Le lait : Biochimie Flashcards
Composition du lait
87% d’eau et 13% de matière grasse.
Dans la matière grasse on a : 28% de lipides (TG surtout), 25% de protéines (caséines surtout), 40% de glucides (lactose surtout) et 7-8% de sels minéraux
Variation :
- entre races
- au cours de la lactation
- en fonction de l’espèce
Premières sécrétions lactées
= colostrum
Composition et propriétés très différentes
- Protéines du lactosérum → +++ dont IgG→+++
- Couleur jaune-brun, goût et odeur différents
du lait
- Produit de traite 6 jours post-partum : impropre à consommation humaine
Distribution de la matière sèche dans la phase aqueuse du lait :
- Émulsion : matière grasse
- Suspension colloïdale : caséines
- Solution colloïdale : protéines du lactosérum
- Solution vraie : Glucides et minéraux
L’eau
Est le constituant le plus important.
+ le doublet d’électrons libres confère le caractère polaire du lait
Le lait est un exemple typique
D’émulsion huile dans l’eau.
Les globules gras sont des particules larges mais aussi les moins denses du lait → Tendance à se séparer et s’accumuler en surface
L’agglutine
La séparation de la crème est accélérée par l’agrégation des globules gras, sous l’effet d’une protéine, l’agglutinine (dénaturée par chauffage, par ex 75°C 2 min)
Les propriétés physiques de ? influencent celles du lait
Ce sont celles des triglycérides.
Composition lipidique du lait
- Triglycérides : 98%
- Phospholipides : 1%
- Aitres : 1% (vitamines, stérols, caroténoïdes, ..)
Triglycérides 1
Formation par condensation de 3 acides gras sur une molécule de glycérol, par perte de 3 molécules d’eau.
- Les triglycérides du lait majoritairement mixtes (AG différents) => complexité de la MG du lait. ✓
- Hydrolyse partielle par lipases du lait => diglycérides ou monoglycérides
Triglycérides 2
- Glycérol toujours identique => AG confèrent les propriétés physico-chimiques de la MG du lait
- Les acides gras = chaine linéaire de C et d’H et un groupe carboxyle (-COOH)
Le lait est riche en :
- AG saturés (65-75%)
- AG mono-insaturés (20-30%)
- AG poly-insaturé (3-4%)
Les AG du lait évoluent :
- Au cours de la lactation
- En fonction de l’alimentation des vaches (le pâturage favorise les “bons” AG poly-insaturés
Phospholipides
Ils contiennent du glycérol ou de la sphingosine relié à 1 ou 2 Acides gras (hydrophobes) et à un groupement phosphate lié à un résidu azoté (hydrophile)
3 types de phospholipides :
- LÉCITIHINE = Choline + Phosphate + Glycérol + 2 AG
- CÉPHALINE = Éthanolamine/Sérine + Phosphate + Glycérol + 2 AG
- SPHINGOMYÉLINE = Choline + Phosphate + sphingosine + 1AG
Altérations du lait
La richesse du lait en AG le rend susceptible à l’oxydation
Fractions insaponifiable
- Stérols : cholestérol, ergostérol, 7-déhydrocholestérol
- Caroténoïdes : ß-carotènes
- Vitamines liposolubles : A, D, E et K
Altération de la MG
Elle se fait par oxydation (surtout au niveau des chaines d’AG insaturés)
Oxydation en3 étapes :
1 - Formation d’un radical — Initiée par lumière ou métaux (Ni, Fe, Cu)
2 - O2 s’ajoute au radical→accumulation de hydropéroxydes d’AG
3 - Ces derniers se décomposent en ≠ produits comme des aldéhydes, des alcools, des cétones, des AG libres…
Conséquences de l’oxydation (altération de la MG) + Prévention
- Le goût d’oxydé ou métallique défaut le + courant et résulte de l’oxydation des phospholipides
- Le goût de rance provient de l’oxydation des triglycérides
Prévention : protéger de la lumière et contre contamination aux métaux
Protéines
Ce sont des chaines d’AA +/- glycosylées.
Tous les AA dans le lait dont 8 AA essentiels
pH lait
6,6 → les protéines ont une charge nette négative. Les protéines restent séparées car charges identiques se repoussent.
3 grandes classes de protéines
- Caséines : 80% (fraction micellaire insoluble à pH = 4,6)
- Protéines du lactosérum : 19% (protéines solubles)
- Protéines des globules blancs : 1%
Caséines
- Dans le lait après la traite, elles sont regroupées sous forme de micelles.
- Ce sont des agrégats sphériques insolubles dans l’eau
- 1 micelle de caséines = 10 à 100 sous-micelles liées entre elles par ponts phospho-calciques
On retrouve 4 caséines :
- 3 hydrophobes : caséines alpha S1, alpha
S2, bêta - La caséine kappa (169 aa) comportant
* Une partie hydrophobe (1-105), en vert
* Une partie hydrophile (en bleu)
Pour être miscibles dans la partie aqueuse du lait, les caséines se regroupent en micelles :
- caséines hydrophobes au centre,
- caséines hydrophiles à l’extérieur,
- le phosphate de calcium cimente les
sous-micelles entre elles
Coagulation du lait
= déstabilisation des micelles de CASÉINES (précipitation)
Coagulation par voie fermentaire ou acide = processus électrochimique
Acidification du milieu par bactéries lactiques
1) Tend vers le point isoélectrique des caséines (pH 4,6 à 20°C ou 5,2 à 40°C)
2) Neutralisation des charges négatives des caséines kappa
3) Liaison des caséines entre elles => croissance du maillage qui emprisonne les
autres éléments du lait (MG, minéraux..)
=> Coagulum
Coagulation par la présure ou enzymatique = processus purement biochimique
La chymosine la + utilisée (issue caillette veau) coupe la caséine kappa en 2 :
✓ Caséinomacropeptide (aa 106-169) ou partie hydrophile chargée, soluble → dissoute dans le lactoserum
✓ Para-κ-caséine (aa 1-105) ou partie hydrophobe Insoluble→conservée dans le caillé avec α-caséine et β-caséine (paracaséines) → Coagulation / synérèse: liaison des parties hydrophobiques entre elles, favorisée par le Ca et PO4
Coagulation enzymatique (phases)
- Phase I = Phase enzymatique
- Phase II = Floculation ou caillage du lait
- Phase III = Réticulation du gel
Dans la fraction liquide obtenue après coagulation du lait :
(Les protéines du petit lait = protéines solubles (19%))
- ß-lactoglobuline
- ɑ-lactobulmine
- Albumine sérique
- Lactoferrine Immoglobulines, Agglutines, Enzymes (catalase, protease, lipase, …)
ß-lactoglobuline
- La + abondante chez les ruminants
(absente chez femme) 2,5 – 3 g/L de lait - Très riche en AA essentiels Lactoprotéine à la + grande valeur nutritive
ɑ-lactobulmine
- 1,2 g/L de lait
Présente chez tous les mammifères - Régule production de lactose dans le lait sous l’action de la prolactine
Albumine sérique
- N’est pas synthétisée dans la glande mammaire (filtration du sérum)
- À l’origine des allergies croisées au lait de vache et à la viande bovine crue
Altérations des protéines (effet de la température)
Le lait est généralement traité par la chaleur pour tuer les MO potentiellement pathogènes.
Pasteurisation : 20 sec entre 60 et 90°C puis refroidissement → Peut affecter les autres constituants du lait
- β-lactoglobulin : dénaturation irréversible à partir de 65°C
- Caséine : moins affectée par chaleur mais accès réduit de kappa aux enzymes => problème pour fromage
Plus la température est élevée et plus le temps d’exposition est long, plus les altérations seront importantes
Altérations des protéines (effet de la température) suite
→ Altérations des propriétés du coagulum
→ Induction de flaveurs type « lait cuit »
- Cas particulier de la fabrication de produits à base de lait fermenté (yoghourt…),
la dénaturation du lactosérum et l’interaction avec les caséines obtenues à 90 – 95°C pour 3–5 min →contribue à améliorer la qualité
Lactose
= disaccharide
- Sucre spécifique du lait : 3.6 à 5.5%
- Intolérance fréquente chez adulte (20% Europe du Nord, 70% au niveau mondial)
- Si clivé par lactase→source d’énergie pour l’organisme
- Substrat majeur de la fermentation lactique (fabrication yaourts et fromages)
Altération du lactose (effets de la température)
Si la température est supérieure à 100°C ou s’il y a un stockage de longue durée → Brunissement du lait et développement d’un arôme/goût « caramel » (RÉACTION DE MAILLARD)
Vitamines et minéraux
Vitamines :
- Liposolubles : A, D, E et K
- Hydrophiles : B1, B2, C
Minéraux :
- En solution dans le lait et dans les micelles
- Concentration peut varier
Attention vitamines et minéraux
- Vit A, B1, B2, C sensibles à la température et à la lumière
- Phosphate de calcium dans micelles : sensibles à la température > 75°C . Modifie fromagéabilité du lait
Le lait est une émulsion et un fluide complexe dont la composition varie en fonction :
- de facteurs zootechniques : espèce, alimentation, stade de lactation…
- de facteurs microbiologiques : fermentation lactique, modifications
enzymatiques … - de facteurs humains : conservation, traitement thermique…
