La microbiologie du lait est un vaste océan et est trop complète pour être expliquée en un ou deux paragraphes. Je tiens à souligner qu’il existe un livre de 1000 pages sur les bactéries lactiques. Cependant, je vais vous expliquer brièvement pour que vous puissiez avoir une idée.
Les micro-organismes sont la seule raison pour laquelle nous ne pouvons pas consommer de lait cru. De même, nous devons garder le lait au frais à cause des micro-organismes. Le lait cru est un environnement favorable au développement de micro-organismes en termes de nutriments et de propriétés environnementales telles que le pH, l’activité de l’eau, la disponibilité en oxygène.
Théoriquement, le lait d’un animal en bonne santé est considéré comme stérile; il ne contient aucun micro-organisme. Cependant, cela n’est pas possible en pratique. Même si l’animal est en bonne santé, alors que le lait est encore dans la mamelle, des micro-organismes pénètrent par la tétine et contaminent le lait. (Pour des informations plus détaillées et complètes sur le lait, voir Lait; Définition, Composition et Valeur Nutritionnelle)
De cette manière, il y a dès le premier instant environ 300 à 4.000 micro-organismes dans un millilitre de lait. Cependant, en cas d’infection du pis de l’animal, de nombreux micro-organismes peuvent passer dans le lait à cause de l’infection.
Après la traite, le lait est inondé de micro-organismes issus de son environnement. Chaque environnement avec lequel le lait entre en contact ou dans lequel se trouve, comme l’équipement de traite, l’environnement de l’étable, les travailleurs de la traite, l’air, l’équipement de stockage et de transformation, provoque la contamination du lait par des micro-organismes.
L’inconvénient est que le lait est également un milieu très nutritif pour les micro-organismes, et si le lait est à la température optimale où les micro-organismes peuvent se développer, ceux-ci se multiplient très rapidement. Leur nombre double en moyenne toutes les 20 minutes, de sorte que le lait devient inutilisable au bout de 5 à 6 heures environ.
De ce point de vue, on comprend l’importance du nombre de micro-organismes contaminant le lait et des conditions de conservation du lait. Le lait produit par un système de traite propre et un producteur soucieux des désinfectants contient en moyenne 1.000 à 10.000/mL de micro-organismes, ce qui est normal. Si l’environnement et le système de traite ne sont pas propres et que le producteur n’en est pas conscient, cette valeur peut aller jusqu’à 1.000.000 /mL selon le degré de contamination.
Le contrôle de la température pendant la phase de conservation du lait est aussi important que le nombre de micro-organismes transmis au début. Il y a une différence considérable entre conserver le lait à 4°C et le laisser à 25°C. Alors que le nombre de micro-organismes augmente légèrement dans le lait conservé à 4 °C pendant une journée, le nombre de micro-organismes augmente environ 1.200 fois dans le lait conservé pendant une journée à 25 °C.
Cela signifie que le nettoyage et la désinfection n’ont aucun sens si le lait n’est pas conservé à la température appropriée. Par conséquent, le lait doit être conservé à la bonne température, même si les conditions de nettoyage sont respectées lors de la traite et du stockage.
En revanche, le lait cru ne se conserve pas longtemps, même à 4°C. Car à cette température, des bactéries psychrotrophes (bactéries qui peuvent se développer au froid) peuvent se développer, quoique relativement lentement, et rendre le lait inutilisable. Le lait cru peut être conservé à 4°C pendant 2 jours maximum. Le lait cru doit donc être transformé le plus rapidement possible.
Après cette introduction, il est nécessaire de discuter des types de micro-organismes présents dans le lait. En raison de la diversité de l’environnement de la ferme dans lequel le lait est traite, des animaux, des travailleurs, de l’air et des autres habitats dans lesquels il est traite, presque la plupart des espèces de micro-organismes connues peuvent être transmises dans le lait. Cependant, certaines espèces dominent le milieu laitier après une certaine période.
Outre les micro-organismes présents dans le lait qui peuvent gâcher le lait ou nuire à la santé humaine, il existe également des micro-organismes bénéfiques pour la santé humaine, comme les probiotiques.
Outre les bactéries, des levures, des moisissures, des virus et des rickettsies appartenant à d’autres classes de micro-organismes peuvent également être trouvés dans le lait cru. Comme pour les bactéries, les voies de transmission sont les animaux, les travailleurs de la traite, l’environnement des étables et l’équipement de transformation.
Les micro-organismes présents dans le lait peuvent être résumés par espèces comme suit;
Bactéries
Les bactéries présentes dans le lait peuvent être regroupées comme suit;
1. Bactéries lactiques
Il s’agit du groupe de bactéries le plus important présent dans le lait. De ce groupe, les genres Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus, Leuconostoc et Pediococcus se retrouvent largement dans le lait. Ils décomposent le lactose et libèrent de l’acide lactique. L’acide lactique formé augmente également l’acidité du lait et lorsque l’acide lactique s’accumule en quantité suffisante, il provoque la coagulation de la caséine.
Cette situation n’est pas souhaitable lors de la transformation du lait en lait de consommation. Or, dans le yaourt, c’est le contraire. Dans la production de yaourt, des bactéries lactiques sont ajoutées comme culture de départ et l’acidité augmente pour coaguler la caséine. (Pour des informations plus détaillées sur les cultures de départ, voir Cultures de départ; Définition, Classification et Caractéristiques)
Les membres les plus courants des bactéries lactiques dans le lait sont Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium et Enterococcus durans. (Pour des informations plus détaillées sur les bactéries lactiques, voir Bactéries Lactiques; Définition, Classification et Caractéristiques)
2. Bactéries protéolytiques
En fait, ce groupe est assez important. De plus, alors qu’une souche d’une espèce présente une activité protéolytique, une autre souche de la même espèce peut ne pas présenter la même activité.
J’ai étudié l’activité protéolytique dans ma thèse de doctorat. J’ai vu que certaines souches d’Enterococcus faecalis ont une activité protéolytique alors que certaines souches d’Enterococcus faecalis n’ont aucune activité protéolytique.
Généralement, de nombreuses espèces bactériennes à activité protéolytique appartenant aux genres Pseudomonas, Bacillus, Proteus, Clostridium et Enterococcus se retrouvent dans le lait cru. Cependant, outre le genre Enterococcus, certaines autres souches de bactéries lactiques peuvent également avoir une activité protéolytique. Les bactéries telles que Pseudomonas fluorescens, Bacillus cereus et Clostridium sporogenes sont les bactéries les plus courantes ayant une activité protéolytique dans le lait.
En raison de l’activité protéolytique présentée par ces bactéries, des peptides aux goûts et arômes amers et indésirables se forment à partir des protéines décomposées. L’activité protéolytique et les peptides amers formés grâce à cette activité sont souhaitables dans certains types de fromages.
3. Bactéries lipolytiques
Il existe une approche en microbiologie alimentaire; “Une bactérie ayant une activité protéolytique a probablement aussi une activité lipolytique.” Bien que cette approche soit principalement valable, outre les souches mentionnées ci-dessus ayant une activité protéolytique, certaines bactéries appartenant aux genres Alcaligenes, Serratia, Staphylococcus et Micrococcus et certaines souches de bactéries lactiques, très présentes dans le lait, peuvent également présenter des propriétés lipolytiques activité.
Il est utile de mentionner ici le point suivant; L’enzyme lipase naturellement présente dans le lait est principalement responsable du goût rance (amer) dû à l’activité lipolytique. L’effet de l’activité lipolytique des micro-organismes est moindre.
4. Bactéries d’acide propionique
Les bactéries du genre Propionibacterium forment ce groupe. Les principales espèces présentes dans le lait sont Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium theonii et Propionibacterium jensenii.
5. Bactéries thermophiles
La température optimale pour le développement des espèces bactériennes de ce groupe est de 45 °C et elles peuvent se développer autour de 55 °C. De nombreuses espèces de ce groupe appartiennent aux genres Corynebacterium, Micrococcus, Streptococcus, Bacillus et Enterococcus.
Certaines bactéries thermophiles survivent à la pasteurisation et peuvent donc être trouvées dans le lait pasteurisé. Streptococcus thermophilus et Corynebacterium lactium sont des bactéries thermophiles que l’on retrouve dans le lait pasteurisé.
6. Bactéries thermoduriques
Les bactéries qui peuvent survivre à la température de pasteurisation entrent dans ce groupe. Par conséquent, ces bactéries se trouvent également dans le lait pasteurisé. La plupart des espèces appartenant aux genres Clostridium, Bacillus, Micrococcus, Streptococcus, Lactobacillus et Microbacterium sont thermoduriques.
7. Bactéries psychotrophes
Les bactéries incluses dans ce groupe peuvent se développer à 7°C et moins. De plus, ils présentent une activité lipolytique et protéolytique à ces températures, provoquant la formation d’un goût et d’une odeur indésirables. Par conséquent, ils peuvent poser des problèmes lors de la conservation au froid du lait cru et du beurre.
Certaines espèces de Pseudomonas, Achromobacter, Flavobacterium, Alcaligenes, Micrococcus, Lactobacillus, Enterobacter, Serratia et Arthrobacter sont psychrotrophes. Les exemples les plus connus et les plus fréquemment rencontrés sont Pseudomonas fluorescens et Pseudomonas fragi.
8. Bactéries chromogènes
Les colonies formées par certaines bactéries ont des couleurs différentes. Bien que ces colonies bactériennes puissent être trouvées dans le lait cru, elles sont plus importantes dans les produits laitiers tels que le fromage et le yaourt (à moins qu’une pasteurisation ou une contamination efficace ne soit présente).
Pour le dire brièvement,
• Pseudomonas syncyanea provoque une couleur gris-bleu,
• Les espèces appartenant au genre Pseudomonas synxantha et Flavobacterium provoquent une couleur jaune,
• Serratia marcescens, Brevibacterium erythrogenes et Micrococcus roseus provoquent une couleur rouge,
• Pseudomonas putrefaciens et Pseudomonas fluorescens provoquent la formation d’une couleur brune dans le lait.
À propos, il ne faut pas confondre moisissures et bactéries. Les colonies de moisissures peuvent également être de couleurs différentes. Pour distinguer les colonies de moisissures des colonies de bactéries, il convient de rappeler que “les colonies de moisissures ont des micelles en forme de plumes, tandis que les colonies bactériennes n’ont pas de micelles en forme de plumes”.
9. Bactéries produisant des gaz
Les bactéries de cette espèce produisent du dioxyde de carbone (CO2) et/ou de l’hydrogène (H2) en raison de leurs activités métaboliques. La plupart des espèces appartenant aux genres Leuconostoc, Escherichia, Enterobacter, Proteus, Bacillus et Clostridium peuvent former des gaz.
Les gaz créés par ces bactéries peuvent provoquer un gonflement, notamment dans les emballages de fromage. Avec une pasteurisation efficace et le respect des règles d’hygiène, le problème peut être éliminé.
Dans ce contexte, il convient de rappeler que tout produit laitier dont l’emballage est gonflé ne doit en aucun cas être acheté ou consommé.
10. Bactéries du groupe des coliformes
Ce groupe de bactéries comprend des espèces naturellement présentes dans le lait cru mais indésirables dans les produits laitiers. Si un produit laitier ne contient pas de bactéries coliformes, il est admis que le produit a été produit dans des conditions propres et qu’un processus de pasteurisation efficace a été appliqué. À cet égard, la présence de bactéries du groupe des coliformes constitue un indicateur de qualité important pour les produits laitiers.
En d’autres termes, si des bactéries coliformes sont trouvées dans un produit laitier, cela signifie que le produit n’a pas été produit dans des conditions propres, a été exposé à une grave contamination après la production ou n’a pas été pasteurisé efficacement.
Les membres les plus connus et les plus familiers de ce groupe sont Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumonia et Citrobacter freundi. La reproduction des bactéries coliformes provoque des gaz, une odeur nauséabonde et un goût désagréable dans le lait.
11. Bactéries probiotiques
Les bactéries probiotiques sont très bénéfiques pour la santé humaine et ce groupe peut être qualifié de “joyaux du monde des micro-organismes.” Ils sont naturellement rares, comme les bijoux. Cependant, étant donné que le lait ne peut pas être consommé cru et qu’il doit être pasteurisé, bouilli ou traité thermiquement UHT, il est peu probable qu’on les retrouve dans le lait de consommation.
Cependant, des bactéries probiotiques peuvent être trouvées avec une forte probabilité dans le yaourt, le fromage ou le beurre de type villageois. En fait, les bactéries probiotiques vendues aujourd’hui dans le commerce sont pour la plupart isolées de produits laitiers produits dans des zones naturelles et intactes.
Il est impossible de dire “cette espèce est définitivement probiotique” pour une espèce bactérienne. Les bactéries doivent être évaluées en fonction de la souche et toutes les propriétés probiotiques doivent être examinées individuellement.
Cependant, les souches aux propriétés probiotiques appartiennent principalement aux genres Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Enterococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Bacillus, Bacteriodes et Propionibacterium.
Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus jonhsonii, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus brevis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis et Bifidobacterium longum sont les espèces probiotiques les plus connues.
Cependant, comme je l’ai mentionné plus haut, par exemple, une souche de Lactobacillus rhamnosus ne signifie pas nécessairement qu’elle est probiotique; les caractéristiques probiotiques de cette souche doivent être examinées.
12. Bactéries pathogènes
Les bactéries pathogènes sont un groupe de bactéries qui nuisent à la santé humaine et provoquent des maladies. Il s’agit d’un sujet très complet, et je souhaite mentionner uniquement les genres et les espèces, car cela dépasserait le but de l’explication de ce sujet.
Salmonella enteritidis, Salmonella newport, Salmonella typhimurium, Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Brucella suis, Brucella abortus, Brucella melitensis, Shigella dysenteriae, Vibrio cholera, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Enterococcus faecalis, Streptococcus viridians, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactia, Yersinia enterocolitica , Listeria monocytogenes, Corynebacterium diphtheria, Mycobacterium tuberculosis, Clostridium perfingens, Clostridium botulinum, Bacillus cereus et Staphylococcus aureus sont les principales bactéries pathogènes que l’on peut retrouver dans le lait cru.
L’objectif est de détruire tous ces agents pathogènes présents dans le lait par pasteurisation, UHT ou ébullition comme nous le faisons à la maison.
En général, ces micro-organismes doivent atteindre un certain nombre pour provoquer des maladies chez l’humain. Par exemple, supposons qu’il n’y ait pas de pasteurisation efficace du lait cru ou que le lait soit contaminé après la pasteurisatio ;
Dans ce cas, Staphylococcus aureus doit atteindre le niveau de 106-107 unités/mL, Shigella dysenteriae doit atteindre le niveau de 101-102 unités/mL, Salmonella typhi doit atteindre le niveau de 105 unités/mL, Salmonella paratyphi doit atteindre le niveau de 103 à 104 unités/mL et Escherichia coli doit atteindre le niveau de 108 unités/mL pour pouvoir provoquer une maladie. (106; 1 Million. L’expression 106 -107 unités/mL signifie qu’il y a entre 1 million et 10 millions de bactéries dans 1 millilitre de lait)
Moisissures
Les moisissures sont une autre classe de micro-organismes présents dans le lait cru. Les voies de transmission sont les mêmes que pour les autres types de micro-organismes. De plus, la présence de spores de moisissures en suspension dans l’air entraîne une transmission très rapide des moisissures depuis l’air.
Les espèces de moisissures appartenant à Penicillium, Oospora, Aspergillus, Geotrichium, Mucor, Rhizopus et Cladosporium peuvent être largement trouvées dans le lait cru. Le traitement thermique appliqué les détruit. Cependant, certaines moisissures produisent des toxines qui ne sont pas affectées par le traitement thermique. En d’autres termes, même si la cellule de moisissure est détruite par un traitement thermique, la toxine qu’elle produit reste efficace.
Certains types de moisissures sont essentiels à la production de “fromage moisi”, d’où leur nom. Les principales espèces utilisées comme culture départ de fromage moisi sont Penicillium roqueforti, Penicillium camemberti, Penicillium caseicolum et Oospora lactis. Une autre caractéristique essentielle des moisissures est que certaines espèces peuvent produire des antibiotiques. À cet égard, ils sont très bénéfiques pour la santé.
Cependant, comme mentionné précédemment, on ne peut pas dire, par exemple, qu’ “une souche de Penicillium roqueforti produit nécessairement des antibiotiques”. Au contraire, il peut aussi produire des toxines. Par conséquent, les souches appartenant à l’espèce doivent être examinées individuellement et leurs caractéristiques révélées.
Levures
Les levures sont une classe de micro-organismes que l’on retrouve inévitablement dans le lait cru et qui, à une ou deux exceptions près, gâtent le lait et le rendent inutilisable. Les exceptions sont les types utilisés comme cultures de départ pour le kumiss, le kéfir et certaines variétés de fromages comme le camembert et le brie.
Généralement, les levures des genres Torulopsis, Kluyveromyces et Saccharomyces se trouvent couramment dans le lait cru. Les levures sont détruites lors de la pasteurisation, de l’UHT ou de l’ébullition du lait.
Comme on le sait, de nombreuses espèces de levures peuvent synthétiser des vitamines du groupe B (à l’exception de la vitamine B12). Par conséquent, les produits laitiers dans lesquels la levure est utilisée comme culture starter deviennent plus riches en vitamines du groupe B.
D’un autre côté, certaines espèces peuvent fermenter l’alcool éthylique, de sorte qu’une accumulation d’alcool se produit dans le produit au fil du temps. Cette situation se retrouve dans le kéfir et le kumiss.
Virus
En termes de virus, il n’y a pas de problème de santé lié aux virus lorsqu’un traitement thermique adéquat (pasteurisation, UHT ou ébullition domestique) est appliqué. Les virus les plus critiques trouvés dans le lait sont Aphta epizootica, l’hépatite A (jaunisse infectieuse) et les bactériophages.
Les bactériophages n’ont aucun effet néfaste sur la santé humaine. Pourtant, comme leur nom l’indique, ils détruisent les bactéries, notamment les bactéries utilisées dans le yaourt, le babeurre et le fromage comme cultures de départ, et cette situation pose un grave problème à l’industrie laitière.
Un traitement thermique de 30 secondes à 70-75°C peut détruire les bactériophages. Cependant, une entreprise ayant un problème de bactériophages doit subir une désinfection sévère. La rotation des cultures de départ est la procédure la plus courante.
Ricketts
Coxiella burnetti de la classe Rickettsia est critique en matière de technologie laitière. Parce que le micro-organisme pathogène le plus résistant à la chaleur présent dans le lait est Coxiella burnetti. Par conséquent, tous les traitements thermiques sont appliqués à base de ce micro-organisme.
Puisqu’il s’agit du micro-organisme pathogène le plus résistant à la chaleur, si ce micro-organisme est détruit, tous les autres agents pathogènes le seront également. Ainsi, le risque de maladies transmises par le lait est éliminé. (Sauf pour le charbon, les cellules de Bacillus anthracis sont détruites à la température de pasteurisation, mais il est nécessaire de faire bouillir le lait pendant environ 15 minutes pour détruire leurs spores. La maladie du charbon est une maladie grave et la principale source de transmission à l’homme est la consommation de viande d’animal malade.)
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