Concentré protéique de lait (MPC*)

  • Aperçu

    La consommation de produits laitiers ne se limite pas au traditionnel verre de lait surtout lorsque l'on considère l'augmentation de la gamme de produits disponibles que nous connaissons aujourd'hui. Grâce aux nouvelles techniques qui permettent d'isoler ou d'extraire les composants du lait,on « mange » le lait, on le réhydrate, on le tranche et parfois même on le tartine. Aliment complet, fort complexe et polyvalent, il assure la subsistance des nouveaux nés grâce notamment àsa fraction protéinée en suspension dans une solution aqueuse de lactose, de matières salines, de matières grasses enémulsion, de vitamines et de plusieurs autres éléments dissous.

    Afin d'extraire et de mettre en valeur cette fraction protéinée, la technologie de choix est l'ultrafiltration. Ce procédé de concentration utilise la pression (de 4 à5 bars) pour forcer le passage d'un liquide àtravers une membrane poreuse. Les ouvertures d'une telle membrane sont tellement petites (de 2 à20 nm) qu'elles ne laissent passer que l'eau, les sels minéraux et les molécules organiques plus petites que les protéines. Trop volumineuses, celles-ci sont retenues par la membrane. Ces concentrés protéiques de lait sont ensuite soumis avec le plus grand soin àdes étapes d'évaporation et de séchage par atomisation. La poudre ainsi obtenue constitue un ingrédient d'une grande versatilité qui entre dans la formulation d'une foule d'aliments recherchés pour leurs qualités tant nutritionnelles que fonctionnelles.

  • DéfinitionUn concentré protéique de lait (MPC pour Milk Protein Concentrate) est un produit laitier protéiné dont la teneur en protéine, exprimé sur un base de matière sèches, dépasse les 42% et pour lequel le ratio caséines: proteines de sérum est sensiblement le même que celui observé dans le lait écrémé de départ. Les MPC ont des teneurs en lactose qui varient selon la concentration en protéines. Ainsi MPC-42 indique des teneurs de 42% en protéines et 46% en lactose tandis que MPC-75 signifie 75% de protéines et seulement10.9% de lactose. Pour fins de comparaison, la poudre de lait écrémé (PLé) contient environ 35 % de protéines et 52 % de lactose. Bien que leurs formes et fonctionnalités soient semblables, les MPC et les PLé se comporteront différemment dans diverses applications. Les transformateurs choisiront donc la variété de MPC selon le pourcentage de protéines désiré. La composition typique de chaque concentré détermine les diverses utilisations alimentaires en relation avec la fonctionnalité recherchée.
  • Caractéristiques

    Les facteurs technologiques importants qui influencent la qualité des MPC sont :

    • La qualité du lait cru et les paramètres d'opération lors des traitements de chaleur (pasteurisation);
    • Le degré de concentration en protéines (ultrafiltrationetdiafiltration, lessivage du lactose, si MPC de 65 et +); (Note: Le chiffre indique le pourcentage de protéines dans le MPC );
    • Les paramètres d'opération lors de l'extraction d'eau (évaporation et atomisation);
    • Les conditions d'entreposage du produit final (Tmax = 20EC, emballage hermétique).
  • ApparenceLe concentré de protéine de lait (MPC) doit avoir l'aspect uniforme d'une poudre fine sans grumeaux, être de couleur blanche ou blanc-crème. La poudre doit avoir une saveur franche sans la présence de goûts étrangers ou désagréables. Son odeur nette doit être elle aussi exempte de notes aromatiques indésirables.
  • Microbiologie

    La qualité du lait cru pour la fabrication du MPC est assortie d'exigences rigoureuses en regard de sa composition et de ses caractéristiques microbiologiques. Récolté selon les règles de salubritéen vigueur, le lait frais ne doit pas contenir de colostrum ni de composés étrangers (produits chimiques ou antibiotiques). Uneteneur faible en cellules somatiques (100-200 000 par cm3) permet d'éviter une baisse de flux lors de l'ultrafiltration. Une première pasteurisation est effectuée àl'arrivée àl'usine après l'écrémage. Le lait est ensuite concentré par ultrafiltration jusqu'à la teneur protéinée désirée. Une deuxième pasteurisation assure l'innocuité du concentré.

    En conséquence, la poudre de MPC ne doit révéler aucune présence de salmonelle, de Staphylococcus aureus, d'Escherichia coli ou de coliformes. àtitre d'exemple, un gramme de poudre MPC-75 ne doit pas contenir plus de 10 000 UFC (unités formatrices de colonies) au niveau du compte bactérien total etun maximum de 50 UFC pour la quantité de levures et de 50 UFC pour la quantité de moisissures. Le nombre de micro-organismes susceptibles de former des spores en milieu aérobique ne doit pas dépasser 500 UFC/g tandis que pour ceux capables de sporuler en milieu anaérobique, la quantité maximale est de 700 UFC/g.

  • Physico-chimieLe MPC-75 affiche un pH de 6,8 lorsque dissous dans une solution à10 %. Sa densité se situe dans la zone de 330-400 g/l.
  • VariétésGrâce à l'ultrafiltration, il es possible de contrôler le taux de protéines dans le concentré protéique du lait, permettant ainsila fabrication d'une grande variété de concentré protéique.Généralement, ces concentrés contiennent tous les mêmes ratios caséines : protéines de sérum présentes dans le lait écrémé de départ. Cependant, on observe présentement une tendance à produire des MPC ayant une teneur légèrement plus élevée en caséines.
  • Composition

    Les protéines du lait se divisent en deux grandes classes : les caséines et les protéines du sérum.

    Les caséines se composent de trois fractions (alpha (Α), beta (Β), et kappa (Κ)) et existent sous la forme d'une suspension colloïdale (micelle) d'un diamètre variant de 30 à300 nanomètres. Les protéines du sérum, contrairement aux caséines, sont des molécules solubles dans la phase aqueuse du lait. Elles sont constituées de quatre fractions principales: l'Α-lactalbumine, la Β-lactoglobuline, l'albumine bovine sérique et les protéoses-peptones. Lors de la fabrication de fromages, ce sont les caséines qui forment le caillé, alors que les protéines du sérum se retrouvent dans le lactosérum (sous-produit de la fabrication fromagère).

    Bien qu'aucun standard d'identité ne soit actuellementétabli pour la teneur maximale en eau contenue dans les MPC, la réglementation qui s'applique pour les laits commerciaux séchés (CFR 21), prévaut aussi pour les concentrés protéiques de lait et stipule un taux d'humidité maximal de 4 %.
     

    Caption text
    Composition typique de concentrés protéiques de lait 75
    Composés MPC-75
    Composés principaux (g/100 g)
    Protéine (Ntotal x 6.38) 75.0
    Protéine native 73.5
    Azote non-protéique 1.5
    Lactose 10.9
    Cendre 7.6
    Humidité 5.0
    Matière grasse 1.5
    Minéraux (g/100g S.T.)
    Calcium 2.30-2.40
    Phosphore 1.45-1.65
    Potassium 0.45-0.55
    Chlore 0.16-0.17
    Sodium 0.13-0.18
    Magnésium 0.11-0.12
  • Diverses utilisationsSelon leur degré de concentration en protéines, les MPC peuvent servir de substitut de poudre de lait écrémé ou être utilisés dans lesrecettes d'aliments spéciaux comme produit laitier àhaute teneur en protéines et àfaible teneur en glucides (lactose). Tout comme la poudre de lait écrémé, le MPC est utilisé comme ingrédient dans les divers mets préparés suivants: les formules pour nourrissons, les desserts, les glaçages, les produits de boulangerie, les produits de viande, les soupes, les sauces, les tartinades àfaible teneur en matières grasses, les mélanges laitiers secs, les breuvages laitiers, les breuvages et aliments recommandés en nutrition sportive et dans le cadre derégimes amaigrissantes, dans certaines préparation de fromage àtartiner et dans bien d'autres aliments. Leur incorporation àla formulation d'aliments à faible teneur en matières grasses leur confère une plus grande opacité.
  • Propriétés fonctionnelles

    L'attrait sans cesse grandissant de l'utilisation des MPC comme ingrédient alimentaire s'explique facilement par le fait que la structure originale et le contenu en acides aminés des protéines laitières sont demeurées intactes lors des procédés de séparation et de concentration. Conséquemment, en ayant recours àdes procédés exclusivement physiques, les propriétés des protéines natives sont préservées et les aspects fonctionnels suivants peuvent être exploités àdes fins spécifiques d'utilisation:

     

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    Propriété fonctionnelle Pouvoir moussant/fouettant
    Mode d'action Formation d'un film stable de bulles d'air (les protéines agissent comme interface air / eau)
    Utilisation du produit Meringues, mousses, gâteaux, crèmes glacées (molles et fermes), crèmes fouettés, soufflés

     

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    Propriété fonctionnelle Pouvoir émulsifiant
    Mode d'action Formation et stabilisation d'émulsions de matière grasse (les protéines agissent comme interface huile / eau)
    Utilisation du produit Saucisses et charcuteries (émulsion de viandes), boissons lactées, soupes, vinaigrettes, sauces, produits de boulangerie

     

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    Propriété fonctionnelle Pouvoir de dispersion
    Mode d'action Solubilisation accrue car préservation des structures natives des protéines par l'ultrafiltration
    Utilisation du produit Mélanges secs laitiers (colorant à café)

     

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    Propriété fonctionnelle Pouvoir de gélification (épaississant, agent hydrophile)
    Mode d'action Emprisonnement de l'eau à l'intérieur de la structure des protéines crée une augmentation de la viscosité 
    Utilisation du produit Fromages, yogourts (fermes), sauces, boissons lactées, crèmes-dessert, produits de boulangerie

     

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    Propriété fonctionnelle Pouvoir de brunissement/couleur/saveur*
    Mode d'action Le lactose et les protéines subissent une réaction de Maillard (caramélisation)
    Utilisation du produit Produits de boulangerie (pâtes de cuisson, gâteaux, muffins)
    * MPC-42 est recommendé car sa teneur en lactose est élevée

    * Nous avons utilisé l'acronyme MPC (Milk Protein Concentrate) dans le texte afin d'éviter toute confusion possible entre CPL (Concentré protéique de lait) et CPL (Concentré protéique de lactosérum).

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