Prescrit il y a plus de 2500 ans par Hippocrate pour lutter contre la fatigue, les infections et la maladie, l'usage médicinal du lactosérum remonte à plusieurs millénaires. Plus récemment, aux 17<> et 18<> siècles, le lactosérum était considéré comme une boisson fonctionnelle et servi dans les établissements de cure à la mode et les auberges. En dépit des avantages reconnus pour la santé, le lactosérum était considéré comme un déchet organique nocif de l'industrie laitière et en tant que tel, utilisé dans l'alimentation porcine ou comme engrais.

Valorisation du lactosérum

Demande mondiale de lactosérum

Aujourd'hui, le lactosérum et ses dérivés sont des coproduits très appréciés de l'industrie fromagère et des procédés de fabrication de la caséine. Excellents pour la santé et riches en protéines, lipides, vitamines et sels minéraux, le lactosérum et ses dérivés répondent aux exigences en constante évolution des marchés alimentaires, des produits laitiers et des compléments nutritionnels.

Des barres de céréales aux boissons, en passant par les snacks, les produits de boulangerie et céréaliers, les produits à base de lactosérum constituent une excellente source de protéines et d'énergie pour les sportifs et les culturistes, les personnes soucieuses de leur santé et les personnes âgées. Les consommateurs du monde entier recherchent des snacks riches en protéines au pouvoir rassasiant et l'on observe une demande accrue de produits pour faire face au surcroît de la demande en protéines des économies où la classe moyenne est en pleine expansion, ainsi que d'aliments et de suppléments permettant de satisfaire aux besoins nutritionnels de base des pays en voie de développement.

Les composants du lactosérum

La quasi-totalité des composants du lactosérum, dont les constituants peuvent être récupérés grâce aux procédés de séparation industriels modernes, présentent des avantages nutritionnels ou physiologiques évidents. La poudre de lactosérum, dont on a éliminé l'eau, est utilisée comme exhausteur de goût dans les produits de boulangerie et les snacks et peut notamment remplacer la poudre de lait écrémé dans leur formulation. Le lactosérum peut aussi être déminéralisé à des niveaux différents pour entrer dans la composition d'aliments pour bébés avec une composition en sels minéraux finement contrôlée. Les protéines de lactosérum peuvent être concentrées en ayant recours aux technologies de séparation telles que la filtration membranaire, pour obtenir des concentrés de protéines sériques (WPC 35-80) ou des isolats de protéines sériques (WPI 85-90), utilisés dans une multitude de produits riches en protéines. Les protéines individuelles, telles que les protéines immunostimulantes comme la lactoferrine, la lactoperoxydase et l'albumine bovine peuvent être isolées en ayant recours à la filtration membranaire et la chromatographie.

Le lactose et les substances minérales, tels que le calcium et le phosphore, peuvent être obtenus à partir du flux de perméation du concentré et de l'isolat de protéines. La filtration membranaire, les procédés d'évaporation, de cristallisation et de lavage sont autant de technologies de séparation utilisées pour récupérer le lactose du perméat de lactosérum.  Principal composant du lactosérum, le lactose se prête à de multiples usages dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique. Le lactose en tant que tel est en effet beaucoup moins sucré que le saccharose et utilisé comme succédané de sucre dans les confiseries et autres aliments. Il est utilisé dans les préparations de lait pour nourrisson, comme excipient en pharmacie et pour standardiser le lait en poudre.

Champs d'application du lactosérum

Les nombreux atouts de la protéine de lactosérum

Les protéines de lactosérum comprennent les 20 acides aminés nécessaires à notre organisme et sont particulièrement riches en acides aminés à chaîne ramifiée qui engendrent la formation de nouveau tissu musculaire. Plébiscitées par les athlètes et les culturistes pour favoriser la prise de masse musculaire sèche et faciliter la récupération après chaque entraînement1, les protéines de lactosérum sont depuis longtemps des composants essentiels des suppléments alimentaires pour sportifs. La consommation de protéines de lactosérum peut également prévenir la perte de masse musculaire chez les personnes agées1. Selon Carrie O’Neal, chef d'équipe de la division DIT (Dairy Ingredient Team), « L'usage le plus courant du lactosérum en poudre est celui des boissons protéinées ». « Les protéines de lactosérum présentent une excellente solubilité lorsqu'elles ne sont pas dénaturées par la chaleur. C'est pourquoi l'accent est mis sur le traitement thermique requis pour fabriquer un produit de qualité supérieur. »

On a pu vérifier que les constituants du lactosérum permettaient d'améliorer la nutrition dans les régions souffrant de malnutrition. Des études scientifiques récentes ont conclu que l'administration d'un supplément nutritionnel spécialement mis au point, contenant un concentré de protéines et un perméat de lactosérum, aux enfants souffrant de malnutrition aiguë au Malawi et au Mozambique, leur permettait de se remettre des effets de la malnutrition et de rattraper les retards de croissance2

Groupe cible des utilisateurs de lactosérum

Des solutions à la pointe de la technologie

Afin de préserver au mieux la qualité exceptionnelle des produits à base de lactosérum de la ferme à la formule alimentaire, une combinaison de technologies, de savoir-faire et d'expertise est nécessaire. L'évolution des techniques de séparation et de fractionnement des protéines telles que la microfiltration (MF), l'ultrafiltration (UF) et la diafiltration (DF) ont permis d'obtenir des concentrés de protéines de lactosérum riches en protéines et à faible teneur en matières grasses. Les prétraitements réalisés en amont tels que la clarification, l'écrémage et l'élimination des bactéries permettent d'améliorer la qualité du produit fini, à savoir la poudre, et la performance des membranes. Le recourt à des technologies de séchage de pointe garantit une production souple, des poudres non agglomérées à forte densité aux agrégats fluides à grosses particules et exempts de poussières.

La voie lactée du lactosérum

En collaboration étroite avec ses clients, GEA propose des solutions complètes de traitement du lactosérum, de séparation (mécanique et par filtration), de séchage et de conditionnement des poudres. Nos solutions de fabrication des protéines de lactosérum répondent à des normes de qualité optimale et prennent chaque aspect en considération, de l'impact des traitements mécaniques sur la qualité du produit au design hygiénique des installations.

L'expertise de GEA comprend la technologie des procédés de microfiltration du lait qui améliore le rendement et la productivité des usines tout en réduisant les coûts d'investissement et d'exploitation. Cette technologie permet également de séparer directement les protéines de lactosérum du lait, connues sous le nom de lactosérum autochtone, indépendamment de la production de fromage. La technologie de séchage par atomisation de pointe de GEA, DRYCONTROL™, permet d'utiliser le sécheur par atomisation au maximum de sa capacité tout en contrôlant précisément la teneur résiduelle en eau de la poudre.  

Des technologies tournées vers l'avenir

Comme l'explique Carrie O’Neal, « GEA propose un large éventail de technologies destinées à la fabrication de produits à base de lactosérum ». « Pour ce qui est de la conception des installations, nous considérons le processus dans son ensemble, en veillant à ce que les normes d'hygiène les plus strictes soient respectées et que toutes les technologies utilisées soient parfaitement compatibles afin de garantir des produits de qualité exceptionnelle au meilleur coût. » 

Références

1Solak B. B, Akin N., Health Benefits of Whey Protein: A Review. Journal of Food Science and Engineering 2 (2012) 129-137

2Stobaugh H.C., Ryan, K. N. et al.Including whey protein and whey permeate in ready-to-use supplementary food improves recovery rates in children with moderate acute malnutrition: a randomized, double-blind clinical trial.Am J Clin Nutr2016 Mar;103(3):926-33.

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