| Livestock Research for Rural Development 30 (11) 2018 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Le cheptel Algérien fait preuve d’une diversité importante. Il est constitué par des espèces domestiques qui ont pu s’adapter aux conditions désertiques et maintenir des productions notamment laitières. Mais les laits de ce cheptel ne sont pas bien caractérisés concernant les aptitudes technologiques. Dans le présent travail nous nous sommes intéressés à étudier l’influence du facteur représenté par les espèces animales locales (bovine, ovine et caprine) sur la production fromagère et la convenance de l’extrait enzymatique de la couche de kaolin immobilisé avec les laits de ces espèces. La coagulation répétée 5 fois en avril-mai a permis l’obtention d’un fromage avec des rendements fromagers intéressants différents selon les espèces, de 13,7 ± 0,6 pour 40 bovins Bruns de l’Atlas, 18,4 ± 0,8 pour 40 ovins Ouled Djellal et 20,1 ± 1,0 pour 40 caprins Arbia. Les espèces ovine et caprine ont été caractérisées par les rapports les plus élevés entre rendements fromagers réel et théorique de l’ordre de 0,99 et 0,98 et ont présenté ainsi des affinités fromagères comparables avec le coagulant. Pour l’espèce bovine, le rapport été seulement de 0,83. L’extrait coagulant de kaolin du poulet peut valablement remplacer la présure pour faire des fromages de chèvre ou de brebis.
Mots-clés : affinité, bétail, rendement fromager, variabilité
The Algerian herd shows a great diversity ; it consists of domestic species that have been able to adapt to desert conditions and maintain dairy productions, but the milk of this livestock is not well characterized concerning the technological aptitudes. In this study we are interested in studying the influence of the factor represented by local animal species (cattle, sheep and goat) on cheese production and the convenience of the enzymatic extract from kaolin layer for the milk of these species. The coagulation repeated 5 times in april-may allowed to obtain a cheese with cheese yields very interesting depending on the species : 13.7 ± 0.6 for 40 Bruns de l’Atlas cows, 18.4 ± 0.8 for 40 Ouled Djellal ewes and 20.1 ± 1.0 for 40 Arbia goats. The results also revealed that sheep and goats were characterized by the highest ratios between real and theoretical yeilds respective of the order of 0,99 and 0,98 thus presenting similar cheese affinities with the coagulant. For the bovine species the ratio was 0,82. The enzymatic extract from kaolin layer can replace the rennet to make goats or ewes cheeses.
Keywords: affinity, cheese yield, livestock, variability
Les animaux d’élevage exploités en Algérie, sont constitués par des ensembles assez hétérogènes qui occupent des écosystèmes très différents ; ces animaux sont constitués par les ovins, les bovins et les caprins ; ce cheptel Algérien fait preuve d’une diversité importante. Il existe pour l’ensemble des espèces considérées plusieurs races (Abdelguerfi 2003).
La steppe algérienne est une formation végétale à base de plantes fourragères qui ont permis aux populations autochtones de pratiquer l’élevage des animaux (Chellig 1992). Néanmoins vu les conditions écologiques sévères, en plus du manque du fourrage durant certaines périodes de l’année dans ces régions, certaines races appartenant aux espèces domestiques ont pu s’adapter et maintenir des productions notamment laitière dans ces conditions désertiques (Feliachi 2003).
La fabrication fromagère dans les zones steppiques algériennes a souvent été limitée à quelques pratiques traditionnelles utilisant la présure qui connaît une pénurie mondiale. Cette pénurie est due essentiellement à une augmentation croissante de la production de fromage et l’impossibilité d’augmenter en parallèle la production de cette enzyme. Pour pallier ce déficit et lancer la production fromagère, d'autres enzymes peuvent être utilisées telles que l’extrait coagulant de kaolin du gésier de poulet qui a permis selon Hamidi et al (2015) de fabriquer un fromage de bonne qualité à partir de l’un des lait les plus difficiles à coaguler qui est celui de chamelle.
En Algérie, le cheptel n’est pas bien caractérisé concernant la qualité et les aptitudes technologiques du lait des différentes espèces. Dans le présent travail nous nous sommes intéressés à étudier l’influence du facteur représenté par les espèces laitières locales (bovine, ovine et caprine) sur la production fromagère et l’affinité de l’extrait enzymatique de la couche de kaolin immobilisé pour les laits de ces espèces autochtones.
Selon Subhuti (2005), la couche de kaolin est la paroi interne du gésier de poulet qui est en forme de rouleaux irréguliers. A l'état intact, cette couche atteint 3 à 3,5 cm de long, 3 cm de large et 3 mm d'épaisseur. Cette couche a été utilisée dans la médecine traditionnelle chinoise où elle a été mentionnée comme un médicament contre des maladies de l’estomac.
En se basant sur les données fournies par MADR (2006), notre choix s’est porté sur les races les plus productives des espèces laitières caractéristiques du milieu steppique. La race Ouled Djelel est la plus importante et la plus intéressante des races ovines algériennes ; c’est une race typique de la steppe, très rustique et qui résiste bien dans les zones arides et les parcours sahariens ; elle est la plus adaptée au nomadisme et elle tend même à remplacer certaines races dans leur propre berceau. De même, la chèvre Arbia est localisée sur les hauts plateaux et sur les régions septentrionales du Sahara où elle partage l’existence des moutons. Dans cette zone écologique, la race bovine Petite Brune de l’Atlas est souvent citée comme exemple pour sa rusticité, qui s’explique par l’aptitude à la marche en terrain difficile ainsi qu’à la résistance aux conditions climatiques difficiles (froid, chaleur et sécheresse) et sa résistance aux maladies et aux parasites (surtout les insectes piqueurs vecteurs de maladies). Ces données confirment que les races choisies sont les plus rustiques, adaptées et productives dans la région d’étude.
Les échantillons de lait utilisés étaient des laits de mélange de 40 femelles en bonne santé de même stade de lactation pour chacune des 3 espèces laitières algériennes (bovine, ovine et caprine) conduites en élevage semi-intensif dans une zone steppique localisée dans la région de Djelfa du sud de l’Algérie, caractérisée par un climat semi-aride et des parcours steppiques. Pour chaque race, nous avons pris la même quantité de lait individuel (100 ml) pour faire un mélange représentatif et homogène (soit 4 litres) ; ensuite un échantillon de un litre été utilisé pour les analyses et la fabrication du fromage. 5 prélèvements de lait par espèce laitière ont été effectués pendant une période de un mois et demi (début avril - 17 mai) dans le but de travailler sur des laits d’animaux en pâturage. Les laits ont été recueillis proprement ; les échantillons de lait ont été conservés à 4°C et analysés au laboratoire ; ensuite le lait de chaque prélèvement a été divisé pour conserver 0,5 litre pour la transformation fromagère.
D’après l’enquête menée avec les éleveurs, les animaux qui constituent notre matériel expérimental ont été vaccinés contre la brucellose et étaient négatifs à la tuberculination et issus de troupeaux indemnes de maladies contagieuses.
Les teneurs des deux 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 été dosé par la méthode de Kjeldahl ; alors que pour la matière grasse, la méthode de Gerber nous a servi pour doser la teneur de ce constituant.
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 de sodium qui 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. D’après 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 contenaient l’enzyme coagulante. Enfin les billes ont été trempées dans la solution de calcium pendant une demi-heure.
Le lait de chacun des échantillons (500 ml) a été additionné 0,1 ml 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.
Dans la présente étude, 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 dépendant 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 protéique et K est le coefficient d’ajustement.
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 espèce animale laitière sur la production fromagère car plus le rendement réel est proche du rendement théorique, plus la méthode est efficace.
Selon Hamidi (2017), le rapport le plus élevé correspond au lait qui présente le plus d’affinité pour l’extrait enzymatique.
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 différentes espèces laitières ; cette analyse est attestée par une analyse des groupes homogènes pour faire ressortir l’espèce qui présente le plus d’affinité avec l’extrait coagulant de la couche de kaolin.
Le tableau 1 regroupe les résultats des caractéristiques biochimiques des laits étudiés.
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Tableau 1. Résultats relatifs aux analyses biochimiques des échantillons des laits. |
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Caractéristiques |
Vaches Bruns de l’Atlas |
Brebis Ouled Djelal
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Chèvres Arbia |
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Matières grasses (%) |
4,06±0,12 |
4,34±0,24 |
3,85±0,20 |
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Protéines (%) |
4,21±0,38 |
4,15±0,07 |
4,38±0,29 |
Les teneurs en matières grasses varient entre les différentes espèces ; les valeurs enregistrées sont classées dans un ordre décroisant : une valeur de (4,34 %) pour le lait de brebis, suivie par une teneur de (4,06 %) pour le lait de vache Brune de l’Atlas et une teneur moins élevée de (3,85 %) caractérise le lait de chèvre.
La teneur en matières grasses du lait de vache analysé coïncide avec les valeurs annoncées par Huebner (2012) qui a trouvé des valeurs de la matière grasse comprises entre 2,8 et 4,8%. Par contre, le même auteur a rapporté des valeurs supérieures à nos valeurs obtenues pour le lait de chèvre comprises entre 4,1 et 4,5%. De même, pour le lait de brebis, Simo et al (1996) et Kuchtik et al (2008) ont mentionné des valeurs de la matière grasse plus élevées que les notres et dépassant 4,96%.
La matière grasse varie largement en fonction de plusieurs facteurs ; certains sont liés à l’alimentation (qualité et quantité de l’aliment), d’autres sont d’ordre non nutritionnel (génétique, stade de lactation, parité, saison) (Perea et al 2000 ; Gargouri 2005 ; Lock et al 2005 et Sanz Sampelayo et al 2007).
Les teneurs en protéines varient entre les laits analysés. Le taux protéique moyen du lait de vache est estimé à 4,21% ; cette valeur est un peu supérieure à celle annoncée par Huebner (2012) qui est de 4,10. Ici la valeur de la matière protéique du lait de brebis est égale à 4,15% ; elle est inférieure à celle trouvée par Baltadjieva et al (1982) dépassant 5,14 %. Tandis que la teneur en protéines du lait de chèvre analysé qui est de l’ordre de 4,38% est supérieure à celle rapportée par Lubin (1998) qui est de l’ordre de 3,41%.
Après chaque égouttage nous avons procédé aux pesées des fromages obtenus ; les valeurs des rendements sont présentées dans le tableau 2.
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Tableau 2. Rendements fromagers des espèces laitières. |
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Fromage |
Rendement |
Rendement théorique |
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Caprin (n = 40) |
20,1±1,0 |
20,4 |
| Ovin (n = 40) |
18,4±0,8 |
18,5 |
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Bovin (n = 40) |
13, 7±0,6 |
16,6 |
Les rendements fromagers réels des coagulums du lait de chèvre, de brebis et de vache sont respectivement égaux à 20,1, 18,4 et 13, 7. Les rendements des 3 espèces laitières sont différents dans une zone où toutes les espèces sont élevées dans les mêmes conditions d’élevage. D’après Grausclaude (1988), la différence est due au variant génétique pour les caséines et leur fréquence ; la présence de ce variant n’est pas sans incidence sur les aptitudes fromagères du lait.
La comparaison entre la valeur du rendement réel du fromage préparé avec du lait de dromadaire de la Steppe coagulé par l’extrait de la couche de kaolin obtenu par Hamidi (2017) qui été de 13,8 avec celle annoncée par Kamoun et Bergaoui (1989) qui ont apporté des améliorations sur l’aptitude fromagère du lait de dromadaire en utilisant de la présure de veau qui été de 11,7 %, fait ressortir que le rendement est plus intéressant dans le cas d’utilisation de l’extrait de la couche de kaolin. Cela signifie que l’extrait coagulant du kaolin (employé dans notre étude) a un meilleur pouvoir coagulant que la présure bovine chez le dromadaire.
En nous basant sur la composition biochimique des laits utilisés pour la fabrication des fromages, nous avons calculé les rendements théoriques, ce qui nous a donné des valeurs de 20,4 pour le fromage de chèvre, 18,5 pour celui de brebis et 16,6 pour celui de vache. Les rendements théoriques calculés sont légèrement supérieurs aux rendements réels caractérisant les fromages de chèvre et les brebis ; tandis que la supériorité du rendement théorique est plus marquante chez le produit de vache.
Le rendement fromager est une variable qui est influencée par de nombreux facteurs inhérents à la fois à la qualité du lait et aux modalités de la transformation en fromage (Ramet 1993).
Le rapport entre rendement réel et théorique permet d’évaluer l’efficacité de l’agent coagulant immobilisé à transformer les matières protéiques et butyreuses du lait en fromage. Dans notre étude, nous nous sommes référés à la comparaison entre les valeurs de ce rapport pour déceler l’espèce laitière qui présente le plus d’affinité avec l’extrait coagulant de la couche de kaolin du poulet.
L’analyse des rapports, illustrée sur le tableau 3, fait ressortir que l’espèce ovine présente la valeur la plus intéressante (0,99%), supérieure même à celle caractérisant le rapport de l’espèce caprine (0,98%) qui manifeste les valeurs les plus élevées des rendements réel et théorique. Pour l’espèce bovine nous avons eu le rapport le plus bas (0,82%). Ces résultats signifient que l’espèce ovine présente le plus d’affinité avec l’extrait enzymatique du kaolin.
L’analyse de la variance des valeurs des rapports présente une différence significative à cause de la valeur divergente du rapport relatif au fromage bovin. Par ailleurs, l’analyse des groupes homogènes nous a confirmé que les rapports caractérisant les fromages de la brebis Ouled Djelel et de la chèvre Arbia sont comparables ce qui signifie que l’extrait coagulant présente des affinités comparables pour les deux espèces malgré les différences génétiques, des valeurs des rendements réels, théoriques et compositions biochimiques des laits.
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Tableau 3. Rapport entre rendements fromagers réel et théorique des laits. |
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Fromage |
Rapport rendement réel/ |
Groupes |
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Bovin (n = 40) |
0,83 |
(a) |
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Caprin (n = 40) |
0,98 |
(b) |
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Ovin (n = 40) |
0,99 |
(b) |
Nos résultats sont supérieurs à ceux obtenus par Hamidi (2017), qui a travaillé sur l’espèce cameline et qui a obtenu le rapport le plus élevé de l’ordre de 0,75 pour la race Aftouth.
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Received 5 October 2018; Accepted 18 October 2018; Published 1 November 2018