Composition et paramètres physiochimiques du lait

Lelait est une sécrétion complexe de la glande mammaire des animaux destinée à l'alimentation des nouveau-nés. La composition chimique et la relation entre les différents composants déterminent les propriétés spécifiques, la haute nutrition et les valeurs biologiques du lait. Le lait contient environ 250 substances différentes, c'est-à-dire presque tout ce qui est nécessaire au maintien de la vie et à la croissance du corps humain. La valeur nutritionnelle du lait se compose de graisses, de protéines, d'hydrates de carbone, de vitamines, d'enzymes, de micro- et de macro-éléments, d'hormones. Certaines enzymes, substances antibiotiques et antitoxiques s'accumulent dans le lait lorsqu'il est fermenté par des bactéries lactiques.

Le lait est produit dans la glande mammaire par des substances provenant du sang. Pour produire 12 litres de lait, environ 6 000 litres de sang doivent passer par le pis de la vache.

Le lait est considéré comme un produit international et il est utilisé à des fins nutritionnelles dans de nombreux pays du monde. Le lait de vache est un lait reçu directement, qui n'a pas subi de traitement thermique.

Composition chimique du lait

La composition chimique du lait varie en fonction de la période de lactation, de la race, de l'âge, de l'état de santé de l'animal, des conditions d'élevage, de la qualité du fourrage, du type d'alimentation et d'autres facteurs.

L'eau

La plus grande partie de l'eau (84,1-84,5 %) est à l'état libre et est facilement éliminée par l'évaporation et le séchage du lait. Une autre partie de l'eau (3-3,5 %) est à l'état lié, c'est-à-dire qu'elle est retenue par des forces moléculaires près de la surface des particules (protéines, phosphatides et polysaccharides). L'eau contenue dans le lait est formée par le plasma sanguin dans la glande mammaire et contient les composants des substances solides à l'état colloïdal.

Dans le lait, on distingue l'eau de gonflement, l'eau libre, l'eau liée et l'eau de cristallisation. L'eau libre est un solvant pour les composés organiques et inorganiques du lait. L'eau liée est due aux groupes hydrophiles des substances protéiques, des phosphatides et des polysaccharides. L'eau de cristallisation est liée aux cristaux des substances sucrées lactiques. En moyenne, le lait contient 87 % d'eau et 13 % de matière sèche.

La matière grasse du lait

Elle est considérée comme le composant le plus précieux, de sorte que le prix du produit dépend de la teneur en matières grasses (2,8-5 %). La matière grasse du lait se caractérise par la valeur énergétique la plus élevée et diverses activités biologiques. Elle est une source de vitamines, de tocophérols, de phosphates et d'autres composants importants. Dans le lait, la graisse se présente sous la forme d'une suspension composée de petits globules de graisse d'une taille comprise entre 0,1 et 20 microns.

Dans 1 ml de lait de vache, il y a entre 1,0 et 12,0 milliards de globules de graisse. La température de fusion de la graisse du lait est de 25-28 ^oC, la densité à 20 ^oCest de 0,918-0,924, l'indice de réfraction est de 42-45, l'indice de réfraction est de 1,453-1,455, l'indice d'iode est de 25-28.

La teneur en matières grasses du lait de vache varie de 2,8 à 6,0 %, en fonction de la méthode et des conditions de traite& le premier tiers du lait contient plus de matières grasses que la dernière partie. La teneur excessive en dioxyde de carbone, en ammoniac, en sulfure d'hydrogène et en autres gaz nocifs présents dans l'air réduit la teneur en matières grasses de 0,3 à 0,5 %. La matière grasse du lait se présente sous la forme de globules gras entourés d'une couche protectrice de protéines de lécithine d'une taille de 2 à 5 microns. L'enrobage protecteur ne permet pas aux globules de fusionner en conglomérats, ce qui fait que la matière grasse du lait se présente sous la forme d'une émulsion dans l'eau. La déstabilisation de l'émulsion (apparition de matière grasse libre, non protégée par l'enrobage) est à l'origine de l'altération oxydative du produit. La matière grasse du lait se décompose facilement en glycérol et en acides gras libres et s'oxyde par saturation des acides gras insaturés.

Protéines du lait

Les protéines du lait se composent principalement de caséine, d'albumine et de globuline. La teneur en protéines du lait varie de 2,8 à 4,6 %, la caséine représentant environ 82 %, l'albumine 12 % et la globuline 6 % de la quantité totale de protéines. Le taux de protéines du lait varie en fonction de la période de lactation, de l'alimentation des animaux, de diverses maladies et d'autres facteurs.

Les protéines du lait sont très satisfaisantes car elles contiennent tous les acides aminés nécessaires à l'homme et à l'animal (environ 20), parmi lesquels des acides aminés irremplaçables et remplaçables, dont 80 % sont considérés comme facilement absorbés. Au cours des premières heures suivant la naissance, les protéines du lait sont absorbées par le corps des animaux nouveau-nés sans aucun changement, ce qui garantit une protection contre les conditions défavorables de l'environnement. Le lait contient plus d'acides aminés irremplaçables que la viande, le poisson, les légumineuses et d'autres aliments.

La caséine est une protéine complexe du lait qui appartient aux protéines phosphorées et sa composition est un complexe de plusieurs fractions (ɑ, ß, y, k) qui diffèrent les unes des autres par leur composition en acides aminés et la teneur en résidus d'acide phosphorique. Dans le lait, la caséine est contenue sous la forme d'une composition complexe caséine-phosphate de calcium qui, dans le lait, se présente sous la forme de micelles. La caséine contient 18 acides aminés dont le rapport varie selon les saisons et les périodes de lactation. La caséine se fige (acide, présure, coagulation du calcium) lorsqu'elle interagit avec les acides, les sels et les enzymes de la présure ; cette propriété est utilisée lors de la préparation de produits laitiers fermentés.

Le lait contient 0,2-0,6 % d'albumine. Il s'agit d'une protéine utile, facilement absorbée par le corps humain et qui ne contient pas de phosphore dans sa molécule. Elle contient davantage d'acides aminés vitaux, précieux pour l'alimentation des enfants et des jeunes animaux. Elle n'est pas coagulée par l'enzyme de la présure et c'est pourquoi elle est utilisée pour la préparation de crèmes de lait, de pâtes et de fromages. Le lait contient de l'albumine dans une proportion de 10 à 12 %, ce qui lui vaut d'être considéré comme un précieux produit protecteur et antitoxique pour les nouveau-nés.

Les globulines présentes dans le lait sont dissoutes à hauteur de 0,05-0,2 %. Il s'agit d'anticorps spécifiques antibactériens et antitoxiques. Les globulines sont contenues dans le colostrum à hauteur de 8 à 15 %. L'enzyme de la présure ne coagule pas les globulines, qui restent donc dans le lactosérum pendant la fabrication du fromage. Les globulines et l'albumine coagulent lorsqu'elles sont chauffées jusqu'à 75 ^°C.Elles sont d'abord dénaturées, puis coagulées.

Lesucre du lait (lactose) est un disaccharide qui se décompose en glucose et galactose au cours de l'hydrolyse. Le lait contient 4,6 à 5,5 % de lactose, ce qui le rend légèrement sucré. Le lactose est 5 à 6 fois moins sucré que le sucre de betterave et, malgré sa teneur élevée, le lait n'a pas de goût sucré. Sous l'action d'acides dilués et d'enzymes produites par certaines bactéries lactiques et levures, le lactose est hydrolysé pour former du glucose et du galactose. Le lait contient de petites quantités de sucres phosphatés - galactose et fructose.

Lorsque le lait s'altère, le lactose se décompose en acide lactique, en alcool, en esters, en acides volatils et autres composés. Le chauffage du lait à une température supérieure à 95 ^oCentraîne une légère coloration brune due à une réaction entre le lactose et certains acides aminés libres, ce qui conduit à la formation de mélanoïdines à l'arôme de caramel prononcé. Le sucre du lait, bien qu'il soit dû à la fermentation dans les intestins, est absorbé presque entièrement.

Les minéraux

La composition du lait comprend pratiquement tous les éléments du tableau périodique de Mendeleïev. Malgré cela, le calcium et le phosphore sont les plus répandus. La plupart des macronutriments se trouvent dans le lait sous forme de sels inorganiques. Le lait est très riche en micro-éléments, parmi lesquels le manganèse, le nickel, le cobalt, le fluor, le brome et l'iode sont très importants.

Globalement, le lait contient de 0,6 à 0,85 % de minéraux, dont des macro-éléments (calcium, phosphore, sodium, potassium, magnésium, chlorure, soufre) et plus de 20 micro-éléments (fer, manganèse, plomb, cobalt, cuivre, iode, zinc, hélium, argent, étain, chrome, nickel).

Les minéraux du lait sont contenus à l'état dispersé ionique et moléculaire, également en combinaison avec des protéines, des vitamines, des enzymes, des hormones. Ils assurent l'échange des sels dans l'organisme, régulent la pression osmotique du sang et des tissus, activent l'activité des enzymes et assurent l'hématopoïèse. La teneur en minéraux du lait dépend du régime alimentaire de l'animal pendant la lactation et des caractéristiques biogéochimiques du sol dans lequel le fourrage a été cultivé.

Les vitamines du lait

Le lait contient un grand nombre de vitamines. Leur teneur dans le lait dépend des conditions d'alimentation et d'élevage des vaches laitières. Pour enrichir le lait en vitamines, il est très important que les vaches reçoivent des fourrages juteux et verts et qu'elles soient régulièrement promenées.

Le lait des vaches et des chèvres se caractérise par la plus grande variété de vitamines.

Dans le groupe des vitamines liposolubles, on trouve les vitamines A (rétinol), B (calciférol), E (tocophérol), K, P, etc. Dans le groupe des vitamines hydrosolubles, on trouve les vitamines C (acide ascorbique), B (thiamine), B2 (riboflavine), B5 (acide pantothénique), B6 (pyridoxine), B12 (cobalamine), PP (niacine), H (biotine), l'acide folique (folicine), etc.

Les vitamines A et P sont préservées lors de la transformation du lait, les vitamines B et C sont partiellement détruites et leur perte est de 10 à 30 %, et le carotène ne dépasse pas 10 à 13 %. En hiver, la teneur en vitamines A et B du lait diminue.

En outre, le lait contient des enzymes (estérases, glucides, protéases, peroxydases, catalases, etc.) et des hormones (prolactine, oxybonyl, tyrolibérine, œstrogènes, progestérone, thyroxine, prostaglandines).

Les enzymes du lait

Le lait ne possède pas d'enzymes spécifiques. Elles lui sont apportées lors de la traite par les cellules de la glande mammaire et sont formées par la microflore qui se développe dans le lait. Parmi ces enzymes, la lipase, la phosphatase, la catalase, la peroxydase et la réductase méritent le plus d'attention. Certaines de ces enzymes sont largement utilisées pour l'évaluation sanitaire et hygiénique du lait.

Au total, 20 enzymes réelles (natives) et des enzymes de nature microbienne ont été isolées du lait. Parmi ces dernières, on trouve la réductase qui se développe dans le lait lorsque des bactéries s'y développent. Son activité augmente de manière directement proportionnelle au nombre de micro-organismes. L'analyse de la réductase est utilisée pour déterminer la pollution bactérienne totale du lait. La peroxydase est une enzyme native du lait, qui se caractérise par sa stabilité thermique et se décompose à une température de 8 ^oC. La réaction de la peroxydase permet de contrôler l'efficacité de la pasteurisation du lait. La catalase est introduite dans le lait à partir du tissu de la glande mammaire. Sa teneur est augmentée dans le lait des animaux atteints de mammite. La phosphatase catalyse l'hydrolyse des esters d'acide phosphorique. Elle se décompose à 63 ^oCpendant 30 minutes, ce qui est utilisé pour déterminer les méthodes de pasteurisation et de stérilisation du lait.

Le lait animal contient des hormones ainsi que de l'oxygène et du dioxyde de carbone à l'état gazeux.

Depuis quelques années, la présence de substances étrangères dans le lait, dont beaucoup sont toxiques pour l'homme (antibiotiques, pesticides, métaux lourds, isotopes radioactifs, nitrates, mycotoxines, etc.

Le lait peut contenir différents micro-organismes, y compris ceux qui provoquent des maladies infectieuses (tuberculose, brucellose, listériose, leucémie).

Au cours des premiers jours suivant le vêlage (jusqu'à 10-11 jours), le lait est appelé colostrum. Il diffère sensiblement du lait normal par presque tous les indicateurs : goût, couleur, texture, densité, teneur élevée en protéines (jusqu'à 15-23 %), en matières grasses (jusqu'à 6 %) et en sucre de lait (jusqu'à 4 %). Il contient plus d'albumine, de globuline et de leucocytes. Le lait coagule facilement à la chaleur et est faiblement actif lorsqu'il interagit avec la présure.

Au cours des 7 à 14 derniers jours de lactation, avant l'insémination de la vache, le lait change radicalement. La teneur en matières grasses augmente de 5 à 19 %, celle en protéines de 4 à 5,3 %, l'acidité diminue de ¹² à 13o T, les globules gras deviennent très petits et se séparent mal du beurre. Le lait prend un goût amer et salé. Avec l'augmentation de l'âge de la vache jusqu'à 6 ans, la teneur en matières grasses du lait augmente et diminue ensuite lentement. Le lait des 3 à 7 lactations est plus satisfaisant en termes de teneur en nutriments que le lait des premières génisses et des vaches plus âgées.

Pour mesurer les composés du lait, différentes méthodes et outils analytiques de laboratoire sont utilisés. Les normes et méthodes déterminées sont appliquées conformément à la législation d'un pays ou d'une région.

Les analyseurs de lait à ultrasons de la société Milkotester Ltd.

Lactomat et Master déterminent avec une précision exceptionnelle la teneur des composés du lait lors de la détermination de sa qualité : teneur en matières grasses, teneur en matières grasses sèches, protéines, lactose, sels, ainsi que la densité, l'eau ajoutée, le point de congélation, la température de l'échantillon. Avec leur utilisation, la détermination de la qualité du lait cru devient rapide, facile et précise.