UNIVERSITE EL HADJ LAKHDAR BATNA

Département d’agronomieDépartement d’agronomie

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention de diplôme d’ingénieur d’Etat en agronomie

Option: technologie alimentaire

Présenté par :Mr. LAHSAOUI LAHSAOUI SamirSamir

Devant le jury :

Président  : Dr. GHANNEM H.

Promoteur: Dr. FAHLOUL D.

Examinateur : Mr. YAMAMI S.

Plan de travail Introduction

1ère partie : Étude bibliographique :

Chapitre 1 : Généralités sur les fromage

Chapitre 2 : produits laitiers traditionnels en Algérie

2ème partie : Étude expérimentale :

Chapitre 1 : Matériels et méthodes

Chapitre 2 : Résultats et discussions

Conclusion

IntroductionIntroduction

• Plusieurs variétés de fromages sont connues dans le monde entier, c’est plus de 1000 variétés de fromages sont produites dans le monde. Le fromage a été fabriqué pendant des siècles par les procédures traditionnelles par les indigènes. Ensuite, la technologie de fabrication a été transférée au temps que les hommes déplacés d'un pays à l'autre. Actuellement le fromage est traité par des technologies modernes basées sur l'utilisation des ferments, dans des conditions bien définies pour lui offrir plus de sécurité microbiologique, et de qualité organoleptique.

• Toutefois, les variétés traditionnelles algériennes n'ont pas été étudiés de façon exhaustive et sont toujours faites par la fabrication traditionnelle à l’échelle familiale, certaines de ces variétés ont de bonnes qualités et possèdent des propriétés intéressantes ce qui concerne l’arome et la texture. Il est donc important d'avoir des connaissances sur le changement des propriétés microbiologiques et biochimiques au cours de la fabrication, ainsi que sur les paramètres de leurs procédés afin de produire des produits de meilleure qualité technologique et hygiénique.

• En Algérie, la Klila est le fromage traditionnel le plus populaire et sa méthode traditionnelle de fabrication est encore en usage à nos jours. Néanmoins, il y a une augmentation de la demande des consommateurs pour ce type de fromage, en raison de ses agréables propriétés organoleptiques et nutritionnelles.

• Bien que des fromages similaires au Klila dans le monde entier tel que le Jameed au moyen orient et le Chhana en inde sont bien caractérisés, et ils sont produit à l’échelle industrielle en procédés continus utilisant les novel-process tel que l’atomisation et la lyophilisation (Dharam et Narender, 2007, Shaker et al., 1999, Mazahreh et al., 2008, Al Omari et al., 2008) . Pratiquement aucune étude n’a été axée sur le fromage algérien Klila, et Il n'y a que peu de données sur leurs caractéristiques biochimiques et microbiologiques et sur ses techniques de transformation.

• La Klila est un fromage fermenté produit empiriquement dans plusieurs régions de l’Algérie, il est fabriqué par un chauffage relativement modéré (55-75°C) du Lben jusqu'à ce que le Lben est caillé (10-15 min), le caillé est égoutté spontanément ou pressé à l’aide d’une pierre , le fromage obtenu est consommé tel qu’il frais ou après un séchage , il est utilisé comme un ingrédient après réhydratation dans les préparations culinaires traditionnelles. • Pratiquement, pendant le processus de transformation fromagère tous les procédés unitaires sont influés par la température (maturation du lait, coagulation, égouttage et affinage), ainsi un lait à 20°C se déstabilise à pH 5.0, tandis qu’a 40°C, la déstabilisation se produit à pH 5.2 (Gelais et al., 2002) , d’où le principe du procédé de fabrication du Klila.

• Notre travail consiste à étudier l’effet du traitement thermique (température de la coagulation du Lben) qui constitue l’étape principale dans le procédé de fabrication du fromage traditionnel Klila sur le temps de prise (floculation),sur la récupération en solides du coagulum et sa teneur en eau, sur les propriétés physicochimique, sur la cinétique de séchage et sur les propriétés de réhydratation du produit fini, ainsi que l’effet de séchage sur les propriétés physicochimiques de ce produit  

Étude Bibliographique

Chapitre I: généralités sur les fromages

Historique et origine des fromages

• Le fromage de l’ancien français « fromage » du latin « formaticus » c'est-à-dire fait dans une forme. La première occurrence de l’utilisation du fromage comme aliment est inconnue .(Gelais et al., 2002)

• S’entend pour dire que le fromage serait originaire du sud ouest asiatique et daterait d’environ 8000 ans (Katz et Weaver, 2003)

• Il est probable que les fromages aient été la première fois faits accidentellement en transportant du lait dans des estomacs de mammifères (Abi azar, 2007) 

Définition du fromage

• Le fromage selon la norme codex et le produit affiné ou non affiné de consistance molle ou semi dure, dur ou extra dure, qui peut être enrobé et dans lequel le rapport protéine de lactosérum, caséine ne dépasse pas celui du lait (Gelais et al., 2002)

•La réglementation française accorde la dénomination « fromage » au produit fermenté ou non, affiné ou non, obtenu à partir des matières d’origine exclusivement laitières suivantes : lait, lait 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 minimale en matière sèche du produit ainsi défini doit être de 23 g pour 100 g de fromage (Goudédranche et al., 1999)

Méthode générale de fabrication des fromages

• La transformation du lait en fromage se fait, généralement, en quatre étapes principales : la coagulation, l'égouttage, le salage et l'affinage (Agioux, 2003)

1. La coagulation :

• Constitue une forme ancestrale de conservation des protéines, de la matière grasse ainsi que d’une partie du calcium et du phosphore (Abiazar, 2007),

• Le procédé choisie pour la coagulation à un large effet sur la texture du produit fini (Herbert et al., 1999)

• Elle est affecté par différents facteurs (température, pH, forces ioniques, teneur en caséines (Gelais et al., 2002)

Types de coagulation utilisées en industrie fromagère

La coagulation acide

Consiste à précipiter les caséines à leur point isoélectrique (phi = 4,6) par :•Acidification biologique a l’aide de ferments lactiques (Mahaut et al ., 2000)•Par acidification chimique (injection de CO2 ou l’acide citrique (Dharam and Narender, 2007).

La coagulation par la présure

La présure (mélange de chymosine et de pepsine) est un extrait liquide ou pâteux provenant de la macération des caillettes des jeunes ruminants dans une saumure à 10% de NaCL(Mahaut et al., 2000).

la coagulation par Les extraits de plantes

Des plantes susceptibles de fournir des enzymes ayant la propriété de coaguler le lait, (Lo Piero et al., 2002).

La coagulation mixte

Obtenue lorsque le lait présente au moment de la coagulation une acidité moyenne (pH 6,5 à 5,5), Une des origines de la diversité fromagère.

Ca9(PO4)6

caséine s1

Caséine

La coagulation acide

Sub-micelle de caséine Micelle de caséine (modèle de Schmidt)

1- structure des caséines

2- Coagulation acide (effet du pH)

pH 6.7 pH 5.5 charges (-) des micelles neutralisées agglomération des micelles

pH=5 micelle perdent leur cohésion et peuvent fusionner

•pH=4.65 dissolution du Ca micellaire désorganisation des micelles et des sub-micelles perte de solubilité et formation d ’un réseau protéique insoluble (gel lactique acide)•fuite du phosphate de calcium vers la phase aqueuse

Caractéristiques d’un caillé obtenu par acidification :

fortement déminéralisé

peu égoutté (le lactosérum est emprisonné dans la trame

protéique)

faible porosité et bonne perméabilité

2. Egouttage

Une élimination du lactosérum qui s'accompagne d'une rétraction et d'un durcissement du gelRésulte à • un processus actif, appelé synérèse• l'aptitude du gel à évacuer le lactosérum occlus (Gelais et al., 2002).

• Les techniques d'égouttage dépendent des caractéristiques physico-chimiques du coagulum et du mode de coagulation employé

Les techniques d'égouttageEgouttage du coagulum acide

Les techniques fréquemment employées pour ces égouttages sont la mise en faisselles et la centrifugation

Egouttage du coagulum enzymatique

des traitements mécaniques (découpage, pressage, et/ou brassage) et thermiques (chauffage) sont appliqués

Egouttage du coagulum mixte

aptitude à l'égouttage intermédiaire entre les deux coagulums précédemment l'égouttage va dépendre, du lait initial et du taux d'enzymes coagulantes

3. Salage

L'incorporation de chlorure de sodium dans le fromage a trois rôles majeurs (Gelais et al., 2002) :

•le drainage de la phase aqueuse libre du caillé et la formation de la croûte•l'action directe ou par aw sur le développement des micro-organismes et l'activité des enzymes•Action sur les micro-organismes directement en fonction de leur halotolérance 4. Affinage

Les enzymes responsables de la transformation ont trois origines : celles présentes naturellement dans le lait, les agents coagulants ajoutés et celles des différents micro-organismes bactériens, levures et moisissures, Ces transformations participent à la formation de la texture et de l’arôme du fromage (Goudédranche et al., 1999)

Sa durée peut aller de quelque jours pour les fromages affinés à patte molle jusqu’au quelques années pour autres fromage (Katz et Weaver, 2003)

4-1 La notion de fromage à appellation contrôlée (AOC)

(AOC) indique que la désignation fromager s'est conformée à la réglementation, notamment

• Le type et la race de l'animal dont provient le lait

• L'emplacement de production

• Les techniques de production

• La composition finale du fromage

• et les attributs physiques et sensorielles des fromages

4-Classification des fromages

Il existe plusieurs fromages mais il n’existe pas une méthode unique et standard pour leur groupage(Katz et Weaver., 2003)

Il existe plusieurs classifications, parmi les nous avons choisi 3 classifications:

4-2Principaux classifications des fromages

La classification de KELLING (1947), cité par Vessyre (1979) :

première classification des fromages, basée sur des critères d’ordre technologiques, Il a fait ressortir trois groupes de fromage :

• Frais

• Affiné à pattes molles à patte dur 

• Fondus

Classification du codex alimentaire (Anonyme., 2008)

Elle est en fonction de la consistance, de la teneur en matière grasse, et de principales caractéristiques de l’affinage, elle est obtenue après application des trois formules suivantes : •Formule1: teneur en eau en pourcentage dans le fromage dégraissé

•Formule2: pourcentage de la matière grasse dans l’extrait sec

•Formule3: Dénomination d’après la principale caractéristique d’affinage Par application de cette classification sur le fromage traditionnel algérien Klila il est considéré comme un fromage extra dur non affiné (Boubekri et Ohta , 1996 a) , Bouhezza est classer dans la catégorie des pâtes molles mi- gras(AISSAOUI et al., 2006)

La classification de Steven Jenkins (1996) cité par katz et Weaver (2003)

basée sur les caractéristiques généraux du fromage Steven Jenkins décrit huit familles de fromage (y compris les fromages fondus)•Fromage frais•Fromages à croûte fleuré. •Fromage à croute lavée•Fromage à croute naturelle.•Fromage bleu veiné •Fromage non cuit, à pâte pressée.•Fromage cuit et pressés•Fromages fondus.

5-Composition, intérêt nutritionnelle et thérapeutique des fromages

5-1. La matière grasse

• présentent 20 à 35% de l’extrait sec totale• Composition en AG varié selon la saison(Walther et al., 2008), • contribue à la flaveur du fromage frais et affinés• L’inconvénient est l’association du consommation au cholestérol(Renner, 1993) 5-2 Les protéines• apporte touts les acides aminés essentiels(Scott et al., 1998 ), • 100g du fromage frais apporte 30 à 40 % des besoins journalières en protéine pour un adulte (Renner, 1993)5-3Le lactose • le lactose est perdu en lactosérum pendant la fabrication ou converti• peuvent être consommés sans risques pour les gens qui souffrent de l’intolérance(scott et al., 1998, Walther et al., 2008)

5-4Minéraux et vitamines • contient des quantités appréciables de minéraux(Fe, Ca, P)• biodisponibilité est bonne comparant à d’autres aliments • criticisme sur l’apport en NaCL des fromages(Tsuchita et al., 2001)• teneur en vitamines liposolubles dépend de sa richesse en MG• plusieurs bactéries ont l’aptitude de synthétiser la vitamine B(Dillon., 1997)

5-5 Intérêts thérapeutiquesplusieurs activités ont été décrit pour les bactéries lactiques et les composants issus de la protéolyse tel que la diminution de la pression artérielle, l’effet anti microbien, anti carcinogène, anti carie dentaire, anti inflammatoire, et abaissement de la cholestérolémie (Goldin et al., 1980 Scott et al., 1998, Soomro, 2002, Sipola., 2002, Walther et al., 2008)

Chapitre II:Les produits

laitiers traditionnels en Algérie

C’est l’augmentation de la production du lait durant certains saisons, et la difficulté de son préservation sous la forme fraiche à obéit au développement des technologies de production traditionnelles (Dharam et Narender, 2007).

Ces produits sont partie intégrante d'héritage algérien, et ont une grande importance, culturelle, médicinale et économique, ils ont été développé sur une longue période avec les compétences culinaires des femmes. En plus de la conservation des solides du lait pour plus longtemps à température ambiante, la fabrication de produits laitiers traditionnels améliore la valeur alimentaire du lait. Les produits laitiers traditionnels algériens importants qui ont la signification commerciale sont Lben, Klila, Bouhezza et Jben

1-Illustration schématique des méthodes de fabrication des principales préparations laitières traditionnelles fermentées en Algérie

D’après la figure nous remarquons:

•La diversité est due au type de coagulation qui peut être réalisée par fermentation spontanée ou induite par enzymes végétales

•Tout les fabrications sont produit à partir du lait cru non thermisé

•Pratiquement tout les procédés de fabrication des fromage sont utilisés (coagulation, egouttage salage et affinage)

2-Composition chimique et microbiologique

1- Composition chimiquevaleurs moyennes des paramètres chimiques (g/100g) des principaux produits laitiers traditionnels en Algérie

• La composition chimique de touts les produits varie considérablement entre les différentes localités, régions et fermes, cela est dû principalement au variation dans la composition chimique du lait durant la période de lactation, le niveau des différents constituants peut donner une grande spécification au produit,

• Il n’existe pas d’etudes détaillées sur la composition de ces produits ainsi il n’ya pas de normes qui fixe leur composition

Paramètres Valeurs moyennes

Lben3 Bouhezza2 Klila1 Smen3  

Humidité 90.8 64.24 12.530 14  

PH 4.2 4.0 4.71 -  

Acidité (°D) 60 20.8 42.24 -  

NaCL 0.08 3.00 0.507 1.5  

Lactose 2.14 ND ND 1.2*  

matière grasse 0.2 30.2* 13.843 81  

protéines 1.93 0.08* 53.856 3.2*  

lipides insaponifiables - - - 0.3**  

indice d’acide (mg KOH/g lipide) - - - 52  

indice peroxyde (m eq/g lipide) - - - 3.7  

1:Boubekri et Ohta, 1995 échantillon collecté de Batna 2: Aissaoui et al., 2006 (fromage à 10 semaine d’âge)3: Boubekri et al. 1984 cité par Tantaoui-Elaraki et al. (1987)*- par rapport au poids sec**- par rapport aux lipides totaux

2- Microbiologie

Bouhezza (AISSAOUI et al., 2006)

•Charge en flore mésophile totale élevé (108 ufc/g) (fabriqué à partir de lait cru)• La microflore du fromage est formée essentiellement de lactobacilles et de streptocoques lactiques (107 ufc/g)• les levures, moisissures et les halotolérants, ne représentent qu’une faible fraction de la population totale du fromage (104ufc/g)La flore protéolytique est en bon nombre (107 ufc/g) et la flore lipolytique en nombre plus faible (104 ufc/g)• La charge des entérobactéries présente un chiffre numériquement non négligeable (106 à 107 ufc/g)

Jben

• Flore dominé par les bactéries lactiques (108 à 109 cfu/g)• Population moyenne en levures et moisissures(benkerroum et Tammime, 2004), •Pour le Jben fabriqué par la coagulation par une enzyme végétale, il présente une flore totale moyenne inferieur a celle des autres fromages(Mennane et al.,2007 b)

Klila

•Les microorganismes du Klila varient considérablement entre les régions (Boubekri et Ohta, 1996 a)

•Pour un échantillon collecté de Sétif; les entérocoque (origine fécale) ont composés la flore dominante, cependant pour une échantillon collecté de Batna c’est les pédiocoque (origine végétale)

•Malgré que ce fromage est produit à partir du lait non pasteurisé sous mal conditions d’hygiène, des germes pathogenes tel que listeria monocytogenes sont absents; cela est du à l’activité antimicrobienne des bactéries lactiques de ce fromage contre ce type de germes (Ohta et Boubekri , 1995)

•Les bactéries lactiques du Klila ont l’aptitude de fixer plusieurs mutagènes (Ohta et Boubekri,1995)

Etudes des procédés de fabrication des produits laitiers traditionnels

Intérêt générale de ces études

L’industrialisation des fabrication industrielles peut permettre d’énormes progrès dans la filière laitière et peut donner une aide économique non négligeable.

Cependant la bonne santé de cette industrie ne peut se faire sans la contribution des acteurs impliqués : éleveurs agriculteurs, industriel et scientifiques.

La participation de tous permettra peut être un jour au fromage traditionnels de dépasser les frontières comme ce fut le cas pour le feta grec le Quarg anglais et le Serena espagnol et enfin construire un lieu entre tradition et modernité (agroligne, 2001)

Principaux études sur le procédé de fabrication du fromage Klila et fromages

similaire1-L’étude de la détermination d’un inoculum approprié

pour la Klila

Une étude récente (Mennane et al , 2007 a) a été réalisée dans le but de déterminer ferment initiale approprié pour la fabrication du Klila, deux types de ferments ont utilisés (thermophile et mésophile)

le fromage obtenu à partir du levain thermophile, présente une forte acidité , mais des teneur élevée en matière sèche et en protéines avec une faible population en flore totale

le fromage obtenu à partir du levain mésophile présente une faible teneur en protéine, faible teneur en matière grasse, faible valeurs de PH, un extrait sec important avec des teneur moyenne en levures et en flore totale

2- Etudes sur autres fromages similaires

Plusieurs fromage dont le procédé de fabrication et les utilisations sont similaires au Klila tel que le Chhana en inde et le Jameed en moyen orient sont produit utilisant des procédés tel que l’atomisation, l’ultrafiltration, la lyophilisation utilisant des additifs tel que l’acide citrique et les cargennane (Dharam et al., 2007, Shaker et al., 1999, Mazahreh et al., 2008, Al Omari et al., 2008)

Étude Expérimentale

Chapitre I: Matériels et

Méthodes

1-Plan d’expérience Dans un premier pas nous avons essayé de caractériser le procédé de fabrication du Klila d’après la population du terroir afin d’extraire les principaux paramètres physiques et biotechnologiques du procédé puis étudié l’effet de l’un de ces facteurs sur la qualité du produit fini

Un lot de 6L du Lben a été utilisé pour la fabrication du fromage, le traitement thermique a été effectue à 4 températures différentes (55, 65, 75,et 85 °C), l’égouttage du fromage a été réalisé sur une mousseline pendant 45 min, le séchage a été l’air libre à la température ambiante

Les analyses physicochimique ont été effectués pour le Lben, le lactosérum, le fromage frais et le fromage sec, les propriétés de rehydratation de ce dernier on été testés

Méthodes d’analyse

1- Analyse du Lben et du lactosérum

1-1 Détermination de la matière séché

Déterminé selon la méthode (NF V 04-207) cité par Abi azar (2007) La mesure consiste à évaporer l’eau contenue dans le lait, elle est basée sur le fait que l’eau s’évapore à une température de 100 °C

Elle consiste à un étuvage d’un échantillon de 5g pendant 3 heures à une température de 102°C

Détermination du pH

Le pH est mesuré à l’aide d’un instrument pH-mètre (NF V 04-385) cité par Amiot et al. (2003)

Détermination de l’acidité titrable

La méthode est basée sur la neutralisation de l’acide lactique par une base (soude Dornic N/9) en présence d’un indicateur coloré, elle est déterminée selon la méthode (NF V 04-20) cité par Amiot et al. (2003)

Détermination de la teneur en Matière grasse

La méthode utilisée est la méthode acidobutyrométrique de Gerber (NF V 04-210) cité par Riahi et al. (2006) dont le principe:

Les éléments de produit à l’exception de la matière grasse sont dissout par l’acide sulfurique, sous l’influence de la force centrifuge, la matière grasse se sépare en une couche supérieure claire et transparente du reste des éléments du produit, l’adjonction préalable de l’alcool isoamylique permet de mieux visualiser cette séparation, la teneur en matière grasse est lit sur un butyromètre préalablement calibré Détermination de la teneur en cendre

Consiste à une incinération à 550°C pendant 16H (NF V 04-208) cité par (COFRAC, 1999)

2- Etablissement du rendement fromager

Rendement globale de fabrication En évalue le rendement en établissant le rapport entre la quantité du fromage obtenue et la quantité de lait utilisé, y compris celui qui entre dans la préparation du ferment la formule est la suivante : (Gelais et al., 2003)

Rendement de fabrication basé sur la récupération des ingrédients

En établissant un bilan de matière pour l’extrait sec du fromage (Goudedranche et al., 1999)

100.1IL

FR

100.sérum ES - fromage ES

sérum ES-lait ES Rendement

3-Analyses du fromage

3-1- Matière sèche

déterminée selon la méthode NF V 04-282 cité par Agioux et al. (2003) elle consiste à étuver 5 grammes de prise d’essai mélangés intiment au sable préalablement déshydraté pendant 24 heures à 102°c

PH

10 grammes du fromage sont dilué dans 70 ml d’eau distillé, le PH est déterminé par l’immersion de l’électrode du pH-mètre dans le mélange (Quasem et al., 2009)

Acidité 

Déterminée selon la méthode (AOAC. 947.05) cité par scott et al., 1998)

De l’eau distillé à une température de 40°c est ajouté à 10g du fromage finement broyé jusqu’a un volume de 105 ml, une portion de 25 ml de la solution est considéré comme 5 gramme du fromage est titré par le NaOH en présence de phénolphtaléine

Matière grasse

La matière grasse dans la Klila est déterminé par la méthode Soxhlet (Mennane et al., 2007), elle est basée sur le même principe de la méthode Rose Gottlieb (méthode éthéro-ammoniacal) (FIL 9C, AOAC905-02) qui consiste à une extraction de la matière grasse par un solvant après sa libération par un traitement alcalin (Amiot et al., 2002)

Analyse des propriétés de réhydratation du fromage

La diffusibilité (wettabiliy)

Une échantillon de fromage est immergé dans un volume d’eau (7fois du masse du fromage), et trempée pendant 24H (Quasem, 1996 cité par Quasem et al., 2009), la masse de l’eau absorbé est mesuré, l’eau absorbé est exprimé par la formule

100.essaid' prisedu Masse

absorbé(g)non eau -eaul' de Volume absorbé%eau

La synérèse (synersis) (séparation du sérum)

Le fromage trempé est broyé avec l’eau dans lequel il a été immergé par un mixeur électrique, et transféré dans une éprouvette de 25 ml, la zone claire est mesuré après 1H et 24H, la synérèse et calculé par la formule suivante

100. synérèse %Y

X

Chapitre II: Résultats et Discussions

Résultats et discussion des analyses physicochimique du Lben

•Le Lben utilisé est caractérisé par un PH bas et une acidité élevé ce qui lui confère son gout acide

•La teneur en matière sèche est basse) par rapport à celle du lait (9-12g/100g) (Amiot et al., 2003), cela est dũ au mouillage du Lben pendant le barattage

•La teneur en matière grasse est basse c’est à cause de l’élimination des globules gras pendant le barattage, la teneur en matière grasse dans les produits laitiers traditionnels est variable, pour le Lben elle peut aller de 2 à 18 g/l(Benkerroum et al., 1984 cité par Tantaoui-Elaraki ,1987)

Paramètres Valeur moyennes

PH 5.05

Acidité titrable (°D)

80.1±00

Matière sèche (g/100ml)

8,65±0.058

Matière grasse (g/L)

17.0±0.26

Cendres (g/100ml)

0.58±0.092

Analyse et discussion des analyses des

propriétés physicochimiques du

fromage frais

variations de l’acidité en fonction du traitement thermique

•Le traitement thermique en générale diminue signficativement l’acidité du Lben, c’est le but de processus qui est une valorisation du Lben produit en excès par la diminution du pH

•L’augmentation de la sévérité du traitement thermique à 20°C augmente significativement l’acidité du fromage

(1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C)

0

10

20

30

40

50

a aab* b*

Types du klila

Aci

dité

°D

variations du rendement global en fonction du traitement thermique

•Le rendement en patte fromagère est généralement bas comparant aux tous types des fromages (12 à 9% pour les fromage fermes et 17 à 25 % pour les fromages à patte fraiche) (Gelais et al .,2002)

•différence significatif marqué pour K1 et K4), il est bien apparaît que le traitement thermique à 55°c pendant 15 min est critique est donne le meilleur rendement

a, b : indique si qu’il existe un différence significatif entre chaque 2types à p<0.05, *différents significativement (p<0.05) K1 : traité à 55°C, K2 : traité à 65°C, K3 : traité à 75°C, K4 : traité à 85 °C

0

5

10

15

a a aab*

Types du klila

Ren

dem

ent%

Discussion

• Le pourcentage du fromage récupérés dépend de deux facteurs ; la quantité du lactosérum évacuée durant l’égouttage et la composition de la matière première en protéines et en matière grasse (Gelais et al .,2003)

• Le faible rendement est du au faible teneur en matière sèche du Lben (8.65g/100g) qui a subit un mouillage excessif pendant le barattage

• L’intensité du traitement thermique à un effet sur les caractéristique du coagulum, qui expulse le lactosérum plus au moins rapide en effet les hautes températures cause brisement facile des liaisons. Par conséquent, la matrice du caillé à une plus grande capacité à réarrangement et contraction résulter en plus grande séparation du lactosérum (Fagan et al ., 2007)

variations du Rendement en matière sèche en fonction du traitement thermique

le rendement est maximum avec un minimum du traitement thermique (55°C pendant 15min), il diminue significativement lors de l’augmente de la température sauf pour les traitements à 75 et 85°C, il apparait que le traitement thermique à 75°C pendant12 min est plus sévère que le traitement à 85°C pendant 9min

Lettres a, b, c, d indique s’il existe différence significatif entre chaque 2 paires d’échantillons 1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C

0

5

10

15

adc**d*

b*

Types du klila

R 2

%

DiscussionLe rendement en matière sèche nous renseigne que l’augmentation du rendement fromager n’est pas possible par la diminution de l’eau à extraire durant l’égouttage, le rendement dépend aussi de la richesse du lait en protéines en matière grasse et en éléments minéraux ainsi que leur distribution entre le lactosérum le coagulum (Gelais et al ., 2002)

Il est apparaît que le rendement est influé par deux facteurs, le premier est la capacité de rétention en eau du coagulum et le deuxième est la floculation ou l’agglomération des protéines (démasquage de zones hydrophobes d’où une migration des protéines vers les interfaces ou une agrégation), sans traitement thermique il n’ya pas de formation du coagulum (la floculation ne se fait que dans des valeurs de pH extrêmes) cela indique le traitement thermique est nécessaire pour la floculation des protéines, le traitement thermique modéré provoque une meilleur floculation est résulte à un sérum plus clair et plus pauvre en extrait sec (moins de pertes) (Quasem et al ., 2007) 

Variations de la teneur en cendres en fonction du traitement thermique

 La teneur en cendres du Klila frais est relativement faible (0.27% au moyen) comparant au Klila traditionnelle marocaine (0.62%) (Mennane et al., 2007 b)

La distribution de sels entre le lactosérum et le fromage n’est pas influe par le traitement thermique, il n’existe pas de différence significatif entre les moyens des teneurs en cendres des quatre types du Klila

1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

Types du klila

cend

re %

MS

a

aa

a

Effet du traitement thermique sur la cinétique du séchage du fromage

• L’humidité diminue en fonction du temps c'est-à-dire la teneur en eau présente une diminution exponentielle avec le temps.

• La teneurs en eau finale peut atteindre 3%

• La durée de séchage varié considérablement entre les 4 types du Klila elle a été pour k1, k2, k3 et k4 respectivement 42H, 37 H, 41H et 40H, de ces résultats en déduit qu’il existe une relation entre le types du traitement thermique et la durée de séchage du fromage, la durée de séchage dépend de la teneur initiale en eau du coagulum qui est caractéristique pour chaque type du traitement

1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C

Analyse et discussion des analyses des

propriétés physicochimiques du

fromage sec

variations de l’acidité des quatre types du Klila avant et après le

séchage la quantité d’acide lactique varie entre 0.46 et 0.55g/100g, elle est relativement faible comparant au fromage traditionnelle Bouhezza qui peut aller jusqu'à 100°D (Mekentichi , 2003), comparant au Klila traditionnelle fabriquée à la zone du Batna qui est 42.25°D (Boubekri et Ohta, 1996 a) l’acidité est relativement élevé cela peut être traduit par l’effet de

L’acidité du Lben utilisé comme matière premier (pour notre essai elle est à l’ordre de 80°D)

Lettres a, b, c, d, e indique s’il existe différence significatif entre chaque 2 paires d’échantillons, *différence significatif à p<0.05, **différence significatif à p< 0.01, *** difference significatif à p<0.001 Kf : Klila frais, Ks : Klila sèche, 1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C

0

20

40

60

a aab* b*c***

c***d* c***c***e**

klila types

acid

ité

°D

• Comparant la valeur de l’acidité de chaque type du Klila fabriqué avant et après le séchage,

L’acidité du fromage augmente significativement lors du séchage, cela peut être traduit par l’activité des bactéries lactique du lait lors de l’opération du séchage que l’on peut considéré comme un affinage ou le lactose résiduel est dégradé en acide lactique par les bactéries lactiques ,

Lettres a, b, c, d, e indique s’il existe différence significatif entre chaque 2 paires d’échantillons, *différence significatif à p<0.05, **différence significatif à p< 0.01, *** difference significatif à p<0.001 Kf : Klila frais, Ks : Klila sèche, 1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 :

0

20

40

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a aab* b*c***

c***d* c***c***e**

klila types

acid

ité

°D

Variations de la teneur en matière grasse en fonction du traitement

thermique

• jusqu’à 85°C l’augmentation du traitement thermique permet d’obtenir un fromage plus gras

Lettres a, b, indique s’il existe différence significatif entre chaque 2 paires d’échantillons, *différence significatif à p<0.05, **différence significatif à p< 0.01 1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C

0

5

10

15

a**

a*

b*b

Types du klila

MG

g/1

00g

MS

DiscussionIl est connu que la rétention de graisse est dépendante sur la rigidité relative et à la structure du réseau du caillé, ainsi, le point fondant moyen de graisse du lait est 37°C, la graisse a beaucoup plus de mobilité à plus hautes températures ce qui résulte au plus grand niveau de graisses perdus dans le lactosérum (Fagan et al., 2007),

lors notre expérience le minimum des traitement thermique donne un caillé plus ferme et plus lisse que les autres. Touts ces facteurs indiquent que la plus grande rétention en gras sera avec le minimum des températures pendant la coagulation, cependant les résultats obtenus sont au contraire, cela peut être traduit par : Lors de la coagulation acide les propriétés du coagulum et son capacité à retenir les constituants ne dépend pas seulement à la température de coagulation mais aussi d’autres facteurs qui sont le pH initiale, la concentration en caséines et les forces ioniques (DAVIAU et al ., 2000, Noel, 1990) , une autre interprétation est ; la coagulation rapide pendant le traitement thermique à haute température permet une coagulation rapide et les pertes en matière grasse à cause de leur mobilité à haute température sont évités

Effet du traitement thermique sur les

propriétés de réhydratation

Diffusibilité

la diffusibilitè (wettability) peut être définie comme le pourcentage de l’eau absorbé par un poids standard après 24 heure d’immersion dans l’eau (Quasem et al., 2009)

Diffusibilité (suite)•Les résultats concerne le test de diffusibilité révèlent que le traitement thermique le plus sévère donne les meilleurs propriétés de réhydratation •La rehydratation des poudres à base du lait dépend de leur teneur et nature en protéines du lactosérum•nous suggérons que le traitement thermique excessif a provoqué une augmentation de la viscosité et donc la porosité par la formation de liaison disulfure entre les caséines et les lactoglobulines dénaturés ( voir plus haut) •ainsi la dénaturation des structures tertiaires des protéines par la chaleur provoque une augmentation de nombre des sites hydrophile dans les protéines et donc plus de rétention d’eau

Lettres a, b, c, d indique s’il existe différence significatif entre chaque 2 paires d’échantillons, *différence significatif à p<0.05, **différence significatif à p< 0.01, *** différence significatif à p<0.001 1 : traité à 55°C, 2 : traité à 65°C, 3 : traité à 75°C, 4 : traité à 85 °C

0

50

100

150

Types du klila

diffu

sibi

lité a***

b***c*

d***

Synérèse

la mesure de la synérèse consiste à mesurer le pourcentage de la zone claire séparée dans une colonne contenant la fromage dispersée dans l’eau, elle a été mesuré pendant 1 heure et pendant 24 heures

Synérèse (suite) La solubilité maximale à

1Hmesurée par la synérèse a été quand le Lben est chauffé le minimum, cependant la moine solubilité est marqué pour le traitement thermique le plus excessif

La stabilité du Klila dispersé pendant 24 heures est affecté par le traitement thermique, elle est plus stable avec le traitement thermique le plus sévère

0

10

20

30

40

a

b* b*b**

types de klila

syn

ere

se %

1H 24H

0

20

40

60

Types du klila

syn

ere

se %

a

b**b** b***c*

La solubilité des protéines dépend de leur nature, en effet les protéines coagulées sont insoluble dans l’eau (Amiot et al., 2002), le traitement thermique excessif provoque une coagulation des protéines du lactosérum donc une diminution de la solubilité  

Synérèse (suite)

Conclusion

Après la réalisation de ce travail nous avons retenus les résultats suivants : •Le fromage Klila présente une qualité hygiénique, physicochimique technologique et nutritionnelle (faible teneur en matière grasse « fromage maigre », teneur élevée en protéines) satisfaisante, elle est conforme aux normes internationales des fromages • Le fromage préparé par un traitement thermique contrôlé présente des caractéristiques physicochimiques différentes à celles du fromage produit par la méthode traditionnelle • le temps de prise (floculation) est en fonction de la température, en effet l’augmentation de la sévérité du traitement thermique diminue le temps de floculation • L’effet du traitement thermique est bien marqué ce qui concerne le rendement globale en fromage et sur le rendement en constituants solides ; il est optimum avec un minimum du traitement thermique (55°c pendant 15 min), il est apparait que le traitement à 75°C pendant 12 min est plus sévère que le traitement à 85°C pendant 9 min

• L’effet du traitement thermique sur l’acidité du fromage obtenu est aussi marqué ; en effet la sévérité du traitement thermique augmente l’acidité du fromage obtenu, mais d’une façon générale le traitement thermique diminue l’acidité du Lben initiale c’est le but de fabrication qui est une valorisation du Lben produit en excès et qui s’acidifie lors du stockage.Le temps du séchage dépend de la teneur initiale du coagulum égoutté en eau il varie entre 37 à 42 heures à la température ambiante, la teneur en eau finale peut atteindre 3% • Ce qui concerne la composition en matière grasse du fromage obtenu par les différents traitements thermiques, l’effet est bien marqué, l’augmentation de la sévérité du traitement thermique augmente la rétention du fromage en matière grasse et diminue les pertes dans le lactosérumLa teneur en cendres n’a pas été affectée par le traitement thermique (pas de différence significatif) • Lors du séchage l’acidité du fromage significativement augmente cela est traduit par l’activité des bactéries lactiques, ainsi la teneur en eau diminue (aller jusqu’ a 3%), ce sont ces trois facteurs qui permet la préservation du produit pendant longues durée sans risques de contamination microbienne Les propriétés de réhydratation (mesurées par deux tests ; la Diffusibilité et la synérèse) sont influés par le degré du traitement thermique du fromage, la réhydratation et la slubilité sont optimum par un minimum du traitement thermique

• Lors de la coagulation acide les propriétés du coagulum et son capacité à retenir les constituants ne dépend pas seulement à la température de coagulation mais aussi d’autres facteurs qui sont le pH lors de la coagulation, la concentration en caséines, les forces ioniques, ainsi que la teneur en matière grasse (DAVIAU et al ., 2000, Noel ., 1990, Gelais et al., 2003), ces facteurs influent en synergie, d’où notre résultats ne sont applicable que sur un lait à propriétés bien définies (pH=5.05, matière grasse à 17g/L), la détermination de l’effet de la température nécessite l’étude l’interaction de tous ces facteurs avec une étude statistique approprié (Fagan et al., 2007)• L’étude de la fabrication du fromage Klila par les novel-process tel que l’atomisation et la lyophilisation, la transposition d’un modèle pour la fabrication industrielle en continu, sera très intéressante et peut donner un produit d’une qualité plus appréciable pour le consommateur