Le lactate de calcium, un sel de l'acide lactique, est un ingrédient polyvalent dont la production par fermentation ouvre un large éventail d'applications, notamment dans les domaines de l'agroalimentaire et de la cuisine moléculaire. Cet article explore en détail le processus de production par fermentation, ses applications spécifiques, ainsi que les aspects liés à la commercialisation et à la qualité du produit.
Introduction à la Fermentation et au Lactate de Calcium
La fermentation est un processus biochimique fondamental qui permet de transformer des aliments en préservant leurs qualités nutritionnelles. Cette méthode ancestrale, étudiée scientifiquement depuis les travaux de Pasteur en 1866, demeure indispensable dans l’agroalimentaire moderne pour la production de vin, de produits laitiers et de légumes fermentés. Le lactate de calcium est un sel de l'acide lactique naturel produit par la fermentation.
Bases Biochimiques de la Fermentation
La fermentation représente un catabolisme anaérobie où des bactéries et levures transforment le glucose en différents composés, selon la voie métabolique empruntée. Le processus débute par la glycolyse, durant laquelle une molécule de glucose (C6H12O6) est scindée en deux molécules d’acide pyruvique. Cette réaction produit 2 molécules d’ATP et 2 molécules de NADH. Les travaux de Louis Pasteur en 1866 ont démontré que la fermentation résulte de l’action de microorganismes vivants. Eduard Buchner a ensuite prouvé en 1897 que des extraits de levure pouvaient fermenter le sucre sans cellules vivantes, mettant en évidence le rôle des enzymes. Les enzymes impliquées dans ces réactions sont notamment la pyruvate décarboxylase et l’alcool déshydrogénase pour la fermentation alcoolique, et la lactate déshydrogénase pour la fermentation lactique.
Production du Lactate de Calcium par Fermentation
La production de lactate de calcium par fermentation implique plusieurs étapes clés, allant de la préparation du milieu de culture à la purification du produit final.
Préparation du Milieu de Culture
Après la liquéfaction, le glucose est envoyé au réservoir de semences pour ajuster la valeur DS et le pH, la stérilisation et le refroidissement, puis pour la croissance bactérienne. Le glucose de l'atelier de glucose est envoyé au réservoir de fermentation pour ajuster la valeur DS et le pH, la stérilisation et le refroidissement à 35ºC, ajouter de l'azote, la souche et CA(OH)2.
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Fermentation
La fermentation des souches est avec une résistance à haute température et un rendement élevé de production. Ajouter les semences dans le réservoir de fermentation par la tuyauterie stérilisée pour la fermentation avec alimentation en air stérile en continu. Daniel Morabito a étudié la production d'acide lactique par Lactobacillus casei subsp. rhamnosus, en se penchant sur l'influence de paramètres opératoires sur la fermentation lactique. Des expériences ont porté sur l'influence de l'ajout dans le milieu de culture de certains composés (sels minéraux, tween 80 et extrait de levure) par la technique d'impulsion et échelon, du prétraitement appliqué au milieu, des conditions de précultures, du choix de la base régulatrice sur la cinétique microbienne.
Purification et Concentration
Le liquide de fermentation est pompé dans un échangeur thermique de type tube pour chauffer la température à 85~90 ºC avec de la vapeur, puis mélangé avec le floculant préparé dans un mélangeur dynamique, la floculation et la sédimentation sont terminées dans un réservoir de floculation. Il faut faire attention au pH de la cuve de floculation, elle peut être légèrement ajustée avec CA(OH)2 si elle ne répond pas aux exigences. Outre le produit de lactate de calcium, il y a quelques impuretés, comme le mycélium. La filtration des impuretés est la première étape pour s'assurer de la qualité de l'acide lactique. Le mycélium après lavage est vendu à la production d'aliments. Et le filtrat est du lactate de calcium mince pour la concentration. La solution de lactate de calcium ci-dessus est concentrée par l'évaporateur du MVR, afin d'économiser de l'énergie.
Acidolyse et Raffinage
La constante de dissociation du lactate de calcium augmente avec l'augmentation de la concentration en H+ dans des conditions acides, une double réaction de décomposition se produit dans la solution d'acide fort (acide sulfurique), donc le gypse CaSO4 qui est difficile à dissoudre dans l'eau sera produit, et l'acide faible (acide lactique) se dissocie et se dissout en solution, qui est la solution acidolyse. La pompe à vide à anneau d'eau est utilisée pour générer du vide et la différence de pression se forme des deux côtés du chiffon filtrant, afin d'atteindre le but de la séparation de phase solide-liquide. Le CaSO4 est filtré par le filtre à vide du tapis pour obtenir le CaSO4 cristallin pour la vente à la production de gypse. Et l'acide lactique est envoyé à la section suivante. Ajout de carbone actif à la solution d'acidolyse avec agitation pour le décarottage. Puis à la section suivante de la raffinerie. L'acide lactique est décoloré par l'absorption du carbone actif des granules, de manière à être inférieur au chroma. Le filtrat de la section ci-dessus est envoyé aux échangeurs d'ions pour éliminer le cation et l'anion, ainsi que les mauvaises odeurs et les impuretés solubles pour obtenir l'acide lactique raffiné . Après filtrage par le filtre de contrôle, l' acide lactique est envoyé à l'évaporateur pour obtenir une valeur DS élevée du produit. L'acide lactique concentré 50 à 55 % sera ensuite séparé et purifié par le système de distillation moléculaire sous le contrôle d'un débit stable, afin d'obtenir un degré de thermostabilisation de l'acide lactique. Après distillation moléculaire, emballez le produit selon différentes exigences par machine d'emballage
Études Cinétiques et Modélisation
Des études cinétiques ont été réalisées sur la souche utilisée, Lactobacillus rhamnosus. Des fermentations en modes discontinu et continu ont permis d'obtenir les lois et les paramètres cinétiques de la fermentation lactique. Un modèle cinétique a été élaboré et testé sur ces modes de cultures.
Applications du Lactate de Calcium
Le lactate de calcium trouve diverses applications dans l'industrie alimentaire et la cuisine moléculaire.
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Cuisine Moléculaire
Le Lactate de Calcium est l'ingrédient indispensable pour les passionnés de cuisine moléculaire, qu'ils soient professionnels ou amateurs. Il s'agit d'un sel de l'acide lactique naturel produit par fermentation, utilisé principalement pour la sphérification en cuisine moléculaire. Le Lactate de Calcium est idéal pour réussir toutes vos sphérifications, notamment avec l'alginate de sodium. Le Lactate de Calcium est utilisé en synergie avec l'alginate de sodium, il permet d'obtenir des préparations gélifiées en sphères pour des résultats impressionnants.
Industrie Laitière
La fermentation lactique constitue un procédé majeur dans l’industrie laitière française, permettant la production de yaourts et fromages. Les bacteries lactiques transforment le lactose en acide lactique, modifiant ainsi la texture et les propriétés des produits laitiers. La fabrication du yaourt repose sur l’action conjointe de deux souches bactériennes : Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus. Le lait pasteurisé est ensemencé avec ces ferments puis maintenu à 42°C pendant 4 à 6 heures. Les bacteries transforment le lactose en acide lactique, provoquant la coagulation des protéines. Pour les fromages, le processus lactique débute par l’ensemencement du lait avec des ferments spécifiques selon les types. La coagulation s’effectue entre 20°C et 40°C pendant 12 à 48 heures.
Conservation des Légumes
La fermentation des légumes constitue une méthode traditionnelle de conservation alimentaire. La fabrication des légumes fermentés repose sur l’action des bacteries lactiques naturellement présentes sur les végétaux. Le sel joue un rôle fondamental : utilisé à 2-3% du poids des légumes, il favorise la multiplication des bacteries lactiques tout en inhibant le développement des micro-organismes indésirables. La choucroute demeure l’exemple type de légume fermenté en France. Sa fabrication nécessite du chou finement émincé, salé à 2-3%. Après tassage pour chasser l’air, la fermentation dure 3 à 4 semaines jusqu’à obtention d’une concentration en acide lactique d’environ 1,5%.
Aspects Commerciaux et Service Client
La commercialisation du lactate de calcium est soutenue par des services de qualité, notamment en termes de livraison et de support client.
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Qualité et Sécurité Alimentaire
La qualité et la sécurité sont des aspects cruciaux dans la production de lactate de calcium. La réglementation française impose des contrôles réguliers du pH (qui doit être inférieur à 4,5) et de la concentration en sel pour les produits commercialisés.
Garantie et SAV
Le présent article s’applique conformément au Code de la consommation (pour les consommateurs) et au Code civil (pour les professionnels), sans préjudice des règles générales de responsabilité contractuelle.
Consommateurs (B2C)
- Garantie légale de conformité (Articles L217-3 à L217-20 du Code de la consommation) : Durée de 2 ans à compter de la délivrance du bien. Le consommateur peut obtenir, sans aucun frais, la réparation ou le remplacement du bien. Si la réparation ou le remplacement sont impossibles ou disproportionnés, un remboursement ou une réduction du prix est possible. Toute réparation prolonge la garantie de 6 mois (article L217-16). L’immobilisation du bien suspend la durée de garantie.
- Garantie légale des vices cachés (Articles 1641 à 1649 du Code civil) : Le client peut choisir la résolution de la vente (retour + remboursement), ou une réduction du prix. Action possible dans les 2 ans suivant la découverte du vice.
Professionnels (B2B)
La garantie légale de conformité ne s’applique pas aux ventes entre professionnels. Peut s’appliquer : la garantie des vices cachés, uniquement si le client démontre que le défaut était antérieur à la vente et rend le produit impropre à l’usage attendu. Tout retour professionnel nécessite un diagnostic technique préalable et un accord écrit du service SAV. Les frais de retour sont à la charge du client, sauf défaut avéré après expertise.
Garantie commerciale fabricant (si applicable)
Certains produits bénéficient d’une garantie commerciale complémentaire. Sa durée et ses modalités sont indiquées sur la fiche produit, et/ou dans la notice. Cette garantie s’ajoute aux garanties légales, sans les limiter.
Procédure SAV (B2C et B2B)
Avant tout retour, le client doit contacter le service client, obtenir un accord de retour / numéro de dossier, et retourner le produit complet, propre, non endommagé et correctement emballé.
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