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Jun 10, 2023

Analyse comparative de la qualité et faisabilité économique d'une unité de transformation de yaourt à assistance solaire pour une chaîne de valeur laitière décentralisée

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 6878 (2023) Citer cet article 842 Accès aux détails des mesures En raison du manque d'installations de transformation du lait à la ferme, les producteurs laitiers doivent vendre du lait cru,

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 6878 (2023) Citer cet article

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En raison du manque d’installations de transformation du lait à la ferme, les producteurs laitiers doivent vendre du lait cru, ce qui entraîne des compromis économiques et qualitatifs. L'étude a comparé la qualité du yaourt transformé dans une unité de transformation de yaourt à assistance solaire avec la chaîne de valeur du lait existante et sa faisabilité technico-économique. Pour cela, une étude expérimentale a été réalisée dans laquelle quatre approches différentes de transformation du lait ont été comparées. Les attributs de qualité du lait transformé comme les matières grasses (5,283 %), les solides non gras (9,0833 %), les sels (0,6833 %), les protéines (3,8 %), le lactose (4,1 %), les matières solides totales (14,383 %), le pH ( 6,87), la densité (1,031 kg/L) et le point de congélation (− 0,532 °C) ont été trouvés dans les plages standardisées. De même, pour le cas du yaourt, ces attributs ont été trouvés comme étant les matières grasses (5,5 %), les solides non gras (8,683 %), l'acidité (0,93 %), le lactose (4,73 %), les solides totaux (14,183 %), le pH ( 4,3433), densité (1,039 kg/L), synérèse (9,87 mL/100 g), plage de numération de S. thermophilus (10,18 à 10,30 log ufc/mL) et plage de numération de L. bulgaricus (10,26 à 10,34 log ufc/mL). De plus, aucune détection du nombre de coliformes dans le yaourt transformé à l’énergie solaire a confirmé l’idée actuelle d’effectuer trois processus de chauffage, de fermentation et de refroidissement dans une seule unité. Sur la base des sources d'énergie utilisées, la période de récupération a été calculée entre 1,3 et 9 ans avec une durée de vie prévue de 15 ans, tandis qu'en termes de profit du produit, la période de récupération était estimée à 1,78 an. Le coût de transformation par litre de lait pour la production de yaourt a été calculé à 0,0189 USD. Compte tenu des économies d’émissions de CO2, il est prévu qu’une unité de transformation de yaourt alimentée à l’énergie solaire puisse générer 107,73 MWh d’énergie utile au cours de sa durée de vie sans émission de CO2.

Le yaourt est l’un des produits laitiers fermentés les plus anciens et il est largement consommé dans le monde entier. Il contient beaucoup de protéines, de calcium et de vitamines. Les bactéries productrices d'acide lactique, telles que S. thermophilus et L. bulgaricus, ou d'autres bactéries au métabolisme mutuellement complémentaire, fermentent le yaourt1. Le yaourt nature a une délicate saveur de noisette et une texture gélatineuse onctueuse et visqueuse2. Les bactéries lactiques fermentent le lactose, produisant de l'acide lactique, du dioxyde de carbone, de l'acide acétique, du diacétyle, de l'acétaldéhyde et une variété d'autres composés qui donnent au yaourt sa saveur distincte3. Hamdan et al.4 ont découvert qu'un mélange 1:1 de L. bulgaricus et de S. Thermophilus produisait une teneur élevée en acétaldéhyde dans le lait. Cependant, produire un yaourt sûr et de haute qualité nécessite un traitement méticuleux. En réalité, même une petite quantité de contamination peut dégrader la qualité du yaourt et avoir de graves conséquences sur la santé des consommateurs.

Le Pakistan produit plus de 59,666 millions de tonnes de lait par an, ce qui le place au troisième rang mondial après l'Inde et les États-Unis5, la majorité des producteurs étant de petits agriculteurs (> 80 %). Malheureusement, seulement 5 % de ce lait est transformé, le reste étant manipulé par des laitiers souvent insalubres et posant d’importants problèmes de santé. En raison du manque d’installations de transformation, 15 à 19 % du lait total produit dans le pays est gaspillé, tandis que le reste est mal géré6. Le yaourt est un produit laitier populaire non seulement dans le sous-continent indo-pakistanais, mais aussi dans le monde entier : la production de yaourt a augmenté de 8,3 × 106 tonnes entre 1990 et 2015 aux États-Unis7. Au Pakistan, le yaourt représente plus de 70 % de tous les produits laitiers fermentés8, bien que la fermentation du lait reçoive moins d'attention afin d'améliorer la durée de conservation, l'arôme et le contenu nutritionnel. Le tableau 1 répertorie les principaux pays producteurs de lait5 et de yaourt9.

Malheureusement, plusieurs adultérants chimiques et microbiologiques dégradent la qualité du lait tout au long de la transformation et tout au long de la chaîne d'approvisionnement10,11,12,13,14. Dans les pays en développement, les systèmes de production et de distribution du lait sont encore très traditionnels et dominés principalement par le secteur privé informel, composé de divers agents tels que producteurs, collecteurs, intermédiaires, transformateurs, commerçants et laiteries, chacun d'entre eux jouant un rôle spécialisé. à un point précis de la chaîne d’approvisionnement15. Pratiquement, à chaque étape du processus de commercialisation, il n’y a quasiment aucun test16. La majorité des entreprises laitières des zones urbaines sont exposées à la poussière et aux insectes, et seule une poignée d’entre elles sont équipées de réfrigération. Les conteneurs de transport sont insalubres et la falsification du lait constitue une préoccupation majeure dans la chaîne d'approvisionnement en lait périurbaine. Cependant, en raison des clients du pays soucieux des prix, la demande de lait cru et de ses produits, tels que le yaourt, est plus élevée que celle de lait transformé et de ses produits17. En raison de la consommation généralisée de lait et de produits laitiers, ces produits constituent des cibles possibles de falsification, avec un gain financier pour les producteurs peu scrupuleux18.