel. Le calcium est indispensable à la floculation des micelles. L'aptitude à la coagulation dépend également de la teneur en phosphate de calcium colloïdal. Plus la teneur en phosphate de calcium micellaire

sera élevée, plus le gel sera ferme et se prêtera à l'égouttage (Delphine, 2005). ? La teneur en caséine

Le lait contient deux fractions de protéines, la caséine et la protéine du sérum ou protéine sérique. La caséine se compose de 4 composants autonomes: ás1, ás2, f3 et K. La protéine sérique regroupe les «albumines» et les «globulines». Les caséines ne présentent pas la même sensibilité vis-à-vis du calcium. Les caséines ás1, ás2 et f3 s'agrègent en présence de calcium jusqu'a une valeur limite de concentration au-delà de laquelle elles précipitent. Seule la caséine K ne précipite pas en présence de calcium. Le calcium se lie aux caséines par l'intermédiaire des acides aminés phosphoryles, ainsi deux charges négatives sur les molécules de caséine sont neutralisées par chaque ion calcium lié, ce qui entraîne une diminution des répulsions électrostatiques entre les caséines (chargées négativement à pH (6,6) et les conduits à s'agréger (Dalgleish, 1982). La présence à la fois d'interactions électrostatiques et hydrophobes permet aux caséines de former des agrégats colloïdaux (Schmidt, 1982) qui retiennent le calcium et le phosphate. L'augmentation de la teneur en caséine K s'accompagne de la baisse de la taille des micelles et suggère une localisation de cette caséine à la surface des micelles (Lavoisier, 1995).

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? Taux d'urée

Un excès d'urée dans le lait souvent du à un excès d'azote dans la ration, engendre des caillés plus mous et plus humides du fait de la diminution en proportion des caséines fromageables (Enil, 2011).

? Teneur en lactose

Au cours de traitement de lait à transformer, à température élevée, le lactose participe avec les protéines à des réactions de brunissement non enzymatiques pouvant altérer la couleur et le goût (goût de cuit) des laits pasteurisés et stérilisés et des fromages. En fromagerie, Le lactose est un sucre fermentescible. Il est dégradé en acide lactique ce qui provoque un abaissement du pH du lait pouvant entraîner sa coagulation (Enil, 2011).

2.2. Le rendement fromager

Les rendements fromagers correspondent à la quantité de fromage que L'on peut obtenir avec une quantité fixée de lait.

Ils varient principalement en fonction de la quantité d'eau retenue dans le fromage, définie par les paramètres technologiques et de la teneur du lait en protéines et en matières grasse (Bank et al, 1984).

Toute augmentation du taux protéiques est favorable aux rendements plus précisément, la teneur en caséine. En pratique, la mesure du taux protéique du lait chez des animaux indemnes de mammites, reste un bon indicateur du taux de caséine, donc la surveillance de rendement commence par la maîtrise de taux protéique. Le rendement augmente aussi avec la teneur en matière grasse mais de façon beaucoup moins importante que la teneur en protéine. En effet, la caséine quand elle coagule forme un réseau protéique qui emprisonne les autres constituants et en particulier la matière grasse présente sous forme de globules gras. Par contre, une trop forte teneur en matière grasse peut entraîner des problèmes d'égouttage et de coagulation (Bank et al, 1984).

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Un caillé insuffisamment acidifié ou emprésuré trop tôt, risque d'avoir des micelles très minéralisées il contient moins d'eau car le calcium et le phosphore occupent les sites de fixation de l'eau. Il y a donc plus de lactosérum égoutté (Delphine, 2005).

2.3. Particularité physicochimique des fromages

Nous pouvons constater que lorsque le lait utilisé se trouvait en bon état et que les valeurs de la composition chimique démontrent sa qualité nutritive, Ceci confirme que le fromage obtenu est de bonne qualité.

3. Impact de la qualité bactériologique de lait cru sur le fromage

Au cours des siècles, les progrès de la recherche ont mis en lumière l'impact des microorganismes du lait cru sur les fromages. Il était question de mieux maîtriser la qualité organoleptique des fromages en utilisant des flores aux fonctions technologiques et aromatiques précises (Enil, 2011). La flore microbienne du lait cru est très diversifiée. Selon son intérêt et ses conséquences en laiterie, on peut les classer en 3 groupes :

- La flore utile ou technologique : lactocoques, lactobacilles, leuconostocs, flore de surface (levures, microcoques, etc.) ;

- La flore indésirable : coliforme, Pseudomonas ;

- La flore potentiellement pathogène : E. coli, staphylocoques à coagulase positive, salmonelles, Listeria monocytogenes (Enil, 2011).

3.1. Microorganismes utiles ? Bactéries lactiques

Ce sont des bactéries Gram + (coques ou bacilles) produisant de l'acide lactique par fermentation des glucides simples ou oses (fermentation lactique), tolérant des pH acides, de niches écologiques anaérobies ou anaérobies facultatives et se montrant catalase négative. On distingue principalement: les lactocoques, les leuconostocs, les pédiocoques, les streptocoques thermophiles, les lactobacilles mésophiles et thermophiles et les entérocoques (Guiraud, 1998). Elles ont pour rôles essentiels d'acidifier le lait et le caillé, de participer à la formation du goût (protéolyse, production d'arômes) et de la texture des produits laitiers (fromage, beurre, yaourt, lait fermenté). Ces bactéries sont maintenant largement utilisées sous formes

de levains sélectionnés (Guiraud, 1998).

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? Les bactéries propioniques.

Ce sont des bactéries Gram +, fermentant les lactates pour donner de l'acide acétique et propionique, ainsi que du CO2 (fermentation propionique). Ils participent à la formation du goût et de l'ouverture des fromages à pâte pressée cuite (Emmental, Comté, Gruyère) (Ramet, 1985).

? Les microcoques, les staphylocoques non pathogènes (Staphylococcus equorum, S. xylosus, S. lentus), les bactéries corynéformes (Brevibacterium, Arthrobacter, etc.).

Ce sont des bactéries Gram+, constituants de la flore de surface des fromages affinés. Ils jouent un rôle essentiel dans la formation du goût des fromages, notamment des fromages à croûte lavée, fleurie ou croûte mixte (Munster, Camembert, Pont l'Evêque, etc....) (Ramet, 1985).

3.2. Micro-organismes responsables d'altération

Du fait même de leur composition et des conditions de production, le lait et les produits laitiers peuvent être contaminés par des microorganismes qui, en se multipliant dans le milieu, provoquent des transformations nuisibles à la qualité des produits par dégradation de leurs constituants (protéines, lipides, lactose) et (ou) libération en leur sein de composés indésirables. Ces dégradations peuvent être dues à des bactéries, levures et moisissures et se traduisent par des défauts de goût, d'odeur, d'aspect et de texture (Ramet, 1985).

? Les coliformes

Peuvent être responsables de gonflements précoces dans les fromages, conduisant notamment en pâte molle, à des accidents spectaculaires (fromage à aspect spongieux). Ce gonflement est du principalement à la formation d'hydrogène très peu soluble dans le fromage.

Lors de leur développement dans le lait et les produits laitiers, les bactéries psychrotrophes (genre Pseudomonas principalement, mais également Bacillus) peuvent produire des lipases et protéases extracellulaires, généralement thermostables. Ces enzymes peuvent provoquer des défauts de goût dans les fromages (goût de rance, amertume) ou être responsables (protéases) de la déstabilisation des laits UHT (Ramet, 1985).

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? Les bactéries butyriques (Clostridium tyrobutyricum)

Peuvent se développer dans les fromages (à pâte pressée cuite et non cuite) et donner des défauts de goût et d'ouverture « gonflement tardif » par fermentation butyrique (production d'acide butyrique et d'hydrogène) (Michel et al, 2000).

? Levures et moisissures

Elles se manifestent dans le fromage (peu dans le lait). Ainsi, Mucor est responsable de l'accident dit « poil de chat » principalement en fromage à pâte molle, se caractérisant par un défaut d'aspect des fromages, et par l'apparition de mauvais goûts. Il est à noter que le regroupement des microorganismes en flore utile ou flore d'altération est à nuancer en fonction des technologies considérées. Par exemple, le Mucor est utile en Tomme de Savoie, mais nuisible en Camembert (accident du « poil de chat ») (Michel et al, 2000).

3.3. Microorganismes potentiellement pathogènes

La contamination du lait et des produits laitiers peut être aussi l'oeuvre de germes dangereux pour la santé du consommateur. Ainsi Staphylococcus aureus peut produire des entérotoxines dont l'ingestion provoque des vomissements, souvent accompagnés de diarrhée. Salmonella peut provoquer les mêmes symptômes, caractéristiques d'une toxi-infection alimentaire, ainsi qu'Escherichia coli (Hermier et al, 1992).

3.4. Particularités microbiologiques des fromages

L'effet de la qualité bactériologique du lait cru sur la qualité des produits de transformation du lait est capital. Aussi les méthodes de transformation et la nature du produit fini influent beaucoup sur la microbiologie de ce dernier (Antilav, 1977).

Les fromages, au point de vue microbiologique, doivent être considérés comme des milieux de cultures solides, dans lesquels se sont multipliés certains micro-organismes : bactéries lactiques, microcoques, levures et moisissures. L'analyse microbiologique d'un fromage peut porter soit :

- Sur les bactéries pathogènes apportées par le lait ou au cours de la fabrication du fromage. Elles ne se multiplient pas dans le fromage, mais peuvent survivre au cours de l'affinage. Il est à noter que, dans des cas exceptionnels (Clostridium botulinum ou le streptococcus aureus) est susceptible de produire de la toxine dans un fromage

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(Antilav, 1977). La croissance des bactéries coliformes est fréquemment observée dans certains types de fromages.

- Sur la flore microbienne "utile" qui s'est développée au cours de la maturation du fromage et est responsable de cette maturation.

- Sur les micro-organismes responsables des accidents de fabrication (levures, moisissures, clostridia) (Antila, 1977).

Dans la pratique, l'analyse microbienne est effectuée soit pour des raisons purement technologiques (cas d'accidents de fabrication), soit pour des raisons hygiéniques dans le cas des toxi-infections (Antila, 1977). Le tableau 9 indique les critères microbiologiques des fromages.

Tableau 16 : Les critères microbiologiques du fromage

Microorganismes	fromage
- Microorganisme aérobies a 30 C - Coliformes fécaux - Streptococcus fécaux - Staphylococcus aureus - Mycobacterium	< 2.10^-5 germes /ml <10 germes / ml Non considérée Absence dans 0,001g absence

(Beern et luquet, 1987)

4. Conséquences des cellules somatiques sur la technologie fromagère.

Les cellules somatiques (CS) du lait constituent un indicateur de l'état sanitaire, et la relation entre les facteurs infectieux (mammites) et les CCS est bien établie (Berney et, Huched, 1980). Les conséquences des infections sur la qualité microbiologique des laits et les pertes de production ont été bien montrées (Baudry, 1999).Toutefois, une augmentation des cellules somatiques peut également entraîner des modifications de la composition biochimique du lait (Baudry, 1999).

4.1. Influence des cellules somatiques sur la qualité des fromages

L'augmentation de la teneur en protéines solubles et en minéraux, une baisse du pH et la diminution des taux de lactose et de caséine, peuvent être observées dans des laits à cellules somatiques élevées, ce qui entraîne dans la fabrication des fromages un allongement du temps de coagulation et des problèmes de fermeté du caillé. Mois le caillé est ferme, plus qu'il y a

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de risque de perte de fines particules de caséines dans le lactosérum. Si le lait de mélange contient trop de lait mammiteux le problème peut aller jusqu'à avoir un lait incoagulable, d'autre part, en cas d'infection mammaire la production de protéines solubles pour la réponse immunitaire entraîne une chute de production de caséine par rapport aux protéines solubles.

4.2. Impact des cellules sur le rendement fromager

Toutes les modifications de la composition du lait cru en cas de mammites ont pour conséquences une baisse du rendement qui peut être très importante, elle est de plus associée à l'obtention de fromage de moindre qualité. La réduction du rendement devient particulièrement sensible lorsque le lait de mélange atteint un million de cellules somatiques par ml (Delphine, 2005). Le tableau 17 montre l'influence de l'augmentation des cellules somatiques sur le rendement fromager.

Tableau 17 : Influence de cellules somatiques sur le rendement

	Lait à CCS faible	Lait à CCS élevé
Nombre de cellules somatiques (*1000 cell /ml)	155#177;90	3200#177;950
Rendement fromager	15,0#177;2,0	14,4#177;2,0

(Delphine, 2005)

III. Exemples des défauts rencontrés dans le fromage

Au cours du processus technologique et pendant le stockage, quelques défauts technologiques peuvent apparaître. Ces défauts sont résumés dans le tableau 18.

Tableau 18 : Origines possibles de défauts de fabrication et remèdes possibles à envisager

Aspect de la pâte	Origines possibles	Remèdes
La pâte n'est pas homogène	- Le pH est faible, et sa valeur dépend de la matière première employée (ex : emmental nécessite un pH plus élevé que le cheddar) - La teneur de sel de fonte est faible - Le temps de cuisson étant court	Augmenter le pH - Augmenter la dose - Augmenter le temps
Le fromage	- La matière première utilisée	- Mélanger la matière première

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fondu liquide	n'est pas affinée, n'arrive pas à crémer ou à l'inverse, est trop vieille et ne gonfle pas - Les sels de fonte employés n'étaient pas crémants - Le mélange contient une quantité élevée d'eau	jeune avec une autre affinée - Mettre un sel de fonte crémant - Vérifier la qualité d'eau
La pâte forme des fils	- L'emploi des sels n'est pas adéquat - Temps de fonte court - Dose de sels de fonte n'est pas exacte - Brassoir d'une vitesse faible	- Augmenter le temps - Augmenter la dose de sels - Augmenter la vitesse des brassoirs
à l'ouverture des pétrins la pâte est trop molle	pH élevé	Diminuer le pH
A l'ouverture du pétrin la pâte est relativement épaisse	pH faible	Augmenter le pH
un goût prononcé de fromage	Cela tient dans la plupart des cas, à un emploi élevé du fromage trop vieux où une valeur élevée du pH	- Si c'est possible de mélanger la matière première à un fromage plus jeune. - Réduire la quantité des sels de fonte en remplaçant la différence par le citrate de sodium qui masque le goût indésirable

(Berger et al, 1998)

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Chapitre 3 : Imitation des fromages ou produits analogues

Il existe deux principaux types de procédés de fabrication succédanés de fromage. La première utilise le lait liquide et implique un fromage conventionnel et des méthodes de fabrication. Les produits étant souvent désignés comme «rempli fromage ». Le deuxième type, désigné comme « analogue de fromage», est réalisé en mélangeant différentes matières premières ensemble en utilisant des techniques similaires à celles des traités de fabrication des fromages (Bachmann, 2001).

I. Caséine en poudre

1. Définition

Un produit riche en protéines, préparé à partir de lait écrémé frais pasteurisé par coagulation enzymatique. Convient pour une utilisation végétarienne. La caséine se présente généralement sous forme d'une poudre granuleuse, de couleur blanc jaunâtre, soluble en milieu alcalin, mais insoluble dans l'eau (Fox et al, 2000).

Les principales utilisations de la caséine jusqu'à les années 1960 étaient dans des applications techniques, non alimentaires tels que, les adhésifs pour le bois, en papier, revêtement, la finition du cuir et des fibres synthétiques, ainsi que les matières plastiques pour les boutons, boucles, ...etc (Fox et al, 2000)

Au cours des 30 dernières années, toutefois, l'utilisation principale des produits caséine a été comme ingrédient dans les aliments pour améliorer leur physique (dite fonctionnelle) propriétés, telles que coups de fouet et de mousse, de rétention d'eau et l'épaississement, émulsifiassions et la texture, et à améliorer leur nutrition (Southward, 1994).

Il y a deux types de base de caséine, le caséine acide et la caséine présure. Ils sont nommés conformément à l'agent coagulant utilisé (Asper ,1980)

2. Type de caséine

2.1. Caséine acide

- Utilisation de la caséine acide :

Caséine acide domine les marchés mondiaux, elle est utilisée dans l'industrie chimique comme un additif dans la fabrication de papier pour le vitrage de papier de belle qualité. Pour

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le papier l'application de papier industriel, il est particulièrement important que la caséine est exempt de graisses et ne contient pas de particules de matière étrangère ou brûlés qui pourraient faire des taches sur le papier (Southward, 1994). Pour obtenir une teneur extrêmement faible en matière grasse dans le lait écrémé, il doit être passé à travers un micro membrane de filtration (MF) en combinaison avec la pasteurisation. Les industries de la peinture et cosmétiques sont également de grands utilisateurs de la caséine. Le caséine a également des utilisations industrielles dans la fabrication de la colle (Asper, 1980).

La Caséine comestible est utilisée comme absorbant d'eau et comme élément nutritif protéine pour enrichir certains aliments pour bébés et pour les régimes pour diabétiques avec protéines de lait. On peut aussi trouver la caséine dans certains produits de pâtes et de types de pain, comme addition à des saucisses ainsi que dans la production des soupes (Asper, 1980).

- Technologie de fabrication de la caséine acide :

Ce type de caséine est fait en utilisant des acides minéraux tels que l'acide chlorhydrique ou sulfurique. De préférence le premier est plus utile. L'acide dilué, est pulvérisé sur le lait écrémé à chaud (45 ° à 50 ° C) que l'on agite constamment jusqu'à ce que le lait précipite en particules fines de caillé (Southward, 1994).

La caséine sera séparée sous forme de graines en laissant un lactosérum clair (pH= 4,5). Le caillé est agité pendant environ 30 minutes, puis laissé au repos, après quoi le lactosérum est soutiré. Le coagulât est lavés trois fois avec l'eau légèrement acidifié, et un autre lavage avec de l'eau pure. Après le lavage, le caillé est enrobé dans un tissu solide d'égouttage et de pressage (Asper , 1980). Le matériau pressé est divisé et réparti sur des plateaux en couches minces, et séché dans un séchoir tunnel. Le coagulât séché ne doit pas contenir plus de 8% d'humidité et il est directement emballé. Les emballages remplis de caséine doivent être fermés hermétiquement et transférés à une chambre de stockage propre et sèche, maintenue à une température uniforme. Si la caséine sera stockée pendant longtemps, il est préférable de stocker caséine dans un sous-sol, à l'abri du soleil (Southward, 1994).

2.2. Caséine présure

- Utilisation de la caséine présure

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Caséine présure est un produit différent de la caséine acide. Dans l'industrie, il est utilisé principalement dans la production de substances artificielles. De petites quantités de caséine présure sont également utilisées comme matière première pour le fromage fondu. La caséine est un produit insoluble dans l'eau.

- Particularité de fabrication de la caséine présure

La caséine présure est produite à partir de lait écrémé par coagulation par la présure. Des ions calcium solubles sont nécessaires pour cette réaction. Des quantités suffisantes d'ions calcium sont déjà présentes dans le lait. Au cours du chauffage du lait. Ces ions peuvent précipiter. En l'absence des ions calcium, la coagulation ne peut avoir lieu ou très lentement et de manière incomplète avec la présure. L'addition d'une solution de chlorure de calcium peut aider la présure pour coaguler correctement. Du lait écrémé de bonne qualité est chauffé dans une cuve à double paroi UPB à 36 -38 ° C. On ajoute pour le lait chauffé de la présure et du chlorure de calcium pour provoquer la coagulation. Le temps de coagulation varie entre 20 à 30 minutes. Le mélange est agité suffisamment pour avoir une taille des particules souhaitée. Là encore, un second chauffage est entrepris en même temps que l'agitation est démarrée. La température de cuisson est alors portée à 54 O C jusqu'à 63 ° C et maintenue pendant environ 30 minutes. Après la cuisson, le lactosérum est évacué. Le coagulum est lavé trois fois avec une eau acidifiée, puis rincé avec de l'eau pure. Le caillé est recueilli dans un tissu solide d'égouttage et de pressage. Le coagulât pressé est divisé et réparti sur des plateaux. Le produit fini ne doit pas contenir plus de 10% d'humidité. La couleur de caséine obtenue est normalement jaunâtre pâle pour le lait de vache et blanchâtre pour le lait de bufflonne (Webb et al, 1970 )

3. Méthodes de préparation de la caséine

3.1. Etape de fabrication de la caséine en poudre

3.1.1. Précipitation

La caséine existe dans le lait en tant que caséinates de calcium et des complexes de phosphate de calcium. Lorsque l'acide est ajouté au lait, ce complexe est dissocié. A un pH d'environ 5,3, la caséine commence à précipiter à partir de la solution, et au point isoélectrique de la caséine, un pH d'environ 4,7, maximum la précipitation a eu lieu. La caséine se coagule sous forme d'un gel. Le gel est rompu pour permettre l'expulsion de l'eau de celle-ci. La précipitation de la caséine comporte trois considérations : l'acidité, le pH, la

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température et la vitesse à laquelle il est agité. L'acide est ajouté après précipitation jusqu'à un pH de 4,1 est atteint, afin de dissoudre le calcium qui s'écoule avec du lactosérum. Il contribue également à améliorer la texture de la pâte et rendre le lavage plus facile aidant à éliminer les protéines de lactosérum, lactose, sels et acides. Tamime, (1980) a expliqué l'importance de la température lors de la précipitation et ses effets sur la texture de la caséine. Si la température est inférieure à 35 ° C la caséine est douce et difficile à laver. Si la température est comprise entre 35 38 ° C, la caséine est grossière et facile à laver. Si la température est supérieure à 38 ° C, la caséine est grossière et grumeleuse et a une texture de chewing-gum.

3.1.2. Drainage et lavage

Le lactosérum du caillé est retiré rapidement du caillé. Le caillé est ensuite lavé deux fois à l'eau froide. Au cours du premier lavage, l'eau de lavage est légèrement acide et le caillé est agité doucement pendant le lavage. (Tamime et al, 1980)

3.1.3. Pressage, broyage et la diffusion

Le caillé est pressé humide pour éliminer autant d'eau que possible. Normalement, il n'est pas possible de réduire le niveau d'humidité dans la pâte à moins de 55%.le coagulât doit 'être rapidement broyé et séché pour éviter la détérioration par la moisissure et l'action des bactéries. Le caillé broyé sous forme de particules de taille uniforme est réparti dans des plateaux perforés standard pour le séchage.

3.1.4. Séchage

Tamime (1980) a étudié le séchage de la caséine dans des conditions de température et d'humidité dans un four à incubation continue d`air chaud continu. Il a été recommandé que la température d'entrée d'air chaud devrait se situer entre 71-77 °C et de sortie entre 52-57°C, afin d'éviter le risque de décoloration de la caséine et nuire à sa solubilité. Une fois démarré le séchage ne doit pas être interrompu jusqu'à ce que le la teneur en humidité est réduite à moins de 8% (Tamime, 1980 ) .

3.1.5. Broyage

La caséine est refroidie à température ambiante avant le broyage. La finesse de broyage dépend de l'exigence des clients.

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3.1.6. Conditionnement et stockage

La caséine séchée est emballée dans des sacs en papier 3 plis lourds avec doublure en polyéthylène. Les paquets remplis de caséine sont fermés hermétiquement et stockés à un endroit sec maintenu à une température uniforme. De grandes variations de température lors du stockage entraîneront la formation de moisissures dans la caséine (Tamime, 1980).

3.2. Contrôle qualité des produits finis

Prélèvement d'échantillons : Le prélèvement des échantillons est effectué selon la procédure prévue par la norme internationale ISO 707. Les États membres peuvent toutefois utiliser une autre méthode d'échantillonnage pour autant que cette dernière soit conforme aux principes de la norme précitée.

3.2.1. Granulométrie

Le produit doit être exempt des grumeaux qui résisterait a une pression légère

Tableau 19 : Critère de granulométrie de caséine en poudre

Granulométrie	Normes
30/60 mesh (tamis)	Min95%< 630ìm ( tamis AFNOR29) Max15%<160ìm (tamis AFNOR23)
90 mesh	Min 95%< 200 ìm (tamis AFNOR24)

(Directives 83/417/CEE)

3.2.2. Les critères chimiques

? Facteurs chimiques essentiels

Tableau 20 : Critères qualitatifs des caséines alimentaires

La spécification chimique	Méthode d'analyse	Norme applicable Caséine acide (m /m)	Norme applicable Caséine présure (m/m)
humidité	NF V04-383	10%max	10%max
Protéine (N*6,38) /Sec	Kjeldahl	90%min	84%min
Matières grasse / Sec	NF V04-382	2,25%max	2%max
Acidité titrable	Exprime en ml de solution d'hydroxyde de	0,27%max

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	sodium déci-normale /g
Cendres (P2O5)	NF V04-384	2,5%max	7,5% mini
Lactose anhydre	Méthode enzymatique	1%max	1%max
Sédiment (particule brûlée)	Spectrométrie atomique	22,5% / 25g max	22,5% / 25g max

(Directives 83/417/CEE)

? Les contaminants

- Teneur en plomb, arsenic : max 1mg /kg

- Teneur en fer : 10mg /kg - Teneur en cuivre : 5g/kg

3.2.3. Critères physiques

Tableau 21 : Critères de qualité physiques de caséine en poudre

Spécifications physiques	Caséine présure	Caséine acide
couleur	Blanche a crème	Blanche a crème
Goût et odeur	Nature, franc, frais, absence d'odeur étrangère	Nature, franc, frais, absence d'odeur étrangère
Epreuve filtration	Disque A (ADPI)	Disque A (ADPI)
pH	6	4.7

(Directives 83/417/CEE)

3.2.4. Critères microbiologiques

Tableau 22 : Critères microbiologiques de caséine en poudre

Spécifications microbiologiques		Caséine acide/ présure
Germe totaux	<	30.000 /g

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Levures/moisissures	< 50/ g
Coliformes	absence/0,1g
Clostridum perfringens	<1/g
Salmonelles	absence/375g
listeria	absence/25 g
Staphylococcus a cog+	absence/g

(Directives 83/417/CEE)

? Définitions

? Teneur totale en germes

Par teneur totale en germes, on entend celle déterminée par dénombrement des colonies développées sur terrain de culture après incubation pour 72 heures à une température de 30 °C (Règlement (CEE) n°146/69).

? Teneur en coliformes

Par absence en coliformes en 0,1 g du produit concerné, on entend la réaction négative obtenue sur terrain de culture après incubation pour 24 heures à une température de 30 °C (Règlement (CEE) n°146/69).

? Teneur en thermophiles

Par teneur en thermophiles, on entend celle déterminée par dénombrement de colonies développées sur terrain de culture après incubation pour 48 heures à une température de 55 °C (Règlement (CEE) n°146/69)

3.2.5. Etiquetage

Les emballages ou étiquettes, sous lesquels sont commercialisés les produits autres que ceux destinés à l'alimentation humaine, doivent porter les indications suivantes, bien visibles, clairement lisibles et indélébiles (JORF):

a) La mention « caséine à usages industriels ».

b) La mention «interdit pour l'alimentation humaine)

c) Le nom ou la raison sociale et l'adresse ou le siège social du fabricant ou du conditionneur ou d'un vendeur établi dans la Communauté

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d) Pour les produits importés des pays tiers, outre les indications a et b l'indication du pays d'origine.

e) Autres que destinés à l'alimentation humaine, dont l'étiquetage fait référence aux qualités définies par les normes, doivent répondre aux exigences précisées par les dites normes (JORF)

3.2.6. Condition de stockage

La caséine est emballé dans des secs en papiers, multipliés, doublées par du polyéthylène, réglés à 25kg. Et aussi conservée dans des endroits d'humidité relative et température adéquate tel que HR<65% ; 5 <T<25 C, éloignée de la lumière, de toute source de goût et odeurs parasites (JORF).

4. Usage de la caséine

Les utilisations de produits de caséine dans les aliments comprennent, boulangerie, confiserie, produits fromagers, agents blanchissants de café et de crème, produits laitiers de culture, de poudres riches en graisses, et les pâtes à tartiner, glaces et desserts surgelés, aliments pour bébés, barres alimentaires nutritives, les pâtes alimentaires, les produits pharmaceutiques soupes et sauces, boissons pour sportifs, garnitures fouettées, etc.

La caséine n'est généralement pas consommée comme un aliment en soi. Produits de caséine sont principalement utilisés comme ingrédients dans les aliments pour le but soit de modifier les propriétés physiques de ce produit alimentaire ou de fournir des suppléments nutritionnels à elle. En conséquence, ils forment généralement une proportion relativement faible de la nourriture.

5. Propriété fonctionnelles

? La solubilité

Pratiquement toutes les applications de produits de caséine ont besoin d'être dissous premièrement. Par conséquent, avant l'utilisation, la caséine doit être dissous en utilisant un alcalin pour produire une solution ayant un pH de 6,5 ou supérieur.

la caséine peut être dissoute dans d'autres bases comme le borax ou de l'ammoniaque, généralement à un pH légèrement plus élevé (7,5-9,5 ou plus) que celui utilisé pour les applications alimentaires (Tamime, 1980).

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? L'absorption d'eau et de viscosité

Les produits de caséine peuvent absorber des quantités importantes d'eau, afin qu'ils puissent modifier la texture de la pâte ou de produits cuits, le caséine peut servir comme matrice dans les produits de type fromage ou pour augmenter la cohérence des solutions telles que les soupes (Tamime, 1980).

? La nutrition

La qualité nutritionnelle d'une protéine est déterminée principalement par sa teneur en acides aminés essentiels (Tamime, 1980). Pour l'homme adulte, huit acides aminés sont essentiels, c'est à dire qu'ils doivent être fournis dans l'alimentation. Il s'agit de l'isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, le tryptophane et la valine, l'enfant nécessite ainsi histidine. En comparaison avec une composition de protéines de référence idéale qui a été développé par la FAO en 1973, la caséine contient une quantité suffisante de tous les acides aminés essentiels à l'exception possible des acides aminés soufrés méthionine et la cystéine.

II. Fromage à base de poudre de caséine : fromage analogue

1. Définition

Les fromages analogues sont décrits comme des produits qui ressemblent le fromage, mais dans lesquels la matière grasse du lait a été partiellement ou complètement remplacées par d'autres matières grasses (Commission codex alimentarius, 2004). Le fromage analogue peut être classé comme les produits laitiers, les produits laitiers partiels ou non laitiers. La catégorie est déterminée par le fait que la matière grasse et / ou un ingrédient de protéines proviennent de source de produit laitier ou végétal.

Aux Etats-Unis, un fromage analogue est défini comme un produit qui est un substitue et ressemble au fromage, mais nutritionnellement est inférieur, où l'infériorité nutritionnelle implique une réduction de la teneur d'un nutriment essentiel présent dans une quantité mesurable, mais ne comprend pas une réduction de la teneur calorique ou de matière grasse (FDA, 2003).

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2. Classification

Les fromages imités sont arbitrairement classés en trois catégories: (a) les fromages analogues, (b) les fromages fourrés, et (c) les fromages à base de tofu. La classification peut également être basée sur les ingrédients utilisés et les procédés de fabrication suivi (Fox et al, 2000). Des analogues de fromages peuvent également être classés en tant que produits laitiers, les produits laitiers partiels ou non laitiers, selon que les composantes graisses et protéines ou sont de sources laitières ou végétales comme le montre la figure 1.

Fromage analogue

(a)Produit (b)Produit laitier partiel Produit synthétique

		Pas de maturation
Ingrédients : (a) Caséine Caséinate		(b) caséine Caséinate Huile végétale	(c) protéine végétale Huile végétale

Huile de beurre

Figure 1 : Classification des fromages analogues

Le fromage fourré: diffère généralement des fromages naturels du type de matière grasse utilisée .Cette MG du lait peut être partiellement ou entièrement remplacés par des huiles végétales, qui pourraient à leur tour être partiellement hydrogénés pour donner un profil similaire à celui des graisses du lait. . En outre, le fromage fourré peut être produit de deux façons: (a) en utilisant du lait liquide, lait écrémé, tout en ajoutant généralement de l'huile végétale, ou (b) totalement synthétique (à l'aide de protéines végétales).

Fromage a base de tofu : un aliment stable, en Orient depuis des siècles, à partir d'un caillé caoutchouteux creux fabriqué à partir de lait de soja (graines de soja (Mc Carthy, 1991).

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3. La formulation des fromages

3.1.Les matières premières

La principale source de protéines dans les fromages analogues est le casèinates ou la caséine présure, le caséinate étant utilisé principalement pour les produits à tartiner. La caséine présure est favorisée pour les produits de blocs semi-durs et particulièrement mozzarella où elle donne généralement une texture filamenteuse et extensible. En choisissant la combinaison appropriée de sels de fonte, la concentration de calcium peut être réduite au niveau souhaité pour rendre la texture et la cuisson caractéristique «sur mesure» en fonction de l'application envisagée du produit (Fox et al, 2000). Plusieurs composants peuvent être utilisé dans la fabrication de fromages analogue comme le montre le tableau 23. .

Hoffman et al, (2005) ont indiqué que l'utilisation du phosphate tricalcique comme un sel émulsifiant, à des niveaux supplémentaires, dans la fabrication de "mozzarella analogue" à partir de la caséine acide a entraîné une diminution de la cohésion et la dureté du produit résultant. Il n'y avait pas de différence notable entre les fromages analogues contenant de la caséine acide et le caséine présure lorsqu'on les observe au microscope électronique (Cavalier-Salou et Cheftel, 1991)

Tableau 23 : Les ingrédients utilisés dans la fabrication des fromages analogues

Ingrédients	Fonction principale / effet	exemples
Matière grasse	Donne la composition désirée, la texture et l'aptitude à la fusion des caractéristiques. Donne la saveur laitière	Beurre, matière grasse laitière anhydre, natif ou de l'huile de soja, l'huile de maïs, l'huile de palme, partiellement hydrogénés
Les protéines du lait	Donne composition souhaitée, texture semi-dure avec de bonnes caractéristiques fluide et extensible	Caséine, caséinates, protéines de lactosérum
Les protéines végétales	Donne composition souhaitée et la réduction des coûts.	Protéine de soja, protéines d'arachide, le gluten de blé
amidons	Remplacement pour la caséine et la réduction des coûts	Formes natives et modifiées de maïs, amidon de pomme de terre riz.
Sels de fonte	Aider à la formation d'un produit stable physico-chimique; modifie les propriétés	Le phosphate de sodium et le citrate de sodium.

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	texturales et fonctionnel
Hydrocolloïdes carraghénane.	Améliorer la stabilité du produit; modifie les propriétés texturales et fonctionnel	La gomme de guar, la gomme xanthane, le carraghénane.
agents acidifiants	Aider le contrôle du pH dans le produit final.	Les acides organiques par exemple des lactique, acétique, citrique, phosphorique.
Saveurs et exhausteurs de goût	Apporte saveur; accentue la saveur	EMC *, distillats de démarreur, des extraits de fumée de bois, des épices, du chlorure de sodium, extrait de levure.
colorants	Donner de la couleur désirée	Rocou, le paprika, colorants artificiels
conservateurs	Retarde la croissance des moisissures; prolonge la durée de vie	Nisin, K-sorbate, Ca ou Napropionate.

(Furio, 2000)

3.2. Influence de matière première sur le fromage 3.2.1. Matières premières non laitières

- Eau :

L'humidité des fromages étant généralement faible et puisque l'on incorpore des poudres, il est absolument nécessaire d'apporter de l'eau au mélange. Celle-ci permet de solubiliser et de disperser les protéines et d'émulsionner par conséquent la matière grasse libre. Cette eau doit être de qualité alimentaire. (Marshall, 1990)

- Graisse végétale

Plus économiques que la matière grasse laitière, malgré l'inconvénient de leur richesse en acides gras saturés, el leur impact négatif sur la santé humaine, (Bachmann, 2000).

- Protéines végétales

Des études ont été entreprises sur le remplacement de la caséine dans les spécialités

fromagères par différents types de protéines végétales ; les protéines de soja, des arachides et

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le gluten du blé. Ces dernières ont une capacité élevée d'absorption d'eau et génèrent une consistance épaisse et peu fluide. Elles doivent être incorporées à de faibles doses (2 à 3 %) (Chen et al., 1979)

- Amidon natif

Aucun autre ingrédient alimentaire ne rivalise avec l'amidon en termes de polyvalence et d'application dans l'industrie alimentaire. Les amidons ont été employés pour la diversification des textures , l'amélioration de l'esthétique des produits, la simplification de la déclaration du label, la réduction des coûts de production , la garantie de la consistance des produits et pour prolonger la durée de conservation (Chen et al., 1979).

- Amidon réticulé alimentaire

La réticulation consiste à créer des pontages inter ou intramoléculaires dans le granule d'amidon. On trouve sur le marché des phosphates et des adipates de diamidon sur base maïs cireux et fécule de manioc pour les amidons à cuire, et sur base maïs cireux et fécule de pomme de terre pour les amidons précuits ou prégélatinisés (Boursier, 2008). Ces amidons modifiés sont employés afin de réaliser leur rôle hygrothermique (Würzburg, 1995).

- Sels de fonte

Les sels de fonte utilisés dans la fabrication du fromage fondu sont essentiellement les sels de sodium de l'acide phosphorique et l'acide citrique. Les principales propriétés pour lesquelles les sels de fonte sont utilisés sont :

? Chélatant

Il peut être défini comme l'aptitude à fixer des cations métalliques pour former des complexes solubles. Cette propriété de séquestration qu'ont les polyphosphates permet de retirer le calcium du system protéique. Il en résulte un réarrangement des molécules protéiques et l'exposition des groupes hydrophiles. L'évolution du calcium au cours de ce processus est donc un point important, de même que l'état des phosphates et, secondairement, celui du potassium et du Magnésium (Horne, 1998).

? Pouvoir tampon

L'ajustement du pH d'une formule de fromage constitue une étape importante dans le procédé de fabrication. Le pouvoir tampon des sels de fonte affecte la conformation des

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protéines, l'hydratation et la séquestration du calcium. Les différents sels de fonte permettent, par leur pouvoir tampon, d'ajuster le pH du produit à la bonne valeur. Cependant, l'augmentation de la concentration de polyphosphate a un effet moindre sur le pH (Karahadian, 1984)

? Effet bactériostatique

Certains sels possèdent un effet bactériostatique, c'est le cas surtout des polyphosphates et des orthophosphates qui peuvent inhiber très nettement la multiplication de plusieurs espèces, en prolongeant la durée de conservation du produit fini (Wagner, 1986).

3.2.2. Matières premières laitières - Poudre de lait

La poudre de lait écrémé tend à améliorer la qualité et la stabilité des traités les fromages analogues.

- Lactosérum

L'industrie du fromage fondu s'intéresse à incorporer des protéines de petit-lait en fromage de processus pour des raisons économiques. Cependant, l'incorporation de protéines de lactosérum en fromage de processus présente de nombreux défis tels que l'effet sur la texture et la saveur (Wagner, 1986).

4. Technique de fabrication de fromage analogique

4.1. Méthode de fabrication:

Un procédé typique de fabrication implique les étapes suivantes: addition simultanée de quantités nécessaires d'eau et d'ingrédients secs (par exemple la caséine, sels de fonte), l'addition de l'huile et la cuisson à environ 85 O C (en utilisant une injection directe de vapeur), tout en cisaillant en continu jusqu'à l'obtention d'une masse homogène. Les matières aromatisantes (par exemple enzyme fromage modifié (EFM), distillat de départ) et le régulateur de pH (acide citrique par exemple) sont ensuite ajoutés. le mélange est réalisé dans un cuiseurs à double vis horizontales (par exemple Damrow, Blentech), fonctionnant à une vitesse de l'ordre de 40 tours par minute (Guinée et al, 2004).

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Synthèse bibliographique

L'addition de l'acide à la fin de la fabrication, permet de regeler le pH et aussi contribue à une plus grande séquestration du calcium par le sel émulsifiant (par exemple le phosphate de sodium). Tous ces éléments conduisent à une meilleure émulsion d'huile végétale dans la matrice protéique. L'addition d'ingrédients aromatisants vers la fin du traitement, réduit au minimum la perte des matières volatiles et des arômes à cause de l'usage des températures élevées dans la production des fromages analogues.

4.2. Spécification de fabrication:

4.2.1. Substitution de protéine de lactosérum et de l'amidon :

Les chercheurs ont tenté de remplacer une partie de la caséine /caséinates par les protéines végétales et /ou de l'amidon qui sont beaucoup moins cher que les ingrédients naturels. L'augmentation du niveau de substitution de la caséine présure en protéines totales de lait, de l'ordre de 0-50% ont abouti à une diminution de la fluidité des fromages. L'incorporation de protéines de lactosérum comme un substitut de la caséine nuie à la fluidité et provoque l'augmentation de la fermeté du produit. Par conséquent, les protéines de lactosérum devraient être limités à des niveaux de 1-3% p / p dans la production des fromages analogues (Asper, 1980).

Les protéines végétales, par exemple, le soja, l'arachide ou la protéine de blé donnent des résultats variables en fonction de la préparation des ingrédients et le type et le niveau des autres ingrédients utilisés dans la formulation. Un niveau de substitution de la caséine supérieur à 20% en poids / poids de la protéine totale par les protéines végétales, entraîne la production des fromages analogues généralement à une qualité inférieure par rapport à celui produit en utilisant exclusivement de la caséine. Parmi les problèmes rencontrés lors de l'utilisation des protéines végétales à des niveaux élevés, réduction de l'élasticité et de la fermenté, un corps adhésif / collant, et un goût désagréables (Guinée et al, 2004).

L'amidon a été incorporé dans le fromage imitation, principalement pour remplacer la caséine qui est plus cher (Zwiercan et al., 1987; Mounsey et O 'Riordan, 2001). L'amidon de maïs natif est le plus utilisé préférentiellement utilisé dans le commerce, que des amidons provenant d'autres sources et de différents types de modifications (prégélatinisés et / ou chimiquement ou enzymatiquement modifié).

L'amidon natif peut être utilisé à des concentrations de 2-4% pour remplacer environ 10-15% de la caséine totale du fromage analogue. Mounsey et O 'Riordan (2001) ont observé une réduction de la cohésion dans les fromages analogues contenant un taux élevé d'amidon.

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Synthèse bibliographique

La dureté de ces fromages a augmenté lors de l'utilisation des amidons de blé, de pomme de terre et l'amidon de maïs, mais elle a été réduite par l'utilisation d'amidon cireux de maïs ou de riz.

4.2.2. Substitution de matière grasse

Depuis de nombreuses années, les produits fromagers synthétiques ont été réalisés en remplaçants la matière grasse traditionnellement présente dans le fromage naturel par une autre, moins cher, graisse animale ou végétale. Dans presque tous les cas, les fromages synthétiques sont offerts à moindre coût, ce qui était probablement le facteur le plus important dans l'acceptation initiale de ces produits laitiers synthétiques. Au cours des dernières années, et, avec la sensibilisation accrue du public aux dangers de cholestérol qui se trouve dans les graisses animales, les produits fromagers synthétiques dans lesquels la matière grasse est remplacée par une graisse végétale ont gagné en popularité (Kong- Chan et al, 1991).

Différentes procédures de substitution de la matière grasse laitières avec de l'huile végétale hydrogénée, comme le soja, d'arachide, de palmiste, graines de coton, noix de coco ou de maïs ont été développés (Arellano-Gomez et al, 1996). L'utilisation de matières grasses végétales peut donner au fromage une cohérence qui le rend plus adapté pour certaines applications. L'huile de soja confère une dureté et une adhérence pour les succédanés de fromages, mais risque de diminuer leur cohésion et leur souplesse. Un effet inverse a été observerlors de l'usage l'huile de soja et de matière grasse (Lobato-Calleros et al, 1997). Des fromages analogues formulés avec des proportions différentes d'acide butyrique et / ou de l'huile de soja ont montré d'importantes variations de texture (Arellano-Gomez et al, 1996).

5. Avantage de production de fromage analogue

Selon Guine et al., (2004), les fromages analogues sont de plus en plus utilisées dans le secteurs agroalimentaires en tant qu'ingrédient de recettes des aliments formulés à base de viandes ou même dans les pâtes . Ces auteurs ont indiqué aussi que les fromages analogues ont les avantages suivants :

- Un coût de production beaucoup plus réduit que celui des fromages naturels à cause de la substitution de la graisse du lait par l'huile végétale qui est mois coûteuse.

- Absence de maturation donc rapidité de production.

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Synthèse bibliographique

- Possibilité d'incorporer d'autres éléments dans la formule ce qui permet de créer facilement de nouveaux fromages.

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Matériels et Méthodes

Matériels et

méthodes

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Matériels et Méthodes

Lieu de travail

Le travail a été réalisé dans une fromagerie située dans le gouvernorat de Sousse, dont le

nom restera anonyme pour des raisons professionnelles. Les spécialités fromagères fabriquées

par cette société sont :

- Mozzarella traditionnelle

- Ricotta

- Fromage blanc

- Provolone, caccio cavello

- Edam

- Gouda

- fromage râpé

I. Equipements de production

1. Le cuiseur

Le système de cuisson du fromage analogue utilise une technologie de double agitation horizontale qui permet d'obtenir une texture et une cuisson homogène du produit fini (figure 3). Le cuiseur est équipé d'un agitateur à double vis (figure 2) en contre rotation qui malaxe délicatement le fromage tout en exerçant un effet de cisaillement qui améliore la qualité du produit. La «double action» des deux agitateurs adjacents déplace le fromage dans des directions opposées permettant de rapprocher la texture du fromage analogue à la texture naturelle. L'action de mélange combine parfaitement les ingrédients qui donnent au produit final une texture lisse et naturelle. La clé pour une cuisson uniforme est la pression de vapeur de T= 360°C qui permet de fusionner les particules de fromage. Ce cuiseur a la capacité de produire 2000 kg par jour. Le cuiseur est équipé par un système d'entraînement de l'agitateur à vitesse variable et un système de contrôle de température du fromage tous le long du cycle de cuisson.

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Matériels et Méthodes

Figure 2 : Vis mélangeuses

Figure 3 : Cuiseur

2. Clipeuse

La fromagerie est équipée d'une double clipeuse automatique qui permet la fermeture des boyaux de mozzarella par pose d'un lien `clip' à deux fils métalliques recouverts de plastique. La clipeuse (figure 4) est installée sur un châssis roulant. Elle est synchronisée par un poussoir permettant de ressortir des boyaux de diamètres variant de 10 mm à 30 mm. Ce matériel a un rendement maximum de 130 coups / min selon le diamètre et le poids du produit.

Figure 4 : Clipeuse des boyaux (SM 40P)

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Matériels et Méthodes

3. Chaîne de refroidissement

Figure 5 : Chaîne de refroidissement

Figure 6 : Refroidissement de mozzarella

La chaîne de refroidissement (figure 5 et 6) est composée d'une ligne automatique pour le refroidissement et le raffermissement de la Mozzarella et des fromages à pâte filée. La ligne se compose d'une cuve monobloc fabriquée complètement en acier inoxydable, avec le fond incliné en pente adéquate pour consentir la décharge totale et une meilleure efficacité de lavage. Afin d'éviter le choc thermique qui pourrait provoquer l'écorchure et l'endommagement de la structure et de la surface des boyaux de mozzarella, l'eau de refroidissement circule en contre-courant, autrement dit, en direction opposée par rapport à l'avancement du produit. La température de l'eau de refroidissement est contrôlée automatiquement par un thermorégulateur expressément dédié à cette fonctionnalité. L'avancement et le transport des mozzarelles avec le système breveté s'effectuent en exploitant la différence de densité existante entre l'eau et le produit. Les grilles de transport du produit positionnées sur le fond de la cuve sont dotées d'une série de mouvements horizontaux et verticaux alternés qui provoquent l'avancement du produit vers la fin de la ligne de manière délicate pour conserver au mieux la forme des boyaux de mozzarella.

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Matériels et Méthodes

4. Râpeuse

C'est une machine de broyage des fromages durs pour l'obtention de fromage râpé. La râpeuse peut râper jusqu'à 40 kg de fromage à l'heure.

Figure 7: Machine de râpage des fromages

5. Machine d'emballage sous vide

C'est une machine qui sert à évacuer la totalité de l'air de l'emballage et de le sceller, permettant ainsi de prolonger la durée de conservation des produits finis. La machine d'emballage sous vide (figure 8) permet la soudure de la partie supérieure et inférieure de l'emballage à l'aide d'un fil, tout en assurant la fonction de coupure de l'emballage.

Figure 8 : Appareil d'emballage sous vide

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Matériels et Méthodes

II. La matière première utilisée dans la fabrication des fromages

A part le lait cru, la majorité de la matière première et des additifs sont importés. Chaque réception de produit de fabrication est accompagnée d'une fiche de renseignement sur ce dernier, qui par la suite déposé dans un endroit spécifique de stockage.

1. Matière première séchés

1.1. Protéines fromageables (la caséine présure)

C'est un produit granulé riche en protéines, préparé à partir de lait écrémé frais pasteurisé, par coagulation enzymatique qui est la présure. C'est un produit importé par la fromagerie sous le nom de « LACTALIS ingrédients », emballé dans des sacs en papier, doublés en polyéthylènes et réglés à 25 kg.

Figure 9 : Produit caséine présure

La caséine présure se caractérise par des spécifications physiques, chimiques et bactériologiques qui sont indiqués dans la fiche (voir fiche technique de caséine présure moulu dans les annexes) et présentées dans les tableaux 24, 25 et 26.

Tableau 24 : Critère physique de poudre de caséine

Critères physiques
couleur	blanche à crème
Gout et odeur	Nature, franc , fraiche
pH	6,8 - 7, 3

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Matériels et Méthodes

Tableau 25 : Critères chimiques de poudre de caséine

Critères chimiques
protéines (%)	mini 90
Humidité (%)	max 10
Matière grasse (%)	6,8-7,3
Lactose(%)	max 0.2
Matière minérale (%)	mini 7.5
Calcium(%)	approx 2,8 - 3,3
Plomb / Arsenic (ppm)	max 1
Cadmium (ppm)	0.05
Nitrites	absence

La caséine est stockées dans une chambre de stockage à humidité relatives < 65% et à température 5<T<25°C. La caséine doit être éloignée de toute source des odeurs parasites qui peuvent la contaminer facilement.

Tableau 26 : Critère microbiologiques de caséine en poudre

Critères microbiologiques
Levures / moisissures / g	<50 ufc
germes totaux /g	< 30 000 ufc
Coliformes/ 1g	Absence ufc
Clostridium perfringens/ 1g	<1 ufc
Salmonelle /375g	Absence

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Matériels et Méthodes

Listéria monocytogéne /25g

Absence

Dans la fromagerie, le chef de production prend en considération la granulométrie de la caséine en poudre lors de la fabrication. Il y a 2 types de granulométries utilisés :

? La granulométrie 90 mesh = 200 microns est utilisé pour la fabrication des blocs, Edam, Gouda.

? La granulométrie 30 mesh= 630 microns utilisé pour la production de la mozzarella.

1.2. Protéine sériques : lactosérum 35%

C'est un produit non hygroscopique en poudre à forte solubilité, obtenu à partir de la pulvérisation du sérum de fromage liquide et frais auquel on a réduit la teneur en minéraux. Il y a plusieurs types de lactosérums. La fromagerie concernée par cette étude utilise un sérum

acide dont le nom commercial est « wheyco » ayant une concentration de 35% en protéines

dans la matière sèche. Le sérum sert pour l'augmentation de la valeur nutritionnelle des fromages analogues, ainsi que pour l'amélioration de la texture et la réduction du coût de production.

Figure 10 : Le lactosérum en poudre

Le sérum est présenté sous forme de poudre homogène et fine de couleur crème, à saveur et odeur lactées, dont les caractéristiques sont situées dans les tableaux 27 et 28

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Matériels et Méthodes

Tableau 27 : Les caractéristiques physicochimiques de lactosérum en poudre

Critères physicochimiques
pH	5.80 - 6.20
protéines (%)	34.5 - 36.0
Humidité (à 87°c) (%)	max. 4.0
Matières grasse (%)	max. 3.84
Lactose(%)	min. 46.0
Matières minérales(%)	max. 6.5
Densité apparente g / l	350 - 550

Le lactosérum doit être conservé dans un endroit frais, sec et obscur loin des fortes odeurs.

Tableau 28 : Les caractéristiques microbiologiques de lactosérum en poudre

Critères microbiologiques
Levures / moisissures / g	max10 ufc
germes totaux /g	max 20 000 ufc
Coliformes/ g	max 10 ufc
Escherichia coli négatif /g	1 ufc
Salmonelle / 25g	Absence
Listéria monocytogéne /25g	Absence

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Matériels et Méthodes

1.3. Poudre de lait : lait entier

C'est du lait pasteurisé, déshydraté et concentré à 40 - 55% de matière sèche, utilisé dans l'industrie fromagère comme un ingrédient de bonnes propriétés nutritionnels , riche en protéine 23% , et contient 26% de matières grasses .

Figure 11 : Le lait en poudre

1.4. Epaississant : amidon

Il y a 2 types d'amidon utilisés dans la fromagerie : amidon modifié et amidon de mais

? Amidon natif « Royal Lion » importé de Hollande, est employé dans la production des fromages pour des raisons esthétiques des produits, il participe aussi à la prolongation de la durée de conservation mais le plus important c'est qu'il permet de réduire le coût de production.

Figure 12 : Amidon non modifié

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Matériels et Méthodes

? L'amidon modifié : c'est un amidon modifié par action enzymatique, importé de l'Espagne. Cette modification est réalisée dans le but de donner des propriétés particulières. Les amidons modifiés utilisés dans la fromagerie sont ; l'adipate de diamidon acétylé (E1422) importé sous le nom de « ROQUETTE » (voir certificat d'analyse dans les annexes) qui est produit par l'action de l'acide acétique anhydride et d'acide adipique anhydre sur l'amidon. Le phosphate de diamidon hydroxypropylé (E1442) sous le nom commercial « AVEBE », obtenu en traitant l'amidon avec du trichlorure de phosphoryle [phosphore, oxychlorure], puis estérification avec de l'oxyde de propylène . Chacun des deux types d'amidon exerces un rôle particulier dans le fromage.

? E1422 : Il est utilisé dans la production de tous les types de fromages dans le but d'améliorer la stabilité du produit et la résistance aux contraintes des procédés de fabrication alimentaire telle que le pH et la température. La dose d'utilisation habituelle varie de 0.5% à 3.5%, plus rarement jusqu'à 5%.

Figure 13 : Amidon modifié

? E1442 : Cet amidon réticulé utilisé lors de râpage des fromages afin d'éviter le colmatage de chevelures de fromage râpés. Cet additif est caractérisé par la capacité d'absorption de l'eau libre dans la pâte et participe à l'augmentation de la viscosité chez autre produit fini.

1.5. Acidifiant : acide citrique (E 330)

C'est un additif importé par la fromagerie sous le nom de « TTCA » et fabriqué en Chine (voir certificat d'analyse dans les annexes). Ce sont des cristaux incolores, inodores à goût fortement acide. Cet additif est ajouté à la fin de la fabrication du fromage dans le but

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Matériels et Méthodes

d'ajuster le pH du fromage analogue, et pour une meilleure stabilité des produits. Le pH optimal des fromages analogues est compris entre 5,9 et 6,1. À des valeurs de pH <5, le fromage devient dur par contre à pH > 6 le fromage devient mou et microbiologiquement dangereux.

1.6. Conservateur : Sorbate de potassium (E202)

Le sorbate de potassium est un conservateur de fromage à usage limité (100mg /kg) sert à inhiber la croissance des levures et moisissures et de certaines bactéries. Ce produit est aussi fabriqué en chine par la société China Tianyu chemical co,limited (voir le certificat d'analyses dans les annexes).

1.7. Emulsifiants : citrate de sodium (E331)

Le citrate de sodium, appelé aussi citrate trisodique est obtenu par un mélange de soude et d'acide citrique. C'est un additif alimentaire utilisé comme régulateur de l'acidité, séquestrant, émulsifiant ou stabilisant ( voir certificat d'analyse dans les annexes).

Figure 14 : Le citrate de sodium

1.8. Les kasomels

Dans la fromagerie les kasomels employées sont le kasomel 1112(E339), kasomel 3138(E452) (voir fiche technique des kasomel dans les annexes) .Ce sont des produits cristallins à graines fines.

? Kasomel 1112 : ou phosphate de sodium utilisé comme correcteur d'acidité pour atteindre un pH compris entre 5,6 et 5,7.Des valeurs de pH inférieures à 5,6 conduit à la séparation de la phase grasse et à la perte ultérieure de fusion. Par contre un pH de plus de 5,7 conduit à la prolifération des bactéries.

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Matériels et Méthodes

? Kasomel 3138 : ou polyphosphate, son utilisation permet d'obtenir une texture de fromage extensible et ferme à une température de fusion faible. Cet additif est utilisé essentiellement lors de la fabrication des fromages à tartiner ou slices. Dans la fromagerie il n'y a pas de production de ces types de fromages donc ils sont utilisés avec des quantités faibles juste pour améliorer le texture.

Les kasomels sont très sensibles à l'humidité. Lorsqu'ils sont stockés dans un environnement humide, ils deviennent durs et très difficile à dissoudre au cours de la fonte même à une haute température.

2. La Matière grasse

2.1. Huiles végétales

Ces huiles sont constituées de glycérides, de cholestérol, et d'acides gras saturés et insaturés .Le type d'huile employé dans la fromagerie est l'huile de palme raffinée, blanchie, et désodorisée, commercialisée en Tunisie sous le nom de « TU.CO.GRAS » (voir certificats d'analyses dans les annexes).Elle présente l'inconvénient d'une teneur élevée en acides gras saturés.

Figure 15 : la graisse de palme

2.2. Beurre :

Vu son coût élevé, cet ingrédient est utilisé dans un seul type de fromage, qui est le fromage gruyère, afin d'améliorer le goût et de simuler le goût du vrai fromage gruyère (voir fiche d'analyses dans les annexes).

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Matériels et Méthodes

Figure 16 : Le beurre

2.3. Pâte fraîche

Cette dernière est obtenue après une coagulation du lait par voie enzymatique. C'est une méthode utilisée par la fromagerie dans le but de conserver le lait sous forme de pâte qui est ensuite transformée en provolone, scamorza et mozzarella.

La fabrication de pâte est réalisée comme suit : Le lait réceptionné (400 litres) dans lequel on ajoute 1 kg de sel, est orienté pour la thermisation par injection de vapeur jusqu'à la température de 35°C. La température doit être suivie par le thermomètre afin d'éviter qu'elle dépasse les 40°C. A 37°C, une quantité de présure bien déterminée (100 ml) est ajoutée progressivement avec l'agitation. Après un temps de repos, on remarque une formation d'un coagulum (masse protéique), sous l'action de l'enzyme ajoutée. Une étape de décaillage est nécessaire avec l'ajout de l'eau à 90°C pour une meilleure séparation entre la caséine et le petit lait. Le lactosérum est récupéré à l'aide d'une pompe afin d'être utilisé pour la fabrication de ricotta. La pâte est récupérée dans des cuves pour la réalisation de l'étape de broyage. L'étape de broyage est procédée par un essorage de la pâte afin d'éviter la formation de moisissures. Enfin, la pâte fraîche est stockée dans des caisses couvertes dans une chambre froide à 4°C.

3. Les sels

Le sel (fin) joue un rôle très important dans les fromages. Il agit non seulement sur la saveur mais aussi il a une action sélective sur les microorganismes se trouvant dans les fromages, et ayant une sensibilité pour le sel marin. Ce dernier est la base de composition de la solution de saumure qui est préparée par l'ajout de 1 kg de sel marin dans 10 litres d'eau.

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Matériels et Méthodes

A l'immersion des fromages dans la saumure, il y a une absorption du sel par ces fromages d'une part, et le passage du petit-lait des fromages dans la saumure d'autre part. Ce phénomène engendre une réduction de la concentration en eau des fromages. De même, une partie de l'acide lactique, des protéines et des sels minéraux passent du fromage dans la saumure. La conséquence de cette étape est la diminution de la perméabilité de la croûte des fromages à l'eau et aux substances dissoutes dans la phase aqueuse. Un bon saumurage est effectué à une température <10°C et à un pH : 5,15 - 5,25.

4. Les aromatisants et les colorants

Les aromatisants utilisés dans la fromagerie sont l'arôme type EDAM T07254 (voir bulletin d'analyse dans les annexes), l'arôme type GOUDA T017822, l'arôme type cheddar et l'arôme type gruyère, importée sous le nom commercial « Nactis ». L'arôme est ajoutée à la fin de la fabrication des fromages à une dose comprise entre 600 et 700 ml pour 250 kg à 350 kg (poids de recette).

Figure 17 : Aromatisant Edam

Le colorant utilisé par la fromagerie est le rocou 160b : Pigment rouge-orange extrait de l'enveloppe de la graine du fruit du Rocouyer. Ce colorant sert pour donner aux fromages Gouda et Cheddar une couleur jaune-orange spécifique.

Matériels et Méthodes

Figure 18: Colorant fromage pur le Rocou

5. L'enzyme: présure (Maxiren)

Maxiren est la chymosine de l'enzyme de fabrication de fromage. Il est identique au produit naturel de l'animal, mais est obtenue par fermentation par le Kluyveromyces lactis qui est une souche génétiquement modifiée. Maxiren (voir certificat d'analyses dans les annexes) induit la coagulation du lait par hydrolyse de la liaison phénylalanine-méthionine de la caséine kappa. Le temps de coagulation est inversement proportionnel à la concentration en enzyme. L'activité optimale pour le lait cru est atteinte à 42,5 O C et à pH 6,6. La chymosine est inactive à des températures supérieures à 45 O C et inférieures à 15 O C. Dans la fromagerie la solution liquide de présure est obtenue par l'ajout de 520 mg de masse de chymosine dans un litre d'eau.

La présure doit être stockée à 4°C, dans un emballage bien fermé et à l'abri de la lumière pour éviter de décliner son efficacité de coagulation.

.

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Figure 19: Présure Maxiren granulée

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Matériels et Méthodes

III. Types de fromages produits par la fromagerie

La société fromagère concernée par cette étude est spécialisée dans la fabrication des fromages à base de lait, tel que la ricotta, les fromages frais, la mozzarella et les fromages à base de caséine en poudre tels que le Gouda, l'Edam, la Gruyère et le fromage râpé.

1. Les fromages

1.1. Les fromages à base de lait 1.1.1. Fromage non affiné ? La ricotta

C'est un fromage de lactosérum, produit par une précipitation acide du mélange lactosérum et lait cru et parfois de lactosérum poudre 5%. Sa texture consiste en une pâte fraîche de couleur variant de blanc au jaunâtre. Le pH optimum de fabrication de ricotta varie de 5.2 à 5.5, avec un ES qui est 35% et le taux de MG/ES est de 10% (NT14.119(1988)). Les caractéristiques microbiologique (NT16.40(1988)) de la ricotta consiste en :

? Coliformes totaux à 30°C : 10² ufc/g

? Staphylococcus aureus : 10² ufc/g

? Salmonelles et Listéria: absence

La ricotta a une date limite de consommation (DLC) allant de 15 jours jusqu'à 20 jours.

Figure 20 : Ricotta

? Le fromage frais

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Matériels et Méthodes

C'est un fromage blanc à pâte fraîche obtenu par coagulation enzymatique « présure » égoutté et non affiné. La texture du fromage frais consiste en une pâte molle, de couleur blanche, lisse, onctueuse, développant une saveur acidulée. Le fromage frais se caractérise par un pH > 5,2 une teneur en matière sèche de 50% et de taux de matière grasse variant de 20 à 40% (NT14.119(1988)). Quand aux Caractéristiques microbiologiques ; elles sont identiques à celles de la ricotta. La DLC du fromage frais ne doit pas dépasser 15 jours.

Figure 21 : Fromage blanc

? Mozzarella

C'est un fromage typique d'origine italienne, obtenu par une coagulation de lait de vache par l'action de présure. Ce fromage ne possède pas de croûte et peut se présenter sous diverses formes. La société commercialise ce produit sous le nom de « mozzarella traditionnelle », en forme de boules. La texture de ce fromage consiste en une pâte filée, élastique composée de longues fibres de protéines parallèles, sans présence de grains de caillé et de couleur typique blanche. Pour avoir un filage correct, le pH de la mozzarella doit être situé entre 5.15-5.20 (codex STAN 262-2006). Le taux de matière grasse dans la mozzarella est de l'ordre de 40 à 50% par rapport aux extraits secs. Les caractéristiques microbiologiques sont semblables aux fromages précédents. La mozzarella a un DLC allant jusqu'à 2 mois.

1.1.2. Fromage affiné

La fromagerie est spécialisée dans la fabrication d'un fromage affiné qui est le provolone ou le caccio cavello. C'est un fromage affiné à pâte ferme/semi-dure. La pâte a une couleur blanche cassée ou ivoire à jaune pâle ou même carrément jaune. Il se prête à la coupe

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Matériels et Méthodes

et au râpage lorsqu'il est plus vieux. Les trous de gaz sont généralement absents, mais la présence de quelques ouvertures et fissures est acceptable. Le fromage est généralement cylindrique ou en forme de poire appelée `'caccio cavello». Dans la fromagerie on rencontre des problèmes de formation de moisissures au cours d'affinage (20 jours), cela est du a un environnement d'affinage un peu humide. Pour remédier à ce problème une étape d'enlèvement de moisissures par l'eau salée est nécessaire. Le provolone est commercialisé soit en portion ou en cylindre, fumé ou non fumé. La texture avant l'affinage est fibreuse composée de longues fibres de protéines parallèles. Ce n'est qu'après l'affinage que la texture devient dure. Le provolone a une teneur en MG de 45% à 50% (codex STAN 272-1968). Il doit avoir les caractéristiques (NT16.40 (1988)) microbiologiques suivantes :

? Staphylococcus aureus : <10³ufc/g

? E .coli : min: 10²ufc/g ; max: 10³ufc/g

? Salmonelle et listéria : absence La DLC de provolone est de 1 an.

Figure 22 : Caccio cavello

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Matériels et Méthodes

Figure 23 : Provolone

1.2. Fromage à base de caséine en poudre

Les fromages produits à base de caséine en poudre ne sont pas considérés comme fromage naturel mais comme fromage analogue. Les fromages analogues produits par la fromagerie sont : Gouda, Edam, fromage râpé et Mozzarella. Ces fromages sont commercialisés sous une dénomination commerciale spécifique. Ce sont des fromages fabriqués à base de constituants tels que caséine, des graisses non laitières et des protéines laitiers, répondant à des exigences spécifiques. Ils sont de plus en plus commercialisés en raison de leur faible prix et de leur efficacité lors de l'usage dans la restauration. Ces fromages se caractérisent par des propriétés physicochimiques et microbiologiques proches des fromages produits à base de lait frais.

? Gouda

C'est un fromage à pâte molle de forme ronde de couleur jaune pâle, développant une odeur spécifique à cause de l'arôme ajoutées pour imiter le gouda fabriqué a partir de lait cru. Le Gouda subie un affinage de 1 jours dans une température de 4°C dans le but de durcir et ainsi de pouvoir l'enrober par une cire alimentaires jaune. La texture avant affinage est très visqueuse, mais après affinage, elle devient une pâte molle. Le gouda à une teneur en MG variant de 40% à 50%, ES entre 48% à 51% et un pH entre 5,6 et 5,7 (codex STAN 2651966). Le Gouda doit être conforme aux caractéristiques microbiologiques (règlement (CE)N°1441/2007) suivantes :

? Staphylococcus aureus : 10³ufc/g

? E. Coli : min100ufc/g, max : 1000ufc/g

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Matériels et Méthodes

? Salmonelle et listéria : absence

Le gouda peut être conservé pendant 3 mois à une température de 4°C.

Figure 24 : Gouda

? Edam

C'est un fromage semblable au Gouda, cependant il a une couleur et une arôme différente. L'Edam est de couleur jaune foncée par le fait de l'ajout du colorant le rocou et d'un arôme similaire de l'edam naturel. Le produit fini est conditionné par un enrobage avec la cire rouge.

Figure 25 : Edam

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Matériels et Méthodes

? Fromage râpé

C'est un fromage à pâte extra dure. Il subit un affinage pendant 2 jours à une température de 4°C afin d'être prêt pour le râpage. Sa texture avant affinage est molle mais après affinage elle durcit. Après râpage on doit obtenir un fromage friable à chevelure non colmatée. Le fromage râpé à un taux de MG de l'ordre de 32%, un pH compris entre 5,6- 6 et un taux de ES/g variant de 60 à 63%( codex STAN 283-1978).

Les caractéristiques microbiologiques (règlement (CE)N°1441/2007) du fromage râpé sont les suivantes :

· Staphylococcus aureus :< 10³ ufc/g

· E. Coli : min 100 ufc/g, max : 1000 ufc/g

· Salmonelle et listéria : absence

La DLC du fromage est de 3 mois dans un endroit frais 4°C.

? Mozzarella

C'est un fromage filé, lisse de couleur blanche, commercialisé sous le nom de « Mozzarella Sousse » en boyaux. La fromagerie essaye de rapprocher l'élasticité de la mozzarella analogue à la mozzarella naturelle par le suivi des ingrédients ajoutés et par le réglage des paramètres physicochimiques qui sont : ES/g : 48-50%, pH : 5,6- 5,7 et MG/ES : 40- 50% (codex STAN262-2006). Quand aux caractéristiques microbiologiques selon la règlementation (CE) N°1441/2007), elles sont comme suit :

· Coliformes totaux à 30°C :< 10² ufc/g

· Staphylococcus aureus :< 10² ufc/g

· Salmonelles et Listéria : absence

La mozzarella peut être conservée pendant 2 mois dans une chambre frigorifique à 4°C.

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Matériels et Méthodes

Figure 26 : Mozzarella

2. La méthode de fabrication

2.1. Processus de fabrication de ricotta

La coagulation du lait (50 litres) est produite par précipitation par l'acide citrique (450 g) à chaud, du mélange composé de lactosérum (400 litres) et de lait chauffé à 60°C avec l'ajout de sel (2 kg). La température de chauffage est augmentée de 80°C à 90°C afin de mieux déclencher la floculation (figure27). Il se forme un amas de protéines coagulées séparé à l'aide d'écumoire (figure 28), et récupéré dans des pots en plastique alimentaire à l'aide d'une louche (figure 29). Les pots sont mis sur un bac de décantation pour l'égouttage du lactosérum (voir diagramme de fabrication en annexe).

Figure 27 : Traitement thermique du lait

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Matériels et Méthodes

Figure 28 : Formation d'un amas protéiques

Figure 29 : Récupération par écumoire de ricotta

Le produit est conditionné dans des pots en plastique alimentaire perforés pour s'assurer de l'égouttage de la pâte. Pour protéger la ricotta des impuretés pouvant provenir de l'air ambiant par un film en plastique alimentaire. Elle est emballée sous vide. La ricotta est pesée puis stockée dans une chambre froide à T = 4°C.

2.2. Processus de fabrication du fromage blanc

Le lait avec le sel (2 kg) subit un traitement thermique à T= 72°C pendant 1 à 5 mn visant à dénaturer une partie des protéines sériques. Ce mélange est refroidie à 37°C par une agitation mécanique pour pouvoir ajouter la présure (200 ml/ 400 L). Une masse protéique se forme à la surface, tandis que le lactosérum reste en dessous. Cet amas protéique est décaillé par ajout d'eau à 90°C, pour permettre le rejet du lactosérum. Le lactosérum est récupéré à l'aide d'une pompe et conservé pour la production de la ricotta (voir diagramme de

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Matériels et Méthodes

fabrication en annexe). Le fromage est récupéré dans des pots en plastique pour l'égouttage. Le produit est conditionné sous vide à la livraison dans des sachets plastiques alimentaires. Après pesage il est stocké dans une chambre froide à 4°C.

2.3. Processus de fabrication de la Mozzarella traditionnelle

La mozzarella traditionnelle est produite à partir de la pâte du lait déjà en stocke dans les frigos. La pâte de lait est broyée puis malaxées avec de l'eau chaude (80°C à 90°C) pendant 5 minutes. Ce malaxage à chaud facilite la dilatation de la pâte et la rend plus filamenteuse. La pâte est mise à l'aide d'une machine dans des moules sphériques qui sont immédiatement refroidies dans une eau à T= 9°C pendant 15 minutes. Les boules de la mozzarella sont transférées par la suite dans une eau salée et y restent pendant 10 min (voir diagramme de fabrication en annexe). Après égouttage, les boules de mozzarella sont emballées sous vide, dans du plastique alimentaire, puis pesées et stockées à 4°C dans une chambre froide à 4°C.

2.4. Processus de fabrication de provolone

Le provolone est produite à partir de la pâte du lait déjà en stocke dans les frigos. La pâte de lait est broyée puis malaxées avec de l'eau chaude (80°C à 90°C) pendant 5 minutes. Ce malaxage à chaud facilite la dilatation de la pâte et la rend plus molle. Le fromager à le délicate tâche de modeler le fromage tout en évitant la moindre bulle d'air ou de liquide dans la pâte de tel façon que la surface extérieur devienne lisse et uniforme. Après une étape de moulage (provolone sous forme de cylindre et scamorza comme une poire)( figure 30), vient l'étape de salage. Après saumurage de 12 h, le provolone ou scamorza est retiré de la saumure et mis dans des filets. Le fromage est suspendu sur des supports pour un minimum de 20 jours d'affinage dans une chambre à T°= 20°C, et de faible luminosité (Voir diagramme de fabrication dans l'annexe).

Matériels et Méthodes

Provolone

Scamorza

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Figure 30 : Affinage des fromages

Le provolone et le scamorza sont conditionnés dans des sachets alimentaires sous vides, et sont commercialisés soit en portions ou en forme complète. Le produit fini est stocké dans une chambre froide à T= 4°C.

2.5. Processus de fabrication de Gouda

Un mélange de poudre de caséine, d'amidon, des matières grasses, des matières protéiques, du sel, des correcteurs d'acidité et de texture et de l'arôme Gouda est pasteurisé à température de 72°C pendant 15 min dans le cuiseur. La pâte cuite est versée dans le poussoir qui sert à remplir directement les moules rond de Gouda (figure 31). La pâte en moules est stockée dans une chambre dite chambre de produit semi- finis à T°= 6°C pendant 1 jours pour l'affinage. Le Gouda est démoulé pour être trempé dans une cire jaune, puis stocké dans une chambre froide à 4°C. (Voir diagramme de fabrication en annexe).

Figure 31 : Gouda dans les moules

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Matériels et Méthodes

2.6. Processus de fabrication de l'Edam

Le processus de fabrication de l'Edam est identique à celui du Gouda. Il diffère uniquement au niveau de l'arôme ajouté, de la couleur et de la cire de conditionnement. L'Edam est aromatisé par un arôme « Edam », coloré par le rocou de couleur jaune orange et enrobé par une cire rouge.

2.7. Processus de fabrication de fromage râpé

La caséine en poudre, l'amidon, le sel, les matières protéiques et les kasomels sont homogénéisés à température T= de 65°C pendant 10 min. La pâte cuite est versée dans le poussoir qui permet de remplir les moules en bloc qui sont transportés en chariots vers la chambre de stockage à 4°C. Après 1 ou 2 jours, les blocs de fromage sont démoulés et orientés vers le râpage (Voir diagramme de fabrication en annexe). Le fromage râpé est conditionné dans des sachets en plastique alimentaire qui sont pesés et stockés dans une chambre froids à T = 4°C.

2.8. Processus de fabrication de Mozzarella

Figure 32 : Chaîne de production de la mozzarella

La caséine en poudre, l'amidon, le sel, les matières protéiques et les kasomels sont pasteurisés à une température de 63°C pendant 30 min. La pâte cuite est transportée vers l'extrudeuse permettant le conditionnement de mozzarella en boyaux. Ces boyaux sont fermés des 2 cotés par une clipeuse. Les boyaux sont plongés directement dans l'eau froide à T= 9°C (figure 32). Après 30 min la mozzarella est transportée en caisses vers la chambre froide à 4°C.

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Matériels et Méthodes

IV. Contrôle de qualité réalisé dans la fromagerie

1. Contrôle de la qualité des matières premières des fromages analogues

Les matières premières des produits analogues (caséine, lactosérum, poudre lait )

sont importés et achetés selon des fiches d'analyses indiquant la composition les analyses physicochimique, microbiologique, date limite de conservation et les conditions de stockage ( voir les certificat d'analyses dans les annexes). Le responsable qualité contrôle la matière première reçue uniquement visuellement et par dégustation. Dans le cas où il y a un défaut, il refuse la réception du produit.

2. Contrôle de la qualité de lait cru

2.1. Echantillonnage

Dés l'arrivée du fournisseur du lait cru à la fromagerie, le responsable de la réception prélève un échantillon de lait cru pour les analyses au niveau du laboratoire. Dans un récipient bien propre de 1 litre, il prélève un volume bien précis de lait de chaque compartiment du camion citerne. Ce prélèvement est précédé par un mélange bien soigné de lait à fin d'obtenir un échantillon homogène et bien représentatif de toute la quantité de lait livrée par le fournisseur.

2.2. Les analyses physicochimiques de lait cru réalisés au niveau de laboratoire 2.2.1. Mesure de pH

La mesure du pH du lait est réalisée par un pH mètre portatif type « HANNA » (figure 33), après étalonnage aux pH = 7 et 4 par trempage de l'électrode dans un petit volume de lait prélevé dans un bécher.

Etallonage tampon 4

Affichage de pH

Electrode imbibée de Kcl

Etallonage tampon 7

Figure 33 : Un pH -mètre

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Matériels et Méthodes

Selon la norme tunisienne (NT14 -141), Le lait frais contient peu d'acide et son pH est voisin de la neutralité donc la norme de mesure du pH du lait cru est située entre 6.5et6.8.

2.2.2. Mesure de la densité

? Principe

La densité est mesurée en utilisant un lactodensimètre (figure 34). La détermination de la densité sert à l'étude du mouillage. C'est le rapport entre la masse d'un volume de lait et celle d'un même volume d'eau à 20 C.

Figure 34: Un thermolacto-densimétre

Selon la norme tunisienne (NT 14- 141), la densité du lait cru doit être = 1028 à 20°C. ? Mode opératoire

- Prendre un échantillon de lait, amener sa température à 20°C puis le mettre dans une éprouvette et plonger le lactodensimètre en lui donnant une légère rotation.

- Pour éviter des erreurs de lecture, il est nécessaire de se mettre bien en face du lactodensimètre, les yeux à la hauteur de la zone de lecture (figure 35).

- La valeur lue sur le lactodensimètre doit être =10280 à 20°C. Un lait dans lequel on a rajouté de l'eau aura une valeur inférieure à 1,028 (par exemple 1,025).

- Après chaque utilisation, le lactodensimètre est nettoyé par l'eau.

Matériels et Méthodes

Point de lecture de la densité

Figure 35: Un lactodensimètre trempé dans le lait 2.2.3. Mesure de l'acidité

? Principe

L'acidité est déterminée par le dosage de l'acide lactique à l'aide de l'hydroxyde de sodium à 0,11 moles/l. L'acidité est mesurée à l'aide d'un acidimètre (figure 36), permettant de savoir si les réactions d'acidification ont commencé ou pas dans le lait.

Colonne graduée Soude Dornic

Figure 36 : Un acidimètre

Pipettes

Soude (N/9)

Bécher

Phénolphtaléine

Figure 37: Les accessoires

ISBM Page 88

Matériels et Méthodes

? Mode opératoire

- Remplir le récipient de l'acidimètre par la soude Dornic.

- Remplir la colonne graduée de soude Dornic (0,11 N) en appuyant sur le récipient en

plastique.

- A l'aide d'une pipette, prélever 10 ml de lait.

- Verser cet échantillon dans un bécher.

- Ajouter quelques gouttes de Phénophtaléine dans le lait.

- Laisser couler, goutte à goutte la soude dans l'échantillon tout en remuant le lait.

- Attendre l'apparition d'une coloration rose pâle, persistant quelques instants.

- Lire sur la colonne. Le nombre de dixièmes de ml de soude versé indique l'acidité du

lait en degré Dornic.

- Si le niveau de la soude affleure la graduation 1.6 : le lait analysé titre 16° Dornic

(1°D=1 mg d'acide lactique ou 0,01% équivalent acide lactique).

2.2.4. Test à alcool

? Principe

Le test à alcool permet d'apprécier la stabilité thermique du lait en plus c'est un bon indicateur de l'état bactériologique du lait. Un lait contaminé coagule lors du test à l'alcool (figure 38).

Grumeaux

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Figure 38 : Coagulation du lait contaminé

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Matériels et Méthodes

? Mode opératoire

- Mesurer 2 ml de lait et 2 ml d'alcool éthylique 70°

- Mélanger ensemble dans un boite de pétri par réaction de rotation

- Si des grumeaux se forment, alors le lait est contaminé et doit être refusé.

3. Le contrôle de processus de fabrication

Aux principales étapes du procédé de fabrication, plusieurs paramètres doivent être suivis :

- Préparation, dosage: respect des proportions des ingrédients par contrôle des masses des ingrédients respectifs.

- Prémélange, mélange: homogénéité de la pâte, mesure du pH et de la teneur en eau et si possible de la teneur en matière grasse.

- Cuisson, fonte: temps et température de fonte, vitesse de brassage.

- Stabilisation thermique: temps et température de pasteurisation ou de stérilisation, temps et température de refroidissement.

- Conditionnement: température de conditionnement, absence de fils de fromage, pliage et étanchéité des soudures pour les emballages souples, suivi des masses, de l'étiquetage.

- Refroidissement : temps et température de réfrigération.

4. Contrôle de la qualité de fromage

4.1. Echantillonnage

Le responsable qualité prélève des échantillons de fromage au cours de la cuisson pour suivre la bon déroulement de ce processus et fait des corrections si possible. Il prélève aussi des échantillons à la fin de la cuisson pour réaliser des analyses physicochimiques.

Matériels et Méthodes

4.2. Les analyses physicochimiques de fromage réalisé au niveau de laboratoire 4.2.1. Mesure de pH

Les mesures du pH sont réalisées avec un pH-mètre (Model 9450, HANNA) en introduisant directement le sondes (pH et température) dans un échantillon de la pâte de fromage.

4.2.2. Mesure de l'humidité

? Principe

La détermination de l'humidité est réalisée par un dessiccateur (SARTORIW-M150) (figure 39) qui combine une balance avec un four. Son principe repose sur l'élimination de toute l'eau à une température de 103 #177; 2°C jusqu'à obtention d'un poids constant de la prise d'essai analysée.

Lampe halogène					Couvercle
Cuvette porte échantillon Afficheur d'extrait sec
Clavier

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Figure 39 : Dessiccateur (SARTORIW-M150)

? Mode opératoire

- Déposer un échantillon de fromage sur la cuvette et l'étaler afin d'éviter l'erreur - Appuyer sur la touche de lancement de séchage

- Fermer le couvercle

- Assurer que le dessiccateur fonctionne par l'allumage de la lampe halogéné, sinon on doit répéter le lancement.

- La fin du cycle est annoncée par une alarme sonore avec mémorisation de résultats.

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Résultats et discussions

Résultats et

discussions

ISBM Page 93

Résultats et discussions

Dans la première partie de ce travail, on a essayé d'étudier l'impact de la qualité physicochimique et microbiologique du lait cru accepté par la fromagerie, sur la qualité des fromages produits.

I. La production

1. La production annuelle

La figure 40 montre que la production totale annuelle des fromages de la société est en évolution progressive et croissante. En 7 ans d'activité, la production annuelle des fromages de la société a doublé. Elle est passée de 350 tonnes en 2007 à 720 tonnes en 2013. Depuis 2010, l'augmentation de la production est remarquable. Ceci est en fait du à l'introduction d'un nouveau produit par la fromagerie, qui est le fromage analogue. Durant les 3 premières années de production, la fromagerie produisait uniquement du fromage à base de lait frais ce qui explique la faible évolution de la production pendant cette période.

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

production (tonnes)

400

800

600

200

0

année

Figure 40 : Evolution de la production annuelle des fromages

2. La production mensuelle

En observant la figure 41, on peut noter que la production mensuelle des fromages est caractérisée par une irrégularité. Le pic de production a été constaté pendant le mois d'aout qui a coïncidé pendant cette année avec le mois de Ramadan. En plus, pendant la saison

ISBM Page 94

Résultats et discussions

estivale, la demande hôtelière augmente suite à l'affluence des touristes. On peut cependant constater une baisse remarquable de la production pendant les mois de septembre et octobre. Cette période est généralement caractérisée par une baisse de la production nationale en lait cru (période de basse lactation) ce qui peut expliquer cette chute de production.

70

60

50

40

production par tonnes

0

mois

80

30

20

10

Figure 41 : Evolution de la production mensuelle au cours de l'année 2012

3. Répartition de type de fromage

En examinent la figure 42, on peut constater que la société se base essentiellement dans sa production sur le fromage râpé (40%) et la mozzarella en boyaux (30%). En fait ces deux types de fromages sont produits essentiellement à partir de poudre de caséine donc se sont des fromages analogues. Généralement les fromages analogues coûtent moins cher que les fromages produits à partir de lait cru, c'est ce qui peut expliquer la différence dans le volume de production avec les autres types de fromages.

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Résultats et discussions

provolone

fromage blanc

mozzarella traditionnelle rigoutta

fromage rapé mozzarela boyaux gouda/Edam

4%

2%

4% 4%

30%

40%

16%

Figure 42 : Répartition de la production par type de fromage

4. La distribution

La fromagerie vise dans sa stratégie commerciale les circuits de grande consommation. Les clients potentiels sont les hôtels (53%) et les grandes surfaces (36%) (Figure 43). Le circuit de distribution de l'entreprise se base sur la vente de grosses quantités à un nombre réduit de clients à fin de garantir l'écoulement continu de ces produits et de minimiser les coûts du transport. Cette politique de commercialisation à permis à la fromagerie de vendre ses produits à un prix concurrentiel permettant de garantir une stabilité de sa clientèle et ainsi une stabilité des revenues.

36%

5% 5%

53%

les grandes surfaces hotels

grossites

autres clients

Figure 43 : Répartition de la distribution de fromage

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Résultats et discussions

- canal long : producteur grossistes détaillants consommateur

- canal court : producteur détaillants consommateur

III. Etude qualitative du lait destiné à la fabrication fromagère

1. Analyses physicochimique de lait destiné à la fabrication de fromage

Les résultats des analyses du pH, d'acidité, de la densité et test alcool réalisées sur la lait de 3 fournisseurs différents : Sahline , Kalaa-Kebira et Bembla, ont été exploités pour comprendre la variation de la qualité du lait cru utilisé pour la fabrication des fromages.

1.1. pH

D'après les figures 44, 45 et 46, les pH des laits des fournisseurs, « Sahline » (pH1= 6,7) et de « Bembla » (pH3= 6,6) sont proches des valeurs du lait normal (pH= 6,6-6,8). Cependant, le lait du fournisseur 2 « Kalaa-Kebira » enregistre un pH en dessous des normes (pH2= 6,5). Les faibles valeurs du pH indiquent un lait qui n'est pas stable. Cette instabilité est due essentiellement à une dégradation de la qualité bactériologique engendrée par un non respect des règles d'hygiènes. Un lait à pH en dessous des normes, donne un fromage de mauvais qualité texturale et gustative. La modification du pH du lait engendre un déséquilibre dans la composition physicochimique du lait qui a un impact direct sur la coagulation de la caséine et sur le rendement fromager (Martin et Coulon, 1995). Selon Weber (1987), Les variabilités du pH peuvent être liées au climat, à la disponibilité alimentaire à l'apport hydrique et aux conditions de traites.

6,8

6,7

6,6

6,5

6,4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 1

Figure 44 : pH initial du lait du fournisseur 1 « Sahline »

ISBM Page 97

Résultats et discussions

6,8

6,7

6,6

6,5

6,4

6,3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 2

Figure 45 : pH initial du lait du fournisseur 2 « Kalaa-Kebira »

6,8

6,7

6,6

6,5

6,4

6,3

6,2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 3

Figure 46 : pH initial du lait du fournisseur 3 « Bembla »

1.2. Acidité titrable

Selon la norme Tunisienne, le lait a une acidité titrable comprise entre 14 et 17°D. Les résultats obtenus montrent que l'acidité du lait du fournisseur 1 « Sahline » est normale (AT1= 17D°) ce qui indique la fraîcheur du lait. L'acidité du fournisseur 3 est très élevée (AT3= 21,6D°). Cette élévation est causée par un taux élevé en acide lactique et autres acides provenant de la dégradation microbienne du lactose dans le lait altéré. Cela peut conduire à l'instabilité du lait lors des traitements thermiques. L'usage d'un lait à acidité

ISBM Page 98

Résultats et discussions

élevée peut engendrer des produits finis de mauvaise qualité gustative et instable pendant le stockage.

18,5

17,5

16,5

18

17

16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 1

Figure 47 : Acidité titrable du lait « Sahline »

20,5

19,5

18,5

21

20

19

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Fournisseur 2

Figure 48 : Acidité titrable du lait « Kalaa-Kebira »

ISBM Page 99

Résultats et discussions

23

22

21

20

19

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 3

Figure 49: Acidité titrable du lait « Bembla »

1.3. Densité

Les valeurs moyennes des densités des échantillons de lait cru des fournisseurs 1 et 3 sont respectivement D1= 1029 et D3= 1028,5. Selon la norme Tunisienne, ces densités sont convenables. La densité dépend directement de la teneur en matière sèche du lait (MG, MP, lactose et minéraux). En examinant la densité du lait du fournisseur 2, on constate qu'elle est au dessous des normes Tunisiennes D2= 1026. Une faible densité est un indicateur du mouillage du lait. En fait cette pratique d'ajout d'eau au lait cru est illicite et provoque une détérioration de la qualité du produit fini. Dans certains cas l'eau ajoutée peut être non potable et devient alors une source potentielle de contamination du lait. La densité seule ne permet pas de déceler les fraudes, car il suffit d'ajouter du sel ou du sucre pour pouvoir camoufler l'ajout d'eau. En plus, un écrémage peut aussi camoufler le mouillage (Brulé et al., 1997).

ISBM Page 100

Résultats et discussions

1030,5

1029,5

1028,5

1031

1030

1029

1028

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 1

Figure 50 : Densité du lait « Sahline »

1027,5

1026,5

1025,5

1028

1027

1026

1025

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fournisseur 2

Figure 51: Densité du lait « Kalaa-Kebira »

ISBM Page 101

Résultats et discussions

1029,5

1028,5

1027,5

1026,5

1025,5

1030

1029

1028

1027

1026

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

fourniseur 3

Figure 52: Densité du lait « Bembla »

1.4. Test alcool

Les résultats des tests à l'alcool montrent que le lait du fournisseur 1 (Sahline) est le plus stable, suivi du lait du fournisseur 2 (Kalaa- Kebira) (figure 53et 54). Cependant, le lait du fournisseur 3 (Bembla) est de qualité médiocre puisque 50% des échantillons de lait sont positifs au test à alcool, contre 40% qui sont négatifs et 10% (+ ou -) positifs.

Un lait positif au test à l'alcool est un lait instable lors des traitements thermiques et peut être considéré de mauvaise qualité. La formation des grumeaux lors du test à l'alcool indique une présence probable de germes ainsi qu'une altération de la fraction protéique de lait. Normalement, un lait déclaré positif lors du test à l'alcool est inapte à la transformation et à la commercialisation. L'usage d'un lait déclaré positif pour la production des fromages, engendre des produits finis de qualité organoleptique médiocre et instables durant la conservation.

Résultats et discussions

Figure 53 : Test alcool du lait « Sahline »

Figure 54 : Test alcool du lait « Kalaa-kebira »

ISBM Page 102

ISBM Page 103

Résultats et discussions

Figure 55 : Test à alcool du lait « Bembla »

En se basant sur les tests d'acceptation réalisés au niveau de la réception, la fromagerie effectue un tri sélectif du lait cru. Le lait négatif au test à l'alcool ayant une acidité convenable, est orienté directement à la production du yaourt frais pour s'assurer d'une bonne activité des ferments lactiques ajoutés et ainsi de pouvoir contrôler l'acidité finale du produit fini. Le lait de qualité médiocre est orienté vers la production de mozzarella et de ricotta sans se soucier de la qualité finale du produit fini.

2. Les analyses microbiologiques de lait crus

Le fromager est convient que pour pouvoir fabriquer un fromage d'excellente qualité et qui se conserve bien, il faut que le lait soit de qualité microbiologique irréprochable. Une charge élevée de microorganismes dans le lait destiné à la transformation, représente un risque lors de la fabrication. Il se peut que le lait ne se coagule pas correctement lors de l'emprésurage et peut engendrer des défauts de texture et de goûts. Malgré ça, la fromagerie ne donne pas beaucoup d'importance aux analyses microbiologiques pensant qu'il est suffisant que le lait subit avant la transformation un traitement thermique. Malheureusement, il y a des bactéries qui peuvent résister à des températures élevées, telles que le Streptococcus aureus, Listeria monocytogéne ..., et peuvent se trouver dans le produit fini et engendrer ainsi des maladies graves pour le consommateur.

ISBM Page 104

Résultats et discussions

3. Le mode de paiement des fournisseurs

Le prix du lait frais est calculé mensuellement en fonction de la variabilité de production, mais aussi selon les résultats des analyses effectuées sur le lait réceptionné. Les figures 56 et 57 montrent que le prix du lait dépend de l'acidité et du test alcool.

Selon l'acidité titrable, la fromagerie estime le prix du lait cru comme suit:

· Le prix du litre du lait est de 900 millimes si 14°D=AT=17°D.

· On soustrait 300 millimes si 18°D =AT=21°D (prix du litre 600 millimes).

· On soustrait 450 millimes si 22°D=AT=24°D (prix du litre 450 millimes).

· Dans le cas ou le lait a une acidité =24°D il est refusé car il ne supporte pas les traitements thermiques.

.

prix du lait(millimes)

400

900

800

700

600

500

300

200

100

0

(14-17°D) (18-21°D) (22-24°D)

acidité(°D)

Figure 56 : Variation du prix en fonction de l'acidité

Selon le test à l'alcool, le prix du litre de lait cru est estimé comme suit :

· Si le lest à l'alcool est négatif le prix du litre de lait cru est de 900 millimes.

· Si le lest à l'alcool est positif ou (+/-) positif, le prix du litre est alors inférieur à 900 millimes et descend à moins que 400 millimes, selon l'offre et la saison (figure 57).

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Résultats et discussions

prix du lait(millimes)

400

900

800

700

600

500

300

200

100

0

négatif négatif/positif positif

test à alcool

Figure 57: Variation du prix en fonction de test à l'alcool

En fait cette méthode d'estimation du prix du litre de lait cru montre bien les raisons pour les quelles les dirigeants de la fromagerie acceptent du lait de mauvaise qualité. Donc ce sont des considérations économiques qui ont un impact direct sur le prix de revient des produits finis, mais malheureusement au dépend du coté qualitatif.

III. Etude qualitative des fromages à base de lait

Pour vérifier l'impact de la qualité du lait accepté sur la qualité des fromages, on a réalisé des études sur la qualité physicochimique et microbiologique de deux types de fromages qui sont : le fromage blanc et la mozzarella traditionnelle.

1. Les analyses physicochimiques de fromage

Dans le but de vérifier la qualité des fromages et selon la disponibilité du matériel de mesure dans la fromagerie on va s'intéresser surtout à la mesure du pH et de l'extrait sec.

1.1. Mozzarella 1.1.1. pH

Le pH est un facteur critique dans la fabrication de la mozzarella. La figure 58 montre que le pH diminue progressivement durant le processus de fabrication de la mozzarella pour atteindre un minimum lors de l'opération de saumurage (pH=4,77). Cette diminution est

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Résultats et discussions

attribuée à l'augmentation de l'activité protéolytique de présure qui s'accentue par la présence de la flore croissante du lait à une acidité élevée.

Le pH de mozzarella au cours de conditionnement est 4,76.

phase de fabrication

pH de mozzarella

caillé malaxage refroidissement saumurage conditionement

5,3

5,2

5,1

5

taux de pH

4,9

4,8

4,7

4,6

4,5

Figure 58 : Variation du pH de la mozzarella au cours de fabrication

1.1.2. Extrait sec

La figure 59 montre que le taux d'ES de la mozzarella est variable durant le processus de fabrication. On constate que le taux d'ES lors du caillage est de l'ordre de 49,5% puis diminue progressivement pour atteindre un seuil minimal pendant l'étape de malaxage (48,5%). en fait la diminution du taux de l'ES est due à l'ajout d'eau chaude pendant le malaxage à fin d'améliorer le pouvoir d'élasticité de la pâte et la création de texture filamenteuse. Dés la fin du processus du malaxage la mozzarella commence à perdre le lactosérum et ainsi améliorer le taux de l'ES. L'étape de saumurage permet d'accélérer la libération de l'eau de la mozzarella et le taux d'ES atteint son maximum jusqu'à la phase de conditionnement (ES=49,2%).

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Résultats et discussions

taux de ES %	49,6 49,4 49,2 49 48,8 48,6 48,4
	48,2
	48

caillé malaxage refroidissement saumurage conditionnement

phase de fabrication ES de mozzarella

47,8

Figure 59 : Variation de l'extrait sec au cours de la fabrication de la mozzarella

On peut déduire donc que, le pH et l'extrait sec, sont 2 paramètres qui ont une influence sur l'élasticité de mozzarella. Dans notre cas, le fromage fabriqué a un pH= 4,76 et un taux d'ES= 49,2%. Selon le responsable de la qualité c'est une mozzarella de mauvaise qualité, non filamenteuse. En effet, c'est un résultat attendu, puisque la fabrication est réalisée en utilisant un lait cru de qualité médiocre, ce qui conduit à un pH inferieur aux pH obligatoire de la mozzarella (pH=5,15) et ES= (50-55%) (Codex STAN) par l'effet de la présence excessive de flore microbienne dans le lait qui est responsable de l'augmentation du taux d'acide lactique. En plus, à pH bas le fromage absorbe plus de sel et libère mois d'eau ce qui entraine la diminution de l'élasticité des fromages, en plus un goût amer est décelé après quelques jours de stockages (Brulé, 1997).

1.2. Fromage blanc

Le pH et l'extrait sec sont mesurés après 24 heures de l'égouttage dans une chambre de stockage à température 4°C.

1.2.1. pH

Pour certains fromages le producteur ajoute de la soude pour corriger le pH. Les figures 60 et 61 montrent que le pH de fromage sans soude varie de 5,6 à 5,8 ; et le pH du fromage blanc avec soude varie de 6,62 à 6,68. Les cristaux de soude ajoutés lors de la fabrication du fromage engendrent la diminution de l'acidité du lait à fin de préparer un milieu favorable pour l'emprésurage et ainsi éviter les pertes de protéines dans le lactosérum et l'augmentation

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Résultats et discussions

du rendement fromager. L'ajout de la soude permet de stabiliser le goût du fromage durant le processus de stockage.

taux de pH

5,85

5,75

5,65

5,55

5,8

5,7

5,6

5,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figure 60 : pH du fromage blanc sans soude

taux de pH

6,68

6,66

6,64

6,62

6,58

6,56

6,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figure 61: pH du fromage blanc avec soude

1.2.2. Extrait sec :

Les résultats indiqués dans les figures 62 et 63 montrent que l'ES du fromage sans soude varie entre 33% et 36% alors que la teneur en extrait sec du fromage avec soude est située entre 44 ,5% et 47, 5%. Dans la coagulation présure normale, la teneur de l'extrait sec

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Résultats et discussions

doit être de l'ordre de 45% à 50%. D'après les résultats indiqués dans les (figure 62 et 63), on peut considérer que l'extrait sec du fromage avec soude est correcte, mais celui du fromage sans soude est très faible. Ceci est due à une teneur élevée en eau dans le fromage.

Cette élévation de la teneur en eau est le résultat du faible pH du lait donnant un fromage blanc plus ferme s'égouttant moins bien, ce qui augmente le rendement apparent c'est à dire l'augmentation de l'humidité du fromage. Ces fromages doivent être séchés plus longtemps.

taux de ES

36,5

35,5

34,5

33,5

32,5

31,5

36

35

34

33

32

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figure 62: Extrait sec du fromage sans soude

taux de ES

47,5

46,5

45,5

44,5

43,5

42,5

47

46

45

44

43

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figure 63 : Extrait sec du fromage avec soude

L'ajout de la soude au fromage permet donc de corriger le pH du lait de mauvaise qualité. Il permet aussi d'améliorer le taux d'ES et ainsi augmenter le rendement de fromage.

ISBM Page 110

Résultats et discussions

Cependant, la qualité organoleptique est affectée et le fromage a un goût désagréable ainsi qu'une couleur jaunâtre.

2. Les analyses microbiologiques des fromages à base de lait

De temps en temps le responsable d'hygiène prend quelques échantillons de fromages pour effectuer des analyses microbiologiques dans un laboratoire externe. Le tableau 29 montre que sur 12 échantillons de fromages fabriqués à partir de lait cru, 6 sont contaminés par les coliformes et 4 sont contaminés par E. coli. Par contre, tous les fromages sont indemnes de Staphylococcus aureus et de salmonelles. Les résultats des analyses microbiologiques montrent bien qu'il y a un problème d'ordre sanitaire dans la fromagerie. En fait, la présence de coliformes fécaux dans les fromages peut avoir plusieurs origines, soit la matière première, soit le personnel et ou le matériel de fabrication.

La matière première qui est le lait cru, peut être une source de contamination. Ceci indique que le lait a été collecté dans de très mauvaises conditions d'hygiène. Mais en sachant que la fromagerie procède par une pasteurisation du lait cru avant son utilisation, donc cette source de contamination qui est le lait cru, n'est pas la vraie cause de présence des coliformes dans les fromages. La contamination peut être due donc à une mauvaise hygiène corporelle du personnel de la fromagerie, ou à un mauvais nettoyage du matériel de production.

Ce qui est plus dangereux, c'est qu'on arrive à trouver dans les fromages produits à partir de lait cru, des E. coli qui peuvent être très nuisibles pour la santé humaine ( gastro-entérites, infection urinaire, méningites....). Ces bactéries peuvent provenir des mains souillées, d'une eau de lavage contaminée par les égouts. Ce sont donc les fromages blancs qui sont les plus contaminés. Les trois échantillons analysés contenaient en même temps des coliformes et des E. coli. Le seul fromage indemne est le provolone.

Tout un programme de contrôle d'hygiène doit être instauré dans les différentes étapes de fabrication, incluant tout le personnel travaillant dans la fromagerie ainsi que le matériel de fabrication, afin de déceler la source exacte de contamination et d'essayer de l'éliminer.

Résultats et discussions

Tableau 29 : Analyses microbiologiques des fromages fabriqués à partir de lait cru

fromage	Echantillons	Coliformes presumé à 30°C ufc /g	E.coli ufc /g	Staphylococcus aureus ufc /g	Salmonelle/25g
Fromage blanc	1 2	1.3 3	4.3 4.1	négatif négatif	absence
	3	>1.5	>1.5	négatif
	1	négatif	négatif	négatif
Ricotta	2	>1.5	>1.5	négatif	absence
	3	négatif	négatif	négatif
Mozzarella	1 2	6. 10^2 >4.	négatif négatif	négatif négatif	absence
	3	négatif	négatif	négatif
	1		négatif	négatif
Provolone	2		négatif	négatif	absence
	3		négatif	négatif

IV. Etude qualitative du fromage produit à base de caséine

1. Evolution des paramètres physicochimiques au cours de la fabrication du gouda 1.1. pH

Durant le processus de fabrication des fromages à base de caséine en poudre il ya une étape très importante qui précède la cuisson. Cette étape est dite l'étape de fonte. Elle consiste à faire fondre la poudre de caséine dans l'eau chaude (60°C) avec une vapeur d'eau à 72°C. L'examen de la figure 64 montre que le pH augmente pendant la fonte de la poudre de caséine pour atteindre son maximum à la fin de la cuisson (pH= 5,88). Le pH commence à baisser pour atteindre un seuil minimal final (pH= 5,70). La diminution du pH est due à l'ajout des sels de fonte durant cette étape, et qui sont caractérisés par un pouvoir tampon, dans le but d'ajuster le pH à la bonne valeur (Horne, 1998).

.

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Résultats et discussions

Figure 64 : Evolution du pH au cours de la fabrication du Gouda

1.2. Extrait sec

Le figure 65 montre que le taux d'ES diminue durant le processus de fabrication du Gouda à base de caséine en poudre. Cette diminution du taux d'ES est très nette depuis l'étape de fonte jusqu'à la fin de cuisson. L'ES passe de 64,85% à 50,84%. Cette baisse du taux d'ES est due à l'adjonction progressive d'eau chaud (72°C). Après la cuisson, on note une légère régression du taux de l'ES (ES passe de 50,84% à 49,66%). En fait, cette baisse du taux d'ES est due à l'ajout de l'eau froide lors de l'homogénéisation avec les sels de fonte. Avant le moulage, il y a ajout de l'arome gouda liquide et du colorant, ce qui explique la légère diminution du taux d'ES.

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Résultats et discussions

moulage

homogeinisation cuisson homogeinisation

avec sel de fonte

64,85

50,84 49,66 49

40

70

60

50

30

20

10

0

Figure 65 : Evolution de l'extrait sec au cours de la fabrication du Gouda

2. Variation de la qualité physicochimique des fromages lors de changement de la formulation

2.1. Impact du changement du type de matière grasse sur le pH et l'extrait sec de la « Mozzarella »

2.1.1. PH

La figure 66 montre que la substitution du beurre naturel par l'huile de palme solide dans la fabrication de la mozzarella, n'a induit aucun changement dans le pH du produit fini (pH= 5,6- 5,7). L'ajout des sels de fonte et de phosphate de sodium dans la préparation permet une meilleure émulsion de l'huile végétale dans la matrice protéique des fromages

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Résultats et discussions

Figure 66 : Différence de variation du pH lors du changement du beurre naturel par l'huile de

palme solide.

2.1.2. Extrait sec

La figure 67 montre que lors de l'utilisation de la matière grasse laitière dans la formule de fabrication de la mozzarella, le taux d'ES n'est pas descendu en dessous de 48% et il a même dépassé les 50%. Ce taux convenable d'ES donne à la mozzarella une texture cohérente et filée signe d'une bonne qualité du produit. Par contre, lorsque le beurre naturel est remplacé par la graisse du palme, on constate que le taux de ES n'a pas dépassé 47% et il y a même une chute 38%. Dans ce cas la texture de la mozzarella est colmatée et non filamenteuse.

La substitution de la matière grasse laitière par la graisse de palme engendre donc des répercussions négatives sur le taux de ES et sur le texture de Mozzarella.

Pour résoudre le problème de texture, la fromagerie a opté par le changement de la granulométrie de la caséine. Le diamètre est passé de 90 mesh à 30 mesh ce qui permet d'obtenir une texture plus homogène. En plus, une portion de caséine (15%) a été remplacée par de l'amidon modifié (E1442), afin d'assouplir la texture et en même temps réduire le coût de production. En présence d'humidité, les granules d'amidon gonflent à cause de l'absorption d'eau, améliorant ainsi le taux de l'ES. Sous la force de cisaillement exercée par les malaxeuses et avec l'adjonction des sels de fonte, les granules d'amidon éclatent et simulent bien la texture filée de la mozzarella (Mounsey et O 'Riordan, 2001).

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Résultats et discussions

Malheureusement, l'usage de certains produits de substitution telle que l'huile de palme solide, connue par sa richesse en corps gras saturés, peut engendrer des répercussions négatives sur la santé humaine (Bachmann, 2000).

Beurre

texture

Figure 67 : Différence de variation de l'extrait sec lors du changement du type de matière

grasse.

2.2. Impact de l'ajout de la poudre du lactosérum sur le pH et l'extrait sec des fromages à râper

L'usage de la poudre de lactosérum dans la production du fromage à râper a engendré une augmentation du pH par comparaison au fromage obtenu par la poudre de caséine seule (figure 68). Le pH du fromage à râper fabriqué à partir de mélange de poudre de lactosérum et de caséine est compris entre 5,5 et 6. Par contre le pH du fromage à râper produit uniquement à partir de la poudre de caséine varie de 4,5 à 5, donc plus acide. L'avantage de l'utilisation de la poudre de lactosérum, réside dans le fait qu'elle permet d'atténuer le goût acide du fromage, engendré par l'utilisation de la poudre de caséine seule dans la production du fromage à râper. Cependant, la poudre de lactosérum a affecté positivement le taux d'ES des fromages (figure 69). Le fromage à râper produit à base de poudre de caséine a montré des teneurs en ES variant entre 58% et 60% (figure 69). Par contre, le fromage produit à partir du mélange de poudre de caséine et de lactosérum a montré des teneurs de l'ES plus élevées variant entre 60%et 62% (figure 69).

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Résultats et discussions

La figure 68 et 69 montre que l'ES des fromages à base de caséine et de lactosérum augmente avec hausse du pH. Cela peut être expliqué par une interaction entre les protéines du lactosérum et la caséine.

A un pH bas, le fromage produit, a une texture semi dure donnant après râpage des particules très friables et non homogènes. Le fromage produit a un pH =6, a une texture plus dure et donnante après râpage des filaments uniformes et souples.

Fromage a raper avec caséine

Fromage a raper avec caséine et lactosérum

Figure 68 : Influence du lactosérum sur le pH du fromage

Taux d'ES

Fromage à raper avec caséine

Fromage à raper avec caséine et lactosérum

Figure 69 : Influence du lactosérum sur l'extrait sec des fromages

Résultats et discussions

3. Etude de la qualité bactériologique des fromages analogues

Les analyses microbiologiques réalisées sur 12 échantillons de fromages analogues montrent bien que ces derniers sont indemnes des contaminations bactériennes (tableau 30).

De point de vue hygiène, les fromages analogues produits par la fromagerie sont plus aptes à la consommation humaine que les fromages produits à partir du lait cru. En fait, la majorité des ingrédients utilisés dans la fabrication des fromages analogues sont désemballés juste avant mélange c'est ce qui réduit le risque de la contamination. En plus, la cuisson des fromages analogues à vapeur d'eau 72°C et l'utilisation de l'eau chaude à 60°C permet d'éliminer d'éventuelles contaminations pouvant provenir du milieu extérieur.

Tableau 30 : Les analyses microbiologiques des fromages analogues

fromage	Echantillons	Coliformes ufc /g	E. Coli ufc /g	S.aureus ufc /g	Salmonelle	Listéria monocytogéne
	1	< 1.0	< 1.0	< 1.0
Edam	2	< 1.0	<1.0	< 1.0	Absence	Absence
	3	< 1.0	<1.0	< 1.0
	1	< 1.0	< 1.0	< 1.0
Mozzarella	2 3	< 1.0 < 1.0	< 1.0 < 1.0	< 1.0 <1.0	Absence	Absence
	1		< 1.0	<1.0	Absence	Absence
Gouda	2		< 1.0	<1.0
	3		< 4.0	<1.0
	1		< 1.0	< 1.0	Absence	Absence
Fromage	2		< 1.0	<1.0
rapé	3		< 1.0	<1.0

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Résultats et discussions

V. Comparaison entre le fromage naturel et le fromage analogue

1. Comparaison qualitative

Un fromage produit à partir de lait cru de bonne qualité est sans doute de meilleure qualité qu'un fromage reconstitué. L'usage de certains substituant dans la production des fromages analogues peut engendrer la modification de leur goût ou même de leur valeur alimentaire.

La figure 70 montre que le fromage produit à partir de lait cru contient plus de matière grasse que le fromage analogue. Ce qui fait encore la différence, c'est que la matière grasse se trouvant dans les fromages à base du lait cru est naturelle et non nuisible à la santé humaine si elle est consommée avec modération (Michel Mahaut, 2000). Par contre, la matière grasse des fromages analogues est essentiellement d'origine végétale et plus précisément de l'huile de palme connu par ses effets indésirables sur la santé humaine.

analogue

Figure 70 : Apport de matière grasse de fromages analogues et fromages naturels

2. Comparaison bactériologique

Les analyses microbiologiques montrent que les fromages naturels sont plus contaminés que les fromages analogues (tableau 29 et 30). En fait, les fromages naturels sont produits à partir de lait cru dont la qualité bactériologique qui est dans la majorité des cas inconnue, ce qui augmente le risque de contamination du matériel et du produit fini. En plus, le processus de fabrication des fromages naturels est souvent manuel et nécessite un contact direct du personnel avec le produit, ce qui favorise le terrain pour la contamination par les

Résultats et discussions

coliformes. La qualité bactériologique convenable des fromages analogues est expliquée par le fait que la majorité des ingrédients utilisés sont emballés et indemnes de bactéries. En plus, l'usage d'une chaîne de production automatisée permet de réduire le contact de la main d'oeuvre avec le produit. Ajoutant a cela, l'étape de cuisson qui se fait à 72°C et l'eau chaude à 60°C et permet de détruire les germes qui peuvent y exister.

3. Comparaison de la DLC entre fromage naturel et fromage analogue

Le tableau 31 montre que les fromages analogues ont une DLC beaucoup plus élevée que le fromage naturel. Ceci est du à ce que le taux d'humidité du fromage naturel est plus élevé, ce qui le rend plus vulnérable au développement des flores bactériennes.

La phase de cuisson qui se fait à 72°C permet au fromage analogue de se conserver mieux et pendant une période plus longue, puisqu'elle permet non seulement de réduire le taux d'humidité mais aussi de débarrasser le produit des microorganismes exogènes. En plus l'amidon modifié ajouté à la recette des fromages analogues permet de réduire le taux d'humidité et allonger la DLC.

Tableau 31 : Les dates limites de consommation des fromages analogues et fromages

naturels

Fromages analogues

Fromages naturels

Produit	DLC
Gouda	3mois
Edam	3 mois
mozzarella	2mois
Fromage râpé	3 mois
Mozzarella traditionnelle	1 mois
Ricotta	15 jours
Fromage blanc	15 jours

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Résultats et discussions

VI. Facteurs de variation de prix de fromage

1. Effet de la qualité de lait cru

1.1. Effet de la densité

Dans la fabrication des fromages naturels, Il ya un facteur très important pouvant influencer le prix du kilogramme du produit fini, qui est la qualité du lait cru. Selon la figure 71, on peut constater que plus la densité du lait cru utilisé augmente, plus le rendement de fromage mozzarella augmente aussi.

Figure 71 : Effet de la qualité de lait cru sur le rendement fromager de la mozzarella

traditionnelle

Le tableau 32 montre aussi que le rendement du fromage blanc augmente avec la densité du lait cru. Si on compare le rendement fromager de l'échantillon 2 produit à partir de lait cru de densité 1028 avec l'échantillon 1 produit à partir de lait cru de densité 1030 , on constate qu'il y a une différence de 4,55%, ce qui n'est pas du tout négligeable. Cette différence sera plus frappante si on la traduit en quantité de fromage produit qui est de l'ordre 18,2 kg. Si on considère que le prix d'achat du lait cru n'est pas déterminé selon la densité ,

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Résultats et discussions

donc le fromage obtenu par l'échantillon 2 coûtera beaucoup plus cher que celui obtenu par l'échantillon 1.

Tableau 32 : Variation de rendement du fromage blanc selon la qualité de lait cru

Nombre d'échantillons	1	2	3	4
Quantité de lait (litre)	400	400	400	400
Quantité de fromage produite (Kg)	83.700	65.5	69.35	66.6
Rendement fromager en (%)	20.9	16.35	17.33	16.65
Densité de lait cru utiliser	1030	1028	1028.7	1028.3

Le fromager à intérêt donc à acheter du lait cru de bonne qualité physicochimique, car ça lui permet non seulement d'obtenir un rendement fromager plus élevé mais aussi d'augmenter sa marge de bénéfices. Donc la densité du lait cru doit être prise en considération lors de la fixation du prix d'achat du lait.

1.2. Effet de l'acidité

En examinant le tableau 33, on peut noter que lorsque le lait cru utilisé pour produire la

mozzarella a une acidité convenable, le coût du kilogramme du produit fini atteint .170

millimes. Dans le cas ou le lait cru utilisé a une acidité élevée (AT 18 et 21°D), le coût du kilogramme descend à 6 .170 millimes. Lorsque le lait cru utilisé est de qualité médiocre

(acidité comprise entre 22 et 24°D), le kilogramme du mozzarella coûte uniquement .670

millimes. Malgré que l'usage d'un lait cru dont l'acidité est hors normes améliore considérablement la marge bénéficiaire du fromage, il a un impact négatif sur la qualité du produit fini. Selon les normes tunisiennes, un lait cru dont l'acidité dépasse les 17°D est inapte à la transformation et même à la commercialisation. En plus, un fromage produit à partir de lait cru dont l'acidité est très élevée est caractérisé par une texture friable et spongieuse, un goût très acide et instable durant le stockage et peut même contenir des germes pathogènes.

Résultats et discussions

Tableau 33 : Composition de la mozzarella naturelle et son coût de production.

Ingrédients	Quantité	PU1 (dt)	PU2 (dt)	PU3 (dt)	Coût 1 (dt)	Coût 2 (dt)	Coût 3 (dt)
		AT convenable	AT (18-21)	AT(22-24)
lait	400 (l)	0,9	0,6	0,45	360	240	180
sel	1 (kg)	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Présure	0,1 (l)	66,4	66,4	66,4	6,64	6,64	6,64
Total					366,84	246,84	186,84
Prix 1 kg mozzarella (dt)					9,171	6,171	4,671

PU=prix unitaire

2. Effet des ingrédients de substitution

Si on examine la composition d'un fromage analogue, par exemple la mozzarella, on va constater qu'elle est composée essentiellement de graisse de palme (23, 3%), d'amidon (4,82%) , amidon modifié (2,58%), de caséine (17, 33%) et d'eau( 48,66%) (Figure 73).

Par comparaison au prix du litre de lait cru de bonne qualité, ces produits de substitution sont beaucoup moins chers et permettent de produire un fromage analogue à prix réduit et concurrentiel aux fromages naturels.

Figure 72 : Taux d'incorporation des différents ingrédients dans la mozzarella analogue

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Résultats et discussions

Le tableau 34 montre que pour produire 271.28 kilogrammes de mozzarella analogue, la fromagerie dépense 1257 ,240de produit de substitution. Donc par simple calcul, un

kilogramme de mozzarella analogue coute .600.

En comparant le prix de la mozzarella analogue .600) à celui de mozzarella produite à

partir de lait cru de bonne qualité. .170) (figure 72), on constate que la différence par

kilogramme est énorme ( ,570). C'est pour cette raison que la fromagerie a tendance

d'abandonner avec le temps la production des fromages à partir de lait cru.

Tableau 34 : Composition détaillé de la mozzarella analogue et son coût de production.

Ingrédients	Quantité	% dans la recette	Prix	coût (dt)
Caséine	47	17,33	21,8	1024,6
amidon modifié	7	2,58	2	14
Amidon	12	4,42	1,7	20,4
Graisse de palme	65	23,96	2,8	182
Acide citrique	0,68	0,25	2	1,36
citrate	2,4	0,88	2	4,8
Sorbate de potassium	1,6	0,59	4,2	6,72
Sel	3,6	1,33	0,2	0,72
Eau	132	48,66	0,02	2,64
Total (kg)	271,28	100		1257,24

VII. Les problèmes de la qualité morphologique des fromages et les

solutions

1. Aspect externe

L'aspect externe a une importance primordiale dans la commercialisation. Un contrôle visuel est réalisé pour tous les fromages qui sont prêt à la commercialisation. Dans la fromagerie on rencontre des problèmes d'aspect tel que:

? Probléme1: Si les conditions d'hygiène ne sont pas respectées, cela peut engendrer une croissance de moisissures non désirées. Le fromage tel que le provolone peut être contaminé par des moisissures (pour la plupart, du genre Penicillium) en raison de mauvais soins aux

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Résultats et discussions

fromages et/ou d'un climat de cave défavorable. Les conditions d'affinage du provolone doivent être T°C entre 8 et 16°C, d'humidité relative 80 à 95%.

		Moisissures

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Figure 73 : Moisissures sur le provolone

? Solution1 : le provolone attaqué par le Penicillium doit être nettoyé par brossage pour l'enlèvement des moisissures par l'eau salée. Les filets doivent être changés.

Figure 74: Nettoyage du provolone des moisissures

? Probléme2 : lors d'un mauvais moulage du Gouda ou de l'Edam, on peut remarquer une forme non homogène à cause de l'utilisation des sachets en plastiques afin d'éviter le collage du gouda en moule.

? Solution2 : Dans la fromagerie, Edam ou Gouda ou autre type de fromage analogue de formes non homogènes et comportent des problèmes d'aspect, sont tranchés et

commercialisés en portions.

? Problème3 : A cause du non-respect du dosage des composants du fromage râpé, on remarque un aspect huileux de ce produit.

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Résultats et discussions

· Solution3 : L'agent de production doit respecter, lors du mélange, surtout la quantité d'eau utilisée car une quantité d'eau insuffisante conduit à un aspect huileux du fromage

2. Texture

· Problème1 : Sur certains lots de fromage râpés, on remarque que les chevelures de râpé sont colmatées malgré un extrait sec bien maîtrisé. Ceci est du à un mauvais réglage de la machine.

· Solution1 : Le contrôle de l'appareil d'aspersion d'amidon sur le tapis roulant conduisant le fromage râpé vers la conditionneuse, est nécessaire pour éviter la perte inutile due au colmatage de chevelures.

· Probléme2 : En procédant à la découpe du fromage Edam ou Gouda pour la réalisation d'un test de consistance, on remarque la présence des corps étrangers qui sont des caséines et du kasomel durcis non dissouts

· Solution2 : La non dissolution des matières premières est due à l'insuffisance de la température de cuisson qui doit être contrôlée à chaque procédés de fabrication.

· Problème 3 : La mozzarella est un produit caractérisé par l'élasticité. Malgré cette exigence la plupart des tests montrent que la pâte de mozzarella est non filée (ce qui est un signe de mauvaise qualité).

· Solution3 : L'absence de l'élasticité de la pâte est due à un défaut dans les compositions de ces produits.

Figure 75 : Mozzarella filée

3. Flaveur

· Problème 1 : Lors de la réalisation des tests de dégustation, on remarque la présence de goût de caramel au niveau de certains fromages ainsi qu'une couleur de jaune foncé.

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Résultats et discussions

· Solution1 : Ce goût est développé par l'effet de la réaction de Maillart, qui est provoquée par un taux de température de cuisson très élevé. Donc une maîtrise de la température de préparation est cruciale.

· Problème 2 : Certains fromages fabriqués à partir des déchets de recyclage nettoyés préalablement des moisissures ont un goût très agressif.

· Solution 2 : La fromagerie suit la stratégie de rien ne se perd rien ne se crée tout se transforme. Puisque le fromage recyclé est moisi donc sûrement le goût est affecté. Donc la solution pour éviter le goût agressif résultant, c'est de minimiser ou d'éviter l'usage des déchets moisis.

· Problème 3 : Une dégustation de ricotta a montré la présence du goût du chlore qui vient du mauvais nettoyage du pot de fabrication des résidus de javel.

· Solution 3 : Il faut veiller à bien rincer tout le matériel de production.

4. Emballage

· Probléme1 : On à remarqué lors des contrôles des sachets de fromage râpé, que l'emballage est compacté sur le produit à cause d'une fuite du gaz injecté lors du conditionnement.

· Solution1 : Il est recommandé de régler l'appareil de gazage, et de bien contrôler les données et les paramètres indiqués sur l'appareil afin d'éviter les pertes.

· Problème 2 : Certains fromages conditionnés sous vide ont un problème d'irrégularité du niveau de vide dans les sachets ce qui donne un produit irrégulier

· Solution2 : Il faut donc s'assurer du réglage de la machine du vide pour ne pas tomber dans ce genre de problèmes.

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Conclusion générale & recommandations

Conclusion générale & recommandations

La qualité du lait cru utilisé dans la production des fromages naturels a montré un impact considérable sur la qualité du produit fini. La fromagerie concernée par cette étude accepte souvent un lait cru de qualité physico-chimique et bactériologique médiocre. Il s'est avéré que les vraies causes de cette pratique illicite sont purement économiques. Un litre de lait de qualité médiocre, dont l'acidité dépasse 24°D, est acheté à 350 millimes alors qu'un litre de lait de bonne qualité est acheté à 900 millimes. L'étude de la qualité des fromages basée sur la mesure du pH et du taux d'extrait sec (ES), a montré que les fromages produits à partir de lait cru de mauvaise qualité ont un mauvais goût et une mauvaise texture. La mozzarella fabriquée à partir de lait cru de qualité médiocre a un aspect gélatineux et non filé, avec un taux d'ES de l'ordre de 49.2, un pH acide (pH=4.76) et un taux élevé d'humidité. Pour remédier à ces défauts de qualité la fromagerie a eu recours à l'addition de soude pour élever le pH et atténuer le goût acide de ce type de fromage. Cependant la qualité organoleptique reste désagréable et présente un goût d'amertume. L'étude de la qualité des fromages analogues a révélé que l'usage des sels de fonte au cours de la fabrication affecte négativement le pH. En plus l'usage de l'eau pour mélanger les différents ingrédients de la recette a affecté négativement le taux d'ES. Les fromages analogues sont des produits dont on peut maîtriser la composition en matière grasse par l'adjonction de l'huile de palme et la composition en protéines par l'usage de la poudre de caséine et de lactosérum. Malgré que la graisse de palme ait des répercussions négatives sur la qualité de la mozzarella analogue, la fromagerie continue à l'utiliser car non seulement elle est moins chère que la matière grasse naturelle, mais aussi permet de corriger le problème de fluidité de ce genre de mozzarella. Pour remédier à des problèmes de texture, la fromagerie a eu recours au changement de la granulométrie de la poudre de caséine (le diamètre des graines de poudre de caséine est passé de 90 mesh à 30 mesh), tout en ajoutant de l'amidon modifié et natif pour corriger la fluidité et en même temps réduire le coût de production. L'usage de la caséine en poudre seule, comme source de protéines, a affecté négativement la texture des fromages analogues qui est devenue très rigide. Pour remédier à ce problème, l'adjonction de la poudre de lactosérum a permis de ramollir la texture tout en ayant un pH convenable mais il ne faut pas dépasser un taux d'incorporation de l'ordre de 3%.

Malgré que le remplacement du lait naturel par des produits de substitution dans les fromages analogues puisse réduire leur valeur alimentaire, ils restent plus stables pendant la

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Conclusion générale & recommandations

conservation, et ont une bonne qualité bactériologique par rapport aux fromages naturels produits par la fromagerie.

L'étude comparative du coût de production des fromages naturels et des fromages analogues a montré que le prix de production des fromages naturels aurait été influencé par la qualité du lait cru utiliser. Le coût de production du fromage naturel a atteint 9dt.170 en cas d'usage d'un lait de bonne qualité et descend à 6dt.170 et même encore à 4dt.670 en cas d'usage d'un lait cru de qualité médiocre. Les fromages analogues coûtent moins cher que les fromages naturels et le prix du kilogramme ne dépasse pas les 4dt.570, ce qui explique bien la tendance actuelle de la fromagerie à abandonner progressivement la production des fromages naturels et les remplacer par les fromages analogues.

Vue que la qualité bactériologique médiocre des fromages naturels puisse avoir des répercussions sanitaires très graves sur le consommateur, on recommande que les autorités tunisiennes concernées (Ministère de la santé publique et ministère du commerce) instaurent des cahiers de charge pour la production des fromages analogues, afin de bien préciser le terme analogue et la composition détaillée sur les emballages. En plus, il faut effectuer des contrôles rigoureux dans les fromageries pour superviser la qualité de la matière première utilisée, ainsi que les conditions de production et de stockage des produits finis.

En fait, les fromages analogues peuvent être une solution provisoire pour rendre le prix des fromages plus abordables pour le consommateur tunisien. En plus, leur qualité bactériologique est correcte. Cependant, on recommande une étude plus poussée sur la vraie valeur nutritionnelle de ces fromages, surtout que leur composition engendre des produits tels que la soude, les sels de fonte, les colorants artificiels, l'huile de palme et dont les effets secondaires sur la santé du consommateur sont très contestés.

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Références Bibliographiques

Références

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Annexes

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