Du lait aux pRODUITS laItIeRS, découverte d’une transforMaTION Claire CASNIN, Hervé LEVESQUE : enseignants-associés à l’Ifé-ENS de Lyon Olivier AVISSEAU : Dafpa, Académie de Versailles

Du lait aux pRODUITS laItIeRS, découverte d’une transforMaTION Question initialement posée : comment à partir du lait peut-on obtenir différents produits laitiers? http://www.photos-culinaires.com/

Bien sûr, le « lait » dont on parle ici est le produit de sécrétion d’une glande des femelles des animaux du groupe des Mammifères. Et, « le » lait - sans autre précision - c’est le lait de vache, celui que nous buvons, enfin que boivent la plupart d’entre nous (on y reviendra…). http://h1.mabellephoto.com/

On peut aussi reformuler la question différemment une fois observés ces différents produits laitiers (laitages) puisque ces produits sont solides, des solides mous - voire très mous parfois - mais des solides cependant ! On se limitera aux deux produits principaux, yaourt et fromage.

Comment le lait liquide devient-il fromage ou yaourt solide ? http://agroindustriindonesia.blogspot.com/ http://www.recetteyaourt.com/

Transformer le lait en yaourt

Transformer le lait en yaourt Après avoir été pasteurisé, le lait est refroidi à une température de 42°C à 45°C et ensemencé avec les deux bactéries, Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaricus. Le yaourt doit ainsi contenir les deux bactéries à l'état vivant.

Une étape-clé : l’acidification Les bactéries du yaourt, Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus (coloration au Bleu de Méthylène)

Un effet synergique des bactéries lactiques lors de l’acidification du lait Lactobacillus Streptococcus Lactobacillus +

D’après Christophe Monnet, INRA.

L’acidification du lait Le lactose sucre facilement fermentescible est transformé en acide lactique à l’origine de l’abaissement du pH Il s’agit d’un métabolisme qualifié d’homofermentaire (plus de 90% des produits de fermentation sont de l’acide lactique) Le résultat de cette acidification est d’empêcher le développement d’autres microorganismes car le milieu devenu très acide est peu favorable à la croissance de la plupart d’entre eux.

La coagulation Photo de Thierry Roussillon http://www.recettespourtous.com/ Le caillage est la première étape pour obtenir un yaourt ou un fromage.

Que savons-nous sur la coagulation et que pouvons-nous montrer ? La coagulation s’obtient : avec un traitement par l’acide (« caillé acide »), et/ou par une protéase (ex : la présure, « caillé présure »). Toutefois, le bilan calcique n’est pas le même (le caillé acide étant plus pauvre en calcium – et également en phosphore - que le caillé présure), ni bien entendu le pH final ; avec tous les types de laits (entier, ½ écrémé ou écrémé), donc la crème n’est pas en cause ; en l’absence de lactose (traitement préalable du lait avec l’enzyme lactase) [à vérifier…] ; avec les caséines traitées isolément mais pas avec le lactose seul. On peut donc montrer que le caillage est en réalité la coagulation des caséines à la suite d’une modification du pH au sein du lait.

Une solubilité des caséines qui dépend du pH

La coagulation http://www.magma.ca/~pavel/science/Foods&bact.htm

Micelles de caséines vs. globules lipidiques http://agroindustriindonesia.blogspot.com/2010/09/milk-food-source-for-humans-1.html

Des micelles de caséines ? Légendes : x 40 (à gauche) – x 100 (à droite). Légendes : x 400 (à gauche) – x 1 000 (à droite, huile à immersion).

Transformer le lait en fromage

Fromages : LAIT + bactéries lactiques ± présure (dose faible) Fromages Frais PATE MOLLE PATE PRESSEE PATE FERME NON CUITE FROMAGE BLANC PETIT SUISSE DEMISEL CARRE DE L'EST CAMEMBERT BRIE BLEUS MAROILLES MUNSTER LIVAROT LAGUIOLE CANTAL EMMENTAL BEAUFORT COAGULATION EGOUTTAGE TYPES DE FROMAGES Affinage VARIETES LAIT ACIDIFICATION LACTIQUE ACTION DE LA PRESURE par CENTRIFUGATION ou FILTRATION EGOUTTAGE LENT avec décaillage simple EGOUTTAGE ACCELERE AVEC ACIDIFICATION LACTIQUE + bactéries lactiques ± présure (dose faible) décaillage brassage pressage malaxage cuisson Sans affinage Moisissures de surface moisissures intérieures croûte lavée Sans ouverture Ouvertures Croûte lavée de surface Lenoir et al, 1983 + présure SAINT-NECTAIRE TOME DE SAVOIE SAINT-PAULAIN PORT-SALUT REBLOCHON PATE FERME CUITE Fromages :

Seconde étape-clé : la désacidification, l’élaboration d’un fromage Des champignons, levures et moisissures, vont pouvoir se développer dans les conditions très acides provoquées par les bactéries lactiques et progressivement vont faire remonter le pH tout en apportant quelques notes aromatiques

Troisième étape-clé : l’affinage Grâce à la désacidification qu’opèrent les champignons, les bactéries d’affinage vont pouvoir se développer dans une troisième étape (appelée « la 3e période ») Figure 2 : Evolution du pH dans la croûte ( ) et dans le cœur ( ) des fromages de Munster au lait cru au cours de leur affinage

Lenoir et coll. Pour la Science Juillet 1983

Une vaste diversité microbienne, de molécules, de processus physiologiques, d’organismes, de coopération entre les uns et les autres, dans l’espace et dans le temps… une illustration de la biodiversité et une belle leçon d’écologie!