Le lait est un aliment au caractère légèrement acide. L’acidité du lait est principalement due aux protéines (caséine, albumine et globulines), aux phosphates, aux acides organiques comme l’acide citrique et au dioxyde de carbone gazeux présents dans la structure naturelle du lait. Cette acidité est appelée “l’acidité naturelle du lait.”
Étant donné que l’acidité naturelle du lait dépend des composants naturellement présents dans sa structure, tout changement dans la quantité ou le rapport des composants entraîne également une différence dans l’acidité naturelle du lait. (Pour des informations plus détaillées et complètes sur le lait, voir Lait; Définition, Composition et Valeur Nutritionnelle)
Par exemple, l’acidité naturelle du colostrum, du lait de brebis, de chien et de baleine, qui a une teneur en protéines plus élevée que le lait de vache, est également plus élevée que le lait de vache. (Pour des informations plus détaillées et complètes sur le colostrum, voir Colostrum; Composition, Caractéristiques et Bienfaits pour la Santé)
Cependant, le principal facteur qui modifie l’acidité du lait est l’activité des micro-organismes. Les micro-organismes présents “d’une manière ou d’une autre” dans le lait décomposent le lactose présent dans le lait et, à la suite de cette dégradation, de “l’acide lactique” est libéré. À mesure que l’acide lactique s’accumule dans l’environnement en raison de l’activité des micro-organismes, l’acidité du lait augmente. C’est ce qu’on appelle “l’acidité développée.” (Pour des informations détaillées sur les micro-organismes présents dans le lait, voir Microorganismes présents dans le lait cru; types, effets et importance)
Bien qu’il puisse y avoir un changement limité dans la valeur du pH, comme 0,1-0,2, en raison des différences dans le rapport des composants du lait, le “développement de l’acidité” dû à l’activité des micro-organismes peut provoquer un changement significatif du pH du lait, comme 3,0. La somme de l’acidité naturelle du lait et de l’acidité qui se développe est exprimée en “acidité totale.”
Ce qui rend l’acidité du lait très importante, c’est que le degré d’acidité modifie la structure, l’apparence et le goût du lait. En effet, lorsque la quantité d’acide dans le lait atteint un certain niveau, l’acidité de l’environnement provoque la coagulation de la caséine (on parle alors de coagulation du lait ou de caillage du lait). Ainsi, le lait s’éloigne de son aspect naturel tel que nous le connaissons et peut prendre différentes apparences, de la légère formation de particules à la gélification, selon le degré de coagulation. D’un autre côté, une acidité accrue donne au lait un goût aigre.
Pour les experts; La raison pour laquelle la caséine coagule est que l’augmentation de l’acidité du lait fait passer le calcium présent dans la structure de la caséine dans la phase sérique. À mesure que les ions calcium et phosphate se séparent de la micelle de caséine, les micelles s’affaiblissent. Les micelles affaiblies commencent à se décomposer et des caillots évidents apparaissent dans la structure du lait. À pH 5,5-5,8, environ 50 % du phosphate de calcium présent dans la structure de la micelle passe dans la phase sérique. La déminéralisation est presque complète à pH 4,8-5,0. Lorsque le pH atteint 4,6, c’est-à-dire le point isoélectrique de la caséine, la charge totale de la micelle de caséine est neutralisée et la micelle perd de manière irréversible sa structure colloïdale.
Le lait est un aliment qui ne peut pas être consommé cru et doit être soumis à un traitement thermique tel que la pasteurisation ou l’ébullition, qu’il soit consommé comme lait de consommation ou transformé en un produit tel que du yaourt et du fromage.
Le lait, à l’état naturel, est un aliment très résistant à la chaleur. Cependant, une acidité accrue dans le lait rend sa structure instable et le lait avec une acidité élevée devient incapable de conserver sa structure lorsqu’il est soumis à la chaleur. Quand on fait bouillir le lait cru à la maison, on constate parfois que le lait caille. La raison en est la forte acidité du lait cru.
Bien entendu, cela est lié au degré d’acidité du lait. Le lait avec des niveaux d’acidité élevés coagulera sans être soumis à aucun traitement thermique. De même, selon le degré d’acidité, différentes modifications structurelles sont observées sous l’influence de la chaleur, depuis l’observation de particules jusqu’à la formation de caillé.
Comme le montre cette situation, une acidité accrue dans le lait cru n’est pas souhaitable, et la prévention et la surveillance de l’acidité sont essentielles pour l’industrie laitière.
Bien que le développement de l’acidité soit généralement indésirable dans la transformation du lait, le développement de l’acidité est une condition souhaitée et nécessaire dans la production de yaourt, d’ayran et de certains types de fromages. A cet effet, l’augmentation de l’acidité est généralement favorisée par l’ajout d’un levain après que le lait ait été soumis à un traitement thermique et refroidi.
Le processus de fermentation lors de la fabrication du yaourt à la maison consiste à ajouter au lait des micro-organismes qui augmentent l’acidité. Pendant le processus de fermentation du lait, “l’acide lactique” est libéré en raison des activités de micro-organismes, et l’acidité qui se développe provoque la gélification du lait; autrement dit, cela lui permet de se transformer en yaourt.
Outre l’activité des micro-organismes, si l’acidité du lait fraîchement trait est élevée, on peut soupçonner que le lait est du colostrum ou qu’une partie du colostrum est mélangée au lait.
Bien que l’augmentation de l’acidité du lait soit importante pour la transformation du lait, le fait que l’acidité du lait soit inférieure à ce qu’elle devrait être est également un indicateur important pour différentes situations. On soupçonne que des conservateurs ont été ajoutés à du lait dont l’acidité est inférieure à ce qu’elle devrait être ou que l’animal souffre d’une mammite (inflammation de la mamelle).
L’acidité du lait peut être exprimée en différentes unités. Ces unités;
• pH,
• Soxhlet-Henkel (oSH),
• % d’acidité en termes d’acide lactique (acide du lait),
• Dornic (oD) et,
• Thörner (oT).
La plus courante et la plus utilisée de ces unités est le pH. D’autres unités couramment utilisées sont le Soxhlet-Henkel (oSH) et le % d’acidité en termes d’acide lactique (acide du lait). Les unités Dornic et Thörner ne sont pas des unités largement utilisées dans le monde. Cependant, l’utilisation de l’unité Dornic est assez courante en France.
Alors que le pH est une unité standard permettant à chaque substance d’exprimer l’acidité, les quatre autres sont des unités spécifiques au lait utilisées uniquement dans le lait et les produits laitiers.
Personnellement, au cours de mes quelque 15 années de carrière, j’ai réalisé des milliers de déterminations avec les trois premières méthodes. Bien que j’enseigne les degrés Dornic et Thörner, je ne les ai jamais utilisés et n’en ai jamais ressenti le besoin.
L’acidité est un concept qui exprime la concentration ionique d’un environnement. La méthode de mesure de l’acidité la plus connue est le pH. 7,0 est considéré comme neutre, en dessous de 7,0 sur une échelle de 0 à 14 est considéré comme acide. Nous définissons les valeurs supérieures à 7,0 comme basiques. Le point à noter ici est que le pH diminue à mesure que l’acidité augmente et que le pH augmente à mesure que l’acidité diminue.
Le pH du lait fraîchement trait d’un animal sain et à l’état naturel est compris entre 6,6 et 6,8 pH. La structure et l’apparence du lait sont assez stables à la chaleur à cette valeur d’acidité.
Dès que le pH du lait cru descend en dessous de 6,4, le caillage du lait commence à se produire sous l’effet du chauffage. En particulier, il n’est pas souhaité que le pH du lait destiné à être utilisé dans la production de lait de consommation, de yaourt et d’ayran soit inférieur à 6,6. À des valeurs de pH comprises entre 5,3 et 5,5, le lait coagule à température ambiante sans chauffage. Si le pH est supérieur à 6,8, on soupçonne qu’un conservateur a été ajouté au lait ou que le lait provient d’un animal atteint de mammite.
La valeur du pH du lait varie en fonction de la température. Chaque changement de température de 10 °C entraîne une modification de 0,1 du pH du lait. Par exemple, le pH du lait, dont le pH est de 6,5 à 5°C, passe à 6,7 à 25°C. Lorsque la température descend à 5°C, le pH revient à 6,5.
Une autre unité utilisée pour exprimer l’acidité du lait est le Soxhlet-Henkel (oSH). Le degré SH du lait est déterminé par la méthode de titrage (la manière dont l’acidité du lait est déterminée par titrage est expliquée ci-dessous).
Le niveau d’acidité du lait fraîchement trait d’animaux sains se situe entre 6,4 et 7,0 oSH. À mesure que l’acidité augmente, le degré SH du lait augmente également. En général, 8,0 oSH signifie que l’acidité a commencé; par conséquent, le lait dont l’acidité est supérieure à cette valeur est généralement considéré comme impropre à la transformation. Lorsque l’acidité augmente jusqu’à 10,0 oSH, la formation de caillots se produit généralement lorsque le lait est chauffé. À des valeurs oSH de 25 à 30, le lait peut présenter une coagulation à température ambiante. La valeur SH du lait atteint de mammite est généralement comprise entre 5,0 et 4,0.
Cependant, il convient de noter que si le pH mesure la quantité d’ions hydrogène libres dans l’environnement, SH mesure la quantité totale d’acide dans l’environnement. Ce sont deux paramètres assez différents. Cette différence est assez significative dans certains cas. En effet, parfois, en raison de différences dans l’élevage ou dans la ration des animaux, le lait peut ne pas coaguler sous l’effet de la chaleur, même si l’acidité du lait est de 10-12 oSH. D’un autre côté, à mesure que le taux de phase sérique titrable diminue, la méthode de titrage devient incohérente. Par conséquent, mesurer la valeur du pH au lieu de SH serait plus cohérent, en particulier dans l’industrie laitière.
Les degrés Dornic des différentes espèces animales sont de 14 à 16 °D pour le lait de vache, de 12 à 16 °D pour le lait de chèvre et de 18 à 22 °D pour le lait de brebis.
Le lait ayant un niveau d’acidité compris entre 18 °D et 35 °D signifie qu’il caillera lorsqu’il sera chauffé. Lorsque l’acidité est comprise entre 35 °D et 80 °D, le lait coagule à température ambiante.
Le pourcentage d’acidité du lait en termes d’acide lactique (acide du lait) (en abrégé % d’acidité) est important dans la mesure où il est accepté comme critère d’acidité par le ministère de l’Agriculture et des Forêts (Turquie) et est un critère utilisé dans la littérature. En même temps, cette méthode est la méthode la plus utilisée en Amérique.
Le ministère de l’Agriculture et des Forêts (Turquie) détermine la quantité minimale et maximale d’acide qui doit être présente dans le lait cru et les produits laitiers en fonction du pourcentage d’acidité en termes d’acide lactique (acide du lait).
L’acidité du lait de vache fraîchement traite provenant d’un animal sain est comprise entre 0,14 % et 0,16 %. L’ajout d’eau au lait entraîne une diminution de l’acidité du lait de 0,002 %.
Le ministère de l’Agriculture et des Forêts (Turquie), dans son règlement sur l’approvisionnement en lait cru (2017/20), a déclaré que les valeurs d’acidité minimales et maximales que devrait avoir le lait de différents animaux sont les suivantes;
• Lait de vache; 0,135 – 0,200 %,
• Lait de brebis; 0,160 – 0,350 %,
• Lait de chèvre; 0,150 – 0,280 %,
• Lait de bufflonne; 0,140 – 0,22 %.
Le ministère de l’Agriculture et des Forêts (Turquie) déclare dans le communiqué sur les produits laitiers fermentés du Codex Alimentaire Turc (2022/44) que l’acidité minimale et maximale que devraient avoir les produits laitiers devrait être la suivante;
• Produits laitiers fermentés; au moins 0,3 %,
• Yaourt; minimum 0,6 %, maximum 1,5 %,
• Ayran; au moins 0,5 %, au maximum 1 %,
• Kéfir; au moins 0,6 %,
• Kumiss; au moins 0,7 %,
• Yaourt égoutté; minimum 0,6 %, maximum 2,0 %,
• Produit laitier fermenté concentré: au moins 0,6 %, au maximum 1,5 %.
Thörner (oT) est une autre unité utilisée pour mesurer l’acidité du lait par méthode de titrage.
Essentiellement, la seule différence dans la détermination des degrés Soxhlet-Henkel (oSH), % d’acidité, Dornic (oD) et Thörner (oT) est la différence de concentration de la solution de NaOH utilisée dans le titrage.
À cet égard, chacun de ces quatre degrés peut être converti mathématiquement en un autre. Le % d’acidité peut être converti en degré SH en divisant par 0,0225. De même, la valeur % d’acidité en termes d’acide lactique (acide du lait) peut être trouvée en multipliant le degré SH par 0,0225.
Par exemple, l’indice d’acidité du lait, dont l’acidité est de 6,4 oSH, peut être trouvé comme étant de 0,144 % d’acidité en le multipliant par 0,0225 (6,4×0,0225 = 0,144).
Le degré SH du lait avec un % d’acidité de 0,160% est de 7,11 oSH (0,160/0,0225=7,11).
L’équivalence des valeurs d’acidité du lait déterminées par la méthode de titrage est donnée dans le tableau ci-dessous;
Bien qu’il soit possible de convertir mathématiquement ces quatre unités entre elles, le pH n’a aucun lien avec ces valeurs et, par conséquent, le pH ne peut être mathématiquement converti en aucune de ces valeurs.
Méthodes pour déterminer l’acidité du lait
De nombreuses méthodes différentes peuvent être utilisées pour déterminer l’acidité du lait. Alors que le degré d’acidité peut être déterminé dans certaines de ces méthodes, dans d’autres, il ne peut être déterminé que par observation si l’acidité est élevée ou non.
Les méthodes qui permettent de déterminer le degré d’acidité sont appelées “méthodes objectives,” tandis que les méthodes qui ne peuvent pas déterminer la quantité d’acidité mais donnent seulement une idée de l’augmentation de l’acidité sont appelées “méthodes subjectives.” Les méthodes de détermination de l’acidité du lait sont présentées dans le diagramme ci-dessous;
Cependant, certaines de ces méthodes ont perdu leur utilité aujourd’hui. Les méthodes fréquemment utilisées dans l’industrie alimentaire et le monde universitaire sont le test de pH, le Soxhlet-Henkel, le pourcentage d’acidité, le Dornic, le test d’alcool et l’application de chaleur.
1. Détermination de l’acidité du lait avec un pH-mètre
Déterminer l’acidité du lait via le pH est assez simple et pratique. Grâce à des appareils appelés “pH-mètre”, le pH du lait peut être mesuré instantanément. A cet effet, la sonde du pH-mètre est immergée dans le lait et une mesure instantanée est effectuée. Avant la mesure, le lait doit être mélangé et la température du lait doit être d’environ 20°C.
Le pH-mètre doit être calibré régulièrement et périodiquement en fonction de la fréquence d’utilisation. L’étalonnage du pH-mètre est indispensable pour obtenir des résultats précis.
La sonde est une pièce remplaçable et relativement coûteuse. Elle doit être manipulée avec précaution, rincée à l’eau pure et séchée avant et après utilisation. Lorsqu’elle n’est pas utilisée, elle doit rester immergée dans sa solution de conservation, généralement une solution de chlorure de potassium.
Lors de l’achat d’un pH-mètre, il est nécessaire d’acheter les solutions tampons utilisées pour l’étalonnage.
2. Détermination de l’acidité du lait par la méthode Soxhlet-Henkel
C’est une méthode de titrage. Lors du titrage, une solution de NaOH 0,25 N est utilisée comme neutralisant et 2 % de phénolphtaléine est utilisée comme indicateur coloré.
Avant de prélever des échantillons, le lait doit être à 20°C et bien mélangé. 25 mL de lait sont placés dans une fiole conique de 100 mL, 1 mL d’une solution de phénolphtaléine à 2 % est ajouté et une solution de NaOH 0,25 N est ajoutée goutte à goutte à l’aide d’une burette ou d’une pipette. Le flacon est constamment secoué. Le titrage est terminé lorsque la couleur blanche du lait devient rose clair de manière permanente.
Le degré SH du lait est déterminé en multipliant par 4 la quantité de solution d’hydroxyde de sodium utilisée dans le titrage.
Par exemple, si 1,7 ml de solution de NaOH 0,25 N ont été utilisés dans le titrage, le degré SH du lait;
1,7 x 4 = 6,8 oSH.
oSH= solution NaOH requises pour la neutralisation (mL) x 4
Pour assurer la régularité des résultats, les titrages doivent être réalisés par une même personne. Même des analystes expérimentés peuvent différer légèrement dans leur appréciation du point final et leur manière d’ajouter le titrant, ce qui peut entraîner de petits écarts.
3. Détermination de l’acidité du lait par la méthode du % d’acidité
C’est une méthode de titrage. Une solution de NaOH 0,1 N est utilisée comme neutralisant et une solution à 2 % de phénolphtaléine est utilisée comme indicateur de couleur.
Avant de prélever des échantillons, le lait doit être à 20°C et bien mélangé. Peser 18 grammes de lait sur une balance de précision dans une fiole conique de 100 mL et ajouter 1 mL de solution de phénolphtaléine à 2 %. Une solution de NaOH 0,1 N est ajoutée goutte à goutte. Le flacon est agité continuellement et le titrage est terminé lorsqu’une couleur rose clair permanente est observée. Le % de valeur d’acidité du lait est calculé en remplaçant les valeurs dans la formule ci-dessous;
La raison pour laquelle nous utilisons un échantillon de 18 grammes dans cette analyse est qu’il permet de simplifier la formule. Grâce à cette simplification, la quantité de NaOH dépensée en titrage est directement multipliée par 0,05 pour trouver le % de valeur d’acidité.
4. Détermination de l’acidité du lait par la méthode Dornic
Dans la méthode Dornic, une solution de NaOH 0,111 N est utilisée. A cet effet, 10 mL de lait sont placés dans une fiole conique de 100 mL et 1 mL de solution de phénolphtaléine à 2 % est ajouté. Une solution de NaOH est ajoutée goutte à goutte jusqu’à l’observation d’une couleur rose clair persistante.
Le degré Dornic du lait est déterminé en multipliant par 10 la quantité de solution de NaOH utilisée dans le titrage. Par exemple, si 1,4 mL de solution de NaOH ont été utilisés dans le titrage, le degré Dornic du lait est de 14. (1,4×10=14)
5. Détermination de l’acidité du lait par test à l’alcool
Le test à l’alcool est un test subjectif et ne fournit pas d’informations précises sur le degré d’acidité; c’est une méthode qui donne uniquement une idée si l’acidité est élevée ou non. Il s’agit d’une méthode fréquemment utilisée pour acheter du lait auprès des agriculteurs.
Si la pasteurisation doit être appliquée au lait acheté, des quantités égales (généralement 5 mL chacune) d’alcool éthylique à 68 % sont mélangées au lait et observées pour savoir si un caillot se forme. Si une formation de caillot est observée, il est admis que l’acidité du lait a augmenté et qu’il ne résistera donc pas au traitement thermique appliqué lors de la pasteurisation.
Si le lait à prélever est soumis à un traitement thermique élevé tel que le procédé UHT, des quantités égales d’alcool éthylique à 72 % ou 74 % sont mélangées à l’échantillon de lait et observées pour déterminer si un caillot se forme. Si de l’alcool éthylique à 68 % est utilisé pour tester la résistance au procédé UHT, deux unités (10 mL) d’alcool éthylique à 68 % sont mélangées à 1 unité (5 mL) d’échantillon de lait.
S’il n’y a pas de formation de caillot, on conclut que le lait peut résister au traitement thermique à appliquer. Cependant, toute forme de formation de caillot signifie que le lait ne peut pas résister au traitement thermique et va cailler.
La formation de caillots lors du test à l’alcool peut être interprétée en fonction de la valeur SH. L’absence de caillot signifie que l’acidité est inférieure à 8 oSH. Très petit caillot en forme de pointe 8-8,5 oSH; de minuscules fibres de caillot 8,5 à 9 oSH et l’apparition de gros morceaux de caillot correspond à des valeurs de 9 à 10 oSH.
Un autre avantage du test à l’alcool est que même si l’acidité est normale, le colostrum et les laits atteints de mammite avancée coagulent également sous l’influence de l’alcool, empêchant ainsi l’acceptation de ces types de lait.
6. Détermination de l’acidité du lait par application de chaleur
C’est la méthode la plus pratique et la moins coûteuse pour déterminer l’acidité du lait. Il peut être appliqué avec juste une cuillère à café et un briquet, ou à la maison en testant une cuillère à soupe de lait sur la cuisinière.
Pour déterminer l’acidité, on laisse bouillir le lait placé dans une cuillère et on observe la formation d’un caillot. S’il y a formation de caillots, on conclut que l’acidité du lait a augmenté et qu’il ne peut donc pas résister au traitement thermique. C’est une méthode qui peut être utilisée pratiquement à la maison. Ce test renseigne sur la stabilité à la chaleur ; à lui seul, il ne permet pas d’établir que le lait est sûr sur le plan microbiologique.
Références
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Halil İbrahim Akgül
Halil Ibrahim Akgul, Ph.D., is an Assistant Professor of Food Engineering at Bayburt University, where he works in the Division of Food Sciences within the Faculty of Engineering. He received his B.Sc. in Food Engineering from Akdeniz University in 2010, followed by an M.Sc. and a Ph.D. in Food Engineering from Atatürk University in 2015 and 2020, respectively. His formally recognised academic fields are Food Sciences and Engineering, Food Technologies, Dairy and Dairy Products Technology, and Food Microbiology.
Dr. Akgul has more than fifteen years of professional, research, and academic experience in food science. Between 2011 and 2013, he worked as the food engineer responsible for operations at the Pilot Dairy and Bread Factory of Atatürk University’s Directorate of Agricultural Enterprises. This industrial experience, combined with his subsequent academic research, gave him extensive practical and scientific knowledge of milk processing, dairy production, food quality, hygiene, and product development.
His research is primarily focused on milk and dairy products, dairy microbiology, starter cultures, lactic acid bacteria, exopolysaccharides, butter technology, and the physicochemical, microbiological, sensory, and nutritional properties of foods. His studies have examined the quality and fatty-acid composition of traditional butter, aroma formation in butter produced with different starter cultures, raw-milk quality, the characterisation and antioxidant activity of bacterial exopolysaccharides, traditional dairy products such as çökelek and karın kaymağı, colostrum powder, and the use of fruit-derived ingredients in ice cream production.
His academic record includes peer-reviewed research articles published in national and international journals, including Mljekarstvo, Acta Scientiarum Technology, the Journal of Food Safety and Food Quality, the International Journal of Food Engineering, the Atatürk University Journal of Agricultural Faculty, and ATA Food Journal. Four of the research articles currently listed in his university profile were published in SCI-Expanded-indexed journals. He has also contributed to twelve national and international conference papers and presentations covering dairy products, food microbiology, butter quality, fatty-acid composition, starter cultures, exopolysaccharide-producing bacteria, colostrum, traditional foods, and functional ice-cream formulations.
Dr. Akgul has participated as a researcher or adviser in eleven completed scientific and applied research projects. These projects have addressed the modernisation of pilot dairy-processing facilities; the production and quality characteristics of colostrum powder; the physicochemical and microbiological quality of butter and raw milk; the identification of exopolysaccharide-producing lactic acid bacteria; the development and production optimisation of starter cultures for mould-ripened cheese; the standardisation of traditional dairy products; and the use of sloe berry and persimmon fibre in ice-cream production.
His teaching experience spans undergraduate, associate-degree, and graduate education. The courses he has taught include Food Chemistry, Analytical Chemistry, General Chemistry, Organic Chemistry, Fermented Dairy Products Technology, Butter Production and Processing Technology, Healthy Living and Nutrition, Organic Agriculture and Food, Popular Science, Digital Literacy, and Information Technologies. Through these courses, he combines fundamental food chemistry and engineering principles with dairy technology, nutrition, scientific literacy, and the practical communication of scientific knowledge.
He is the founder and Editor-in-Chief of Gıda ve Sağlık, a multilingual digital publication devoted to food, nutrition, health, food chemistry, food microbiology, and culinary science. Through this platform, he draws upon his academic background, teaching experience, research activity, and practical knowledge of food production to present scientifically grounded information in a detailed and accessible form for an international readership.