Le lait "à la loupe"

Bonjour tout le monde,

Le lait, un des produits de consommation de base et ce dès nos premiers instants sur terre, a de nombreuses vertus, et il semble qu'il offre de nombreux espoirs à l'industrie des cosmétiques. Passons donc à la loupe cet élément essentiel de notre équilibre alimentaire afin d'expliquer quelques unes de ses caractéristiques : pourquoi le lait est-il blanc ? comment se forme la crème ? pourquoi forme-t-il une peau lorsqu'on le chauffe ? pourquoi déborde-t-il quand il bout ? d'où vient cette désagréable odeur de lait cuit ? quels sont les bienfaits du lait humain pour le nourrisson ? qu'est ce que du lait qui "tourne" ? quels sont ses attraits pour l'industrie ?

Sa composition et sa couleur blanche
De quoi est il constitué ? D’eau tout d'abord (pas loin de 85%) et de matières grasses puisqu’on en fait de la crème et du beurre. 

Mais comme les corps gras et l'eau ne sont pas miscibles, des éléments essentiels sont également présents et permettent de lier les deux : ce sont des molécules « tensio-actives » qui possédant deux parties  (voir un précédent post relatif au savon) l’une friande de molécules d’eau (partie hydrophyle), l’autre partie attirant les matières grasses permettent donc de faire la jonction entre deux phases et de rendre le mélange stable.

La matière grasse est donc dispersée dans l'eau grâce aux tensio-actifs, sous forme de minuscules globules (c'est une émulsion de matière grasse dans l’eau) qui dévient la lumière dans toutes les directions : c'est pourquoi le lait est blanc.

D'un point de vue molécules, le lait est constitué de protéines (la caséine, l’albumine (lactalbumine), lactoglobuline), des sucres (le lactose), des lipides (phospholipides/triglycérides), des vitamines, des composés minéraux, de l’acide citrique.

CE sont les phospholipides et certaines protéines du lait qui jouent ce rôle de tensio-actif : en particulier, la caséine chargée négativement assure la répulsion électrostatique des globules les uns des autres.

En observant le lait au microscope, on voit ceci :

Globules de gras en émulsion dans le lait (SOurce)

L'apparition de la crème, les yaourts

Lorsque tous les globules gras se rassemblent (ils "floculent"), ils forment une masse plus légère que l'eau qui remonte donc en surface : c'est la crème.

Source ICI

Les globules peuvent se rassembler sous l'effet de la température par exemple, l'agitation moléculaire favorise les "rencontres" des globules qui peuvent fusionner alors : la crème apparait lorsqu'on chauffe.
En présence d'acides, les charges négatives sont neutralisées, les forces de répulsions disparaissent et les protéines coagulent (elles se soudent, formant un gel) : c'est ce qui se passe dans nos estomacs acides.

POur la fabrication des yaourts, c'est l'ajout d'enzyme qui permet la coagulation des protéines :  la chymosine, contenue dans la présure (ainsi que dans le suc gastrique des nouveaux-nés) hydrolyse la caséine , ce qui, en language courant signifie "qu'elle la coupe en deux". L'effet répulsif est de ce fait inhibé.

Les protéines du lait

Une protéine est une longue chaîne dont les maillons sont des acides aminés. Un acide aminé est une molécule organique comportant une fonction acide (COOH) et un groupe amine (NH2). Si le nombre d'acides aminés dans la chaîne est inférieur à 20, on parle de "peptide", de 20 à 100 on parle de "polypeptide" et de 100 à plusieurs milliers de "protéine"

Source ICI

La principale protéine du lait (qui le compose à environ 80%) est la caséine, elle assure un effet "tensio-actif" dont nous avons parlé.  A une température supérieure à 80 °C, la caséine coagule, et forme une peau.  La vapeur d'eau qui se forme, occupant un volume beaucoup plus grand que l'eau liquide, est piégée sous la peau puis finit par rompre cette dernière : c'est là que la cuisinière crie !

Les autres protéines (albumine, lactoglobuline) sont dites "protéines du petit-lait' et sont solubles dans l'eau.

Elles portent dans leur chaîne certains atomes de soufre qui se combinent, sous l'effet de la température, à des ions hydrogène pour former un gaz nauséabond : le H2S. D'où cette odeur "terrible" lorsque le lait bout et se sauve.

Du lait qui "tourne"
Des bactéries présentes dans le lait (par contamination bactérienne car la bouteille est "âgée" ou par ajout délibéré) vont dégrader le lactose pour former de l'acide lactique...qui en abaissant le pH font "coaguler" les protéines et voilà notre lait "tourné".
L'acide lactique c'est aussi ce qui nous provoque courbatures le lendemain d'un effort. Il est issu d'une fermentation cellulaire dans nos muscles lorsque les cellules ont besoin d'un apport important d'oxygène. L'acide lactique est souvent employé dans l'industrie comme additif (acidifiant, anti-oxygène...)

Le lait humain

Les protéines du lait sont présentes en plus ou moins grande quantité selon l'espèce. Le lait humain est le moins riche en protéines, affichant un taux de 0.9 % contre environ 3.5 % pour le lait de vache (jusqu'à 20 % pour le lait de certaines lapines). Il est donc beaucoup plus digeste pour le nourrisson que le lait de vache : moins de protéines pour faciliter le travail des enzymes digestives.

Moins de protéines, mais une grande variété qui en font un lait unique. Certaines protéines aident à la digestion dans l'estomac du nouveau né, d'autres (la lactoferrine par exemple) aident au développement du système immunitaire.

Le lait, une matière d'avenir

Le lait répond sur de nombreux sujets aux besoins de l'industrie cosmétique.
Les protéines peuvent se substituer aux tensio-actifs de synthèse utilisés dans les shampoings.
La lactoferrine, grâce à sa capacité unique à se lier au fer, prévient le développemnt des radicaux libres lors d'une exposition au soleil.
Certains composants de la membrane des globules gras sont également en ligne de mire pour la synthèse de liposomes : des vesicules constituées d'un volume interne aqueux entouré d'une membrane lipidique. Les liposomes servent dans le domaine thérapeutique pour encapsuler des médicaments, les rendant ainsi plus "ciblés" ou en cosmétologie pour encapsuler des principes actifs.

Pour en savoir plus :

"Les secrets de la casserole", Hervé This

http://www2.vet-lyon.fr/ens/nut/webBromato/cours/cmlait/compolai.html

http://www.lactopole.com/le_lait/le_lait_mp.htm

http://fr.wikipedia.org/wiki/Lait_maternel

http://www.cnrs.fr/cnrs-images/sciencesdelavieaulycee/maitrise/fermentation.htm

http://gastronomiemoleculaire.wordpress.com/2008/07/04/comment-faire-un-yaourt-sans-yaourtiere-et-du-fromage-frais/

http://www.espacesciences.com/SMO/Liposomes/Cours.htm

Comments

[ciaociao]

Pensez-vous qu'il est possible d'empêcher la formation de peau de lait ?

[rodrigue manuel]

En deduire ce qu'est une emulsion

[charlie]

j'aimerais savoir pourquoi le lait 3.25 serai meilleur pour un enfant plutot qu'un 1% appart le gras animal qui n'est pas vraiment bon pour la sante.

[@gor]

Article très instructif mais il y a 2 chiffres qui me gênent un peu:
-"D’eau tout d'abord (pas loin de 85%) "
-"La principale protéine du lait (qui le compose à environ 80%)"

Un coup c'est l'eau qui est majoritaire et un autre une protéine. En réfléchissant un peu (sinon c'est pas drôle...) je suppose qu'il faut comprendre "la caséine représente 80% des protéines présentes dans le lait".

Voilà pour ce petit détail ^^