| Livestock Research for Rural Development 29 (5) 2017 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Le lait de dromadaire présente d’excellentes propriétés à l’avantage des populations humaines. Sa transformation en fromage est très utilisée pour le conserver, mais elle est réputée délicate chez cette espèce en raison des difficultés de coagulation de ce lait. Pour lever cet handicap, l’extrait enzymatique immobilisé de la couche de kaolin du gésier de poulet (EE de kaolin) semble être un succédané de la présure, disponible suite au développement du secteur aviaire en Algérie et plus efficace que la présure. Nous nous sommes intéressés a étudier l’influence du facteur race cameline sur la production fromagère et l’affinité de l’EE de kaolin pour le lait de 5 races camelines locales algériennes (laits de mélange de 8 chamelles pour chaque race). La coagulation par l’ EE de kaolin a permis d’obtenir un fromage avec un rendement fromager très intéressant de 12,2 ± 1,2 (11,0 à 13,8 selon la race) et de bonnes caractéristiques physiques et organoleptiques. Les rapports entre rendement réel et rendement théorique des fromages les plus élevés caractérisant les races Aftouth (0,75) et de la steppe (0,74) sont comparables, ce qui signifie que ces deux races semblent avoir les mêmes affinités fromagères avec le coagulant malgré les différences entre rendements réels, théoriques et compositions biochimiques de leurs laits. Pour les autres races le rapport a été 0,71 (Barbari et Chaambi) et 0,65 (Targui).
Mots-clés: affinité, Aftouth, couche de kaolin, dromadaire de la steppe, extrait enzymatique immobilisé, lait de dromadaire, rendement fromager
Dromedary milk has excellent properties for the benefit of human populations. Its transformation into cheese is widely used to preserve it, but It is considered delicate to this species because of the difficulties of coagulation of this milk. To lift this disability, the enzymatic extract of the kaolin layer of chicken gizzard seems to be an substitute of rennet (EE of kaolin), Available following the development of the avian sector in Algeria and more effective than rennet. We are interested in studying the influence of the camel race factor on cheese production and the affinity of EE of kaolin for the milks of 5 Algerian camel races(Mixing milk of 8 camels for each race).
Coagulation by the EE of kaolin made it possible to obtain a cheese with a very interesting cheese yield of 12,2 ± 1,2 (11,0 to 13.8 According to race) and good physical and organoleptic characteristics. Reports Characterizing real yield / theoretical yield of cheeses highest and characterizing the Aftouth (0.75) and Steppe race (0.74) are comparable which means that these two races appear to have the same cheese affinities with the coagulant despite differences in the values of reall yield and biochemical compositions of milks. For other races the Reports was 0.71 (Barbari and Chaambi) and 0.65 (Targui).
Keywords: affinity, Aftouth, camel milk, cheese yield, immobilized enzymatic extract, kaolin layer, races
Dans les régions désertiques, la production laitière de la chamelle (dromadaire) est maintenue en quantité et en qualité acceptables au moment où les autres ruminants cessent toutes productions et ne parviennent pas à survivre. Le lait de chamelle est réputé pour ses propriétés médicinales ; il présente d’excellentes propriétés à l’avantage des populations humaines. La transformation en fromage est une technique qui peut être utilisée pour le préserver ; mais l’opération est réputée délicate en raison des difficultés ayant pour origine une teneur réduite en κ -caséine et une aptitude limitée à l’acidification due aux différents systèmes antimicrobiens susceptibles de limiter la prolifération microbienne plus fortement que dans les laits d'autres espèces domestiques ; ces systèmes sont probablement à l'origine des propriétés réputées fortifiantes et thérapeutiques du lait de dromadaire (Yagil 1982 ; Ramet 1987).
En se basant sur les travaux réalisés sur la transformation fromagère du lait de dromadaire, Mehaia (1993) et Ramet (1997) ont constaté que la coagulation avec la présure n’a pas été concluante. Ainsi, en 1989, le rendement obtenu avec du lait de dromadaire était seulement de 9,4 % contre 12 à 13 % pour le lait de vache (Ramet 1989). De même, Gast et al (1969) et Mohamed et al (1990) ont signalé la nécessité d'employer la présure à une concentration très élevée de 50 à 100 fois la dose habituelle pour obtenir un coagulum qui malgré cela reste très mou et friable. Alors que Hamidi (2015) a pu assurer la fabrication d’un fromage camelin de bonne qualité en utilisant un extrait enzymatique de la couche de kaolin immobilisé ce qui est expliqué par la bonne affinité de cet extrait pour le lait de dromadaire.
En Algérie, le cheptel camelin constitué principalement de races locales est fortement implanté en zones steppique et saharienne ; ce cheptel n’est pas bien caractérisé concernant la qualité et les aptitudes technologiques du lait des différentes races. Dans le but d’apporter plus de connaissances sur la coagulation du lait de dromadaire, nous nous sommes intéressés dans notre travail à étudier l’influence du facteur race cameline sur la production fromagère et l’affinité de l’extrait enzymatique de la couche de kaolin immobilisé pour les laits des races camelines locales.
La couche de kaolin est la couche cornée et plissée tapissant la face interne du gésier de poulet. Cette couche est mince et semi-transparente de couleur jaune-verte avec des bandes ridées notables. D’après Subhuti (2005), cette couche a été utilisée pendant environ 2 000 ans dans la médecine traditionnelle chinoise ; elle a été mentionnée comme un médicament contre la diarrhée. Plus tard elle a été également appliquée pour l'atténuation des nausées, des vomissements et des troubles de la digestion. Pour l’étude, des couches de kaolin de poulets de chair âgés de 41 jours ont été prélevées au niveau de l'abattoir communal puis transportées, lavées, séchées à 40°C et broyées en poudre au laboratoire.
Les échantillons de lait utilisés étaient des laits de mélange de 8 chamelles en bonne santé de même stade de lactation pour chacune des 5 races camelines Algériennes : la race Targui ; Barbari, Chaambi ; Aftouth et la race de la steppe, élevées en extensif dans une zone steppique localisée dans la région de Djelfa du sud de l’Algérie. Le lait a été recueilli proprement en nettoyant les mamelles avec un désinfectant. Les échantillons de lait ont été conservés à 4°C et transportés aussitôt au laboratoire où ils ont été analysés. Pour chaque race nous avons pris la même quantité de chaque lait individuel (500 ml) pour faire un mélange représentatif ; ensuite 3 échantillons de 500 ml ont été pris puis homogénéisés, analysés et transformés en fromages.
A l’arrivée au laboratoire, les pH des laits ont été mesurés avec un pH-mètre. Les teneurs en certains constituants biochimiques, à savoir les taux butyreux et protéiques nécessaires pour calculer les rendements fromagers théoriques, ont été déterminées en utilisant les méthodes les plus courantes sur le lait. L'azote a été dosé par la méthode de Kjeldahl qui repose sur la minéralisation complète des molécules organiques à chaud et en présence de l'acide sulfurique concentré et la distillation de l'ammoniaque obtenu, après alcanisation. La teneur en protéines a été obtenue juste après par conversion du taux d'azote total par un facteur de correction égal à 6,38. Pour la matière grasse, la méthode de Gerber nous a servi pour doser la teneur de ce constituant ; cette méthode repose sur la lecture sur un butyromètre de la quantité de matière grasse contenue dans le lait après dissolution des protéines par l’acide sulfurique et séparation de la matière grasse par centrifugation.
L’extraction de l’enzyme a été réalisée selon la méthode de Valles et Furet (1977). Des échantillons de couche de kaolin de gésier en poudre de poids P (en g) chacun ont été macérés à 42°C dans un volume (V = 5 x P) d’une solution d’acide chlorhydrique 0,2 M pendant 60 minutes. Après filtration de chaque mélange nous avons obtenu des extraits enzymatiques bruts. Ces derniers ont subi alors une clarification par addition d’1% (V/V) d’une solution de sulfate d’aluminium (AlSO4) 1M et de 5 % (V/V) d’une solution de sulfate de sodium (Na2SO4) 1M chauffée à 42°C. Après une deuxième filtration, nous avons obtenu un filtrat auquel nous avons fait subir une concentration par addition d’une solution saturée de NaCl additionnée à 1% (V/V) d’une solution de HCl (d=1,19). Après un repos d’une heure suivi d’une centrifugation (2 100 G /20 min) nous avons obtenu un précipité humide que l’on a fait dissoudre dans un minimum d’eau distillée. Le pH de ces extraits enzymatiques gastriques clarifiés a été ajusté à 5,5 par une solution de phosphate dissodique 1 M. Ensuite leur conservation a été réalisée par réfrigération à 4°C jusqu'à utilisation.
Pour l’immobilisation nous avons employé l'alginate qui est l'un des polymères le plus fréquemment utilisé pour l'immobilisation par inclusion non seulement grâce à ses propriétés mais aussi grâce à sa non toxicité (Betigeri et Neau 2002 ; Won 2005). L’utilisation de l’alginate de sodium permet de préserver l’agent coagulant en évitant la dénaturation des protéines après inclusion car ce polymère se gélifie à des basses températures en présence d’une solution de chlorure de calcium. Selon Hamidi et al (2015), l’immobilisation de l’extrait enzymatique dans l’alginate n’a influencé que légèrement l’activité coagulante car les valeurs des rendements fromagers obtenues par les extraits de la couche de kaolin libre et immobilisé sont comparables. Mais ce traitement offre l’avantage de préserver l’enzyme après coagulation, ce qui permet de l’utiliser de nouveau, ce qui présente un grand intérêt économique.
Dans le but d’immobiliser l’enzyme coagulante, une quantité de 3 g d'alginate de sodium a été dissoute dans 100 ml d’eau distillée, puis agitée pendant 24 heures afin d’homogénéiser le gel. Ensuite un volume de 6 ml d'enzyme a été mélangé avec 100 ml de la solution d'alginate de sodium préparée sous agitation pendant 4 heures pour assurer l’inclusion de l’enzyme dans le gel. Après une préparation d’un bain de chlorure de calcium 0,2 mol/l, les perles étaient constituées en égouttant la solution de polymère avec une seringue dans un excès de la solution préparée. La mise en contact des perles avec la solution CaCl2 a provoqué une gélification de l’alginate formant ainsi des billes qui contiennaient l’enzyme coagulante. Enfin les billes ont été trempées dans la solution de calcium pendant une demi-heure.
Le lait de chacun des 3 échantillons de chaque race a été additionné de l’extrait coagulant immobilisé puis placé sur un agitateur chauffant à une température réactionnelle optimale de 42 °C jusqu’à coagulation, ensuite les billes ont été récupérées et rincées deux fois par l’eau distillée. D’après Hamidi (2015), l’immobilisation permet de garder l’activité enzymatique après coagulation suite à l’emprisonnement de l’agent coagulant à l’intérieur du gel.
Afin d’évaluer l’efficacité de la pratique fromagère nous nous sommes référés à la comparaison entre les deux rendements fromagers réel et théorique ; le premier correspond au poids fromager réellement obtenu après égouttage alors que le deuxième est une valeur calculée par une formule dépendante de deux paramètres biochimiques représentés par les taux protéique et butyreux du lait préalablement mesurés. Cette équation est donnée par Cuvillier (2005) : rendement théorique = K x (0,093 TB + 0,38 TP) où TB représente le taux butyreux ; TP désigne le taux protéiqueet K est le coefficient d’ajustement.
Dans le cas de plusieurs races, la simple comparaison entre les rendements fromagers est critiquable à cause des valeurs différentes des taux butyreux et protéiques ; pour cette raison nous avons utilisé aussi le rapport entre les rendements fromagers réel et théorique pour évaluer l’influence du facteur race cameline sur la production fromagère car plus le rendement rééel est proche du rendement théorique, plus la méthode est efficace.
Les propriétés organoleptiques mettent en jeu des récepteurs sensoriels définissant ainsi l’ensemble des caractéristiques sensitives, visuelles, olfactives et gustatives du fromage. Dans le présent travail les propriétés retenues sont la couleur relevant de la vision et la texture relevant du toucher.
Dans notre travail nous avons adopté une analyse de la variance à un facteur qui est le rapport du rendement fromager réel sur celui théorique à plusieurs niveaux comportant les différents rapports caractérisant les fromages des races camelines ; cette analyse est attestée par une comparaison multiple des moyennes pour faire sortir les races qui présentent le plus d’affinité avec l’extrait coagulant de la couche de Kaolin.
Les résultats des caractéristiques du lait de dromadaire retenues dans notre étude sont illustrés dans le tableau 1
|
Tableau 1. Caractérisation biochimique et physique des laits camelins |
||||||
|
Caractéristiques du |
Targui |
de la steppe |
Barbari |
Chaambi |
Aftouth |
Valeurs |
|
Matière grasse % |
3,44±0,24 |
3,40±0,09 |
2,84±0,08 |
4,01±0,2 |
2,49±0,09 |
3,24±0,59 |
|
Protéine % |
3,89±0,14 |
4,38±0,07 |
4,05±0,04 |
4,02±0,16 |
3,50±0,06 |
3,97±0,32 |
|
pH |
6,46±0,02 |
6,50±0,01 |
6,58±0,01 |
6,61±0,02 |
6,49±0,01 |
6,52±0,06 |
La matière grasse permet d’apprécier la valeur beurrière du lait. Nos échantillons (3 à partir de laits de mélange pour chaque race) présentent des valeurs moyennes de la matière grasse différentes et comprises dans un intervalle de 2,49 à 4,01%. Selon Farah (1993), la teneur en matière grasse du lait de dromadaire, varie très sensiblement d’une région à une autre entre 1,1 et 5,6%. De même les valeurs des matières protéiques obtenues sont comprises entre 3,89 et 4,38. Les taux des matières protéiques que nous avons relevés lors de la présente étude se situent entre les valeurs cités par Mohamed et al (1989) et Kamoun (1994) à savoir 4,6 et 3,43% respectivement. Par ailleurs, les valeurs du pH caractérisant les cinq races étudiées sont comprises entre 6,46 et 6,61 ; selon (Saley, 1993), le lait de chamelle est plus acide que le lait de vache et caractérisé par un pH qui peut atteindre 6,8 ; cette caractéristique est due à la teneur relativement élevée en vitamine C du lait de dromadaire.
L’examen des valeurs des rendements réels illustrées sur le tableau 2 révèle une variation des valeurs de ce paramètre. Nous pouvons constater que la race de la steppe présente une valeur de 13,8 qui est la plus élevée alors que la Targui présente celle la moins élevée ; cette différence très marquante est obtenue dans une zone où toutes les races sont élevées dans les mêmes conditions d’élevage, ce qui nous permet de conclure que l’effet racial est à l’origine de cette variation.
|
Tableau 2. Rendements réels et théoriques des fromages camelins |
||
|
Fromage de la race |
Rendement |
Rendement |
|
Targui |
11,0±0,2 |
16,8 |
|
de la steppe |
13,8±0,1 |
18,5 |
|
Barbari |
12,1 ±0,1 |
16,9 |
|
Chaambi |
12,9±0,7 |
18,1 |
|
Aftouth |
11,2±0,01 |
14,7 |
|
Valeurs moyennes |
12,2±1,2 |
17,0 |
La comparaison de nos résultats avec ceux d’autres auteurs qui ont travaillé sur la transformation fromagère notamment Kamoun et Bergaoui (1989) qui ont apporté des améliorations sur l’aptitude fromagère du lait de dromadaire en utilisant 10-14 g de sels de Ca et 30-50 ml de présure de veau par 100 l de lait ont obtenu un rendement de 11,7 %, fait ressortir que ce rendement est moins intéressant que le rendement obtenu à partir du lait de la race de la steppe coagulé par l’extrait de la couche de kaolin sans amélioration des l’aptitudes fromagères, ce qui signifie que le lait camelin présente une meilleure affinité pour l’extrait coagulant de la couche de kaolin que pour la présure bovine.
Nous avons calculé les différents rendements théoriques pour les laits mis en œuvre. L’examen des valeurs obtenues montre que les rendements théoriques sont largement supérieurs aux valeurs des rendements réels pour chaque race ; ces écarts entre les deux types de rendement sont dus aux aptitudes fromagères des laits camelins très limitées qui nécessitent des améliorations. Hamidi et al (2015) à obtenu des valeurs comparables des deux paramètres après des améliorations portées sur le lait camelin.
Pour déceler la race qui présente le plus d’affinité avec la couche de kaolin nous avons calculé le rapport entre rendement réel et théorique qui permet d’évaluer l’efficacité de l’extrait de la couche de kaolin immobilisé à convertir les matières protéiques et butyreuses en fromage.
|
Tableau 3. Rapport entre rendements fromagers réel et théorique des laits camelins |
|
|
Fromage des races |
Rapport Rendement réel/Rendement théorique |
|
Targui |
0,65(a) |
|
de la steppe |
0,74(b) |
|
Barbari |
0,71(c) |
|
Chaambi |
0,71(c) |
|
Aftouth |
0,75(b) |
|
Valeur moyenne |
0,71 |
L’examen des valeurs des rapports portées sur le tableau 3 fait ressortir que la race Aftouth présente la valeur la plus intéressante et supérieure même à celle caractérisant le rapport de la race de la steppe qui manifeste les valeurs les plus élevées des rendements réel et théorique.
L’analyse de la variance à révélé que les valeurs des rapports présentent une différence significative, témoin des affinités différentes des lais camelins employés avec l’extrait enzymatique de la couche de kaolin. Par ailleurs, la comparaison multiple des moyennes, nous a confirmé que les rapports caractérisant la race Aftouth et de la steppe sont comparables ce qui signifie que l’extrait coagulant présente la même affinité pour les deux races malgré les différences des valeurs des rendements réels, théoriques et compositions biochimiques des laits.
L’emploi de l’extrait coagulant immobilisé pour coaguler le lait de dromadaire nous offre des fromages de couleur blanche, donc cette technique ne modifie pas les caractéristiques organoleptiques des fromages qui restent comparables à la couleur du lait mis en œuvre. Pour la texture des produits fromagers, nous avons constaté après égouttage et une synérèse complète que les fromages obtenus se présentent sous forme d’une pâte onctueuse avec une croûte naturelle.
Pour déceler les races qui présentent le plus d’affinité avec la couche de kaolin, nous avons calculé les rapports entre rendements réel et théorique pour chaque fromage. L’analyse statistique a révélé que les rapports les plus élevés, caractérisant la race Aftouth et de la steppe, sont comparables ce qui signifie que ces deux races semblent avoir les mêmes affinités fromagères avec le coagulant.
Ces résultats ouvrent des volets de recherche concernant la composition et l’organisation des micelles de caséines qui peuvent influencer la coagulation du lait de dromadaire.
Betigeri S and Neau S H 2002 Immobilization of lipase using hydrophilic polymers in the form of hydrogel beads. Biomaterials 23 :3627-3636. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961202000959
Cuvillier D 2005 Mesurer votre rendement fromager. Chambre d’agriculture de Saône-et-Loire, 2p.
Farah Z 1993 Composition and characteristics of camel milk. Journal of Dairy research 60: 603-626. https://fr.scribd.com/doc/205351234/Composition-and-characteristics-of-camel-milk-pdf
Gast M, Maubois J L and Adda J 1969 Le lait et les produits laitiers en Ahaggar. Edition Arts et métiers graphiques, Paris, 69 p.
Hamidi M 2015 Etudes des propriétés fonctionnelles et des aptitudes à la coagulation du lait de dromadaire par la couche de kaolin du gésier des poules. Thèse doctorat en sciences agronomiques, Algérie, 103 p. http://thesis.univ-biskra.dz/2001/
Hamidi M, Choukri A and Lahrech A 2015 Fabrication d’un fromage camelin avec un extrait enzymatique immobilisé de la couche de kaolin du gésier de poules. Livestock Research for Rural Development27. http://www.lrrd.org/lrrd27/5/hami27088.html
Kamoun M and Bergaoui R 1989 Un essai de production et de transformation de lait de dromadaire en Tunisie. Revue d’élevage et de médecine vétérinaire des pays tropicaux 42: 113-115.
Kamoun 1994 Evolution de la composition du lait de dromadaire durant la lactation : conséquences technologiques. Actes du Colloque : Dromadaires et chameaux animaux laitiers, Nouakchott, Mauritanie : 167-171. https://books.google.com.co/books/about/Dromadaires_et_chameaux_animaux_laitiers.html?id=t1kdoQ4gpH8C&redir_esc=y
Mehaia M A 1993 Fresh soft white cheese (Domiati type) from camel milk ; composition, yield and sensory evaluation. Journal Dairy Science 6 : 2845-2855.
Mohamed M A, Mursal A I and Larsson-raznikiewcz M 1989 Separation of camel milk casein fraction and its relation to the coagulation properties of fresh milk. Milchwissenschaft 44 : 278-280.
Mohamed M A,Larsson-raznikiewcz M and Mohamud M A 1990 Hardcheese making from camel milk. Milchwissenschaft 45 :716-718. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19910444128
Ramet J P 1987 Production de fromages à partir de lait de chamelle en Tunisie. Rapport mission FAO, Rome : 1–33.
Ramet J P 1989 L'aptitude fromagère du lait de dromadaire. Revue d’élevage et de médecine vétérinaire des pays tropicaux 42: 105-111.
Ramet J P 1997 Les agents de la transformation du lait ; in « Le fromage 3ème Edition». Lavoisier, Paris, 890 p.
Saley M 1993 La Production Laitière du Dromadaire. Edition Maison-Alfort, 34p,Paris. http://catalogue-bibliotheques.cirad.fr/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=29473
Subhuti D 2005 Jineijin and Digestive Enzymes How to best promote digestion? Institute for Traditional Medicine, Portland, Oregon. http://www.itmonline.org/arts/jineijin.htm
Valles E and Furet J P 1977 Etude des caillettes des bovins à l’état ruminant pour l’obtention d’extraits coagulants à base de pepsine bovine ; méthodes d’extraction. Lait 61: 601-617. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00928773/document
Won K 2005 Optimization of lipase entrapment in Ca-alginate gel beads. Process Biochemitry 40 :2149-2154. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032959204003693
Yagil R 1982 Camels and Camel Milk. FAO Animal production and Health paper 26. http://www.fao.org/docrep/003/x6528e/x6528e00.HTM
Received 14 January 2017; Accepted 3 February 2017; Published 1 May 2017