Laits de conserve

Table des mati�res - Pr�c�dente - Suivante

Leur fabrication permet de conserver le lait sous un volume r�duit et d'en faciliter ainsi le report et l'usage dans le temps et dans l'espace. Ils sont obtenus par chauffage et dessiccation. Un simple apport d'eau permet de reconstituer le lait liquide initial.

On distingue deux cat�gories de produits:

• les laits concentr�s obtenus par dessiccation partielle;
• les laits en poudre obtenus par dessiccation plus pouss�e.

Laits concentres

Lait concentr� ordinaire. Il est obtenu � partir de lait entier ou de lait �cr�m�. Apr�s concentration et homog�n�isation, il est conditionn� en bo�tes m�talliques et st�rilis� � l'autoclave. Selon la norme n� A-3 ( 1971 ) du Code des principes FAO/OMS, le lait concentr� a une teneur minimum en mati�re grasse laiti�re de 7,5 pour cent m/m et une teneur minimum en extraits secs laitiers de 25 pour cent m/m, Le lait �cr�m� concentr� a une teneur minimum en extraits secs laitiers de 20 pour cent m/m.

Lait concentr� sucr�. Il est obtenu � partir de lait entier ou �cr�m� et auquel des sucres sont ajout�s qui assurent la conservation du produit sous st�rilisation. Selon la norme n� A-4 ( 1971 ) FAO/OMS, le lait concentr� sucr� a une teneur minimum en mati�re grasse laiti�re de X pour cent m/m et en extraits secs laitiers de 28 pour cent. Le lait �cr�m� concentr� sucr� a une teneur minimum en extraits secs laitiers de 24 pour cent m/m.

Le chauffage et la concentration peuvent, faute de pr�cautions particuli�res au cours de la fabrication, provoquer une instabilit� des laits concentr�s lors de leur conservation: �paississement, g�lification, etc. Ces traitements provoquent notamment une modification de l'�quilibre entre les sels insolubles et ceux � l'�tat dissous et un accroissement de l'instabilit� des micelles de phosphocas�inate de calcium. Pour cette raison, on a recours � l'emploi de sels stabilisants (sels de sodium, de potassium et de calcium, des acides chlorhydrique, citrique, carbonique, orthophosphorique et polyphosphorique � la dose maximum exprim�e en substance anhydre, de 2 g/kg s'ils sont utilis�s seuls et de 3 g/kg s'ils sont utilis�s en m�lange).

Le pr�chauffage � haute temp�rature (sup�rieure � 100 �C), outre son action favorable sur la destruction des micro-organismes et des enzymes, a �galement un effet stabilisant mis � profit dans la plupart des condenseriez.

Afin d'�viter un barattage de la mati�re grasse on effectue une homog�n�isation du lait. Des pr�cautions particuli�res au cours du refroidissement du lait concentr� doivent �tre prises pour �viter la formation de cristaux d' a-lactose sup�rieurs � 0,01 mm qui provoquent une texture sableuse.

Dans le cas des laits concentr�s sucr�s dont la conservation est assur�e non par la st�rilisation mais par une quantit� suffisante de sucre (saccharose) qui, cr�ant dans le milieu une pression osmotique �lev�e, emp�che le d�veloppement des micro-organismes, il faut particuli�rement lutter contre la pr�sence de micro-organismes osmophiles, � savoir:

• les levures, qui en assurant la fermentation du lactose produisent des gaz qui provoquent un bombement des bo�tes;
• les staphylocoques, dont certains peuvent former des ent�rotoxines.

Le lait mis en œuvre doit �tre d'excellente qualit� microbiologique, non acide et ne pas floculer lorsqu'il est soumis � �bullition en pr�sence de phosphate monopotassique 5 M. Il est ensuite filtr� ou centrifug� de fa�on � �liminer les impuret�s physiques, standardis� puis pr�chauff� � haute temp�rature ( 105130 �C pendant quelques secondes).

M�thode de fabrication La concentration est effectu�e g�n�ralement par �vaporation thermique sous vide. Elle consiste en un transfert de mati�re et en un transfert de chaleur. Le transfert de mati�re est le passage de l'eau du lait � l'�tat de vapeur laissant un liquide r�siduel plus concentr�. Le transfert de chaleur concerne, d'une part, la chaleur sensible pour le chauffage du lait � concentrer et le refroidissement de celui-ci apr�s concentration ainsi que celui de la vapeur condens�e et, d'autre part, la chaleur latente pour l'�vaporation et la condensation de l'eau. Ce dernier transfert de chaleur est obtenu par la vapeur de chauffage de l'�vaporateur.

La concentration se fait par �bullition dans des �vaporateurs ou vacuums, sous vide partiel, de fa�on � diminuer la temp�rature d'�bullition. Il s'agit d'appareils fonctionnant en continu et en multiple effet, c'est-�-dire comprenant plusieurs �vaporateurs auxquels on a apport� de nombreuses am�liorations visant � r�duire les d�penses d'�nergie. L'osmose inverse peut �tre utilis�e pour pr�concentrer le lait.

Dans le cas du lait concentr� sucr�, on utilise du saccharose pur, exempt de sucre inverti. Le sucrage du lait se fait avant concentration par addition d'un sirop st�rile � 70 pour cent de sucre. La quantit� de sucre utilis�e pour 100 litres de lait est d'environ 17 kg. La composition des laits concentr�s est variable. Les exemples donn�s au tableau 45 correspondent � des qualit�s couramment rencontr�es. Les installations de concentration n�cessitent un �quipement important, complexe et un personnel tr�s qualifi�.

TABLEAU 45 Composition des laits concentr�s (g/100 g)

Laits en poudre

Constitu�s essentiellement de mati�re s�che de lait et d'une tr�s faible quantit� d'eau (de 2 � 4 pour cent) ils ont l'avantage de pouvoir:

• se stocker et se transporter ais�ment;
• s'utiliser apr�s reconstitution pour la pr�paration de nombreux produits: laits liquides de consommation, laits ferment�s, fromages.

Aux termes de la norme n� A5 ( 1971 ) du Code des principes, on distingue trois cat�gories de lait en poudre, dont la composition est donn�e au tableau 46. Selon cette norme, ils peuvent faire l'objet, dans certaines conditions, d'additifs alimentaires (stabilisants, �mulsifiants, antiagglom�rants).

Les qualit�s d'une bonne poudre de lait sont les suivantes:

• aptitude � la reconstitution de fa�on � obtenir facilement un liquide homog�ne, exempt de particules macroscopiques. Elle est sous la d�pendance des propri�t�s de mouillabilit�, de dispersibilit� et de solubilit�;
• absence de saveurs anormales (go�t de cuit, de br�l�, de rance, etc. );
• absence de germes pathog�nes (salmonelles, staphylocoques), de toxines et de micro-organismes capables de nuire � sa conservation ou � son utilisation;

TABLEAU 46 Composition des laits en poudre (% m/m)

• absence de substances anormales (antibiotiques) et de r�sidus divers provenant des conditions de production, de r�colte et de conservation du lait initial;
• absence de modifications de la structure et de la composition physicochimique pouvant nuire � sa valeur nutritionnelle et � ses aptitudes technologiques.

Ces qualit�s d�pendent de la qualit� du lait cru mis en œuvre, du traitement thermique du lait, de la m�thode de concentration et de s�chage et des conditions de stockage.

Plusieurs m�thodes permettent de classer les poudres de lait. L'une des plus courantes est l'indice des prot�ines solubles, le plus souvent d�sign� par les initiales anglaises WPNI. Elle est fond�e sur la quantit� de prot�ines de lactos�rum non d�natur�es et rest�es � l'�tat soluble apr�s traitement thermique. Cette quantit� est exprim�e en milligrammes d'azote par gramme de poudre. Plus l'indice des prot�ines est �lev�, plus faible a �t� la d�naturation, ce qui indique un traitement thermique du lait limit� rendu possible par sa bonne qualit� microbiologique. On distingue ainsi quatre cat�gories de poudres:

• poudres /on heat avec WPNI �gal ou sup�rieur � 6. Le traitement thermique du lait est rest� faible (pasteurisation � temp�rature inf�rieure � X0 �C). Il s'agit des poudres de la meilleure qualit� convenant aussi bien � la pr�paration du lait de consommation que de celui destin� � la fromagerie;
• poudres m�dium heat avec WPNI compris entre 4,5 et 5,9;
• poudres medium-high heat avec WPNI compris entre 4,4 et 1,5;
• poudres high - heat avec WPNI inf�rieur � 1,5.

M�thode de fabrication. Apr�s les traitements d'�puration, de standardisation, de pasteurisation ou de pr�chauffage � haute temp�rature, on proc�de en deux �tapes principales: la concentration et le s�chage.

Concentration. Comme dans le cas du lait concentr�, la concentration se fait par �vaporation. L'�bullition se fait sur une surface chaude. Pour des raisons de qualit�, on cherche � limiter la temp�rature du lait et � r�duire son temps de s�jour, d'o� le traitement sous vide et en film mince.

Pour des raisons �nerg�tiques, on utilise l'effet multiple, la compression m�canique des vapeurs et le pr�chauffage du liquide. Il est ainsi possible d'�vaporer plusieurs kg d'eau avec l'�nergie de vaporisation de 1 kg d'eau, alors que le s�chage demande l'�nergie de plus de 1 kg de vapeur pour s�cher 1 kg d'eau. Il y a donc int�r�t � concentrer au maximum avant de proc�der au s�chage.

S�chage. Il existe deux proc�d�s principaux: le s�chage sur cylindre, ou proc�d� Hatmaker, et le s�chage par pulv�risation.

Dans le proc�d� Hatmaker, le lait ruisselle � la surface de deux cylindres tournant en sens inverse chauff�s int�rieurement vers 140 �C � l'aide de vapeur. Il se forme un film de lait qui s�che tr�s rapidement formant une cro�te d�tach�e par un racleur. Le chauffage brutal entra�ne des modifications de la structure physico-chimique du produit. Les cons�quences sont notamment la faible solubilit�, le go�t de cuit et le brunissement de la poudre. Celle-ci a n�anmoins des usages industriels et dans l'alimentation du b�tail.

Le proc�d� par pulv�risation (proc�d� spray ou par atomisation) (figure 1 1 ) est le proc�d� le plus employ� dont il existe diverses variantes. Le lait concentr� est finement pulv�ris� � l'aide d'une turbine dans un courant d'air chaud (vers 150 �C) � l'int�rieur d'une tour de s�chage. Le s�chage se tait par entra�nement, l'air chaud servant de vecteur de chaleur et d'humidit�. L'�vaporation de l'eau se fait par diffusion instantan�e, ce qui provoque le refroidissement (vers 90 �C) de la poudre et de l'air.

FIGURE 1 1 Sch�ma d'une installation de s�chage du lait par le proc�d� spray (Niro)

Afin d'am�liorer l'aptitude des laits en poudre obtenus par pulv�risation � la reconstitution en eau chaude ou en eau froide, on fait subir � la poudre un traitement dit d'instantan�isation qui consiste `t provoquer la formation d'agglom�rats poreux en jouant sur la thermoplasticit� des grains de poudre. Ce traitement se tait par humidification de la poudre au moyen d'air humide ou de vapeur. Elle est ensuite s�ch�e, puis les particules sont standardis�es selon leur densit�. La poudre ainsi obtenue pr�sente des particules dont le diam�tre moyen est augment� (il est sup�rieur � 100 microns), une densit� r�duite d'environ moiti� (pour un volume de 100 litres, sa densit� en vrac est de 35 � 40 g contre 65 � 75 g primitivement) et une perte d'hygroscopicit�.

Reconstitution recombinaison du lait. On distingue g�n�ralement:

la reconstitution, qui consiste � m�langer de l'eau et du lait en poudre �cr�m� afin d'obtenir un produit dont la teneur en mati�re s�che est voisine de celle du lait liquide initial (ou conforme � un rapport eau/ mati�re s�che donn�). La reconstitution peut aussi �tre la dilution d'une poudre de lait grasse dans de l'eau;

la recombinaison, qui consiste � ajouter � l'eau et � la poudre de lait de la mati�re grasse laiti�re anhydre, de fa�on � obtenir un lait entier ou partiellement �cr�m� pr�sentant � la fois les rapports eau/mati�re s�che totale et mati�re grasse/mati�re s�che d�graiss�e conformes au produit d�sir�.

Bien entendu, ces laits peuvent �tre m�lang�s avec du lait frais. Reconstitution et recombinaison sont tr�s largement pratiqu�es dans les pays � faible production laiti�re, notamment dans ceux en d�veloppement, en vue de pr�parer des laits de consommation, des laits ferment�s, du fromage, de la cr�me, ou d'autres produits laitiers.

Mati�res premi�res. La qualit� du lait reconstitu� ou recombin� est fonction de celle des mati�res premi�res mises en œuvre.

Eau. Elle doit �tre potable et notamment r�pondre aux standards fix�s par l'Organisation mondiale de la sant� (OMS). Sur le plan microbiologique, elle ne doit contenir aucun germe pathog�ne. Leur recherche n�cessitant des techniques sp�ciales, on choisit comme indicateurs de pollution des germes de contamination f�cale qui sont plus faciles � identifier, � d�nombrer et plus communs (bact�ries coliformes, dont E. coli, streptocoques f�caux, Clostridium sulfitor�ducteurs).

Si l'eau n'est pas potable de fa�on permanente, il est indispensable de la traiter, notamment par la pasteurisation ou la chloration. Sur le plan physicochimique, elle ne doit contenir ni pesticides, ni nitrates, avoir une duret� totale comprise entre 0 et 15 et un pH voisin de la neutralit�.

Lait �cr�m� en poudre. Il doit �tre de qualit� �consommation humaine� et pr�senter les sp�cifications ci-apr�s:

M�thodes de reconstitution et de recombinaison. Elles sont relativement simples et satisfaisantes dans la mesure o� l'on tient compte d'un certain nombre de pr�cautions.

La temp�rature de reconstitution varie entre 35 et 45 �C. On verse la poudre dans l'eau contenue dans une cuve ou, mieux, dans un tank tout en agitant assez �nergiquement pendant 20 � 30 minutes. Afin de permettre une bonne hydratation de la poudre, il faut maintenir le m�lange sous agitation � la temp�rature de 5 � 10 �C pendant 5 � 12 heures.

Au cours de l'op�ration, il est n�cessaire d'�viter l'introduction d'air dans le m�lange. Il est pr�f�rable d'utiliser les dispositifs de m�lange comportant une pompe de recirculation avec apport de la poudre par une tr�mie situ�e avant la pompe plut�t que ceux comportant la simple agitation m�canique en tank ou en cuve. Un syst�me de filtration ou de nettoyage centrifuge peut �tre utile pour �liminer les particules r�siduelles.

On proc�de ensuite � la pasteurisation � la temp�rature de 74�C pendant 15 � 20 secondes pour le lait. S'il s'agit de m�langes � teneurs en mati�res s�ches plus �lev�es, la temp�rature doit �tre augment�e (80-85 �C pendant 20 � 25 secondes). La pasteurisation peut �tre suivie d'un d�gazage permettant l'�limination de saveurs anormales de certaines poudres (saveur de vieux).

Dans le cas de la pr�paration du lait recombin� l'apport de mati�re grasse se fait:

• soit directement dans le lait reconstitu� (�cr�m�) apr�s fluidification de la MGLA par r�chauffage vers 38-42 �C. Le m�lange est ensuite agit� � la temp�rature de 55 � 65 �C puis homog�n�is� sous une pression d'environ 250 bars;
• soit sous forme d'une cr�me � 20-30 pour cent de mati�re grasse obtenue par m�lange de lait �cr�m� et de MGLA chauff� � 55-65 �C et homog�n�is�e dans un appareil � deux �tages, le premier op�rant � 200 bars environ et le second � 50 bars. Cette cr�me est ensuite m�lang�e �nergiquement avec le lait reconstitu� �cr�m� pr�alablement pr�par�.

Ces laits sont ensuite pasteuris�s ou �ventuellement st�rilis�s. Au cours de la reconstitution du lait, il est indispensable d'�viter la diss�mination des poudres dans la salle de traitement et d'y maintenir d'excellentes conditions d'hygi�ne.

Laits sp�ciaux

Laits infantiles. C'est par touches successives que l'on a cherch� � rapprocher la composition du lait de vache de celle du lait de femme. On a commenc� par corriger les �carts les plus importants et les plus faciles � identifier. On y parvenait par dilution du lait aux deux tiers environ avec de l'eau et par sucrage par apport de 5 pour cent de saccharose ou par apport de malto-dextrines, voire en ajoutant un peu de cr�me. Pour pallier la difficult� de digestion des mati�res grasses chez le nourrisson (de 2 � 3 mois), on produit du lait partiellement �cr�m� d�s lors pr�sentant un d�s�quilibre calorique. Se rendant compte aussi que la cas�ine du lait de vache coagulait dans l'estomac sous forme de gros caillots, on a proc�d� � sa pr�cipitation pr�alable sous forme fine � l'aide d'une acidification contr�l�e par ajout d'acide lactique ou par culture de ferment lactique. L'apport de jus de citron et de farines donne aussi des r�sultats.

L'effort de pr�paration des laits se rapprochant le plus possible du lait de femme pris comme mod�le se poursuit gr�ce � une connaissance toujours accrue de la composition et de la structure physico-chimique des laits et gr�ce � des �tudes cliniques plus fines. Ainsi, on a constat� la n�cessit� d'enrichir le lait en acides gras insatur�s, notamment en acide ol�ique. Cet apport se fait facilement � l'aide de graisses v�g�tales (ma�s, tournesol, etc.). On peut m�me affiner davantage la composition lipidique par l'apport de m�langes de graisses ou de certaines fractions d'entre elles. Toutefois, ces graisses v�g�tales r�duisent la teneur du lait en cholest�rol et en d'autres constituants mineurs.

Le lait de vache a une teneur excessive en prot�ines, notamment en cas�ine, et insuffisante en azote non prot�ique. En outre, il contient moins de cystine que celui de femme, mais davantage de Iysine, de m�thionine, de ph�nylalanine et de tyrosine. De plus, les s�quences d'acides amin�s sont diff�rentes. Des �carts tr�s importants apparaissent aussi dans les teneurs en prot�ines solubles: l'a-lactalbumine est pr�sente � raison respectivement de 1,5 g/litre et de 2,6 g/litre dans le lait de vache et le lait de femme, la �-lactoglobuline est pr�sente dans le lait de vache (2,7 g/litre) et absente dans le lait de femme. Il en est de m�me pour d'autres petits constituants dont l'int�r�t biologique ne saurait �tre n�glig�: immunoglobulines, nucl�otides, etc.

La complexit� de la composition protidique du lait de femme rend tr�s difficile sa reconstitution � partir de celui de vache (ou d'autres esp�ces). Le probl�me des glucides est apparemment plus ais�, encore que 15 pour cent environ des sucres du lait de femme soient constitu�s d'oligosides complexes alors que le lait de vache contient seulement du lactose. Le �r��quilibrage� se fait par l'apport de saccharose ou de malto-dextrines.

Les sels min�raux du lait de vache sont en quantit�s de trois � cinq fois sup�rieures � ceux du lait de femme. Diverses techniques permettent de r�tablir une composition normale. En ce qui concerne les vitamines, il y a quelques diff�rences entre les laits, mais il est assez facile de les corriger si n�cessaire.

Les divers constituants du lait infantile, qu'ils soient d'origine laiti�re ou non, sont m�lang�s en proportion voulue en phase liquide (eau, lait, lactos�rum, cr�me) puis homog�n�is�s. Le produit est ensuite s�ch� comme le lait en poudre par le proc�d� spray ou par d'autres techniques (s�chage sur plateau, etc.).

Laits de r�gime et laits m�dicamenteux. Ce sont des produits destin�s � l'alimentation de nourrissons, enfants ou adultes atteints de troubles m�taboliques et nutritionnels. Il en existe un tr�s grand nombre faits � base de lait de vache auquel on a fait subir certaines modifications. Celles-ci portent notamment sur les fractions protidiques, les �l�ments min�raux et le sucre de lait.

Dans le cas d'intol�rances graves des prot�ines de lait de vache chez les nourrissons, on remplace celles-ci par des prot�ines v�g�tales (par exemple, soja). On peut aussi soumettre � une hydrolyse enzymatique les prot�ines ou seulement les prot�ines de lactos�rum, afin qu'il ne reste plus de prot�ines intactes. Dans le cas d'intol�rance sp�cifique � un acide amin�, on pr�pare un lait d�pourvu de celui-ci.

Dans les r�gimes hyposod�s, on r�duit la teneur du lait en sodium avec g�n�ralement augmentation de celle en potassium. On conna�t aussi les laits sans calcium utilis�s dans le cas d'hypercalc�mie.

En cas d'intol�rance au lactose, on propose des laits sans lactose et autres d�riv�s (galactose). Il existe aussi des laits dont le lactose a �t� hydrolyse par voie enzymatique. On peut citer aussi les laits de composition lipidique remani�e employ�s chez des individus atteints de diarrh�e.

Laits vitamin�s. Certains laits en poudre (ou liquides) sont enrichis en vitamines, notamment A et D3, g�n�ralement apr�s pasteurisation et dans certaines limites. Cette suppl�mentation doit �tre soigneusement contr�l�e de fa�on � �viter une hypervitaminose ou, au contraire, une inutilit� du traitement.

Depuis 1984, le lait �cr�m� en poudre livr� par le Programme alimentaire mondial (PAM) et distribu� en l'�tat aux populations b�n�ficiaires est de r�gle enrichi en vitamine A (cette d�cision a �t� prise avec l'aval de l'OMS). Par contre, il ne 1 'est pas dans des projets comme ceux de reconstitution du lait ou de transformation industrielle du lait en fromage ou en yaourt, op�ration au cours de laquelle la vitamine risque d'�tre d�truite.

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