Academic literature on the topic 'Matière grasse du lait'

Une base de données sur les effets de l’apport d’aliment concentré ou de matières grasses a été constituée pour quantifier la réponse du taux butyreux et de la composition en acides gras du lait chez les petits ruminants. L’apport d’aliment concentré réduit le taux butyreux, de façon plus marquée en ration complète qu’en ration fourrage - concentré séparés. Dans ce dernier type de ration, la réponse de la matière grasse du lait est curvilinéaire, un ratio fourrage concentré 1:1 maximisant la matière grasse produite. Dans ces conditions, les proportions des AG courts et moyens du lait sont peu ou pas modifiées, celles des AG longs saturés et mono-insaturés de type cis sont fortement réduites au profit des formes mono-insaturées trans et de l’acide linoléique. L’apport de matières grasses non protégées augmente généralement le taux butyreux et la matière grasse produite, de façon comparable pour les matières grasses animales ou végétales. Avec des huiles végétales ou animales, ces réponses sont très variables en fonction de l’intensité des effets dépresseurs de ces matières grasses sur la synthèse des acides gras courts et moyens, et de l’accroissement des acides gras longs. Les teneurs en acide linoléique, linolénique et CLA du lait sont accrues par les graines ou l’huile de colza, mais de façon modeste. Les huiles de poisson non protégées n’accroissent que faiblement les teneurs en acides gras poly-insaturés du lait. L’utilisation de savons de calcium (huile de palme principalement) accroît le taux butyreux de façon plus marquée chez les brebis que chez les chèvres, alors que l’accroissement de la matière grasse est comparable entre les deux espèces pour des apports jusqu’à 150 g/j. Ils réduisent la teneur du lait en AG moyens, mais pas celle des acides gras courts, ni celle de l’acide palmitique ; inversement ils induisent une forte augmentation de la teneur en acide stéarique et surtout oléique. La protection de graines ou d’huile de poisson par encapsulation permet de limiter l’effet dépresseur observé sur les acides gras courts et moyens, avec une réduction de l’acide stéarique et oléique au profit des formes trans de cet acide. Dans ces conditions, le transfert des acides linoléique et linolénique est accru en fonction de la richesse des graines pour ces acides gras. Cette forme de protection constitue un moyen modérément efficace de transférer vers le lait les acides gras polyinsaturés des huiles de poisson, ou des CLA alimentaires. L’ensemble de ces résultats fait apparaître un manque de données expérimentales chez les petits ruminants sur les facteurs alimentaires permettant de maîtriser la composition de la MG du lait, en particulier en ce qui concerne les acides gras jouant un rôle potentiel sur la santé humaine.

La transformation du lait de dromadaire en fromage est réputée délicate ou impossible en raison des difficultés rencontrées pour réaliser la coagulation. Les résultats ont confirmé que l'ajout de chlorure de calcium (15 g/100 l) réduit de 20 à 50 p. 100 les temps de coagulation. Les gels formés se caractérisent par une friabilité élevée qui s'explique par la faible teneur en matière sèche du lait. Les modalités pratiques de l'égouttage sont conditionnées par les propriétés rhéologiques du caillé qui impliquent la nécessité de limiter l'intensité des opérations mécaniques. Pour les différents types de fromages, l'affinage se déroule de manière satisfaisante et la qualité organoleptique des produits finis a été jugée correcte. Toutefois, comparées aux fabrications à partir de lait de vache, les teneurs en matières sèches des lactosérums de dromadaire sont plus élevées, notamment en matière grasse, et les rendements fromagers inférieurs.

Dans le Nord tunisien, cinq dromadaires femelles disposant chacune de 4 kg de son de blé par jour et de paille d'avoine à volonté ont produit en 305 jours de lactation une moyenne de 1 860 l (entre 915 et 3 355 l). Différents fromages ont été fabriqués à partir de ce lait composé de 108 g de matière sèche et de 28 g de matière grasse par litre. Des rendements frais et secs de 11,7 p. 100 et 4,9 p. 100 ont été respectivement obtenus avec un taux de récupération de la matière grasse de 64 p. 100. Ces résultats sont comparés à ceux obtenus avec du lait de vache.

Pour des besoins statistiques, il peut être parfois utile de comparer des quantités de produits laitiers entre elles en les ramenant à des quantités équivalentes de lait. Pour cela, des coefficients de conversion sont utilisés. Les coefficients sont différents selon leur mode de calcul basé sur la composition du lait et des produits laitiers (équivalent lait) ou sur l'efficacité des modes de fabrication (rendement). Ainsi, les rendements des produits et des sous-produits du lait servent dans les études de filière à estimer la production de lait qui en est à l'origine. Les quantités de lait correspondant à un produit laitier ne s'additionnent pas à celles correspondant à ses sous-produits. Leur valeur est de l'ordre de 5 pour les fromages frais, 7,6 pour les laits en poudre, 10 pour les fromages secs, 22 pour le beurre, 25 pour l'huile de beurre (beurre liquide). Par contre, les équivalents lait proprement dits sont en général utilisés à une échelle plus large pour comparer des marchés et les quantités obtenues peuvent s'additionner les unes les autres. Mais celles-ci sont sous-estimées car tous les produits et sous-produits ne sont pas toujours commercialisés ni pris en compte dans les statistiques. Les équivalents lait les plus utilisés et ceux qui posent le moins de problèmes sont ceux basés sur la matière sèche. Leur valeur est de l'ordre de 2 pour les laits condensés, 2 pour les fromages frais, 4,4 pour les fromages secs, 6,6 pour le beurre solide, 8 pour l'huile de beurre et 7,6 pour les laits en poudre. Mais comme les autres coefficients basés sur les matières grasses, la matière sèche non grasse ou combinés, ils sont toujours biaisés. Lorsque ces coefficients sont employés, la méthode choisie et les coefficients utilisés doivent toujours être mentionnés.

La population Pie Noir française a subi un croisement d’absorption avec la souche Holstein nord-américaine. Les taureaux d’insémination artificielle sont purs Holstein depuis 1980. Chez les femelles, le pourcentage de gènes Holstein est passé de 5 % en 1970 à 83 % en 1990. Les effets d’hétérosis et de pertes de recombinaison ont été estimés pour les quantités de lait, de matières grasse et protéique et pour les taux butyreux et protéique, à partir de 12,4 millions de lactations réalisées par 5,6 millions de vaches de 1975 à 1992. Sur les quantités, l’hétérosis représente 2 à 2,5 % du niveau de production tandis que les pertes de recombinaison sont négatives et représentent 40 à 86 % de l’hétérosis. Sur les taux, les effets non additifs du croisement sont très faibles. Le fait d’avoir négligé ces effets sur les quantités de lait et de matière a conduit à surestimer d’environ 10 % la supériorité de la souche Holstein, qui atteint encore 1,5 écart-type génétique, soit 20 kg de matière protéique. De même, le progrès génétique réalisé intra lignée a été sous-estimé de 10 à 20 %.

Le lait de chèvre produit par un troupeau de chèvres laitières à la Station de recherches zootechnique et vétérinaire de Mankon (IRZV) au Cameroun a été évalué pour son utilisation dans la fabrication de fromages. Ce troupeau comprenait des chèvres de race Toggenberg, Saanen et Nubienne. Les analyses chimiques ont montré que le lait produit en saison des pluies (avril-octobre) avait un taux de matières grasses compris entre 27 et 44 g/l, un taux de protéine entre 29 et 39 g/l et un taux de matière sèche entre 109 et 12 7 g/l. Le lait a été utilisé avec succès dans la fabrication de fromage frais, de fromage de type fêta et de fromage à pâte pressée. Le taux moyen de matières grasses était de 9,8, 19,0 et 24,6 % respectivement pour le fromage frais, le fromage de type feta et le fromage à pâle pressée. Le taux de matière sèche était de 42,2 % pour le fromage frais, de 50,0 % pour le fromage de type feta et de 56,8 % pour le fromage à pâte pressée.

La selectivite de cinq lipases a ete determinee par l'hydrolyse de triglycerides de matiere grasse laitiere. L'aptitude a la transacylation de ces preparations enzymatiques a ensuite ete evaluee sur un milieu test. Enfin, le biocatalyseur le plus performant a ete mis en uvre en presence de matiere grasse laitiere et d'acides gras alimentaires

L’acide α-linolénique (18:3 c9c12c15; AAL) possède des effets potentiellement bénéfiques pour la santé humaine et un fort potentiel commercial pour le développement de produits enrichis. Par contre, la présence d’AAL dans le gras du lait des bovins laitiers est faible, soit moins de 1,0 g/100 g d’acides gras (AG) totaux, à cause d’un processus biochimique nommé biohydrogénation (BH), ce qui rend la production de lait enrichi en AAL difficile. La BH est effectuée par les bactéries du rumen et consiste en l’hydrogénation des doubles liaisons de l’AAL. Ce mécanisme biochimique entraine une faible concentration en AAL et une concentration élevée en AG saturé et en AG trans dans le gras du lait et de la viande des ruminants. Cette thèse a comme mandat d’évaluer différentes stratégies pour réduire la BH de l’AAL chez le bovin laitier et ainsi augmenter naturellement sa concentration dans le lait. Quatre stratégies ont été abordées, soit 1) l’utilisation de trèfle rouge (TR), source de polyphénol oxydase (PPO); 2) l’utilisation de différentes concentrations de protéines dégradables dans le rumen; 3) l’utilisation de sels de calcium (Ca) de différentes tailles riches en AAL; et 4) l’utilisation d’une méta-analyse sur le lin. La première phase animale a permis de vérifier l’effet du TR (source de PPO) lorsque comparé à la luzerne (LU) et l’effet d’une concentration en protéine dégradable dans le rumen comblant 100 % ou 85 % des recommandations (PDR 100; PDR 85). Huit vaches fistulées (72 ± 17 jours en lactation; JL) ont été utilisées dans un carré latin double 4 × 4 (21 j/période et 14 j d’adaptation) avec un arrangement factoriel des traitements : TR+PDR-100, TR+PDR 85, LU+PDR 100 et LU+PDR 85. Le traitement TR, en comparaison à la LU, a augmenté la concentration d’AAL (0,69 vs. 0,43 g/100 g gras; P &lt; 0,01). L’utilisation du TR a augmenté l’efficacité de transfert de l’AAL de la ration au gras du lait (10,9 %) par rapport à la LU (5,9 %; P &lt; 0,01). Aucune différence n’a été observée entre les traitements PDR 100 et PDR 85 pour la concentration et l’efficacité de transfert de l’AAL de la ration au gras du lait. La deuxième phase expérimentale a nécessité huit vaches Holsteins (115 ± 14 JL) dans un dispositif en carré latin double 4 × 4 où les traitements étaient un apport de 600 g/j d’un mélange d’AG, dont en moyenne 231 g d’AAL/j, sous forme de : 1) sels de Ca grossiers dans le rumen (SCG); 2) sels de Ca fins dans le rumen (SCF); 3) triacylglycerols dans le rumen (TEM-N); et 4) triacylglycerols dans l’abomasum (TEM-P). Des contrastes orthogonaux ont été utilisés pour comparer chaque traitement aux SCG. La concentration en AAL dans le gras du lait était de 2,52 g/100 g de gras pour SCG, soit supérieure aux traitements TEM-N (0,59 g/100 g de gras; P &lt; 0,01) et SCF (1,31 g/100 g de gras; P = 0,06, tendance), et inférieure au TEM-P (8,06 g/100 g de gras; P &lt; 0,01). L’efficacité de transfert de l’AAL de la ration au gras du lait pour les SCG (8,4 %) a été supérieure aux SCF (4,2 %; P=0,03) et CTRL-N (1,7 %; P &lt; 0,01) et inférieure aux TEM-P (26,4 %; P &lt; 0,01). Finalement, une méta-analyse a été utilisée pour déterminer la valeur nutritionnelle d’une supplémentation en lin sous différentes formes (huile, graine entière, ou fraction de graine) sur les performances laitières, le profil en AG du lait et l’efficacité de transfert de l’AAL de la ration au gras du lait. La base de données était constituée de 78 articles scientifiques avec au moins un traitement supplémenté en lin. Lorsque les différentes formes de lin sont comparées, la graine protégée et les coques de lin démontrent la plus forte concentration d’AAL avec respectivement 1,67 et 1,62 g/100 g de gras. L’efficacité de transfert de l’AAL de la ration au gras du lait a été plus élevée pour les graines entières traitées mécaniquement (roulées ou broyées), les graines protégées et les coques de lin avec des valeurs respectives de 5,84, 6,50 et 4,79 % à comparer à l’huile et la graine entière intacte et extrudée. En conclusion, les différentes stratégies abordées lors de ces travaux n’ont pas permis d’obtenir une concentration assez élevée d’AAL dans le lait pour atteindre les normes de Santé Canada permettant d’attribuer le qualificatif d’enrichi en AAL à un breuvage, soit un apport de 300 mg d’AAL par portion ou une concentration de 4,1 g/100 g de gras pour un verre (250 mL) de lait entier à 3,25 % de gras.<br>The alpha-linolenic acid (c9c12c15 18:3; ALA) has potential health benefits when consumed by humans and a strong marketing potential for enriched products. However, the concentration of ALA in dairy cow milk is low, less than 1.00 g/100 g of fatty acid (FA) due to a biochemical process called biohydrogenation (BH), which makes the production of milk enriched in ALA difficult. Biohydrogenation is done by ruminal bacteria and consists of the hydrogenation of the double bonds present in ALA. This mechanism leads to a low concentration of ALA and a high concentration of saturated FA and trans FA in ruminant milk and meat. The objective of this thesis is to evaluate different strategies for reducing BH of ALA in dairy cows in order to increase naturally ALA concentration in milk. Four different approches were evaluated in this thesis: 1) feeding red clover (RC), which is a source of polyphenol oxidase (PPO); 2) feeding different concentrations of rumen degradable protein; 3) feeding calcium (Ca) salts rich in ALA with two different particle sizes; and 4) using a meta-analysis on flaxseed. The first experiment tested the effect of feeding RC (source of PPO) compared to alfalfa (AL) and the effect of 100 or 85 % of recommendation in the supply of rumen degradable protein (RDP-100; RDP-85). Eight fistulated cows (72 ± 17 days in milk; DIM) were used in a double Latin 4 × 4 square design 4 × 4 (21 d period/14 d of adaptation) with the following factorial treatments: RC+RDP-100, RC+RDP-85, AL+RDP-100 and AL+RDP-85. Red clover increased ALA concentration in milk (0.69 vs 0.43 g/100g of fat; P &lt; 0.01). Transfer efficiency of ALA from diet to milk was higher for RC (10.9 %) compared to AL (5.9 %; P &lt; 0.01). No difference was observed between RDP-100 and RDP-85 for ALA milk concentration and transfer efficiency from diet to milk. For the second experiment, eight Holstein cows (115 ± 14 DIM) were used in a double Latin square (4 × 4) with treatments consisting of giving 600 g/day of a mix of FA providing 231 g ALA/day in the following forms: 1) coarse calcium salts (CCS); 2) fine Ca salts (FCS); 3) triacylglycerols (Negative control; N-CTRL) in the rumen; 4) triacylglycerols (Positive control; P-CTRL) in the abomasum. Orthogonal contrasts were used to compare each treatment to CCS. The concentration of ALA was superior for CCS (2.52 g/100 g of fat) when compared to N-CTRL (0.59 g/100 g of fat; P &lt; 0.01) and FCS (1.31 g/100 g of fat; P=0.06, tendency) and was inferior when compared to P-CTRL (8.06 g/100 g of fat; P &lt; 0.01). Transfer efficiency of ALA from diet to milk for CCS (8.4%) was superior to FCS (4.2%; P=0.03) and N-CTRL (1.7%; P &lt; 0.01) and inferior to P-CTRL (26.4%; P &lt; 0.01). Finally, a meta-analysis was used to evaluate the feeding value of different forms of flaxseed (oil, seed, or fractions of seed) on milk production, milk components, milk FA, and transfer efficiency of ALA from diet to milk in cows. The database consisted of 78 articles with a minimum of one treatment containing flaxseed. Higher concentrations of ALA were observed with protected flaxseed (1.67 g/100 g of fat) and flax hulls (1.62 mg/g of fat). The highest transfer efficiency of ALA from diet to milk was observed with mechanically processed whole seeds (rolled or ground), chemically protected flax seed and flax hulls with 5.84, 6.50, and 4.79 %, respectively compared to oil and whole seed intact and extruded. In conclusion, it was impossible, with our strategies, to achieve a concentration of ALA that meets Health Canada rules, i.e. a contribution of 300 mg of ALA per portion or concentration of 4.1 g/100 g of fat in a glass of whole milk (250 mL) at 3.25% of fat.

Les effets de l’alimentation et de la variabilité individuelle des vaches laitières (VL) sur la composition de la matière grasse (MG) du lait son bien connus ce qui n’est pas le cas pour les caractéristiques physicochimiques de sa forme native, le globule gras (GG). Notre objectif était de décrire les effets de ces facteurs d’élevage sur les caractéristiques du GG, d’analyser la relation entre les caractéristiques physiques du GG, les critères de production du lait et le profil en acides gras (AG), et de caractériser et distinguer les conséquences d’une modification des propriétés des GG (taille et composition en AG) sur l’aptitude beurrière. L’herbe, comparée à l’ensilage de maïs, diminue la taille des GG de 0,3 ùm en moyenne quelle que soit sa forme d’apport (pâturée, enrubannée ou ensilée). Elle améliore selon une loi de réponse linéaire les propriétés nutritionnelles et rhéologiques du beurre en lien avec une augmentation des teneurs en AG insaturés. Enfin, les effets du fourrage et du niveau énergétique de la ration sur le profil en AG son indépendants et se cumulent. Les VL de race de Normande ont en moyenne de plus gros GG (0,3 ùm) et ont tendance à avoir des activités de désaturation et de synthèse de novo plus faible que les VL de race Holstein. La taille des GG n’évolue pas entre lactation et a tendance à diminuer avec le stade de lactation. Il existe une forte variabilité individuelle intra-race au niveau de la taille des GG et de la composition en AG. Les VL produisant de petits GG n’évolue pas entre lactation et a tendance à diminuer avec le stade de lactation. Il existe une forte variabilité individuelle intra-race au niveau de la taille des GG et de la composition en AG. Les VL produisant des petits GG se distinguent des VL produisant des gros GG par des activités de synthèse de lait et de matières protéiques, de désaturation des AG et de mobilisation calcique plus forts. Par contre, elles possèdent des taux (TB et TP) et une activité de synthèse de novo des AG plus faibles.

L'étude en pilote préindustriel d'un nouveau procédé de fractionnement de la MGLA a été effectuée sur deux types de configurations d'ultrafiltration : plane et axiale. Cette dernière offre une meilleure efficacité de partition triglycéridique, et conduit à une bonne divergence entre les teneurs en matière grasse solide (SFC) des perméats et des rétentats. Après une étude détaillée de la configuration plane, équipée de membranes spécifiques, cette configuration a été abandonnée essentiellement pour cause de grande fragilité et de difficulté de nettoyage, au profit d'un pilote axial qui a été équipé de deux types de membranes à caractère "hydrophile" et "hydrophobe". Le fractionnement sur la membrane hydrophile montre un seuil de coupure au niveau de la partition des TG entre le perméat et le rétentat au niveau du CN 40. Ainsi, on obtient un perméat riche en TG à bas poids moléculaire (CN &lt; 40) et un rétentat riche en TG à haut poids moléculaire (CN &gt; 40). Par contre sur la membrane hydrophobe, non seulement le perméat s'enrichit en TG à bas poids moléculaire mais aussi en TG à haut poids moléculaire polyinsaturés. Ces derniers contribuant fortement à la modification des propriétés physiques recherchées de la matière grasse, c'est à dire sa teneur en matière grasse solide. Le fractionnement de la MGLA sur ces membranes n'est pas un phénomène de type "exclusif', puisque toutes les molécules présentes dans la MGLA sont capables de traverser les différentes membranes utilisées. Cette séparation membranaire des Triglycérides est basée sur une différence d'affinité physique et chimique entre les molécules de la phase grasse et la membrane. Cette affinité est fortement influencée par les paramètres hydrodynamiques de conduite de l'installation<br>The study of new fractionation process of anhydrous milk fat (AMF) was carried out on two types of module : plane and axial. After a detailed study on the plane configuration, equiped by specific membranes, we noted that the behaviour of solid fat content of retentate compared to AMF initial was not satisfactory. This configuration presented the inconvenience of membrane fragility and cleaning difficulties. Thus the plane configuration was abandoned and an axial configuration, equiped with two types of membranes (hydrophilic and hydrophobic), was used. Fractionation on hydrophilic membrane showed TG partition cut-off at CN 40 between permeate and retentate. Thus, a permeate rich in low molecular weight TG (CN &lt; 40) and a retentate rich in a high molecular weight TG (CN &gt; 40) was obtained. Meanwhile, using hydrophobic membrane in fractionation gave permeate rich in low molecular weight TG, but also rich in polyinsaturated high molecular weight TG. 50, The physical properties, particularly the solid fat content, of permeate and retentate was modified considerably compared to initial AMF. Membrane fractionation of AMF is not an exclusif phenomenon because all TG present in the melted AMF could pass through these membranes. 50, membrane separation of TG was based on the physical and chemical affinity between the TG molecules and the membranes. This affinity was strongly affected by the hydrodynamics conditions of filtration

Comprenant environ 65 % d’acides gras saturés (AGS) réputés néfastes pour la santé, la matière grasse laitière (MGL), dont les triacylglycérols (esters de glycérol et d’acides gras) constituent la majeure partie, est présente dans de nombreux produits alimentaires. Sa composition et sa complexité structurale lui confèrent des propriétés de cristallisation particulières et des qualités organoleptiques appréciées dans divers produits : beurre, crèmes, mousses, etc. L’enjeu majeur est de diminuer la proportion des AGS tout en conservant les propriétés culinaires de la MGL. . L’objectif de cette thèse est de quantifier les propriétés physiques de MGL à teneur réduite en AGS par le biais de l’alimentation animale dans des matrices de complexité croissante : à l’état anhydre, en émulsion (lait et émulsion modèle) et dans des produits finis (beurre et fromage). Pour cela, une approche systémique a été utilisée ; les échantillons ont été étudiés pour leur composition et leurs propriétés physiques à différentes échelles : moléculaire, microscopique et macroscopique. Ainsi, les cristaux formés par ces triacylglycérols modifiés montrent des caractéristiques moléculaires liées directement à la nature de leurs acides gras. La stabilité thermique de ces cristaux est altérée : bien qu’ayant une plage de fusion globale conservée, ils ne se réorganisent pas dans la zone classique 0-20°C. Les propriétés de dureté des triacylglycérols sont diminuées jusqu’à 30%. En émulsion, la taille des gouttelettes influe fortement sur le mécanisme de nucléation et la nature des cristaux de ces triacylglycérols complexes en mélange<br>Including about 65% of saturated fatty acids (SFA) considered harmful to human, milk fat (MF) is present in a lot of food products. Triacylglycerols which are esters of glycerol and fatty acids are the major components of MF. The composition and structural complexity of MF provides specific crystallization properties and organoleptic qualities highly valued in several products: butter, creams, foams, etc. The stake is thus to decrease the SFA rate of MF while keeping its cooking properties. The objective of this PhD thesis is to quantify the physical properties of SFA-lowered MF obtained thanks to animal feeding strategy into forms of increasing complexity: anhydrous MF, emulsified MF (milk and model emulsion) and MF in end products (butter and cheese). Therefore, a systemic approach was used; the samples were studied for their composition and physical properties at different scales: molecular, microscopic and macroscopic. Hence, the crystals formed by these modified triacylglycerols show molecular characteristics directly linked to the nature of their fatty acids. The thermal stability of these crystals is altered: although keeping a global temperature of fusion range, they hardly reorganize in the 0-20°C zone. The hardness properties of these triacylglycerols is lowered by 30%. In emulsion, the droplet size strongly impacts the nucleation mechanism and the crystals nature of such complex triacylglycerol mixes

Les quantités importantes d’aliments consommés et la proportion élevée de concentrés devant être incorporée aux rations pour soutenir les besoins des vaches hautes-productrices induisent bien souvent des perturbations de l’équilibre ruminal. Ces changements se répercutent sur la biohydrogénation ruminale des acides gras insaturés de la ration, qui entraînent à leur tour une inhibition de la synthèse des matières grasses par le tissu mammaire. Plusieurs stratégies nutritionnelles ont été mises de l’avant pour mieux tirer profit des rations riches en concentrés. Récemment, des études ont montré la capacité du carbonate de potassium (K2CO3) à prévenir la chute de matière grasse associée à des régimes à forte teneur en concentrés. Toutefois, on comprend encore mal l’origine de ces effets. Les travaux de cette thèse visaient donc, dans un premier temps, à départager si les effets observés en ajoutant du K2CO3 aux rations des vaches laitières étaient dus à une augmentation de la différence alimentaire cation anion (DACA), de la teneur en ions K+ ou encore du pouvoir tampon de la ration. Un autre objectif de cette thèse était de déterminer les effets d’un ajout de K2CO3 sur la synthèse de matières grasses du lait lorsque des sources d’acides gras polyinsaturés (AGPI) sont introduites dans l’alimentation de la vache laitière. Enfin, les travaux cherchaient à déterminer l’effet d’un ajout de K2CO3 à la ration sur les populations microbiennes du rumen, particulièrement celles reconnues pour être impliquées dans le métabolisme lipidique. Pour répondre à ces questions, une première expérience a été mise en place, où 35 vaches Holstein en début de lactation ont été distribuées selon un plan en blocs complets aléatoires. La période expérimentale était de 28 jours et précédée d’une collecte de 5 jours (covariable). Les cinq rations expérimentales étaient constituées en vue de départager les effets du K2CO3 (témoin vs K2CO3), de la capacité tampon (K2CO3 vs KHCO3), de la DACA (K2CO3 vs KCl) et du type de cations (K2CO3 vs Na2CO3). Dans cette expérience, et contrairement aux études antérieures, l’ajout de K2CO3 aux rations riches en concentrés n’a pas permis d’augmenter la production de lait ou la matière grasse des vaches en début de lactation. De plus, les résultats suggèrent qu’une augmentation du K alimentaire via l’ajout de K2CO3 pourrait induire un déséquilibre ionique cellulaire qui pourrait affecter le transport des nutriments dans les cellules épithéliales mammaires et ainsi affecter la synthèse du lait. Une seconde expérience a ensuite été menée, où 28 vaches Holstein en début de lactation ont été distribuées selon un plan en blocs complets aléatoires. La période expérimentale était également de 28 jours et précédée d’une collecte de 5 jours (covariable). Les quatre rations expérimentales étaient offertes selon un arrangement factoriel 2 × 2, soit 0 ou 1,5 % K2CO3 et 0 ou 2 % d’huile de soya, comme source d’acides gras polyinsaturés. Les résultats ont montré que l’ajout de K2CO3 peut entraîner une augmentation de la sécrétion des matières grasses laitières chez des animaux recevant de grandes quantités de concentrés. Cette augmentation dépend toutefois de la teneur en lipides de la ration. Cette étude a également permis de mettre en lumière une relation positive entre la production laitière et la teneur en chlore du lait. Lors de cette seconde expérience, des échantillons de contenu ruminal ont également été prélevés chez 24 vaches (n = 6) afin d’étudier l’impact d’un supplément de K2CO3 sur l’environnement et les populations microbiennes du rumen des vaches en début de lactation recevant des rations riches en concentrés avec ou sans huile de soya. Ces travaux ont permis de comprendre que le K2CO3 et l’huile de soya ont des effets distincts sur les populations microbiennes. L’ajout de K2CO3 a stimulé la croissance de Butyrivibrio hungatei, bactérie productrice de 18:1 trans-11. L’ajout d’huile de soya a, quant à elle, réduit la présence de Butyrivibrio/Pseudobutyrivibrio, un groupe de bactéries productrices de 18:1 trans-11, de Fibrobacter succinogenes, une bactérie fibrolytique, de Butyrivibrio proteoclasticus, une bactérie productrice de 18:0, et de Streptococcus bovis, une bactérie amylolytique Les travaux regroupés dans cette thèse apportent un éclairage nouveau sur le rôle de la supplémentation minérale sur les performances de production des vaches laitières<br>Negative energy balance typically appears in early-lactation dairy cows as a consequence of a reduction of dry matter intake, as well as of an increase in energy demand for milk production. To compensate this energy deficit, cows are fed with high-concentrate diets. However, highly fermentable carbohydrates introduced in diets can result in a decreased milk fat synthesis. Previous studies reported that addition of potassium carbonate (K2CO3) to high-concentrate diets helps to maintain milk fat, although the mechanism is yet to be established. Consequently, the objective of the current thesis was, firstly, to investigate the effects of dietary cation-anion difference (DCAD), cation source, and buffering ability of the mineral supplement on rumen biohydrogenation of fatty acids (FA) and production performance of dairy cows fed a high-concentrate diet. Secondly, this thesis aimed at evaluating the effect of K2CO3 on production performance, biohydrogenation of fatty acids, and mineral composition of milk in early-lactation dairy cows fed a high-concentrate diet with or without soybean oil (SBO), as a source of polyunsaturated fatty acid. A third objective of this thesis was to evaluate the effect of K2CO3 supplementation, in diets containing soybean oil (SBO) on rumen microbial population associated with lipid metabolism. Consequently, a first experiment was set up, where 35 early-lactation Holstein cows were used in a randomized complete block design with 33-d periods, including a 5-d pretreatment collection period used as a covariate. Five different dietary treatments were used to assess the effects of K2CO3 (control vs. K2CO3), buffering ability (K2CO3 vs. KHCO3), DCAD (K2CO3 vs. KCl), and cation type (K2CO3 vs. Na2CO3). In this experiment, and as opposed to previous studies, supplementing high-concentrate diets with K2CO3 did not increase milk or milk fat yield in early-lactation cows. Also, results suggested that increasing dietary K through the addition of K2CO3 could lead to a disequilibrium in cellular ion composition that can impair nutrient transport into and out of the mammary epithelial cells, and consequently affect milk synthesis. A second experiment was conducted where 28 ruminally fistulated Holstein cows were used in a randomized complete block design. The experiment lasted 33 d, including a 5-d pre-treatment collection period used as a covariate. Experimental treatments were arranged as a 2 × 2 factorial with 0 or 1.5% K2CO3 and with 0 or 2% SBO. Results of this experiment revealed that potential effect of K2CO3 on milk fat synthesis is dependent on the levels of dietary polyunsaturated FA. Moreover, a positive relation was established between milk Cl concentration and milk yield, suggesting that the equilibrium of this ion is linked to the efficiency of lactogenesis Finally, rumen samples were collected from the rumen of 24 cows enrolled in the second experiment (n = 6) to assess treatment effects on rumen microbial population associated with lipid metabolism. Feeding K2CO3 and SBO had distinct effects on rumen bacteria. Dietary K2CO3 stimulated the growth of Butyrivibrio hungatei, a bacterium recognized to produce trans-11-18:1 during biohydrogenation. Conversely, feeding SBO reduced the growth of Butyrivibrio/Pseudobutyrivibrio bacterium group, known to produce trans-11-18:1, of Fibrobacter succinogenes, a fibrolytic bacterium, of Butyrivibrio proteoclasticus, a bacterium involved in 18:0 production, and of Streptococcus bovis, an amylolytic bacterium. Overall, the experiments conducted and reported in this thesis provide new insights on the impact of mineral supplementation on milk performance in dairy cows.

Les effets de variations d'apports d'amidon dans la ration sur la qualité du lait de vaches ont été étudiés lors de 5 essais dont les apports d'amidon ont été modulés en utilisant du blé ou des pommes de terre incorporés dans des rations complètes à base d'ensilage d'herbe ou d'ensilage de mai͏̈s. Les cinétiques de disparition in sacco confirment que l'amidon de blé est dégradé dans le rumen plus vite que l'amidon de la pomme de terre (solubilité de 65% et 40% respectivement). Dans les rations à base d'ensilage de mai͏̈s l'apport d'amidon total dépasse 6 kg/jour. Compte tenu de la vitesse de dégradation de l'amidon de mai͏̈s ensilage (solubilité 86%) ces rations sont caractérisées par une dégradation de l'amidon soit rapide (ensilage de mai͏̈s - blé) soit mixte (ensilage de mai͏̈s - pommes de terre). La production de lait brut et de protéines augmente avec la quantité d'amidon apportée par la ration malgré une diminution des taux butyreux et protéique avec un effet seuil aux alentours de 6-7 kg/jour dissociant les rations à base d'ensilage de mai͏̈s de celles à base d'ensilage d'herbe. En absence d'une réponse de l'ingestion, de la production laitière ou des protéines du lait, le résultat majeur est une diminution de la matière grasse du lait (en teneur et en quantité) avec le blé comparativement aux pommes de terre dans des rations à base d'ensilage de mai͏̈s c'est-à-dire pour des ingestions supérieures à 7 kg d'amidon/jour (en moyenne -3 g de TB/kg et -100 g de matière grasse/jour). La composition de la matière grasse du lait montre pour le blé significativement moins d'acides gras courts et moyens et plus d'acides gras longs. La fermentation des rations à base d'ensilage de mai͏̈s est similaire pour les deux concentrés. La chute postprandiale du pH est plus prononcée avec le blé mais la concentration en AGV totaux et leur composition sont statistiquement identiques tout au long de la cinétique ce qui est confirmé par l'absence de réponse des métabolites sanguins. Les précurseurs de la matière grasse du lait ne sont donc pas affectés par la nature du concentré. La teneur plus faible en matière grasse avec le blé pourrait alors provenir d'une inhibition d'enzymes indispensables pour la synthèse. En effet, le profil de la matière grasse du lait montre pour le blé significativement plus de C18:1 trans (4,4% contre 2,7%), notamment pour l'isomère de position D10 (+1,46 %) particulièrement inhibiteur pour des enzymes de la synthèse de novo et des désaturases<br>The effect of variations in the source and amount of starch provided by the diet on the milk production of cows was studied du ring 5 trials with different starch levels and sources. These variations were realized using wheat or potatoes in total mixed diets based on grass silage or maize silage. Ln sacco kinetics confirm that wheat starch disappears more quickly than potato starch in the rumen (instantaneous solubility of 65% and 40% respectively). The daily starch intake with maize silage based diets is over 6 kg per cow. Ln view of the rapid degradation of maize silage starch in the rumen (86% of instantaneous solubility), these diets can be characterized by a rapid (wheat - maize silage) or mixed speed of starch degradation (potatoes - maize silage). The milk and protein yields increase with the starch supply even if the protein and fat contents decrease for supplies over 6-7 kg per day. This threshold separates the diets based on grass silage or maize silage. The dry matter intake, milk and protein yields do not vary between the diets containing one of the starch concentrates. So, the main result of this work is the decreased milk fat (content and yield) with wheat in comparison to potatoes in maize silage based diets (respectively - 2,6 to -3,3 g fat/kg milk and -71 to -122 g fat/day) i. E. In diets with a starch supply of over 7kg per day. The milk fat composition shows significantly fewer short and medium chain fatty acids and more long chain fatty acids (+3,6%) with wheat diets compared to potato diets. No differences in ruminai fermentation were shown between the two starch concentrates in these rations. The postprandial pH drop is stronger with wheat diets but no differences were observed for VFA concentration or composition or blood metabolites. As the milk fat precursors did not vary between the two diets, the lower milk fat content with wheat could be due to an inhibition of the activity of essential enzymes for milk fat synthesis. Lndeed the milk fat of cows eating the wheat diet is significantly richer in C 18:1 trans (4,4 versus 2,7%) especially for the ∆10 isomer (+ 1 ,46%) - a fatty acid known as being an efficient inhibitor of key-enzymes of de nova synthesis and desaturation

Les éleveurs et les industriels de la filière laitière souhaitent pouvoir moduler la production de matière grasse du lait afin d'équilibrer l'offre et la demande de cette matière première. Pour cela, l’alimentation des vaches est un outil efficace car ses effets sont rapides et réversibles. Cependant, les systèmes actuels utilisés pour formuler les rations des vaches laitières ne permettent pas de prédire la réponse à l’alimentation de la matière grasse du lait. Ces systèmes ne tiennent pas compte de la nature des nutriments issus de la digestion, alors que ces derniers interviennent dans la sécrétion de matière grasse. Connaître leurs contributions respectives aux variations de matière grasse permettrait de mieux prédire les effets de l'alimentation sur le taux butyreux (TB) et sur la quantité de matière grasse produite par jour (MGP). L’objectif de la thèse était de construire et évaluer un modèle empirique de prédiction de la réponse de la matière grasse du lait à des modifications du régime alimentaire, via l’estimation des flux de nutriments. Le travail a été effectué en 3 étapes : 1/ détermination des lois de réponse de la matière grasse du lait à chaque nutriment pris individuellement ; 2/ test de l'additivité des effets des nutriments sur la sécrétion de matière grasse ; 3/ construction et évaluation du modèle prédictif. Les lois de réponse du TB et de la MGP aux apports de 7 nutriments identifiés comme ayant un effet majeur sur la sécrétion de matière grasse (acétate, propionate, butyrate, glucose, protéines, acides gras longs, trans10,cis12-CLA) ont été établies par méta-analyse à partir d’essais de perfusions digestives de ces nutriments. Puis l’existence d’interactions entre ces nutriments sur la sécrétion de matière grasse a été testée lors de deux expérimentations : trois nutriments ayant des effets opposés ou de même sens sur la sécrétion de matière grasse ont été perfusés seuls ou simultanément à des vaches laitières. Dans ces deux essais, les effets des nutriments testés sur la production et la composition de la matière grasse ont été additifs. Enfin, le modèle prédictif a été construit en couplant des équations empiriques publiées qui estiment les flux de nutriments à partir de la composition de la ration et les lois de réponse du TB et de la MGP aux apports de ces nutriments, établies précédemment. Les effets des différents nutriments ont été additionnés pour prédire les réponses totales du TB et de la MGP. Le modèle a, ensuite, été évalué en confrontant les réponses du TB et de la MGP prédites par le modèle avec des réponses mesurées pour différentes modifications alimentaires dans des essais d’alimentation publiés sur la vache laitière. La qualité de prédiction du modèle varie selon les situations alimentaires testées, et plusieurs pistes potentielles d’amélioration du modèle ont été identifiées. Finalement, en combinant expérimentation et modélisation, ce travail de thèse a permis de développer un modèle prédictif intégrable à terme dans les systèmes d'alimentation, et d’apporter des connaissances sur la régulation nutritionnelle de la sécrétion de matière grasse<br>Fluctuations in the milk fat market are driving demands from farmers for ways to control milk fat production and composition in dairy cows. Dietary changes are a simple way to modulate milk fat content (MFC) and milk fat yield (MFY) since these effects are rapid and reversible. The current models used to estimate dairy cow requirements and formulate diets cannot predict changes in milk fat. These models are based on energy and protein intake and do not consider the pattern of individual nutrients derived from digestion. A better knowledge of the effects of the nutrients and their individual contributions to the observed responses of milk fat could enable to develop a model to predict milk fat responses to dietary changes. The objective of this thesis was to design and evaluate an empirical model to predict milk fat responses to dietary changes using nutrient flows. The work was carried out in 3 steps: 1/ quantification of the effects of nutrients on MFC and MFY; 2/ test of the additivity of nutrients on milk fat production and composition; 3/ design and evaluation of the predictive model. The response equations of MFC and MFY to the supply of 7 nutrients identified to act on milk fat secretion were established by meta-analyse using studies involving digestive infusions of these nutrients. Then, potential interactions between these nutrients on milk fat secretion were tested during two experimental studies: 3 nutrients that have similar or opposite effects on milk fat secretion were infused alone or simultaneously to dairy cows. The effects of tested nutrients were additive on milk fat production and composition in both studies. Finally, the predictive model was built by coupling published empirical equations which estimated the nutrients flows from diets with the milk fat response equations to these nutrients (i. E. Equations established previously). The overall response of MFC and MFY were calculated by addition of the responses to all nutrients. The model was evaluated by comparing the predicted and observed responses of MFC and MFY on several databases composed of published feeding studies in dairy cows. The quality of prediction of the model varied with the dietary changes used to evaluate the model and several ways of model improvement were identified. In conclusion, by combining experimentation and modelisation, this thesis enabled to develop a model predicting MFC and MFY responses to dietary changes and to bring knowledge on the nutritional regulation of milk fat secretion

Les yaourts et les crèmes glacées sont des matériaux alimentaires obtenus à partir d’émulsions laitières. Les études mises en œuvre dans ce mémoire reposent sur l’élaboration de stratégies visant à réduire la teneur en matière grasse des yaourts et crèmes glacées, sans altérer les propriétés physico-chimiques et organoleptiques des produits. Pour cela, nous avons dans un premier temps travaillé sur une émulsion laitière modèle constituée de matière grasse laitière anhydre dispersée dans une solution aqueuse de caséinate de sodium. Une première approche est fondée sur une augmentation du diamètre moyen des globules gras induite par une instabilité se produisant fréquemment dans les émulsions huile-dans-eau à base de triglycérides cristallisables : la coalescence partielle. Pour cela, il convient de déplacer les protéines adsorbées aux interfaces en ajoutant des tensioactifs de grade alimentaire. Lors de cette étude, nous avons effectué un screening de différents tensioactifs selon leur capacité à provoquer la coalescence partielle. La coalescence se produit préférentiellement lorsque les tensioactifs sont à l’état liquide dans les conditions expérimentales. Nous avons mis en évidence un phénomène d’inhibition de cette instabilité en présence de tensioactifs cristallisables constitués de longues chaînes d’acides gras saturés. Ces tensioactifs facilitent la formation d’une barrière rigide protégeant les gouttes de la coalescence. La seconde stratégie repose sur l’incorporation d’une phase acalorique dans les globules gras, n’affectant pas les propriétés sensorielles. Deux systèmes ont été développés : des émulsions doubles de type Eau-dans-Huile-dans- Eau (E/H/E) et des émulsions doubles Air-dans-Huile-dans-Eau (A/H/E). Nous avons montré qu’il est possible de formuler ces systèmes en l’absence de tensioactif lipophile, la phase acalorique étant stabilisée par des cristaux de matière grasse endogènes. Les caractéristiques de ces systèmes telles que la taille des globules gras ou le taux d’encapsulation sont contrôlées en variant la vitesse de cisaillement. De plus, nous avons montré que le procédé peut être adapté à d’autres huiles cristallisables telles que l’huile de palme, de coprah ou encore le beurre de cacao. Nous avons également mis en évidence les propriétés originales des émulsions doubles ainsi formulées, notamment leur caractère thermo stimulable et la résistance au stress osmotique des émulsions E/H/E. Enfin, ces stratégies ont été transposés à l’échelle pilote<br>Yoghurts and ice creams are food materials obtained from dairy emulsions. This study is concerned with the development of strategies for fat reduction in ice creams and yoghurts without altering physico-chemical and organoleptic properties. For that purpose, we first worked on a model dairy emulsion based on anhydrous milk fat dispersed in an aqueous solution containing sodium caseinate. The first approach is based on the increase of the fat droplets’ size induced by an instability occurring in oil-in-water emulsions composed of crystallizable triglycerides: partial coalescence. To induce partial coalescence, low molecular weight surfactants must be added to displace proteins from the interface. We performed a screening of various surfactants according to their ability to induce partial coalescence in a dairy emulsion. We showed that liquid surfactants induced partial coalescence, whereas this phenomenon was prevented when crystallizable surfactants, composed of long saturated fatty acid chains, were added. In this latter case, we provided evidence for the formation of a rigid barrier protecting fat droplets against partial coalescence. The second strategy was based on the incorporation of a fat free fraction in fat droplets. Two systems were developed: Water-in-Oil-in-Water (W/O/W) and Air-in-Oil-in-Water (A/O/W) double emulsions. Both systems were formulated without lipophilic surfactant, the fat free fraction being stabilized solely by endogenous fat crystals. The characteristics of these systems, as the fat droplets’ size and the encapsulation yield were finely tuned by varying the shear rate. We generalized the concept to other crystallizable oils such as palm, coconut oil or cocoa butter. We also evidenced original properties of these double emulsions, especially their resistance to an osmotic stress (W/OW emulsions) and their thermo-responsiveness. Both strategies were finally transposed to the pilot scale

Comme tous les autres acides gras polyinsaturés, les ALC sont sujet à la dégradation oxydative. Dans cet optique, ce projet consistait à caractériser la susceptibilité oxydative de l' isomère 9-cis, ll-trans ALC dans la matière grasse laitière et les matières grasses laitières enrichies en ALC et de suggérer un moyen de le stabiliser dans ces matrices. Les résultats ont permis de constater la vulnérabilité de l' isolnère 9-cis, lI -trans ALC à l' oxydation. 'L' enrichissement en ALC augmente sa stabilité oxydative dû à la formation des acides gras furaniques qui peuvent agir comme antioxydant, probablement ' par une compétition avec les autres acides gras pour réagir avec les molécules d' oxygènes. Par ailleurs, l' d-tocopherol présent dans la matière grasse enrichie par contrôle de la diète favorise une plus grande stabilisation de l' isomère 9-cis, ll-trans ALe comparativement à l'ALC présent dans la fraction de gras laitier obtenu par distillation moléculaire. L' étude des produits secondaires d' oxydation des ALC ont permis"'de confirmer la formation des acides gras furaniques dans les échantillons. Par ailleurs, l 'ajout de l' a-tocopherol à 150 - 600 ppm procurait une stabilisation de l' ALC dans la fraction de gras laitier comparativement aux autres antioxydants étudiés: l'acide citrique et le palmitate d ' ascorbyle.

Ce chapitre résume les principales applications des enzymes dans les procédés de transformation de l'industrie agroalimentaire. Plus précisément, il aborde la transformation dans les secteurs de la boulangerie et de la pâtisserie, de la malterie et de la brasserie, de l'amidonnerie, du lait, des matières grasses, des produits carnés et marins, des arômes et des additifs, ainsi que des jus de fruits et des vins. Pour chacune de ces applications, le procédé et l'étape d'ajout des enzymes sont illustrés.