Le lait: composition chimique

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Le lait composition chimique

• Dans un litre de lait
• Environ 900 g deau
• 50 g de glucides
• 32 g de matières azotées
• - 40 g de lipides
• - 7 g de sels minéraux (calcium, phosphore,
  magnésium et fer)

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Les glucides

• Solubles dans la phase aqueuse.
• Il sagit dun diholoside isomère du
  saccharoseLe lactose
• C12H22O11
• Qui par hydrolyse, donne deux sucres isomères en
  C6
• C12H22O11 H2O C6H12O6 C6H12O6
• Lactose eau Glucose galactose

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Les lipides
98 sont des triglycérides, cest-à-dire des
triesters du glycérol
Le glycérol
est estérifié par différents acides gras
Cest-à-dire des acides carboxyliques à longue
chaîne carbonée
Corps insolubles dans la phase aqueuse, solides
ou liquides suivant n on a un mélange dacides
gras pour la moitié, n 16, pour le quart, n
14. Le dernier quart est un mélange de n 6 à
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Matières azotées
Essentiellement formées de protéines, qui sont
des enchaînements dacides aminés

H2O
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On a ainsi des peptides, pouvant être formés par
des associations dacides aminés différents. On
parle de protéines lorsque la masse molaire
dépasse 10000 g
Acides aminés, peptides et protéines forment
presque toute la matière azotée du lait. 90 des
protéines du lait sont des caséines
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Etat physique des constituants
Le lait est une émulsion stable de micelles, ou
globules gras
Les protéines ont une macromolécule ayant une
partie hydrophile, et une partie lipophile elles
sinstallent sur la jonction triglycérides
milieu aqueux, et rigidifient cette jonction,
donc les globules gras
Protéines tensio actives
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Stabilité de lémulsion
Une fonction acide Une fonction basique
Les protéines, comme les acides aminés, ont
Lorsque le Ph nest ni très acide, ni très
basique, la molécule est neutre (apparition dun
Zwiterion) cest le point isoélectrique
Pour la caséine Kappa, qui est sur la limite, le
point isoélectrique est à pH 4,6. Le pH du lait
est environ 7 les globules portent des charges
négatives et se repoussent lémulsion est stable
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Coagulation du lait
1)- Par abaissement du pH
A partir de pH 4,6 les micelles ne sont plus
chargées et peuvent se regrouper pour former un
coagulât.
2)- Dégradation enzymatique des caséines
La caséine Kappa est dégradée par des enzymes (
présure) extraites des lestomac des jeunes
ruminants, en présence du calcium les micelles
forment alors un coagulat
On emploie parfois une technique mixte.
Toutefois, on peut dire de façon schématique
que -Laction de la présure donne plutôt des
fromages à pâte pressée ( Cantal, comté) Laction
acide conduit à des yaourts et des fromages
frais Les fromages à pâte molle sont obtenu par
les deux actions .
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Coagulation spontanée
Du lait, abandonné à lui-même, peut floculer
spontanément. Pourquoi ?
Il y a toujours dans le lait, présence de
bactéries capables de catalyser la transformation
de lactose en galactose et glucose, puis la
transformation de ces hexoses en acide lactique
C6H12O6 2 CH 3 CHOH COOH
La formation dacide lactique, de pKA 3,8,
abaisse le pH et provoque la coagulation dès
quon atteint le pH 4,6
Il nest toutefois pas recommandé de laisser le
lait cailler spontanément, dans la mesure où des
bactéries pathogènes peuvent aussi se développer.
Pour accélérer le phénomène, on ensemence le lait
avec des ferments lactiques, et on porte la
température vers 45C, ce qui accélère la
réaction sans détruire les ferments lactiques
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Le lactosérum

• Le lactosérum ou petit lait est la phase aqueuse
  que lon sépare du caillé.
• Sa constitution varie légèrement suivant que lon
  ait un lactosérum doux ou acide
• Il contient
• Presque tout le lactose du lait ( un peu moins
  pour le lactosérum acide)
• Les sels minéraux du lait ( moins de Ca pour le
  lactosérum doux)
• Peu de lipides
• quelques protéines légères

Les fromageries produisent une grande quantité de
lactosérum Il faut 1 tonne de lait pour produire
une meule de 80 kg de comté
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Utilisations du lactosérum
Alimentation animale
Lactose protéines
Compléments alimentaires pour lhomme ( après
traitements)
Pour lalimentation animale, il doit être utilisé
sur place et presque immédiatement, sinon il faut
le pasteuriser et le conserver entre 8 et 10C
pour éviter la prolifération microbienne .
Certaines fromageries se sont couplées à un
élevage de porcs pour écouler leur lactosérum
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Élimination du lactosérum
Le lactosérum rejeté dans une rivière doit être
dégradé par oxydation (essentiellement le lactose
quil contient)
C12H22O11 12 O2 12 CO2 11 H2O
On définit, pour de tels corps
La DCO ou demande chimique en oxygène il sagit
de la quantité de dioxygène quil faudrait pour
oxyder totalement le corps Le lactose a une
masse molaire de 342g le petit lait a 50 g/l de
lactose, soit 0,146 moles/litre. La DCO est
120,146 moles/l, soit 56 g de dioxygène par
litre de petit lait
La DBO5 ou demande biologique en oxygène en 5
jour il sagit de la quantité doxygène qui peut
réellement être absorbée par le lactose dans un
cours deau en présence des bactéries
habituelles. Si DBO5 DCO, le corps est
parfaitement biodégradable. Pour le lactosérum,
DBO5 0,7 DCO
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Caractère polluant du lactosérum
La DBO5 montre que le lactosérum est relativement
biodégradable, mais 1 litre de lactosérum a
besoin de 39 g doxygène, pour être
dégradé. Rejeté dans un cours deau, il utilisera
loxygène dissous dans leau pour soxyder. Une
eau de bonne qualité a 10 mg/litre doxygène
dissous, et pour une eau calme, la dissolution de
loxygène est très lente.
1 litre de lactosérum est donc en mesure de
consommer tout loxygène dissous dans 3900 litres
deau, et risque donc dasphyxier toute la faune
de la rivière
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Les traitements
De moins en moins rentable Moins de débouchés
Valorisation
Grosse infrastructure, inaccessible aux petites
unités semi artisanales
Ces petites unités doivent payer pour faire
évacuer en camion leur lactosérum
Traitement sur compost de déchets verts Efficace
pour dépolluer, fonctionnement saisonnier adapté
aux fromageries dalpages
Les solutions
Valorisation énergétique du lactosérum adaptée
aux petites et moyennes unités sédentaires
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Installation de méthanisation
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Méthanisation
Les bactéries anaérobies sont introduites dans
des boues granuleuses. Les effluents à traiter
arrivent par le bas et traversent les boues. On
récupère leffluent épuré dans la partie haute,
et le biogaz (60 de méthane et 40 de dioxyde de
carbone au sommet
Principe du méthaniseur méthavor Installé à
labbaye de Tamié
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Quelques chiffres Abbaye de Tamié
Investissement 250000, 137000 pris en charge
par lADEME
1, 3 millions de litres de lait /an
1000 m3 de lactosérum / an
4 m3 de lactosérum de 60 g/l de DCO 8 m3 deaux
blanches de 2 à 3 g/l DCO
Par jour de production
Soit en moyenne 12 m3 /jour deffluents à environ
22g / l de DCO
En sortie de réacteur, la DCO nest plus que de
0,44g / l , et le méthane obtenu, brûlé dans une
chaudière, donne une énergie de 75 kWh par m3
deffluents traités
Léconomie de fuel ainsi réalisée, ainsi que
léconomie du transport du lactosérum (18 le m3
) permettait denvisager un amortissement en 5
ans, ce sera probablement plus rapide vu le prix
du baril