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Microflore du lait

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Le lait peut être ensemencé par de nombreuses espèces microbiennes. Pour certaines, il constitue un bon milieu de culture, ce qui leur permet de s'y développer. Pour d'autres germes banals ou pathogènes, il n'est qu'un véhicule occasionnel.

Ensemencement du lait

Le lait d'un animal parfaitement saint trait aseptiquement, est normalement dépourvu de micro-organismes. A la sortie de la mamelles le nombre de germes est très faible généralement inférieur à 5000/ml. Ils proviennent de l'extérieur et pénètrent dans la mamelle par le canal du trayon. Dans le cas d'infections de la mamelle, le nombre de germes augmente peu (sauf dans le cas de mammites cliniques), mais il sont en majorité constitués de bactéries pathogènes, notamment staphylocoques ou streptocoques. Ainsi, hormis les maladies de la mamelle, l'ensemencement du lait se fait pour l'essentiel au cours des diverses manipulations dont il est l'objet à partir de la traite.

TABLEAU 41 Principales utilisations du lait - A

TABLEAU 41 Principales utilisations du lait - B

TABLEAU 41 Principales utilisations du lait- C

Par concentration et transformation de divers constituants ou de sous produits Par concentration, séchage, précipitation, centrifugation, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse, de divers fermentation,
Produits dérivés: pâte ou poudre de sérum, poudre de babeurre, lactose, protéines, levures, acide lactique, boissons, sous-produits
Par d'autres procédés Outre les utilisations «classiques» le lait ou certains de ses constituants sont utilisés comme matière première pour la préparation de produits alimentaires varies considérés comme «produits laitiers».
Exemples:
- Fromage fondu: produit pâteux obtenu par la fonte à la chaleur (90 °C) de fromages divers (gruyère), eventuellement additionnés de produits laitiers (lait en poudre, crème, beurre, caséine lactosérum) et d'autres denrées (aromates jambon. noix etc.). La fonte se fait en présence de sels (sels de fonte) dissolvants et émulsifiants et d'acides organiques faibles (citrates et phosphates de soude, etc.) permettant de fixer le pH à une valeur favorable au maintien de l'émulsion de la matière grasse dans la pâte et à une bonne texture et à une valeur défavorable au développement des micro-organismes (pH 5,6 à 5,8).
Fromage fondu matière sèche > 50% matière grasse > 40%
Fromage fondu pour tartine matière sèche = 44 à 50% matière grasse > 40%
Fromage fondu pour tartine matière sèche = 20 à 30% matière grasse > 31%
Fromage fondu en poudre = fromage fondu dilué à l'eau puis desséché par pulvérisation dans un courant d'air chaud. Produit destiné à la préparation de biscuits et de produits diététiques.
- Crèmes dessert: mélange de lait concentré ou non, enrichi ou non de crème, de sucre, d'arômes naturels et d'additifs (stabilisateurs épaississants etc.).
- Crèmes glacées: produits obtenus par congélation d'un mélange pasteurisé de lait, crème, sucre, fruits ou jus de fruits ou arômes naturels additionnes de stabilisateurs et éventuellement de colorants. Matière grasse 5 à 7%, saccharose14%, matière sèche 29 à 1%.
- Laits reconstitues:
  • Lait reconstitué: mélange de lait écrémé en poudre et d'eau en proportions permettant d'obtenir un produit dont la matière sèche est voisine de celle du lait liquide écrémé (90 g/litre).
  • Lait recombiné: mélange de lait écrémé en poudre de matière grasse laitière anhydre et d'eau permettant d'obtenir un produit dont la matière sèche est voisine de celle du lait liquide entier (125-130 g/litre; ou partiellement écrémé.
  • Lait coupé (toned milk): mélange de lait de bufflese (ou autre), de poudre de lait écrémé et d'eau.
- Produits d'imitation: aliments prépares à partir de lait ou de certains de ces constituants (protéines, dont casèinates, etc.) et de diverses denrées d'origine végétale ou animale.
Lait imitation dans du lait écrème frais ou reconstitué, soit une émulsion de matière grasse végétale dans un liquide dont aucun constituant ne vient du lait à l'exception des protéines (casèinate).
  • Crème imitation (fouettée ou non) à base d'huile végétale, sucre, casèinate et additifs divers.
  • Fromages imitation où la matière grasse butyrique est remplacée par de la graisse végétale.
  • Produits divers à base de lait, soja, etc.
- Lait spéciaux (liquides ou secs): laits dont la composition a été modifiée afin de les adapter aux besoins spécifiques de catégories particulières de consommateurs (nourrissons, malades, etc.). Ils comprennent les laits infantiles, diététiques, médicamenteux, irradiés, etc.

Le niveau de contamination est étroitement dépendant des conditions d'hygiène dans lesquelles sont effectuées ces manipulations, à savoir l'état de propreté de l'animal et particulièrement celui des mamelles, du milieu environnant (étable, local de traite), du trayon, du matériel de récolte du lait (seaux à traire, machines à traire) et, enfin, du matériel de conservation et de transport du lait (bidons, cuves, tanks). A noter qu'il est généralement moins élevé dans le cas de la traite manuelle que dans la traite mécanique, car cette dernière met en œuvre un équipement plus important et plus difficile à nettoyer.

Développement des micro-organismes

Trois facteurs principaux conditionnent la croissance microbienne: le nombre initial de germes, la température et la durée conservation. A la sortie de la mamelle, le lait est à la température de l'animal (37 °C). Malgré cette condition favorable à la multiplication de nombreux germes, celle-ci est inexistante pendant les quelques heures qui suivent la traite, en raison du pouvoir bactériostatique du lait frais. Dans la mesure où l'on dispose des moyens nécessaires, il est hautement souhaitable de profiter de cette période pour refroidir le lait afin de ralentir la prolifération des micro-organismes dès la phase bactériostatique passée.

Le tableau 42 montre l'influence des facteurs précités sur la croissance des bactéries aérobies mésophiles (improprement appelées «flore totale») à différentes températures. En prenant, par exemple, les valeurs de ce tableau, et si l'on admet qu'un lait de qualité moyenne ne doit pas contenir plus de un million de germes par ml au moment de son traitement, on voit que lorsque sa population initiale est faible, il peut se conserver 4 jours à 4,5 °C, un peu plus de 3 jours à 10 °C et moins de 24 heures à 15,5 °C et à 25 °C. Lorsque la contamination est importante, il supporte une conservation de 4 jours à 4,5 °C mais, lorsque la température atteint 10 °C, il n'est déjà plus conforme en 24 heures. Or, dans la pratique, la charge microbienne pouvant être plus forte et les normes choisies plus sévères, on observe que, même à la température de 4,5 °C, le refroidissement est insuffisant. Il importe donc d'obtenir à la production un lait très peu chargé en micro-organismes (si possible moins de 100000 germes/ml) et de refroidir ce lait le plus rapidement possible après la traite, à une température la plus proche de 0 °C et jamais supérieure à +4 °C (en pratique de +2 °C à +4 °C).

TABLEAU 42 Multiplication de la flore aérobie mésophile en fonction de la température et de la durée de conservation

Température de conservation (°C) Nombre de bactéries

Facteurs de multiplication

par ml 24 heures 48 heures 72 heures 96 heures
4.5 4200 1 1,1 2 4,7
  137000 2 3,9 5,5 6,2
10 4200 33 30 1 36 9400
  137000 8 5 98 182 300
15,5 4 200 380 7860 77800 229000
  137000 175 4600 17 500 386 000
25 4200 7000 1 5600 88 500 240000
  137000 4 900 11 200 21 000 23300

TABLEAU 43 Durée maximale de conservation en fonction du nombre de bactéries à l'origine

Nombre de bactéries aérobes mésophiles du lait á l'origine N à 30°C Durée maximaIe du laitrefroidi rapidement dès la traite entre +2°C et +4°C
N ³ 10 000 4 jours
N ³ 100000 3 jours
N ³ 500 000 2 jours
N ³ 500000 1 jour ou moins

Le temps de conservation reste de toute façon étroitement lié à la charge microbienne du lait mis en refroidissement. Aussi convient-il de respecter le barème indiqué au tableau 43.

Cependant le refroidissement, même à +4 °C7 n'empêche pas certains microorganismes de se multiplier et de provoquer de graves défauts dans la qualité des produits pouvant même les rendre inconsommables. Il est donc indispensable de limiter au maximum, dès la production, le nombre de ces germes par une excellente hygiène.

Enfin, bactéries, virus, levures et moisissures peuvent être présents dans le lait. Les bactéries ont une place prédominante dans l'ensemble des problèmes micro biologiques et des produits laitiers, les levures et les moisissures intéressant surtout la fromagerie.

Bactéries

En raison de la grande diversité des bactéries présentes dans le lait, et en se basant sur un certain nombre de propriétés importantes qu'elles ont en commun, on les divise en deux catégories: les bactéries saprophytes et les bactéries pathogènes.

Bactéries saprophytes. Elles peuvent avoir un intérêt technologique, hygiénique ou être indifférentes.

Bactéries lactiques. Elles ont une grande importance en laiterie. Leur principale propriété est de produire de l'acide lactique par fermentation du lactose; certaines produisent en outre du gaz carbonique et divers composés, dont certains contribuent à l'arôme des produits laitiers. Par leur production d'enzymes protéolytiques, elles contribuent à l'affinage des fromages. Dans du lait non réfrigéré, elles tendent à prédominer, donnant à celui-ci une certaine protection vis-à-vis de germes indésirables. Cependant, la production d'acide lactique, en faisant baisser le pH, provoque une déstabilisation progressive de la dispersion micellaire, ce qui rend le lait de moins en moins stable aux traitements thermiques et peut entraîner sa coagulation, même à température ambiante. Le tableau 44 montre l'influence de l'acidité sur la stabilité du lait à différentes températures.

La flore acidifiante du lait n'est pas uniquement constituée de bactéries lactiques. Des bifidobactéries et des entérobactéries interviennent aussi dans l'acidification.

Bactéries coliformes. Presque toujours présentes dans le lait cru, elles ont une grande importance en laiterie. Du point de vue technologique, certaines assurent la fermentation du lactose, produisant, outre des acides, des gaz (hydrogène et gaz carbonique) qui font gonfler les fromages. De plus, elles élaborent diverses substances conférant aux produits des goûts et des odeurs très désagréables.

TABLEAU 44 Stabilité du lait à différentes températures en fonction de l'acidité titrable1 et du pH

pH Acidité titrable (g/litre) Température (°C ) Etat du lait
6,6-6,8 1,6-1,8 0-150 Normal
6,4 2,0 110-120 Floculation
6,3 2,2 100 Floculation
6,1 2,4 72-75 Floculation
5,2 5,5-6,0 20 Floculalion

1L'expression «acidité titrable» désigne l'acidité mesurée par la méthode classique de la réaction acide-base.

Du point de vue hygiénique, un grand nombre d'entre elles étant les hôtes habituels de l'intestin des mammifères, leur présence dans le lait (comme dans l'eau) est l'indice d'une contamination fécale. Cet indice est mis à profit dans l'examen de la qualité sanitaire des produits. Certaines espèces peuvent être responsables d'infections gastro-intestinales.

Flore psychrotrophe. On désigne par psychrotrophes des micro-organismes qui ont la faculté de se développer à une température égale ou inférieure à 7 °C, indépendamment de leur température optimale de croissance (en général, dans le lait, c'est le genre Pseudomonas qui domine). Dans des laits refroidis, cette flore peut devenir la flore dominante, notamment quand ceux-ci ne sont pas récoltés dans d'excellentes conditions hygiéniques et qu'ils sont maintenus plus de 24 à 48 heures dans les conditions habituelles de réfrigération (+3 à +4 °C). Si l'on tient compte de leur temps de génération, la population des psychrotrophes peut être multipliée par 10 en 24 heures à 4 °C et par 4 à 1 °C. Ces germes peuvent produire des lipases et des protéases thermorésistantes ayant pour conséquence l'apparition de goûts très désagréables dans les produits laitiers: goût amer, rance, putride, etc. La protéolyse peut aussi entraîner une déstabilisation progressive de la dispersion micellaire des laits UHT aboutissant à leur gélification avec altération du goût.

Flore thermorésistante. Un certain nombre de bactéries sont capables de résister aux traitements thermiques usuels utilisés dans le but d'assainir ou de conserver le lait. Elles sont dites thermorésistantes. Leur développement ultérieur peut altérer les produits et, parfois, être dangereux pour la santé. On distingue:

Les bactéries sporulées rencontrées en laiterie appartiennent aux genres ciaprès:

Bacillus, dont les activités enzymatiques peuvent être responsables de l'acidification, la coagulation ou la protéolyse des laits de longue conservation .

Clostridia, qui peuvent provoquer de graves altérations des fromages à pâte dure, mi-dure et fondue. Ces altérations provoquent à leur tour le gonflement des fromages et contribuent à leur donner un goût rance et piquant très désagréable. L'une d'elles, Clostridium perfringens, peut être dangereuse par ses toxines.

La flore thermorésistante est notamment apportée dans le lait par le sol, les ensilages, les fèces et les résidus dus à l'insuffisance de nettoyage et de désinfection des matériels en contact avec le lait.

Flore totale. Ce terme est impropre, car la méthode la plus courante consiste à ne dénombrer que la flore aérobie mésophile par comptage des colonies après culture sur plaques de gélose nutritive ensemencées et incubées en aérobiose pendant 3 jours à 30 °C, excluant par conséquent certains germes. Cependant, elle est la méthode la plus courante et la plus pratique pour établir le niveau de contamination globale du lait.

Bactéries pathogènes. Le lait cru et les produits laitiers avec lequel ils sont fabriqués, de même parfois que ceux ayant subi un traitement d'assainissement, peuvent contenir des germes pathogènes pour l'homme. L'animal, l'environnement et l'homme peuvent être à l'origine de cette contamination. Différentes espèces bactériennes sont capables de pénétrer dans la mamelle par le canal du trayon et sont excrétées avec le lait. En se développant dans la mamelle, certains de ces germes. en particulier les staphylocoques, les streptocoques et les entérobactéries, provoquent des mammites avec contamination du lait.

L'animal peut aussi contaminer indirectement le lait par des particules d'excréments, d'expectorations, et d'autres rejets, ou par le voisinage avec des animaux malades de même espèce ou d'espèces différentes (chèvre, par exemple). Le sol, les eaux, les litières, les poussières, le matériel mal nettoyé, etc., sont d'importantes sources de contamination du lait au cours de la traite et des diverses manipulations qu'il subit. Par ses mains, ses expectorations, ses vêtements souillés, etc., l'homme malade ou porteur sain ou infecté peut être également une cause de contamination de l'animal ou de son environnement et du lait.

Le nombre de germes vivants est important, car l'efficacité de leur destruction par la chaleur (pasteurisation) dépend, en partie, de leur concentration initiale. Si l'on considère que la destruction est de 99 pour cent, la contamination résiduelle peut être négligeable ou, au contraire, importante. Outre leur capacité à se multiplier et à se répandre dans l'organisme, certains germes pathogènes produisent des toxines. Souvent thermostables, elles restent actives après certains traitements thermiques tels que la pasteurisation et la dessiccation.

Les mesures de prévention contre la présence et le développement des pathogènes reposent d'abord sur un bon état sanitaire des animaux et du personnel les entretenant et manipulant le lait; une bonne hygiène générale des animaux, du personnel, des locaux et des matériels (une attention toute particulière doit être portée à l'hygiène de la traite); l'emploi d'eau potable et la conservation du lait au froid. Bien entendu, les traitements d'assainissement du lait (pasteurisation, ébullition, stérilisation) réduisent considérablement les risques de présence de germes dangereux dans la mesure où le lait et ses dérivés ne subissent pas ensuite de recontaminations.

On citera ci-après les germes pathogènes auxquels on accorde une importance particulière, en raison de la gravité ou de la fréquence des risques qu'ils présentent.

Staphylocoques. On les trouve assez fréquemment dans le lait et, parfois, en nombre important. L'origine de la contamination est la mamelle malade et, peut être plus fréquemment, l'homme. Leur fréquence tend à augmenter du fait de leur antibiorésistance. Ils provoquent par leur production de toxines thermostables des intoxications de gravité variable pouvant être redoutables chez l'enfant. Les produits laitiers responsables sont le plus souvent des laits concentrés et en poudre ainsi que des crèmes glacées. Une fermentation lactique suffisamment active les inhibe. Au cours de l'affinage des fromages, ils disparaissent progressivement, mais le risque subsiste s'il y a eu accumulation préalable de toxines en quantité suffisante..

Entérobactéries. Les salmonelles sont responsables de toxi-infections. Des épidémies de fièvre typhoïde et paratyphoïde ont pour origine la consommation de lait, crème, beurre, crème glacée, etc., n'ayant pas subi de traitement d'assainissement ou recontaminés.

Les colibacilles, tels que E. coli, dont certaines souches sont entéropathogènes, peuvent être responsables de graves toxi-infections suite à la consommation de lait ou de produits laitiers infectés. La pollution en bactéries coliforrnes est très fréquente; même légère, elle présente un risque.

Des coliformes banals absorbés en quantité massive (1 million à 1 milliard de germes) peuvent déclencher des troubles gastro-intestinaux. Ils sont responsables de la «maladie du voyageur». Les Yersinia peuvent être responsables de troubles intestinaux variés. Ces germes sont assez fréquents dans le lait et dans les crèmes glacées. Les laits de vache, de chèvre et d'autres espèces sont souvent contaminés par des brucelles dans les pays où il n'a pas été effectué de sérieuses campagnes d'éradication. On trouve encore le bacille tuberculeux de façon parfois importante dans le lait de pays où la prophylaxie est inexistante ou insuffisante. Les infections tuberculeuses dues à la consommation de lait contaminé par la variété bovine ou humaine sont hélas bien connues. La contamination se fait par l'animal ou par l'homme, ce dernier pouvant avoir contaminé l'animal et réciproquement.

Bien d'autres microflores pathogènes peuvent contaminer le lait. Leur fréquence est très variable et souvent plus importante dans les pays en développement.

Levures

Bien que souvent présentes dans le lait, elles s'y manifestent rarement. Peu d'entre elles sont capables de fermenter le lactose. Certaines sont utilisées dans la production de laits fermentés (comme le kéfir et le koumis), des levures alimentaires et de l'éthanol. En fromagerie, de nombreuses levures participent à l'affinage des fromages. C'est ainsi qu'en se développant à la surface de certains fromages jeunes à morge ou à croûte moisie, elles contribuent à leur désacidification. Par leurs enzymes protéclytiques et lipolytiques, elles jouent un rôle dans la formation de l'arôme.

Les levures peuvent aussi être néfastes. Des Torulopsis, productrices de gaz à partir du lactose, supportent des pressions osmotiques élevées et sont capables de faire gonfler des boîtes de lait concentré sucré. Certaines sont responsables de fermentations gazeuses dans les crèmes fermières et les caillés frais. La présence de levures à la surface des yaourts, fromages à pâte fraîche, crème et beurre sont l'indice d'une pollution qui déprécie l'aspect et le goût des produits.

Moisissures

Sans importance dans le lait liquide, elles intéressent un grand nombre d'autres produits laitiers. Elles se développent en surface ou dans les parties internes aérées. Elles sont productrices de lipases et de protéases. Des penicilliums sont utilisés pour recouvrir la croûte des fromages à pâte molle d'une «fleur» blanche et pour former des veines de couleur bleue dans les fromages à pâte persillée. Les levures peuvent aussi participer à la désacidification de la pâte de divers fromages en début d'affinage.

Les mêmes moisissures peuvent aussi être indésirables, par exemple quand un développement excessif de Geotrichum à la surface des fromages à pâte molle rend celle-ci glaireuse et coulante ou quand des veines bleues apparaissent dans la «fleur» blanche des camemberts, ce qui les déprécie fortement. L'apparition, à la surface des fromages à pâte molle moisie, de spores de couleur brun-noir dues à d'autres moisissures rend leur commercialisation difficile ou impossible. D'autres moisissures, souvent colorées, peuvent se développer sur divers produits (crème, beurre, fromage, yaourt, poudre de lait). Elles diminuent leur qualité organoloptique. Bien que très généralement sans danger du fait de l'absence de mycotoxines, les produits sur lesquels elles profilèrent sont le plus souvent considérés comme impropres à la consommation.


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