Importance des caséines dans la formulation des sweetened creamers

Le lait condensé sucré est un produit laitier transformé dont l’invention remonte aux années 1850, aux Etats-Unis. Cette invention a rencontré un succès rapide à l’époque ; après les Etats-Unis, l’Europe s’est lancée dès les années 1860 dans la fabrication de ce produit qui permettait de prolonger la durée de conservation du lait et de faciliter sa distribution. 

Le lait condensé sucré : un produit largement répandu

Le lait condensé sucré est un produit laitier transformé dont l’invention remonte aux années 1850, aux Etats-Unis. Cette invention a rencontré un succès rapide à l’époque ; après les Etats-Unis, l’Europe s’est lancée dès les années 1860 dans la fabrication de ce produit qui permettait de prolonger la durée de conservation du lait et de faciliter sa distribution. Le lait concentré sucré s’est ensuite largement répandu dans le monde, notamment dans les colonies des pays européens. Et dans de nombreuses régions du monde, le lait concentré sucré s’est ancré dans les habitudes alimentaires. En Asie notamment, le lait concentré sucré est un produit très apprécié et utilisé dans une grande variété de recettes de plats ou de boissons.

Dans ces zones du monde qui ne disposaient pas de lait liquide pour produire le lait concentré sucré, la production locale s’est adaptée en élaborant des produits « recombinés » à partir de poudre de lait. Cette nouvelle technologie consistant à reconstituer une recette en mélangeant des poudres, de l’eau et de la matière grasse a progressivement ouvert des possibilités de nouvelles formulations des produits. En effet, s’il est tout à fait possible de reproduire à l’identique la composition d’un lait concentré sucré traditionnel en utilisant de la poudre de lait écrémé et de la matière grasse laitière, il est aussi possible d’apporter des variantes en remplaçant une partie de la poudre de lait écrémé par d’autres poudres laitières maigres et en remplaçant la matière grasse laitière par une matière grasse végétale. Ces nouvelles formulations ont permis de créer des produits économiques pour le même usage que les laits concentrés sucrés.

Quels sont les ingrédients utilisés pour formuler ces produits « recombinés » ?

Ces produits que l’on retrouve souvent sous une dénomination commerciale « sweetened condensed creamer » ou « sweetened creamer » pour les distinguer des laits concentrés sucrés à proprement parler, contiennent typiquement 40 à 50% de sucre, 8 à 10% de matière grasse végétale, des poudres laitières maigres à hauteur de 12 à 18 % (contre 20 à 21% de poudre de lait écrémé dans un lait concentré recombiné), des texturants pour compenser la réduction d’extrait sec laitier et le reste de la formule est constitué par de l’eau. Quatre types de poudres laitières maigres peuvent être utilisées dans ces formules : la poudre de lait écrémé qui est l’ingrédient de référence, la poudre de babeurre qui a une composition très proche de celle de la poudre de lait écrémé mais également la poudre de lactosérum doux et la poudre de perméat de lactosérum qui ont des compositions sensiblement différentes de celle du lait écrémé. La recherche de réduction du coût de la formule incite à réduire le pourcentage de poudre de lait écrémé et à la remplacer par les poudres de sérum doux ou de perméat de sérum.

Etude Lactalis Ingrédients : comprendre l’impact des différentes poudres laitières maigres dans ce type de formules

On observe que les sweetened creamers présentent parfois des défauts de déstabilisation : crémage de l’émulsion, séparation de phase ou gélification notamment. Ces phénomènes de déstabilisation intervenant très rarement dans les recettes de lait concentrés sucrés recombinés, on peut se demander dans quelle mesure la réduction de la teneur en poudre de lait écrémé et sa substitution par des poudres de lactosérum ou de perméat de sérum sont responsables de ces phénomènes de déstabilisation.

Lactalis Ingrédients a mené une étude pour comprendre l’impact des différentes poudres laitières maigres dans ce type de formules. Nous avons établi une formule de référence contenant de la poudre de lait écrémé et ne contenant aucun texturant. Puis nous avons remplacé la poudre de lait écrémé par de la poudre de lactosérum et/ou de la poudre de perméat de sérum, toujours sans autre ajout d’ingrédients ou additifs (pas d’ajout de texturants).

Notre étude nous a permis de faire 2 observations :

1- Lorsque l’on pousse à l’extrême les modifications de la formule de référence en remplaçant la totalité de la poudre de lait écrémé par de la poudre de perméat de sérum, le sweetened creamer n’est plus stable. On observe une séparation de phase très marquée (Figure 1).

Figure 1 : Observation des sweetened creamers 15 jours après la fabrication

Cette déstabilisation de la formule à base de perméat de sérum s’explique par le fait que l’émulsion est nettement plus grossière dans cette formule comme le montre le graphique de la mesure de la taille des globules gras dans les produits (Figure 2). Cela entraine un phénomène de crémage accéléré qui conduit à une séparation de phases visible à l’œil nu.

Figure 2 : Taille des globules gras dans les différents produits

Le perméat de sérum se distingue également du lait écrémé et du lactosérum doux par le fait que sa fraction azotée est composée essentiellement de peptides et pas de protéines intactes. Cela explique sa moins bonne capacité émulsifiante pour une teneur en fraction azotée identique.

2- Pour aller plus loin, nous nous sommes posé la question de savoir si la nature des protéines pouvait aussi jouer un rôle. Lorsqu’on remplace la poudre de lait écrémé par de la poudre de lactosérum doux, on peut maintenir une teneur en protéines constante, mais on remplace des caséines par des protéines sériques. Nos essais montrent que la formule contenant uniquement du lactosérum doux conduit à une gélification au cours de la conservation alors que la formule de référence conserve une texture visqueuse non gélifiée (Figure 3).

Figure 3: Evaluation of the texture of sweetened creamers 15 days after fabrication

Nos recommandations pour établir des formules de sweetened creamers stables

1- Il est nécessaire de préserver une teneur en protéines seuil dans la formule.

2- Et il est nécessaire d’apporter une teneur seuil en caséine dans la formule. Nous avons pu déterminer par nos essais que cette teneur seuil en caséines correspond à une teneur en poudre de lait écrémé de 3% dans la formule (soit 0,8 g de caséines).

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