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Séminaire sur les fromages AOP ET IGP( Télécharger le fichier original )par Amira MAJDI INAT - Ingénieur agronome 2009 |
Chapitre 3 : Les aspects techniques de fabrication du fromage1-Définition du fromage : Un fromage est un aliment obtenu à partir de lait coagulé ou de produits laitiers, comme la crème, puis d'un égouttage suivi ou non de fermentation et éventuellement d'affinage (fromages affinés). Le fromage est fabriqué à partir de lait de vache principalement, mais aussi de brebis, de chèvre ou de bufflonne. Le lait est acidifié, généralement à l'aide d'une culture bactérienne. Une enzyme, la présure, ou un substitut comme par exemple de l' acide acétique ou du vinaigre, est ensuite adjointe afin de provoquer la coagulation et former le lait caillé et le petit-lait 1. Certains fromages comportent de la moisissure, soit sur la croûte externe, soit à l'intérieur, soit sur la croûte et à l'intérieur Des centaines de types de fromage sont produits dans le monde. Leurs différents styles, goûts et textures dépendent de l'origine du lait (y compris le régime alimentaire de l'animal), si le lait a été pasteurisé, du pourcentage de matière grasse, de l'espèce des bactéries et des moisissures choisis, du procédé de fabrication, ainsi que du temps de maturation. Des herbes, des épices, ou la fumaison peuvent être utilisées pour varier le goût Pour quelques fromages, le lait est caillé à l'aide d'un agent acide, comme du vinaigre ou du jus de citron. La plupart des fromages sont acidifiés à moindre degré à l'aide d'une bactérie transformant le lactose en acide lactique, le caillage étant assuré par l'ajout de présure Le fromage est un aliment de base, riche en graisses, protéines, calcium et phosphore à longue conservation en comparaison de la durée de conservation du lait à partir duquel il est fabriqué Un décret administratif du 27 avril 20072 définit le terme « fromage » comme étant réservé au « produit fermenté ou non, obtenu par coagulation du lait, de la crème ou de leur mélange, suivi d'égouttage » Les caractéristiques concernant l'extrait sec, la teneur en matière grasse et l'origine du lait, doivent figurer sur l'étiquetage -Les fromages frais (fromages blancs, suisses, demi-sel...) sont riches en eau (70 à 82 %), et ne subissent pas d'affinage -Le minimum de matière sèche, pour les fromages autres que frais, est fixé à 23 % Il est autorisé d'adjoindre un qualificatif au mot fromage : un « triple crème » contient au minimum 75 % de matière grasse ; un « double crème » en contient de 60 à moins de 75 % ; un « fromage gras », de 50 à moins de 60 % ; un « fromage allégé » (et sans addition de sucre) de 20 à moins de 30 % ; un « fromage maigre », moins de 20 % Les fromages fermiers sont exclusivement fabriqués avec le lait produit dans l'exploitation d'où ils proviennent. La mention « matière grasse non précisée » est alors admise La mention « au lait cru » est réservée aux fromages obtenus avec du lait dont la température n'a pas été portée au-delà de 40°C Depuis le 20 juin 1992 (décret du 19 février 1991), tous les fromages produits à la ferme, affinés, doivent comporter l'indication d'une date limite d'utilisation optimale (DLUO), et les fromages frais une date limite de consommation (DLC) Définition selon le codex alimentarius Le fromage selon la norme codex ,est le produit affiné ou non affiné, de consistance molle ou demi-dure,dure ou extra dure qui peut être enrobé et dans lequel le rapport protéines de lactosérum :caséine ne dépassent pas celui du lait(commission du codex Alimentarius,1978) 2-Les différents types de fromages Il existe plus de 350 fromages en France ! A pâte dure ou molle, pressée cuite ou crue, à croûte leurie ou lavée... On peut regrouper les fromages en 3 catégories :
2.1-fromage à pâte fraiche La pâte fraîche est la base de tout fromage, et existe au début de tout processus de fabrication, avant toute fermentation et tout affinage. La pâte fraîche est faite à partir de lait et pour certains de petit-lait ( lactosérum) tiré du lait entier ou écrémé comme le fromage à la crème. D'autres peuvent être enrichis de crème Le caillage du lait est obtenu par l'ajout de culture bactérienne et de présure au lait, puis s'amorce un processus d'égouttage léger qui permet d'obtenir une pâte d'une consistance plus ferme tout en lui conservant un taux d'humidité très élevé, de 60 à 80 % et une teneur en matière grasse réduite, de 0,5 à 30(Gripon et al., 1975). La pâte fraîche est d'un blanc éclatant, d'une texture molle, granuleuse ou lisse, crémeuse et veloutée selon le fromage. Elle se mélangent bien à d'autres ingrédients et aromes comme les fines herbes, l' ail, des épices ou des fruits 2.2-fromage à pâte pressée : 2.2.1-Fromage à pâte pressée cuite Les Fromages à pâte pressée cuite ou pâte dure, sont des fromages pour lesquels, après pressage, le caillé est chauffé à 65 °C puis laissé à l' affinage Le terme cuite se dit d'un fromage dont le caillé a subi un chauffage au moment de son tranchage -Lorsqu'il est thermisé, le lait est chauffé à environ 65 °C, ce qui ne détruit qu'une partie de la flore -Lorsqu'il est pasteurisé, le lait est chauffé de 72 à 85 °C pendant 20 secondes maximum, puis refroidi immédiat à 4 °C. Cette procédure détruit la flore naturellement présente dans le lait, et nécessite donc un réensemencement en flore standardisée, ce qui peut avoir pour les industriels l'avantage d'obtenir un goût régulier et une texture régulière 2.2.2-Fromage à pâte pressée non cuite -Le terme à pâte pressée se dit d'un fromage dont le caillé est pressé au moment du moulage afin d'éliminer le maximum de lactosérum, puis laissé à l' affinage . -Le terme non cuite se dit d'un fromage dont le caillé n'a subi aucun chauffage au moment de son tranchage 2.3-fromage à pâte molle Les fromages à pâtes molles ont une texture généralement crémeuse et onctueuse avec une légère élasticité dans la pâte
La croûte blanche et fleurie est formée par un champignon, le penicillium candidum, que l'on pulvérise sur la surface avant l'affinage qui dure environ un mois 2.3.2-fromage de pâte molle à croûte lavée Le principe de fabrication d'une pâte molle à CROÛTE LAVÉE est semblable à celui des pâtes molles à croûte fleurie, sauf que le caillé est coupé plus ou moins finement avant d'être mis en moule. Ce « rompage » facilite l'écoulement du petit lait : la pâte sera plus serrée, plus compacte mais néanmoins moelleuse, coulante ou plus ferme, selon le degré de séchage Durant l'affinage, qui s'étend sur deux à quatre mois, le fromage est retourné régulièrement puis brossé ou lavé à l'aide d'une saumure additionnée de bière, d'hydromel, de vin ou d'eau-de-vie, ce qui contribue à l'élaboration de ses diverses caractéristiques. Il révèle des saveurs marquées ou prononcées, parfois fortes. 3-les principales phases de fabrication du fromage Le fromage est le produit frais ou affiné, obtenu par la coagulation de la caséine et de la séparation du lactosérum du lait. La caséine se coagule normalement sous l'effet des levains lactiques. Après la coagulation, le fromage subit un certain nombre de procédés visant à séparer le lactosérum du caillé, l'ensemble de ces procédés permettent l'égouttage du fromage, ce qui est suivi d'une période de vieillissement de durée variable. L'affinement (vieillissement) du fromage permet à sa saveur caractéristique de se développer par l'activité microbienne et enzymatique (Gripon et al., 1975). .
3.1-Le dégazage Permet de débarrassé le lait des mauvaises odeurs, permet aussi de réduire la destruction des vitamines c'est-à-dire en diminuant fortement la teneure en oxygène ambiant. 3.2-La filtration Ces techniques utilisent les procédés à membrane, qui permettent de séparer les éléments en suspension ou en solution dans un liquide, en le faisant circuler sur une membrane percée de millions de pores de dimension connue. Ces membranes semi-perméables peuvent être de nature cellulosique, plastique, métallique ou céramique. Initialement développées par l'industrie nucléaire pour séparer les isotopes de l'uranium, puis par les médecins pour la dialyse rénale, ces techniques ont été adaptées au traitement du lait et de ses sous-produits. Le premier procédé utilisé a été l'ultrafiltration ; dès 1969, l'INRA a déposé un brevet portant sur l'emploi de cette technique en fabrication fromagère. Depuis, les procédés et les applications se sont développés, valorisant les générations successives de membranes, de plus en plus performantes et sélectives, mises sur le marché par les fabricants. 3.2.1-L'ultrafiltration Les membranes d'ultrafiltration laissent passer les molécules dont la taille est inférieure à 0,05 micron (1/10000 millimètre), c'est-à-dire l'eau, les sels, le lactose et quelques acides aminés. Elles permettent donc de retenir et de concentrer toutes les protéines du lait écrémé : les grosses molécules de caséines, mais aussi les petites protéines solubles du lactosérum ("petit lait"). Si le projet d'ultrafiltration à la ferme, conçu dans les années 1970 pour réduire les volumes collectés, ne s'est pas concrétisé en raison du coût des équipements, l'ultrafiltration s'est en revanche développée rapidement au niveau des ateliers de transformation. En fromagerie, elle est utilisée pour obtenir différents niveaux de concentration. Une concentration modérée est utilisée pour standardiser la teneur en protéines du lait avant la transformation en fromage. Ce traitement permet de pallier les variations saisonnières de composition et la faiblesse des taux protéiques du lait de certaines races à très forte production. D'abord utilisée pour les fromages de type Camembert, cette technique s'étend progressivement aux pâtes demi-dures et dures. L'ultrafiltration peut également être poussée jusqu'à l'obtention d'un produit dont le taux de matière sèche est déjà proche de celui d'un fromage à pâte molle. Ce "pré-fromage" liquide, après adjonction de crème, est soumis aux étapes classiques de fabrication. Le procédé a l'avantage de limiter les volumes à traiter, de réduire considérablement l'égouttage et de régulariser la composition de la matière première et des produits. Il permet en outre de conserver les protéines solubles, et donc d'accroître le rendement en fromage du lait. Cette technique a rapidement été appliquée à la fabrication de nombreux fromages : Cheddar en Australie, Fêta au Danemark et en France... L'exploitation du procédé a également conduit à la mise au point, en collaboration avec des industriels fromagers, de plusieurs produits nouveaux, dont l'un des plus connus est le Pavé d'Affinois . L'ultrafiltration est également employée pour traiter le lactosérum issu des fabrications fromagères classiques. Cette utilisation constitue même la principale application de l'ultrafiltration, puisque 80% des membranes de l'industrie laitière mondiale y sont consacrés. La récupération des protéines du lactosérum permet de réduire le caractère polluant de ce produit tout en le valorisant. Ces protéines solubles concentrées sont utilisées en alimentation animale, incorporées dans des préparations culinaires industrielles (charcuterie, biscuiterie) et employées pour l'alimentation des patients en réanimation ou souffrant d'insuffisances digestives . 3.2.2-La microfiltration Les membranes de microfiltration ayant un diamètre de pores de 1,4 micron, elles retiennent les particules d'une taille supérieure, c'est-à-dire les micro-organismes et les cellules d'origine mammaire passées dans le lait. Elles permettent donc d'éliminer les bactéries indésirables ou pathogènes et d'assurer ainsi une qualité hygiénique satisfaisante sans recours aux traitements thermiques, susceptibles d'altérer le goût du lait ou de réduire ses aptitudes fromagères. Le "lait frais microfiltré" devrait bientôt apparaître sur le marché des laits de consommation : le procédé d'obtention mis au point par l'INRA et la société Tétra Laval (à partir d'un matériel à membrane céramique également utilisé pour l'eau, le vin ou la bière) est en cours d'homologation. La microfiltration devrait aussi permettre de sauvegarder la fabrication traditionnelle des fromages au lait cru, tout en satisfaisant aux normes sanitaires européennes. Par ailleurs, les progrès récents concernant les caractéristiques et les conditions d'utilisation des membranes de microfiltration devraient permettre leur emploi pour extraire directement les caséines du lait, voire séparer les différentes caséines. Cette technique remplacerait avantageusement le procédé actuel, qui nécessite leur insolubilisation en conditions acides, puis leur resolubilisation avec des solutés caustiques. 3.2.3-La nanofiltration Les membranes nanofiltrantes sont les dernières venues dans le secteur des industries agro-alimentaires. Leur domaine de séparation se situe en deçà de celui de l'ultrafiltration : elles ne laissent passer que les petites molécules (eau, sel, et une partie des composés azotés de faible poids moléculaire), mais en introduisant un critère supplémentaire de sélection, la charge électrique. Elles permettent donc d'opérer un tri des petites molécules. La nanofiltration du lait modifie les équilibres minéraux du lait tout en concentrant les protéines et le lactose ; elle permet d'obtenir des yaourts plus doux et dont la texture est plus ferme que celle des yaourts traditionnels en raison d'une plus forte hydratation des micelles de caséines. Elle est également utilisée pour traiter le lactosérum, domaine où elle se substitue à la fois à la concentration par osmose inverse et à la déminéralisation partielle par électrodialyse. Plus de 2000 m2 de membranes NF sont déjà installés dans l'industrie laitière mondiale. Les procédés à membrane permettent de maîtriser la matière première "lait", qui peut ainsi être modelée en fonction du produit final recherché. Ils ont déjà profondément modifié la filière laitière qui les utilise de plus en plus, pour réduire ses coûts de production, mieux maîtriser ses fabrications, améliorer les qualités organoleptiques (goût et texture) et hygiéniques des produits, valoriser les sous-produits, traiter les effluents polluants ou créer de nouveaux produits. Ces techniques de séparation des constituants au niveau moléculaire s'inscrivent dans la logique de craquage, qui se développe également pour d'autres matières premières agricoles, les céréales notamment. Ces procédés permettent de diversifier les usages des productions agricoles, en mettant à la disposition d'autres secteurs industriels des molécules d'origine biologique. 3.3-La standardisation
3.5-Pasteurisation : C'est un traitement thermique du lait il permet l'élimination des germes pathogènes du lait se fait à une température de 72°C pendant 15 secondes pour ne pas altérer les propriétés organoleptiques du lait. 3.6-Maturation du lait : Cette opération consiste à régler ou standardiser la teneur en MG, en protéines et en sucre et cela en lui ajoutant soit du lait en poudre (afin d'assurer une bonne fermeté du coagulum), des ferments lactiques (mésophiles et thermophiles), du calcium (car le traitement thermique altère les sels minéraux) et du colorant. Elle consiste à laisser séjourner le lait à une température et un temps donné La maturation du fromage s'effectue en deux temps : *Une maturation I : c'est une maturation de période plus au moins longue dure a peu prés 15 heures et se fait à une température de 10 à 12°C, cette maturation se fait en présence de ferments mésophiles. *Une maturation II : c'est une maturation de période courte, elle va de 30 minute à 2 heures 30 et se fait à une température de 32 à 35°C, cette maturation se fait en présence de ferments thermophiles. la maturation du lait a deux objectifs : -rétablir les équilibres physico-chimiques du lait donnant une meilleure aptitude à la coagulation - permettre le développement d'une flore dominante de bactéries lactiques au détriment des germes nuisibles qui ont échappé à la pasteurisation. Coagulation lactique ou par acidification L'acidification du lait peut conduire suivant les conditions , soit à un précipité de caséine,soit à la formation d'un gel. Si l'acidification est rapide , par addition d'un acide minérale ou organique, il ya floculations des caséines à pH 4.6 sous la forme d'un précipité plus ou moins granuleux dispersé dans le lactosérum(Eck A et Gillis J.C ,1998). . 3.7-Emprésurage :
Correspond au moment où l'on ajoute la présure en vu de provoquer sa coagulation : Cette dernière se traduit par une floculation des micelles de caséines qui s'unissent pour former un gel accompagné d'une phase liquide appelée lactosérum on peut distinguer deux types de coagulations : Coagulation présure. La Coagulation présure : Les micelles de caséine s'agrègent en flocons puis en fébriles et forment un réseau dans lequel sont retenues le sérum et les globules gras. La coagulation du lait,qui se traduit par la formation d'un gel, résulte de certaines modifications physico-chimiques intervenant au niveau des micelles de caséine. Les mécanismes responsables de la formation du coagulum différent totalement suivant que ces modifications sont induites par action des enzymes coagulantes (Eck A et Gillis J.C ,1998). La présure est utilisé surtout pour faciliter l'égouttage du fromage on utilise des faibles doses de présure avec une dilution de 1 /10000 c'est-à-dire (1,5 à 5mg par 100 l du lait) et cela à basse température de l'ordre de 15 à 20°C. Le caillé se forme pendant 30-60mn la fin de la coagulation est une phase très courte qu'il faut déterminer d'autant plus vite que la fabrication à un caractère présure, le temps de prise est le temps au cours duquel le lait perd sa fluidité et gagne sa viscosité(kosokowski et Mocquot,1985). D'autre part, le temps de caillage est la période qui s'écoule entre le moment de l'emprésurage et la fin de la coagulation qui peut être déterminé de deux manières : En plaçant la rivière de la main à la surface du callé si la consistance est bonne et le lait n'adhère plus aux doigts la coagulation est finie. Technique de la boutonnière : plonger l'indexe dans le caillé et le relever lentement afin de former une petite menti cule qui se fond pour former une boutonnière. Le test à l'aide du couteau permet d'évaluer la fermeté du coagulum La cassure réalisée doit être nette et franche et le sérum qui exsude doit être limpide et de couleur jaunâtre sans contenir des partielles de caséine. 3.8-Décaillage :
Cette étape consiste a découpé le caillé en grain de petites tailles sous forme de grain de mais ,l'outil utilisé lors de cette étape est le tranche -caillé Le découpage facilite l'élimination du lactosérum, 3.9-Délactosage : Opération qui consiste à remplacer une partie du sérum par de l'eau pour abaisser la richesse du caillé en lactose pour éviter une sur acidification (réduire l'acidité par l'ajout de l'eau). (Synonyme : lavage du caillé.) 3.10-Egouttage du coagulum : Lorsqu'on laisse le caillé exsuder spontanément le gel : Ce phénomène s'appelle synérèse on peut accélérer. Ce phénomène par égouttage mécanique qui se fait par des moyens mécanique parmi lesquels on peut citer : Découpage. Brassage. Pressage. D'autre part l'égouttage peut se faire par des moyens physico chimiques dont : Le chauffage. L'acidification. Le salage. (Eck A et Gillis J.C ,1998). 3.11-Prépressage : Transversement dans la table de pré-pressage a ce moment Le fromager juge alors que l'égouttage est suffisant pour commencer le moulage du fromage. Le mélange grain de caillé et petit lait est soutiré directement de la cuve à la table de prépressage où il subit un premier pressage. Dans le même temps, le lactosérum est envoyé dans un tank de stockage à 5°c. Le prépressage se fait à intensité de 1 bar pendant une durée de temps qui varie entre 30 et 45 min 3.12-Le découpage : Après un court pressage, le « gâteau de caillé » formé est découpé en cubes dont le format dépend de la taille des moules du fromage. 3.13-Le moulage :
C'est la mise des tranches découpés du gâteau de caillé dans les moules qui sont de l'ordre de 20 cm de diamètre et de 6 cm d'épaisseur 3.14-Le pressage :
Le pressage se fait à l'aide d'une presse automatique ;le pressage du fromage se fait en deux temps : Le premier pressage se fait a une force de 1.5 bar pendant 45 minute Le deuxième pressage se fait à 2.5 bar pendant 2h30min Elle consiste à Eliminer forcement le lactosérum. Donner au fromage sa forme définitif en utilisant des moules en plastique alimentaire 3.15-Le salage :
Elle est pratiquée par trempage des boules de fromages dans un bain de saumure. Le salage permet : L'égouttage du fromage. e L'obtention du goût salé. Le salage prend à peut prés 15 heures de temps ceci est variable en fonction de la taille et du type de fromage, se fait a un pH de 5.2 et varie aussi en fonction du type de fromage , la température de salage est de 10°C et la densité est de 1.2 (Eck A et Gillis J.C ,1998). Trois méthodes de salage sont couramment utilisées.La plus simple consiste,après démoulage,à saupoudrer ou à frotter réguliérement chacune des surfaces du fromage avec du sel. Cette technique à sec évite de mouiller la surface et permet de l'assécher et de la faire croûter. Par contre ,elle entraine une baisse de rendement et des fluctuations dont la teneur finale en sel(Carole L. Vignola,2002). 3.16-L'affinage :
C'est la phase ultime de la fabrication des fromages caillés qui lui permet d'acquérir sa saveur caractéristique, elle se fait dans des conditions particulières de température de l'ordre de 13°C, d'humidité comprise entre 80-90%, et d'aération et cela pendant 30 jours. Enfin les boules obtenues sont trompées dans une cire alimentaire de couleur jaune puis stockées(Eck A et Gillis J.C ,1998). |
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