La préparation des gels acides

La fabrication des yogourts, fermes et brassés, comporte plusieurs étapes qui sont présentées à la figure 1.5.

Pasteurisation (90 C, 2 min) Standardisation et

homogénéisation de la préparation laitière

Mise en pot Gélification en cuve à 42 C

Ajout de ferments lactiques Gélification à 42 C Conditionnement Mise en pot Refroidissement à 4 C Refroidissement à la température d‘inoculation (42 C) Refroidissement à 4 C

Yogourt ferme Yogourt brassé

Figure 1.5. Schéma des différentes étapes de fabrication de yogourts fermes et de yogourts brassés (Tamine and Robinson, 1985).

La première étape est la préparation du mélange laitier où la composition nutritionnelle du lait est standardisée. Si des stabilisants sont ajoutés, ils sont solubilisés dans le mélange laitier. Le mélange laitier est maintenu au repos 16 h à 4 °C afin d‘assurer une hydratation optimale des protéines laitières qui ont pu être ajoutées sous forme de poudre (isolat, concentré) au lait. Ensuite le mélange subit un traitement thermique de pasteurisation et un refroidissement, puis les ferments lactiques (Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaricus) sont ajoutés. Dans le cas des yogourts fermes, l‘étape suivante est la mise en

pot et la fermentation lactique qui débute à 42 °C. L‘arrêt de la fermentation a lieu lors de l‘atteinte du pH à 4.6 (3 h 30 - 4 h 00). Les pots sont refroidis et stockés à 4 °C. Les yogourts brassés suivent un processus de fabrication similaire excepté que la fermentation se fait en cuve, suivie d‘une étape de conditionnement (brassage et lissage) est ajoutée avant l‘étape finale de mise en pot.

1.2.1.1 La standardisation de la préparation laitière

La préparation laitière est standardisée selon le type de yogourt fabriqué. En général, les teneurs en protéines et en lactose sont d‘abord standardisées en utilisant des poudres de lait, des isolats de lactosérum et du lactose alimentaire. La matière grasse est ajustée par l‘ajout de crème (Tamine and Robinson, 1985). Les constituants présents jouent tous un rôle dans la fabrication des yogourts et leur qualité finale. Les protéines laitières sont les éléments clés d‘obtention du gel qui donnent au yogourt sa texture ferme et plastique. Le lactose est aussi important, car il est le substrat essentiel à la croissance des bactéries lactiques. Une croissance bactérienne optimale lors de la fermentation lactique permet la diminution du pH, responsable de la coagulation des caséines. La matière grasse apporte de l‘onctuosité au yogourt. Les minéraux aident à stabiliser le réseau protéique.

Les conditions industrielles de fabrication de yogourts correspondent généralement à une teneur en protéines de 4 %, un ratio caséines/protéines de lactosérum (CN : PL) de 2.8, et une teneur en matière sèche de 14 % (Tamine and Robinson, 1985).

1.2.1.2 L’homogénéisation de la préparation laitière

L‘homogénéisation est une étape qui diminue la taille des globules de gras de 4 - 5 µm à 1 µm par cisaillement (Amiot et al., 2002). Ainsi les globules de gras ne sédimentent pas et sont plus hydrophiles, contribuant à une meilleure rétention de l‘eau. La fermeté du réseau de caséines du yogourt est aussi améliorée (Tamine and Robinson, 1985). L‘efficacité du traitement dépend de la pression et de la température auxquelles il est fait (entre 500 - 2500 psi et 55 - 65 °C) (Lucey et al., 2004).

1.2.1.3 Le traitement thermique

L‘étape du traitement thermique est indispensable pour l‘innocuité du produit laitier. Le traitement thermique se situe entre 80 et 98 °C pendant une durée variable de 20 s à 30 min (Lucey, 2004), permettant la destruction des microorganismes pathogènes et indésirables. De plus, des enzymes responsables de la dégradation du produit laitier, telles que les lipases (du lait) responsables de l‘oxydation subséquente des lipides, sont inhibées (Walstra et al., 2006). Lors de la fabrication de yogourt, le traitement thermique est sévère car il permet de dénaturer irréversiblement les protéines de lactosérum et d‘améliorer la capacité de rétention d‘eau des gels (Lucey et al., 1999). Ces protéines changent alors de conformation et les groupements thiol des β-Lg deviennent des sites réactifs (Hoffmann and van Mil, 1997). La β-Lg se lie alors à la caséine κ par un pont disulfure (Sava et al., 2005). Il peut également y avoir des interactions entre les caséines et l‘α-La (Corredig and Dalgleish, 1996). L‘effet du traitement thermique sur la rhéologie des gels sera développé au paragraphe 1.2.3.2.

1.2.1.4 La fermentation lactique

La fermentation lactique est l‘étape clé dans la formation du réseau caséique gélifié car elle permet d‘atteindre un pH acide égal au pI (4.6) des caséines, et elles coagulent. Le lactose est métabolisé par les bactéries lactiques qui agissent en synergie. Les streptocoques débutent la fermentation et produisent les composantes nécessaires au développement des lactobacilles comme l‘acide formique et le gaz carbonique. Les lactobacilles hydrolysent les caséines et libèrent ainsi des peptides et des AA favorisant la croissance des streptocoques (Walstra et al., 2006). Des métabolites de dégradation des protéines, du lactose, et de la matière grasse sont produits, dont ceux responsables des flaveurs du yogourt (principalement les dérivés carbonés acétaldéhyde, acétoïne et diacétyle, et des acides volatils et non volatils)(Tamine and Robinson, 1985).

Plusieurs facteurs influencent la croissance de ces bactéries comme le pH, la température et la composition du milieu de croissance. Le pouvoir tampon, exprimée par la quantité d‘acide nécessaire pour diminuer d‘une unité le pH du milieu, est important car l‘acide lactique peut devenir toxique pour la croissance bactérienne (Salaün et al., 2005). Les

ferments lactiques ont une température optimale de croissance de 45 °C et cette valeur peut varier suivant leur pourcentage d‘inoculation (Tamine and Robinson, 1985). Le taux d‘inoculation des ferments lactiques peut varier entre 2 et 5 % (Clark and Plotka, 2005). À 2 % d‘inoculation, la température de fermentation recommandée est 42 °C (Tamine and Robinson, 1985). Le lait contient les nutriments carbonés et azotés, les minéraux et les vitamines nécessaires à la croissance bactérienne (Tamine and Robinson, 1985). Les industriels recherchent entre 107 et 108 UFC/mL de bactéries pour former des gels de bonne qualité (Clark and Plotka, 2005).

1.2.1.5 Le conditionnement et le stockage

Le conditionnement des yogourts fermes ne correspond qu‘au refroidissement des pots pour ralentir la croissance des bactéries lactiques à température inférieure à 10 °C (Tamine and Robinson, 1985). Pour les yogourts brassés, le conditionnement comprend le refroidissement, le brassage, le lissage, l‘ajout de fruits suivant la recette et la mise en pot. Lors des étapes de brassage et de lissage, le réseau caséique est brisé et le produit final devient alors lisse et homogène (Tamine and Robinson, 1985). Les yogourts sont conservés à 4 °C entre un et deux mois. Le respect de la chaîne du froid est important pour garder leurs qualités organoleptiques, texturales et microbiologiques.