Année académique: 2019/2020 تيبعشلا تيطارقويذلا تيرئاسجلا تيرىهوجلا
République Algérienne Démocratique et Populaire
يوـلعـلا ثحبــلاو يلبعلا نـيلــعتلا ةرازو
Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique
يداىلا رضخل توح ذيهشلا تعهبج
Université Echahid Hamma Lakdhar- EL OUED
ةبيحلاو تعيبطلا مىلعلا تيلك
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie تيئيسجلاو تيىلخلا بيجىلىيبلا نسق
Département de Biologie Cellulaire et Moléculaire
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE
En vue de l’obtention du diplôme de Master Académique en Sciences biologiques Spécialité : Biochimie appliquée
THEME
Présenté Par : Melle : NADJAR Maroua
Mme : BEY Maroua
Devant le jury composé de : Président :
Examinateur :
Promoteur : Mer MEDJOUR Abdelhak M.A.A Université d’El Oued.
Impact de mode d’élevage sur la coagulation
enzymatique du lait camelin et effets biologiques
Un grand Merci à (aux)…
Tout d’abord, nous remercions notre grand dieu pour nous avoir donné la santé, le courage et la volonté pour achever notre travail …
Au terme du travail, présenté dans ce mémoire de master académique, nous désirions à exprimer …
Nous désirions exprimer nos sincères remerciements à Monsieur MEDJOUR Abdelhak , notre directeur du mémoire, maitre de conférences à la faculté des
Sciences de la
Nature et de la Vie, de l’Université EL-CHAHID HAMMA LAKHDAR - El oued, qui nous a accordé beaucoup de son temps. Nous le remercions pour sa
disponibilité, son attention, pour la confiance qu'il nous a apportée tout au long de ce travail, pour son soutien et son aide dans les difficultés de ce
travail, mais aussi et surtout pour ses qualités humaines…
Nous voudrions également remerciements à tous les personnels des laboratoires de biologie de l’université El-CHAHID HAMMA LAKHDAR - El oued pour leur
aide et leur patience tout au long de notre pratique.
Nous remercions particulièrement ………… maitre de conférences à la faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, de l’Université El-CHAHID
HAMMA LAKHDAR - El oued pour avoir accepté de présider le jury.. Nous voudrions également à présenter nos plus vifs remerciements à
………… , Maitre Assistante A l’Université El-CHAHID HAMM
LAKHDAR - El oued pour l'honneur qu’il nos fait en acceptant d’examiner ce travail.
Un grand merci est adressé à tous les enseignants de l'université d'El-oued, et à tous ceux qui d une façon ou d'une autre m'ont fait part de leurs aides et
ont contribué à L'élaboration de ce travail
Dédicace
Je dédie ce modeste travail ....
A l'esprit de mon père, que Dieu ait pitié de lui, et de ma chère mère, source de tendresse et raison de mon existence, qui mérite tout le respect du monde pour encourager et soutenir les conseils, sans lesquels ce mémoire n'aurait pas
été fait par Dieu pour lui donner une longue vie.
A mes frères :
KAMAL dans le sanctuaire de mon père, que dieu le préserve, ET MOUNIR ET ABD -EL KARIM
Je leur souhaite à tous bonheur et réussite dans leur vie professionnelle
A Mon mari AHMED YAKOUB a mon soutien dans la vie et la couronne de ma tête, que Dieu le protège.
A ma fille et mon petit ange Miral que Dieu la protège
A toute ma famille et à la famille de mon mari
MERCI.
Je dédie ce modeste travail ....
A l'esprit de mon père, que Dieu ait pitié de lui, et de ma chère mère, source de tendresse et raison de mon existence, qui mérite tout le respect du monde pour encourager et soutenir les conseils, sans lesquels ce mémoire n'aurait pas
été fait par Dieu pour lui donner une longue vie. A mes frères :
MAHMOUD .DJILANI. AMMAR ABD. ALRAZZAK
Je leur souhaite tout le bonheur du monde, Et qu’ils soient heureux dans leur vie.
A mes très chères sœurs :
HOURIA et KHADIJA et ISLAM et INTISAR et NESRIN Je leur souhaite beaucoup de bonheur
A l'âme de ma chère grand-mère, que Dieu ait pitié d'elle Aux fils et filles de jeunes mes frères :
SARA et RITAJ et MOUHAMED TAHA A toutes mes amies
A tous mes amis de la promotion sortante 2020 (la liste est longue). Et tous ceux qui m’ont aidé et m’ont encouragé de prés ou de loin et à tous
ceux qui ont apporté une touche à ce travail, je leur dit du fond du cœur merci.
MAROUA.NEDJAR
Résumé ضخهي ABSTRACT Résumé
Dans le cadre de cette étude, nous avons mis en comparaison l’aptitude à la coagulation de deux types d’échantillons du lait camelin, chacun provenant d’un mode d’élevage différents (extensif et semi-intensif), pour cela nous avons utilisés trois différentes sources enzymatiques (pepsine, pancréatine et extrait enzymatique de caillette cameline). D’autre part et en dehors du phénomène de coagulation provoquée par ces protéases, plusieurs fractions peptidiques de différentes tailles peuvent être libérés suite à la digestion protéiolytique des caséines par ces enzymes. Ces peptides sont doués de plusieurs activités biologiques (effet antioxydant, antimicrobien, anti-hypertensif et etc.). C’était, alors, une opportunité de comparer, en second temps, le pouvoir réducteur des hydrolysats caséiques obtenus, en fonction de système d’élevage camelin, mais aussi en fonction de protéases utilisées. Les analyses préliminaires du lait camelin collecté ont montré que les deux types d’échantillons du lait (extensif et semi-intensif) : ont un pH similaire, le lait provenant de l’élevage camelin semi-intensif est légèrement plus acide (17,33 ± 1,920 °D et 18,889 ± 1,981 °D) respectivement pour l’élevage extensif et semi-intensif, avec une densité plus importante (1,0262 ± 0, 00192 et 1,0304 ± 0,00332) respectivement pour l’élevage extensif et semi-intensif (probablement due à sa richesse en matière sèche), il est fortement plus riche en protéines sa teneur en caséine est beaucoup plus important (13,69 ± 1,308 g/l et 28,59 ± 0,367 g/l) respectivement pour l’élevage extensif et semi-intensif. Par ailleurs, l’extraction des enzymes coagulantes à partir de la caillette cameline présente un rendement satisfaisable (4,84 %). En outre, à travers la discussion des résultats précédemment publiés par plusieurs auteurs, on a pu conclure que les hydrolysats caséiques obtenus par protéolyse enzymatique présentent des effets biologiques plus importants que l’effets obtenus par les caséines natives et cela quel que soit la source enzymatique utilisée dans toutes les études réalisées jusqu’à l’heure actuelle. Finalement, on retient que le mode d’élevage influe légèrement sur le rendement fromager réel, à la faveur de système d’élevage semi-intensif.
Mots clés : lait camelin, coagulation, activités biologiques, système d’élevage, protéolyse enzymatique.
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Résumé ضخهي ABSTRACT
ABSTRACT
As part of this study, we compared the coagulation ability of two types of camel milk samples, each coming from a different breeding method (extensive and semi-intensive), for this we have used three different enzyme sources (pepsin, pancreatin and enzymatic extract of camelina abomasum). On the other hand and apart from the phenomenon of coagulation caused by these proteases, several peptide fractions of different sizes can be released following the proteiolytic digestion of caseins by these enzymes. These peptides are en dowed with several biological activities (antioxidant, antimicrobial, anti-hypertensive effect and etc.). It was, then, an opportunity to compare, secondly, the reducing power of the caseic hydrolysates obtained, depending on the camel breeding system, but also on the proteases used. The preliminary analyzes of the camel milk collected showed that the two types of milk samples (extensive and semi-intensive): have a similar pH, the milk from semi-intensive camel farming is slightly more acidic (17.33 ± 1.920 ° D and 18.889 ± 1.981 ° D) respectively for extensive and semi-intensive farming, with a higher density (1.0262 ± 0, 00192 and 1.0304 ± 0.00332) respectively for extensive farming and semi-intensive (probably due to its richness in dry matter), it is much richer in proteins its casein content is much higher (13.69 ± 1.308 g / l and 28.59 ± 0.367 g / l) respectively for extensive and semi-intensive breeding. Furthermore, the extraction of coagulating enzymes from camel abomasum shows a satisfactory yield (4.84%). In addition, through the discussion of the results previously published by several authors, it was concluded that the caseic hydrolysates obtained by enzymatic proteolysis exhibit greater biological effects than the effects obtained by native caseins, regardless of the enzymatic source. used in all studies carried out to date. Finally, we note that the breeding method has a slight influence on the actual cheese yield, thanks to a semi-intensive breeding system.
Key words: camel milk, coagulation, biological activities, farming system, enzymatic proteolysis
.
Liste des Figures
Figure 01 : Localisation des Principales Populations de dromadaires en Algérie ….. ... 9 Figure 02 : Modèle de micelle de caséine avec sous-unités (submicelles) , . ... 21 Figure 03 : Anatomie de l'appareil digestif de l’estomac bovin (en haut) et camelin (en bas)
... 31 Figure 04 : Photo des caillettes camelines utilisées pour extraire les enzymes coagulantes (photo orinale). ... 31 Figure 05 : Courbe étalon du dosage des protéines par la méthode de LOWRY et al. (1951).34 Figure 06 : Réduction du radical DPPH en DPPH-H ... 35 Figure 07 : Extraction des enzymes coagulantes à partir des caillettes de dromadaire en utilisant le protocole préconisé par VALLES et FURET (1977) ... 37 Figure 08 : pH du lait des chamelles en élevage extensif en comparaison avec celui de lait des chamelles en élevage semi-intensif. ... 42 Figure 09 : Acidité titrable du lait issu des chamelles en élevage extensif en comparaison avec celui du lait issu des chamelles en élevage semi-intensif. ... 43 Figure 10 : Densité du lait issu des chamelles en élevage extensif en comparaison avec celle du lait issu des chamelles en élevage semi-intensif. ... 45
Liste des Tableaux
Liste des tableaux
Tableau I : Production mondiale du lait camelin (en tonnes de lait) ... 12 Tableau II : Composition en vitamines (µg/kg) et (mg/kg) pour la vitamine C du lait de chamelle, (compilation faite à partir des différents auteurs) en comparaison avec le lait de vache . ... 17 Tableau III : Origine des différentes enzymes utilisées pour coaguler le lait. ... 24 Tableau IV : Echantillons collectés de lait des chamelles ... 30 Tableau V : Comparaison de paramètres physico-chimiques étudiés entre le lait de chamelles élevées en extensif et celles élevés en semi-intensif ... 41 Tableau VI : Certains paramètres relatif à la caillette cameline utilisée pour en extraire les enzymes coagulantes. ... 46
Liste des abréviations
(ECD) Extrait coagulant de dromadaires
(V/V) Volume / volume
Ac Activité coagulante
AP Activité protéolytique
CA CCP hydrolysé avec de l'alcalase CC CCP hydrolysé avec –chymotrypsine CCP protéine de caséine de chameau CNT Caséines totales
CP CCP hydrolysé avec de la papaïne
D.O Densité Optique
D° Degré Dornic
DPPH 2,2 –diphényl-1-picryl-hydrazyle
EC Extrait coagulant
F Force coagulante
F0 fraction
FAO Food and agricultur organisation of the united nations
FRAP Ferric Reducing Atioxydant Power
H-CHYM Hydrolysats chymotrypsique
H-TRY Hydrolysats trypsique
KDa Kilo-Dalton P/V Poid/Volume RT Rendement TF Temps de floculation αs-CN Caséine αs β-CN Béta caséine Қ-CN Kappa caséine
Sommaire
Sommaire
Remerciements ... Dédicace ... Résumé... Liste des Figures ... Liste des tableaux ... Liste des abréviations ... Sommaire...
Introduction ... 1
Partie I: Synthese bibliographique Chapitre 1 : Généralités sur le dromadaire I. Synthese bibliographique ... 6
I.1. Généralités sur le dromadaire ... 6
I.1.1. Aperçu sur le dromadaire ... 6
I.1.1.1. Classification ... 6
I.1.1.2.Répartition géographique et effectif ... 7
I.1.1.3.Populations algériennes ... 7
I.1.1.4. Élevage du dromadaire et production laitière ... 9
I.1.1.4.1. Élevage du dromadaire ... 9
I.1.1.4.2. Production laitière ... 11
I.1.1.4.2.1. Facteurs influençant la production laitière... 12
Chapitr 2: Caractéristique de lait de chamelle I.2. Caractéristique de lait de chamelle ... 15
I.2.1. Généralité sur le lait ... 15
I.2.2. Caractéristiques du lait de chamelle ... 15
I.2.2.1. Caractéristiques organoleptiques et physico-chimiques ... 15
I.2.2.2. Composition chimique ... 16
I.2.2.2.1. Eau ... 16
II.2.2.2.2. Minéraux et oligo-éléments ... 16
I.2.2.2.3. Vitamines ... 17
I.2.2.2.4. Matière grasse ... 18
I.2.2.2.5. Glucides ... 18
I.2.2.2.6. Protéines ... 18
I.2.2.2.6.2. Protéines sériques ... 20
I.3. Certaines propriétés du lait camelin... 22
I.3.1. Aptitudes technologiques ... 22
I.3.1.1. Coagulation du lait ... 22
I.3.1.1.1. Coagulation par voie enzymatique ... 23
I.3.1.1.2. Coagulation acide ... 25
I.3.1.2. Difficultés de coagulation du lait camelin ... 25
I.3.2. Activités biologiques des peptides issus de l’hydrolyse des protéines ... 26
I.3.2.1. Activité anti-oxydante ... 26
I.3.2.2. Activité antibactérienne ... 27
I.3.2.3. Activité anti-hypertensive ... 27
Partie II : Matériels et méthodes II. Materiel et méthode ... 30
II.1. Région d’étude... 30
II.2. Matériel... 30
II.2.1. Matériel biologique ... 30
II.2.1.1. Echantillons de lait ... 30
II.2.1.2. Caillette cameline ... 30
II.2.2. Matériel de laboratoire ... 31
II.2.3. Solvant et réactifs ... 32
II.3. Méthodes ... 32
II.3.1. Collecte du lait ... 32
II.3.2. Etude des caractéristiques du lait de chamelles collecté ... 32
II.3.2.1. Analyses physico-chimiques ... 32
II.3.2.1.1. Mesure du pH ... 33
II.3.2.1.2. Détermination de l’acidité Dornic ... 33
II.3.2.1.3. Détermination de la densité ... 33
II.3.2.1.4. Détermination de la teneur en protéines ... 33
II.3.3. Prélèvement de caillettes ... 34
II.3.4. Lyophilisation ... 34
II.3.5. Détermination de l’activité anti-oxydante des peptides libérés après digestion des caséines par hydrolyse pepsique, pancréatique et avec ECD ... 35
II.3.5.1. Test de la réduction du fer (Test FRAP) ... 35
Sommaire
II.3.6. Extraction des enzymes coagulantes ... 35
II.3.6.1. Macération ... 36
II.3.6.2. Clarification ... 36
II.3.6.3. Concentration des extraits clarifiés ... 36
II.3.6.4. Ajustement de pH ... 36
II.3.6.5. Conservation et stockage des extraits gastriques... 36
II.3.7. Caractérisation des extraits coagulants gastriques ... 38
II.3.7.1. Calcul du rendement des extractions ... 38
II.3.7.2. Activité coagulante ... 38
II.3.7.3. Activité protéolytique ... 39
II.3.8. Rendement fromager « réel » ... 39
II.3.9. Analyses statistiques ... 39
Partie III : Résultats et Discussion III. Résultats et Discussion ... 41
III.1. Paramètres physicochimiques étudiés ... 41
III.1.1. Mesure pH ... 41
III.1.2. Acidité titrable ... 42
III.1.3. Densité... 43
III.1.4. Teneur en protéines totales... 45
III.1.5. Teneur en protéines lactosériques ... 45
III.1.6. Teneur en caséines ... 45
III.2. Caractérisation de l’extrait coagulant ... 46
III.2.1. Rendement de l’extraction ... 46
III.3. Activité antioxydante ... 47
III.3.1. Élimination des radicaux DPPH (2,2- diphényl-1-picrylhydrazine) ... 47
III.3.2. Pouvoir réducteur du fer (test FRAP : Ferric Reducing Antioxydant Power) ... 48
III.4. Rendement fromager ... 49
Conclusion ... 50
Références bibliographiques... 53
Introduction
2
Introduction
Le dromadaire (Camelus dromedarius) est une espèce qui existe dans plusieurs régions du monde, y parmi dans les zones steppiques et désertiques du Sahara algérien (BEN MOHAMED et BOUAMEUR, 2013). Cet animal jouait un rôle considérable dans le développement de l’économie régionale dans les zones arides du monde, par ses productions et services variés, cet animal produit un lait particulièrement riche en lipides, protides et glucides mais aussi en vitamines, (en l’occurrence) la vitamine C qui est un puissant anti-oxydant ) et en d’autres éléments minéraux (ISSELNANE, 2014).
Le lait ainsi produit, qui est un aliment de première importance, permet de répondre en partie aux besoins des éleveurs et des populations qui vivent dans ces régions mais aussi d’assurer la croissance et le développement du chamelon, notamment que sa durée de conservation à température ambiante est beaucoup plus importante que le lait d’autres espèces, du fait qu’il contient un système un système antibactérien puissant (lysozyme, lactoperoxydase, lactoferrine…) (MAHBOUB et al., 2012).
Néanmoins, et comparativement au lait d’autres espèces, le lait de chamelle du fait de sa composition et de la structure particulière de certains de ses nutriments, présente des particularités et des difficultés qui limitent sa transformation technologique en produits dérivés, particulièrement dans le cas des fabrications du beurre et du fromage. Ces difficultés ayant pour origine une teneur réduite en κ caséine et une aptitude limitée à l’acidification et à la coagulation enzymatique. Cette caractéristique est considérée comme un facteur limitant de son utilisation technologique malgré une production quantitative et qualitative (ISSELNANE, 2014).
Pour remédier le problème de la coagulation de ce lait, plusieurs travaux, de par le monde, ont été porté sur les voies d’amélioration du coagulum (ISSELNANE, 2014) pour contourner les difficultés d’obtenir du fromage à partir de ce lait qui sont dues principalement au comportement micellaire des caséines camelines, grand diamètre des micelles de caséines et faible proportion en κ caséine (MAHBOUB, 2009).
Ces propriétés du lait camelin sont originaires de régime alimentaire de dromadaire (plantes de parcours spontanées broutées, en l’occurrence) ( KHADHOUR et SAYAH , 2017) . Dans ce fait et en Algérie, certains éleveurs camelins et dans le but d’améliorer la production laitière de cette espèce, ont adopté un remédiation dans le système d’élevage pastoral (extensif), en faisant appel à des techniques plus récente dans la filière du lait, caractérisées par
Une semi stabulation du troupeau camelin et une intensification des moyens de production par l’introduction des aliments « dites artificiels » ;
Une spécialisation de cet animal, passant d’un usage multiple (production de la viande, utilisation comme moyen de transport…) à un usage plus ou moi unique (la production laitière) ;
Une structuration de la filière autour des centres urbains ;
Une amélioration dans l’état sanitaire du troupeau camelin (consultations vétérinaires, vaccinations…).
Cette transition dans le système d’élevage camelin, extensif, vers le nouveau système (appelé, semi-intensif) n’aurait pas d’impact sur l’aptitude à la coagulation de ce lait et sur les activités biologiques des peptides qui on résulte ? En vue de répondre à cette importante question, nous avons adopté la démarche ci-après :
Cibler des élevages conduits en extensif et d’autre en semi-intensif ;
La collecte d’échantillons (à partir des deux types d’élevage : extensif et semi-intensif) pour en effectuer les analyses physico-chimiques et d’en comparer l’activité coagulante, le rendement de la coagulation en utilisant des agents enzymatiques coagulants (extrait enzymatique des caillettes mais aussi l’utilisations d’enzymes à l’état pure à savoir : chymosine et pepsine) et comparer certaines activités biologiques qui peuvent être obtenues à partir de peptides générés à travers la digestion enzymatique (résultant de la coagulation).
Partie I: Synthese
bibliographique
Chapitre 1 : Généralités sur le
dromadaire
Chapitre 1 Généralités sur le dromadaire
6
I. Synthese bibliographique
I.1.Généralités sur le dromadaire
I.1.1. Aperçu sur le dromadaire
Le dromadaire vit dans les régions arides et semi-arides (YAGIL, 1982). Le mot dromadaire est tiré du mot grec « dromas », qui signifie coureur. Il appartient à la famille des camélidés, représentée par le dromadaire ou Camelusdromedarius ayant une seule bosse et par le chameau à deux bosses Camelus bactrianus (HENRI, 1987).
Selon YAGIL (1982), les chameaux ont toujours une valeur de bagad d’animaux et de travail, ainsi que des fournisseurs de poils et peaux et principalement de viande et de lait (EPSTEIN, 1971).
L’élevage des grands camélidés demeure marginal. Il représente 0,4 % du cheptelmondial des herbivores, produit 0,2 % du lait et 0,4 % de la viande (FAYE, 2009).
En Algérie, l’élevage camelin est conduit selon le système extensif base essentiellement sur l’exploitation des parcours sahariens. C’est d’ailleurs la seule espèce d’élevage capable de valoriser ces très vastes espaces, très maigre et très contraignant (CHEHMA et al., 2004). I.1.1.1. Classification
Le dromadaire appartient à l’embranchement des vertébrés, classe des mammifèresongulés et sous classe des placentaires (HAMAD, 2009). Elle appartient à l’ordre desArtiodactyles et sous-ordre des Tylopodes, et à la famille des camélidés (CORRERA, 2006 ;MEDJOUR, 2014).
La famille des camélidés ne comprend que deux genres : Cameluse tLama. Le genre
Camelus occupe les régions désertiques de l’Ancien monde (Afrique, Asie etEurope) alors
que le genre lama est spécifique des déserts d’altitude du nouveau monde (lesAmériques) où il a donné naissance à quatre espèces distinctes (KAY et MALOIY, 1989; NAOUI, 2013). Genre Camelus
Camelus dromediarus (dromadaire avec une seule bosse) Camelus bactrianus (chameau de Bactriane, avec deux bosses)
Camelu sferus (chameau sauvage de Tartarie) qui depuis peu, est reconnu comme une
espècesensiblement différente de l'espèce domestique du Bactriane. Genre Lama
Lama glama (lama) Lama guanicoe (guanaco)
Lama vicugna (vigogne) (SKIDMORE, 2005; VALERIE, 2007; CHETHOUNA, 2010;
ALIA et BOUTERA, 2015).
D’après des études cytologiques menées par SAMMAN et al. (1993), toutes ces espèces de la famille des camélidés sont très proches les unes des autres sur le plan génétique avec un nombre diploïde de chromosome (2n=37), soit 74 chromosomes (OULD AHMED,2009; MEDJOUR, 2014).
I.1.1.2.Répartition géographique et effectif
L’aire de répartition géographique du dromadaire, se situe, aux niveaux des zonestropicales et subtropicales et s’étend, des régions arides et semi-arides du nord de l’Afrique(Mauritanie) jusqu’au nord-ouest du continent asiatique (Chine).
Selon les statistiques de la FAO(2019), la population cameline mondiale est estimée à environ 35 millions de têtes dont plus de 80 % de la population de dromadaires se situe en Afrique où l'essentiel des effectifs est concentré dans les pays de la Corne (Somalie, Ethiopie, Djibouti, Kenya, et Soudan) qui abritent environ 60 % du cheptel camelin mondial (MEDJOUR 2014).
La grande majorité de cette population (84%) sont des dromadaires (Camelus
dromedarius) qui vivent dans les régions arides du nord et du nord-est de l’Afrique. Le
reste(6%) sont des « bactrians » (Camelus bactrianus) qui sont des chameaux à deux bosses peuplantles régions froides de l’Asie. Ce nom leur a été donné, par référence à la région de "Baktriane",située au nord de l’Afghanistan, où cette espèce était initialement implantée (FARAH, 1993).
En 2013, l’effectif camelin en Algérie a été estimé à environ 344 milles de têtes(FAO, 2014),ces dromadaires sont répartis sur trois zones principales : Sud-Est, Sud-Oues et l’extrême sud Algérien.( BELABID et DJOUDER,2016 ), l'effectif camelin algérien est réparti sur 17 wilayates, avec 75% du cheptel dans huit wilaya sahariennes : Ouargla Ghardaïa,El-Oued, Tamanrasset, Illizi, Adrar, Tindouf et Béchar et 25% du cheptel dans neufwilaya steppiques : Biskra, Tébessa, Khenchela, Batna, Djelfa, El-Bayad, Naâma,Laghouat et M'sila(SIBOUKEUR, 2007).
I.1.1.3.Populations algériennes
Les différentes populations camelines rencontrées en Algérie (figure 01) se retrouvent dans les trois pays d’Afrique du Nord (Algérie, Maroc et Tunisie) ; ce sont des animaux de selle, de bât et de trait, Il s’agit des populations suivantes(BEN AISSA, 1989):
Chapitre 1 Généralités sur le dromadaire
8
Chaambi: Très bon pour le transport, moyen pour la selle. Sa répartition va du grandErg Occidental au grand ERG Oriental. On le retrouve aussi dans le Metlili deChaambas(BEN AISSA, 1989).
Ouled Sidi Cheikh
C’est un animal de selle. On le trouve dans les hauts plateaux du grand Erg Occidental (BEN AISSA, 1989).
Saharaoui
Est issu du croisement Chaambi et Ouled Sidi Cheikh. C’est un excellentméhari. Son aire de répartition s’étale du grand Erg occidental au centre du Sahara(BEN AISSA, 1989 ; LAAMECHE et CHEHMA, 2012).
Ait Khebbach
Est un animal de bât. On le trouve dans l’aire Sud-Ouest (BENAISSA, 1989). Chameau de la steppe
C’est un dromadaire commun, petit, bréviligne. C’est unmauvais porteur. II est utilisé pour le nomadisme rapproché. On le rencontre dans lesconfins sahariens et surtout à la limite de la steppe et du Sahara. Ce type est en déclin(HAMIDI, 2015).
Targui ou race des Touaregs du Nord
Excellent méhari, animal de selle par excellence souvent recherché au Sahara comme reproducteur. Réparti dans le Hoggar et le Sahara central (BEN AISSA, 1989).
Reguibi
Animale longiligne, d’une hauteur de 2m habituellement, de robe généralement claire couleur de café au lait et les poils sont ras. C’est un animal de selle par excellence, réputé dans tout l’ouest saharien (HAMIDI, 2015).
Chameau de l’Aftouh
Il est caractérisé par sa forme ramassée, c’est un bon porteur et est rencontré chez les Reguibets (Tindouf et Bechar) (AGUE, 1998 ; HAMIDI, 2015).
Berberi
Animal de forme fine, avec un arrière main bien musclé, rencontré surtoutentre la zone saharienne et tellienne. II est très proche du Chaambi et de l’Ouled SidiCheikh (HAMIDI, 2015).
Ajjer
Dromadaire bréviligne de petite taille, bon marcheur et porteur, se trouve dansle Tassili d’Ajjer (HAMIDI, 2015).
I.1.1.4. Élevage du dromadaire et production laitière I.1.1.4.1. Élevage du dromadaire
L’élevage représentait autrefois l’activité exclusive des habitants des régions rurales dont la survie dépendait du tapis végétal. Ce tapis végétal, reste principalement lié aux précipitations annuelles (CHAIBOU, 2005).
A. Modes d’élevage camelin
En grand terme, il existe deux modes d’élevage : l’élevage en extensif (communément suivi, pratiqué dans des parcours et des vastes superficies et qui se base sur la végétation naturelle) et l’élevage en intensif (en stabulation et qui se base sur l’utilisation des complémentations alimentaires). A la limite de ces deux modes s’ajoute un autre système d’élevage, c’est le mode semi-intensif (MEDJOUR, 2014).
Figure 01 : Localisation des Principales Populations de dromadaires en Algérie (BEN AISSA, 1989)
a.1. Elevage en extensif
Les dromadaires sont libres de chercher leur nourriture en marchant des centaines dekilomètres dans le Sahara toute la journée, mais il est important de rappeler qu’il fait un choix marqué par consommation d’une quantité bien déterminée des plantes (BEN
Chapitre 1 Généralités sur le dromadaire
10
AISSA,1989; DIALLO, 1989; KAMOUN, 2011).Les dromadaires sont élevés selon les systèmes d’élevage existants : sédentaire, nomadisme, semi-nomadisme et transhumant. Nomadisme
L’élevage camelin est souvent associé au nomadisme, méthode ancienne, se traduisant par le déplacement continu à travers de longues distances pour la recherche du pâturage. La nature de l’élevage camelin nous incite à un élevage libre, puisque le nomade s’est adapté à ce rythme de vie, en se déplaçant avec son animal là où il trouve de l’herbe et de l’eau dans les vastes parcours (OULAD BELKHIR, 2008).
Selon El AMIN(1979), les tribus nomades peuvent parcourir plus de mille kilomètres par saison. Ces grandes distances parcourues sont en fonction de l’abondance du pâturage et de l’eau, qui sont les facteurs les plus importants qui limitent ces déplacements.
Semi-nomade
C’est le déplacement saisonnier cyclique des troupeaux synchrones des pluies, pour l’exploitation des ressources fourragères et hydrauliques temporaires (SLIMANI, 2015). Sédentarisation
La sédentarisation est une évolution dans le mode de vie des populations nomades qui réduisent l’amplitude de leurs déplacements, et incluent des pratiques agricoles dans leurs activités (KAUFMANN, 1998).
Transhumance
La transhumance fait référence à une pratique de déplacement des troupeaux, saisonnier, pendulaire, selon des parcours bien précis, répétés chaque année (FAYE, 1997).
Elle existe sous diverses modalités et au sein de différents types de systèmes d’élevage pastoral en fonction des objectifs donnés par les éleveurs.Parfois, les routes de transhumance sont modifiées chaque année, en fonction de la disponibilité en pâturage et des conditions d’accès aux ressources. Le système transhumant est extensif basé sur l’utilisation presque exclusive des ressources des parcours et les troupeaux sont souvent confiés à des bergers. Le savoir-faire du berger est basé sur la tradition, ce qui est un atout en terme de connaissance d’utilisation du milieu naturel, mais qui est insuffisant en terme de zootechnie.
Les problèmes sont donc liés à l’insuffisance ou à la baisse de qualité saisonnière des disponibilités fourragères, ou au défaut de suivi du troupeau, sur le plan de l’alimentation, de la reproduction et de la santé (OULD AHMED, 2009).
a.2. Elevage en intensif
L’élevage intensif est pratiqué autour des grandes agglomérations et cités urbaines et dans ce qui est plus connu sous le vocable d’élevage périurbain (COULIBALY,
2002).L’évolution d’un nouveau mode d’élevage ou plutôt d’exploitation des dromadaires. I1 s’agit aussi de l’engraissement dans des parcours délimités en vue de l’abattage. Les « exploitants »s’organisent pour acquérir les dromadaires dans les zones de production et les transportent par camion vers des zones d’engraissement où ensuite ils sont abattus.Ce système semble se développer ces dernières années, suite à l’augmentation des prix des viandes rouge (BEN AISSA, 1989).
a.3. Elevage en semi-intensif
Durant toute la saison sèche, les troupeaux camelins, constitués uniquement des femelles laitières et qui reçoivent une ration le matin avant de partir à la recherche de pâturages dans les zones périphériques de la ville. Ils reviennent très tôt dans l’après-midi et reçoivent de l’eau et une complémentation alimentaire composée de tourteau d’arachide, de son, de riz, de blé etc. Pendant l’hivernage, l’alimentation est quasi-exclusivement basée sur les pâturages naturels (MEDJOUR, 2014).
Ce système présente des inconvénients liés à une exploitation irrationnelle de cette espèce animale. En effet les propriétaires achètent des femelles en fin de gestation ou en début de lactation pour rentabiliser leur production. Lorsque ces dernières sont taries, elles sont mises en vente avec les jeunes pour renouveler les troupeaux. Ce qui représente une perte potentielle pour le secteur d’élevage dans la mesure où ces femelles aptes à se reproduire finissent généralement en boucherie avant la fin de leur vie reproductive. Cela constitue un problème majeur quant à la reproduction et à la pérennité de l’espèce (CORRERA, 2006). I.1.1.4.2. Production laitière
On estime que 85 pour cent du lait produit et commercialisé à travers le monde provient de la vache. La femelle du dromadaire occupe une place minime (quelques pourcentages), loin derrière la bufflonne ou même la chèvre et la brebis. Avec un cheptel camelin 70 fois moins important que le cheptel bovin, un tel décalage est justifié. D’après les statistiques officielles éditées par la FAO, la production mondiale de lait de dromadaires et chameaux (la distinction n’est pas faite) se montait en 2002 à 1 283 672 tonnes de lait (FAYE, 2004) (tableau I).
Au-delà du fait que ces données sont incomplètes (il y a un manque notamment tous les pays d’Asie centrale et quelques pays du Proche-Orient et Moyen-Orient), on constate parfois un fort décalage entre la population estimée et la production annoncée. Une estimation différente peut être formulée à partir de l’extrapolation de la production attendue pour une femelle allaitante. Si on retient une population mondiale de l’ordre de 20 millions de têtes, chiffre vraisemblablement sous-évalué, une proportion de femelles allaitantes de l’ordre de
Chapitre 1 Généralités sur le dromadaire
12
18pour cent (FAYE, 2004) et une production moyenne de 1 500 litres par an, la production mondiale peut être estimée à 5,4 millions de tonnes dont 55 pour cent environ est prélevée par les chamelons. Il existe donc une forte incertitude sur la production réelle de lait de chamelle au niveau mondial d’autant plus qu’une part importante de celle-ci demeure écartée des circuits marchands (FAYE, 2004).
Tableau I : Production mondiale du lait camelin (en tonnes de lait)(FAYE, 2004) Production laitière (tonnes de lait)
Pays 8 100 Afghanistan 8 000 Algérie 89 000 Arabie saoudite 14 400 Chine 5 900 Djibouti 33 400 Emirats arabes unis
5 100 Erythrée 22 450 Ethiopie 672 Iraq 25 200 Kenya 2 000 Jamahiriya arabe libyenne
54 900 Mali 3 900 Maroc 21 500 Mauritanie 1 000 Mongolie 10 800 Niger 13 300 Qatar 850 000 Somalie 82 250 Soudan 21 800 Tchad 1 000 Tunisie 9 500 Yémen 1 283 672 Total
I.1.1.4.2.1. Facteurs influençant la production laitière
L'estimation du rendement laitier est difficile grâce à des variations importantes qui restent fonction de plusieurs facteurs pouvant être d'origine physiologique (durée de lactation,
l'état sanitaire de l'animal,…), génétique (espèces, races), zootechnique (conditions de la traite, fourrage, abreuvement, les conditions de gestion …etc.) et climatique.
Selon CARDELLINO et al. (2004) ces facteurs, notamment la race, le stade de lactation, l'alimentation et les conditions de gestion ont un rôle important dans le manque de cohérence des données.
Par ailleurs, les règles de mesure ne sont jamais mises en œuvre de façon homogène d’un auteur à l’autre : quantité moyenne quotidienne, quantité totale, quantité par an, moyenne de troupeau, etc. De ce fait les comparaisons sont quelquefois acrobatiques (FAYE, 2003).
Chapitr 2: Caractéristique de
lait de chamelle
I.2. Caractéristique de lait de chamelle
I.2.1. Généralité sur le lait
Le lait est la seule nourriture consommée par tout jeune mammifère au début de sa vie Il est secrété par les différentes espèces des mammifères (BADIDJA, 2014).
C’est un aliment hautement nutritif par sa richesse en glucides, lipides, vitamines et sels minéraux (KATINAN et al., 2012) et il comporte des composés biologiquement actifs tels que les caséines, sources d’acides aminés indispensables et les protéines lactosériques, importantes pour les diverses fonctions physiologiques et biochimiques qu’elles assurent (MEDJOUR, 2014).
Le lait de dromadaire, comme celui des autres mammifères, est un milieu de composition chimique et physique complexe qui permet au jeune de couvrir ses besoins énergétiques et nutritionnels pendant la première étape de son existence (KAMOUN, 1989).
Le lait de chamelle se singularise, néanmoins, par une teneur élevée en vitamine C et en niacine et par la présence d’un puissant système immuno-protecteur, lié à la présence de taux relativement élevés maladies chroniques dont le diabète (SBOUI et al., 2016).
I.2.2. Caractéristiques du lait de chamelle
I.2.2.1. Caractéristiques organoleptiques et physico-chimiques
Le lait de chamelle est de couleur blanche mate avec un goût un peu salé et d’un aspect plus visqueux que le lait de vache, qui est de couleur jaunâtre (SBOUI et al., 2009 ; KAMOUN, 1990). La couleur blanche en raison notamment de la structure et de la composition de sa matière grasse, relativement pauvre en β-carotène (SAWAYA et al., 1984). Il a un goût sucré et tranchant, mais il peut aussi parfois être salé. Les changements de goût sont causés par le type de fourrage et la disponibilité de l'eau potable (FARAH, 1993).
Le lait de dromadaire est plus acide et moins dense que le lait de vache (KAMOUN, 1990). Son pH varie de 6,5 à 6,7 et sa densité de 1,025 à 1,032 (FARAH, 1993). Son acidité Dornic est plus faible que les autres espèces (FAYE et al., 2008), avec une moyenne de 14,66 ° D (GHENNAM et al., 2007). Le point de congélation du lait de chamelle s'est avéré entre -0,57 °C et -0,61 °C (WANGOH, 1997 ; KAPPELER, 1998). Elle est inférieure au point de congélation du lait de vache, qui se situe entre -0,51 °C et -0,56 °C. Une plus grande concentration de sel et de lactose dans le lait de chamelle par rapport au lait de vache, peut-être contribué à ce résultat (KAPPELER, 1998).
Chapitre 2 Caractéristique de lait de chamelle
16 I.2.2.2. Composition chimique
Avec sa composition équilibrée en nutriments de base (protides, lipides et glucides) et sa richesse en vitamines et minéraux, notamment le calcium, le lait occupe une place stratégique dans l’alimentation quotidienne de l’homme (MAHBOUB, 2009).
I.2.2.2.1. Eau
L'eau est l'un des facteurs importants qui affecte la composition du lait de chamelle. (YAGIL et ETZION, 1980). Sa teneur dans le lait camelin varie selon son apport dans l’alimentation et atteint son maximum pendant la période de sécheresse. En effet, il a été montré que la restriction en eau alimentaire des chamelles se traduit par une dilution du lait un régime riche en eau donne un lait ayant un taux de 86% alors que dans un régime déficient, celui-ci s’élève à 91% (YAGIL et ETZION, 1980 ; FAYE et MULATO, 1991).
Cette dilution pourrait être l’effet d’un mécanisme d’adaptation naturelle pourvoyant en eau les chamelons durant la période de sécheresse (SIBOUKEUR, 2007 ; MAHBOUB 2009). II.2.2.2.2. Minéraux et oligo-éléments
Le lait de dromadaire constitue une bonne source d’apport en minéraux (macro et oligoéléments) pour le chamelon et le consommateur humain (BENGOUMI et al., 1994). Ces macros et des oligo-éléments qui se trouvent sous forme de sels (phosphates, chlorures et citrates) ou de métaux divers (sodium, potassium, magnésium, calcium, fer, cuivre, zinc...etc.) (SIBOUKEUR, 2007).
La composition minérale de lait de chamelle diffère peu de celle du lait de vache il y a toutefois un peu moins de calcium, de phosphore, de sodium et plus de chlore et de potassium (KAMOUN, 1990).
Au niveau quantitatif, si la composition en macroéléments (Na, K, Ca, Mg...) est relativement similaire à celle du lait bovin, le lait camelin se caractérise néanmoins par des taux plus élevés en oligo-éléments (YAGIL et ETZION, 1980a ; SAWAYA et al ELAMIN et WILCOX, 1992 ; MEHAIA et al, 1995 ; GORBAN et IZZELDIN, 1997 ; BENGOUMI et al., 1994).
La teneur en minéraux du lait de chamelle exprimé en cendres varie de 0,6 à 0,8%. (KHASKHELI et al., 2005).
Des phosphates et des citrates de Na, Ca et Mg. Bien que les sels constituent <1% du lait, ils influencent l'état physique et la stabilité des protéines du lait, en particulier la caséinate (FARAH, 1993).
I.2.2.2.3. Vitamines
Le lait de chamelle contient des diverses vitamines, telles que les vitamines : C, A, E, D et le groupe B (FARAH et al., 1992 ; HADDADIN et al., 2008).
Le lait de chamelle se singularise par sa richesse relative en vitamines B3 (niacine) et en vitamine C (tableau II). La teneur en vitamine C qui peut atteindre 25 à 60 mg/l (FARAH, 1993) représente en moyenne un taux qui de 2 à 3 fois plus élevé que celui retrouvé dans le lait bovin, qui ne dépassent pas 22 mg/l selon (MATHIEU, 1998).
Cette caractéristique est particulièrement intéressante, car elle permet au lait de cette espèce, par son apport important en cette vitamine, de répondre aux besoins nutritionnels, aussi bien du jeune chamelon que des populations locales, qui vivent dans un environnement où l’apport en ce type de vitamine est particulièrement limité (SIBOUKEUR, 2007).
Tableau II : Composition en vitamines (µg/kg) et (mg/kg) pour la vitamine C du lait de chamelle, (compilation faite à partir des différents auteurs) en comparaison avec le lait de
vache (SIBOUKEUR, 2007). Nature de
Vitamines
Lait de chamelle Lait de vache
SAWAYA et al., 1984 FARAH et al., 1992 MEHAIA, 1994 KAPPELER, 1998 Farah, (1993) A (Rétinol) 150 100 - 150 170-380 B1 (Thiamine) 330 570 - 600 380-900 B2(Riboflavine) 416 - - 800 1200-2000 B3 (Niacine) 4610 - - 4600 500-800 B5 (Acide pantothénique) 880 - - 880 2600-4900 B6 (Pyridoxine) 523 - - 520 400-630 B12 (Cobalamine) 1,5 - - 2 2-7 B9 (Acide folique) 4,1 - - 4 10-100 E (Tocophérol) - 560 - 530 100-200 C (Acide ascorbique) 24 37 25 24-36 3-23
Chapitre 2 Caractéristique de lait de chamelle
18 I.2.2.2.4. Matière grasse
La matière grasse laitière qui représente une source importante d’énergie, est constituée essentiellement des lipides et des substances lipoïdiques. Néanmoins des composés protéiques sont présents dans la membrane du globule gras. Elle constitue également, un apport important en acides gras essentiels et en vitamines liposolubles (SIBOUKEUR, 2007).
La teneur en matières grasses du lait de chamelle varie entre 2,7 et 3,6%. (FARAH, 1993). La plus grande proportion de la matière grasse est constituée des triglycérides qui représentent 98 % et 96 % de la fraction lipidique totale du lait de vache et celui de chamelle, respectivement (GORBAN et IZZELDIN, 2001 ; PEREIRA, 2014).
La matière grasse du lait de chamelle apparait liée aux protéines, tout ceci explique la difficulté à baratter le lait de chamelle pour en extraire du beurre. Comparée au lait de vache, la matière grasse du lait de chamelle contient moins d’acides gras à courtes chaines (SIBOUKEUR, 2007).
I.2.2.2.5. Glucides
Le lactose est le principal glucide dans le lait et est une source d'énergie pour les nouveaux nés (FARAH, 1993 ; MEDJOUR 2014).
La teneur en lait de chamelle varie de 3,4 à 5,6%, légèrement supérieure à la teneur en lactose du lait de vache (HASSAN et al., 1987). La grande variation de la teneur en lactose pourrait être dû au type de plantes consommées dans les déserts (KHASKHELI et al., 2005).
Les dromadaires préfèrent généralement les plantes halophiles comme Atriplex, Acacia et Salosa pour répondre à leurs besoins physiologiques en sels (AL HAJ et Al KANHAL, 2010). Il a été rapporté que la teneur en lactose est le seul élément qui reste presque quasiment inchangée au cours de lactation et dans des conditions d’hydratation ou de déshydratation (FARAH, 2004 ; HADDADIN et al., 2008).
Toutefois, elle peut varier légèrement en fonction des races de dromadaire dans les différentes parties du monde (AL HAJ et Al KANHAL, 2010).
I.2.2.2.6. Protéines
De par leur apport nutritionnel (source d’acides aminés essentiels) et leurs propriétés techno-fonctionnelles particulières, les protéines du lait revêtent une importance considérable au double plan quantitatif et qualitatif. Les protéines du lait camelin présentent une faible homologie avec celles des caséines bovines (SIBOUKEUR, 2007).
La teneur protéique de l’ordre de 30-35 g/l avec quelques variations selon les auteurs (BADIDJA et DJELLABI, 2014). Comme pour les autres types de lait, la fraction azotée du
lait de chamelle est composée de deux sous-fractions : l’azote protéique et l’azote non protéique (KAMAL, 2016).
L’azote protéique du lait de chamelle représente 89,9% de l’azote total contre 94,26 % dans le cas du lait bovin. La fraction azotée non protéique, qui représente 10,1%, est nettement plus élevée que celle du lait de référence dont la teneur se situe autour de 5,7 % (MEHAIA et ALKANHAL, 1992).
Cette dernière fraction est caractérisée par une haute valeur biologique qui est due à sa richesse en acides aminés libres, en nucléotides et certains précurseurs de vitamines ainsi que des peptides, de l’acide urique, urée, créatine (SIBOUKEUR, 2007 ; BOUDJENAH, 2012).
Selon leur solubilité en milieu acide, les protéines du lait camelin se répartissent comme pour les laits d’autres espèces, sous deux fractions : les caséines et les protéines du lactosérum. Les caséines précipitent à leur pH isoélectrique se situant à 4,3, pour le lait camelin, alors que les autres restent solubles dans cette zone de pH considérée (WANGOH et
al., 1998).
I.2.2.2.6.1. Caséines
Les caséines camelines sont également des phosphoprotéines (FARAH, 1993) représentant la fraction protéique la plus abondante du lait camelin à savoir 73 à 81 % des protéines totales contre une teneur moyenne de 83 % dans le lait bovin (SOOD et SIDHU, 1979; MEHAIA et al., 1995) et seulement 40 % pour le lait humain (FOX, 2001).
Les caséines, sont constituées de 4 protéines différentes : (αs1, αs2, β et κ). La caséine β
est la plus importante du lait chamelle, suivie de la caséine αs1 (21%), contre 36% et 38%
respectivement dans le lait de vache, (AL HAJ et Al KANHAL, 2010).
Le lait de chamelle est similaire au lait humain en ce qui concerne ce pourcentage élevé en caséine β, ce qui pourrait refléter son taux de digestibilité plus élevé et une plus faible incidence allergique dans l'intestin des nourrissons que le lait bovin ; la caséine β est plus sensible à l'hydrolyse peptidique que la caséine αs (EL AGAMY et al., 2009 ; El HATMI et
al., 2012).
Les caséines ont tendance à s’associer en particules sphériques ou micelles (figure 02), de taille variable et fortement hydratées et minéralisées. L’assemblage et la cohésion de cette structure micellaire sont assurés par des liens phosphocalciques (65%) du lait de (HAMBRAEUS, 1982). Les différents types des caséines camelines sont :
A. Caséines αs1
Elle contient 207 acides aminés avec un poids moléculaire de 25,773 kDa et un pH isoélectrique de 4,4 (KAPPELER et al., 1998 ; EIGEL et al., 1984). La caséine αs1 a deux
Chapitre 2 Caractéristique de lait de chamelle
20
variantes A et B qui sont phosphorylés au niveau des résidus serines : 18, 68, 70, 71, 72 et 73 (MAHBOUB, 2009).
B. Caséines αs2
Cette fraction est présente dans le lait de chamelle à une moyenne de 2,6 g/l (ALALAWI et LALEYE, 2011).
La structure primaire contient 178 résidus d'acides aminés dont 11 résidus de sérine phosphorylés et deux résidus cystéine font un pont disulfure. Le poids moléculaire de cette fraction est d'environ 21,266 kDa, alors que son pH isoélectrique est 4,58 (KAPPELER et al., 1998).
C. Caséines β
La caséine β cameline est composée de 217 acides aminés pour une masse molaire moléculaire de 24,651 KDa. Son pHi se situe à 4,76. Dans cette protéine, les sites de phosphorylation y sont présents en 4 positions (Ser 15, 17, 18, et 19) (KAPPELER et al., 1998).
D. Caséines κ
La caséine κ représente 3,5 % et 13 % des caséines totales respectivement dans le lait de chamelle et de vache (El AGAMY, 2006 ; Al HAJ et Al KANHAL, 2010 ; SHUIEP et al., 2013).
C’est la plus étudiée en raison de son rôle fondamental dans le phénomène de stabilisation /déstabilisation de la micelle. La caséine κ cameline est composée d’une séquence de 162 acides aminés. Sa masse moléculaire est de 18,254 KDa et son point isoélectrique se situe à pH 4,11. Les sites de phosphorylation y sont présents en 2 positions (Ser 141 et Ser 159) (KAPPELER et al., 1998).
La caséine κ représente le constituant déterminant de la croissance des micelles, déterminant ainsi la taille de la micelle. Elle serait également « le facteur stabilisant » de celle-ci grâce à son groupement C-terminal hydrophile responsable des forces répulsives stériques. Les formes glycosylées qui sont prédominantes dans le lait camelin peuvent favoriser fortement les deux caractéristiques de la caséine κ citées ci-dessus grâce notamment aux répulsions stériques des groupements acides sialiques chargés et à l’hydrophilie accrue (KAPPELER et al., 1998).
I.2.2.2.6.2. Protéines sériques
Les protéines sérique ou protéines du lactosérum sont la deuxième composante principale des protéines du lait de chamelle (AL HAJ et AL KANHAL, 2010).
Les protéines sériques représentent la fraction soluble des protéines du lait qui ne précipitent pas à pH = 4,3 pour le lait de camelin. Ces protéines ont des propriétés nutritionnelles et fonctionnelles très intéressantes dans le domaine agroalimentaire. Les protéines du lactosérum sont composées de l’α-lactalbumine, la β-lactoglobuline, la lactoferrine, la lactoperoxydase, le lysozyme, la sérum-albumine, les immunoglobulines, la transferrine et la lactophorine (Protéose-peptones-3 ou PP3) (MERIN et al., 2001 ; KAPPELER et al., 2004 ; MICINSKI et al., 2013).
Les lactoséroprotéines camelines représentent 18,5 à 27 % des protéines totales (SOOD et SIDHU, 1979 ; MEHAIA et al., 1995).
La composition des protéines du lactosérum dans le lait de chamelle est différente de celle du lait de vache (El AGAMY, 2000 ; MERIN et al., 2001 ; KAPPELER et al., 2003 ; LALEYE et al., 2008 ; HINZ et al., 2012).
En effet, BOUGHELLOUT et al. (2016) ont souligné que la β-lactoglobuline, représentant la principale protéine dans le lactosérum du lait de vache, est complètement absente dans le lait de chamelle et qui est aussi absente dans le lait humain (BOUDJENAH, 2012).
Figure 02 : Modèle de micelle de caséine avec sous-unités (submicelles) (AMIOT et al., 2002).
Chapitre 2 Caractéristique de lait de chamelle
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I.3. Certaines propriétés du lait camelin
I.3.1. Aptitudes technologiques
Dans les traditions pastorales, le lait de dromadaire est principalement réservé à l'alimentation du jeune dromadaire et à celle de l’homme. La technique la plus répandue consiste à réserver deux quartiers de la mamelle pour la production du lait destiné à la consommation humaine. Cette sélection se fait par protection à l'aide de filets ou des cordes, des tétines correspondantes, ainsi le chamelon peut disposer des deux autres quartiers pour téter librement (RAMET, 1987).
Le lait destiné à l'alimentation humaine est, le plus souvent, bu immédiatement après la traite il peut être également consommé sous forme de laits fermentés obtenus par acidification lactique naturelle pendant quelques heures dans des récipients en peau ou en terre cuite. Parfois le lait acidifié est agité violemment, le barattage ainsi réalisé permet de séparer une phase liquide non grasse constituée par le babeurre qui est utilisé comme boisson ; le beurre est incorporé dans diverses préparations culinaires, mais peut également servir de cosmétique et de médicament (YAGIL, 1982).
La transformation du lait en fromage est une méthode de conservation du lait très largement utilisée dans le monde au plan artisanal et industriel. Dans le cas particulier du lait de dromadaire, cette opération est réputée délicate ou impossible en raison des difficultés rencontrées pour réaliser la coagulation (RAMET, 1984).
I.3.1.1. Coagulation du lait
La coagulation se traduit par le passage de l’état liquide du lait à un état de gel ou coagulum. Elle résulte des modifications physico-chimiques de la micelle de caséine suite à une acidification et/ou à l’action d’enzymes coagulantes. En fromagerie, la coagulation du lait est le plus souvent obtenue par l’action combinée des enzymes coagulantes et de l’acidification (RAYANATOU, 2017).
La coagulation du lait est la première étape dans la production de la plupart des produits laitiers, pendant laquelle le lait est transformé, par des enzymes spécifiques et / ou des bactéries lactiques, en un coagulum semi-solide viscoélastique (KAMAL, 2016).
La coagulation du lait correspond à une déstabilisation de l'état micellaire originel de la caséine du lait. Dans la pratique, cette déstabilisation est réalisée de deux manières :
Par voie enzymatique à l'aide d'enzymes coagulantes, en particulier la présure
Par voie fermentaire à l'aide de bactéries productrices d'acide lactique se trouvant naturellement dans le lait et/ou apportées sous forme de ferments.
Les mécanismes d'action de ces deux agents coagulants au niveau de la micelle sont très différents. Bien qu'ils conduisent tous les deux à la formation d'un coagulum (gel ou caillé), les propriétés rhéologiques de ce dernier restent caractéristiques du mode de coagulation (RAMET, 1985).
Dans le cas de la coagulation acide du lait de dromadaire (cas de la fabrication de fromages à pâtes fraiches), la formation du caillé est assez lente, car l’acidification est limitée par le système antimicrobien du lait, ce qui retarde autant le phénomène de coagulation (BARBOUR et al., 1984 ; GNAN et al., 1994 ; ELAGAMY, 2000).
I.3.1.1.1. Coagulation par voie enzymatique
Les micelles de caséine dans le lait peuvent être coagulées par un certain nombre d'enzymes protéolytiques obtenues à partir de sources animales, végétales et microbiennes (tableau III) (FARAH, 1993).
Les enzymes protéolytiques traditionnellement utilisées dans la fabrication du fromage sont la chymosine (EC 3.4.23.4) et la pepsine (EC 3.4.23.1), la première extraite de l'estomac de veau et la seconde de l'estomac de vache adulte (FARAH, 1993).
Dans le même contexte que la, pepsine, il est bien connu que le principal agent coagulant le lait est la Chymosine, c’est la principale enzyme de coagulation du lait présente dans la présure. C´est une protéase à acide aspartique qui hydrolyse spécifiquement la liaison Phe105-Met106 de la caséine κ (NOUANI, 2009).
La coagulation du lait par la présure divisée en deux étape :
- La phase primaire enzymatique qui correspond à l’hydrolyse de la caséine κ et qui se fait au niveau de la liaison peptidique Phe105-Met106 chez le bovin et la liaison Phe98-Ile99 chez le camelin, située toutes les deux, entre la zone hydrophobe et la zone hydrophile de la protéine. Dans le cas de la caséine κ bovine, il résulte de cette hydrolyse, la production des 2 segments : la paracaséine к (segment N-terminal 1-105) qui est hydrophobe et le CMP (Caseinomacropeptide) (segment C-terminal 106-169) qui est hydrophile. La paracaséine к reste accrochée à la micelle tandis que le CMP est libéré dans le lactosérum (WALSTRA et
al., 2006 ; SANDRA et al., 2007 ; DALGLEISH et CORREDIG, 2012).
- La phase secondaire qui correspond à l’agrégation durant laquelle la libération du CMP entraine une diminution de la charge de surface des micelles et diminue leurs forces répulsives et leur état d’hydratation. Lorsque 80 à 90 % de la caséine к est hydrolysée, les micelles de caséine ne sont plus stables (DALGLEISH, 1980 ; FOX et MCSWEENEY, 1998 ; Sandra et al., 2007). A ce stade, les micelles de caséine se rapprochent et les interactions
Chapitre 2 Caractéristique de lait de chamelle
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hydrophobes provoquent une liaison entre les particules. Une augmentation du calcium ionique permet cependant une agrégation à des niveaux plus bas de libération du CMP.
L’ajout d’ions calcium, en abaissant le pH du lait et en diminuant la charge de surface des micelles (en masquant les résidus d’acides aminés chargés négativement) facilitent l’agrégation des micelles de caséine (UDABAGE et al., 2001 ; Sandra et al., 2007).
Les micelles déstabilisées s’agrègent en présence des ions calcium libres (Ca+2
) et la coagulation se produit seulement en présence d’une quantité suffisante de phosphate de calcium colloïdal (LUCEY et FOX,1993).
Tableau III : Origine des différentes enzymes utilisées pour coaguler le lait (NOUANI, 2009). Origine Enzymes Animal Ruminants • Veaux • Chevaux • Agneaux • Bovins adultes Monogastriques • Porc Oiseaux • Poulet Chymosine + pepsine Chymosine + pepsine Chymosine + pepsine Chymosine + pepsine Pepsine Pepsine Végétaux • Figuier (suc) • Ananas (tige) • Chardon, artichaut Ficine Bromèlaïne Cardosines Moisissures • Endothia parasitica • Mucor pusillus • Mucor miehei • Aspergillus niger Protéase Protéase Protéase Chymosine "génétique"
Levures Kluyver myceslactis Chymosine "génétique"
Bactéries • Escherichia coli
• Bacillus subtilis
Chymosine "génétique" Subtiline "génétique"
Au début, il y a formation de chaînes linaires de micelles qui continuent de s’agréger pour former des amas. Ces derniers font constituer le gel protéique qui se sépare nettement de la phase liquide ou lactosérum (LUCEY, 2002).
