Fabrication de la whey protéine

On distingue deux types de lactosérum :

• le lactosérum doux qui provient de la coagulation du lait à pH 6,6 (comme par exemple, lors de la fabrication du fromage cheddar ou de l’emmental).
• le lactosérum acide qui s’obtient à partir de la production de fromage à pâte molle (par exemple, fromage en crème, camembert, ou petit suisse), après la coagulation acide du lait, et, dans le cas du fromage blanc, avec le chauffage du caillé.

Le lactosérum contient diverses protéines ayant, par conséquent, plusieurs propriétés fonctionnelles, et donc de multiples utilisations possibles. Les protéines principales de ce lactosérum sont la β-Lactoglobuline et l’α-Lactalbumine.

Elles représentent environ 70% du total des protéines du lactosérum et sont responsables de l’hydratation, gélification, et propriétés de surface active (propriétés émulsifiantes et de formation de mousse) des ingrédients à base de protéines du lactosérum. Ces protéines sont utilisées également pour leurs propriétés nutritionnelles et thérapeutiques dans les régimes à basses calories.

Les différences entre la whey d’origine fromagère et la whey d’origine laitière

La whey d’origine fromagère est fabriquée à partir de sous-produits de l’industrie fromagère, des sources qui peuvent être altérées selon les divers traitements utilisés pour la production du fromage.

La whey d’origine laitière est fabriquée à partir de lait entier, source non dénaturée donc et qui permettrait d’obtenir des produits d’une meilleure qualité.

PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UNE WHEY ISSUE DE PROTÉINES FROMAGÈRES

La première étape implique de commencer par trouver une vache prête à donner un peu de lait !?

Heureusement, la plupart des vaches laitières jouent parfaitement ce rôle en se laissant traire deux ou trois fois par jour. Le lait cru est collecté et refroidi à 4 degrés. Il est ensuite transporté à la fromagerie en utilisant des camions frigorifiques pour assurer une température fraîche et constante.

À l’usine de fabrication, le lait va subir une série de tests pour vérifier qu’il est propre à la consommation. Normalement, le lait est alors pasteurisé à des températures supérieures à 70 degrés. Cela dénature la protéine de petit-lait et la rend également moins susceptible de provoquer des allergies.

Le lait doit être caillé afin de produire le fromage. Cela peut être accompli par l’une des deux méthodes de caillage. Lactique et par stimulation, les deux impliquent l’addition d’enzymes et d’autres composés au lait. Cela produit le « caillé », un produit solide et liquide. Le lactosérum est le liquide restant. Cette substance jaunâtre opaque est collectée et filtrée pour éliminer une partie du lactose et d’autres éléments indésirables.

Une filtration s’en suit, et le petit-lait liquide est mis dans une tour d’échange d’ions. Ceci est un procédé (parmi tant d’autres et le plus décrié) qui utilise le chlorhydrate et l’hydroxyde de sodium pour en extraire les protéines. La protéine de lactosérum est en outre concentrée et purifiée. La protéine de lactosérum a été considérablement affinée, mais des précautions ont été prises pour veiller à ce qu’elle ne soit pas complètement décomposée.

La protéine de lactosérum est maintenant beaucoup plus concentrée, mais reste sous forme liquide. L’eau qui reste doit être retiré et cela est réalisé en plaçant le petit-lait liquide concentré dans une tour de séchage. Lorsque le liquide a été évaporé et que la poudre de lactosérum reste, le produit sera prêt à l’emballage.

DES WHEYS NON-DÉNATURÉES ISSUES DE PROTÉINES LAITIÈRES

De manière générale vous trouvez sur le marché, des protéines en poudre issues de sous-produits de l’industrie fromagère (ce qui n’est en rien un drame comme on pourrait vous le faire croire) et des protéines en poudre issues directement du lait de vache.

Protéine fromagère : comme je l’ai expliqué précédemment, la whey provient du petit-lait qui est éliminé du fromage pendant sa fabrication. C’est la partie liquide issue de la coagulation du lactosérum produit par précipitation à chaud du lactosérum ou d’un mélange de lactosérum et de lait ou de crème, avec ou sans adjonction d’acide. A la fabrication peuvent être ajoutées selon les méthodes utilisées, des bactéries lactiques ou des enzymes pour faire cailler le lait ou par un procédé d’acidification par filtration d’échangeurs à ions pour être concentré et purifié (ce qui est actuellement un des procédés de fabrication des plus qualitatif qu’il existe).

Le produit obtenu par coagulation du lactosérum peut être affiné ou non affiné. La teneur en lactose de ces fromages est relativement faible, leur couleur varie du blanc au jaunâtre. C’est donc un sous-produit de la fabrication du fromage.

Protéine laitière : la whey peut également être issue directement du lait, dans ce cas le lait est filtré plusieurs fois par différents processus mécaniques pour supprimer graisses et glucides pour ensuite être déshydratée.

Quelles sont les protéines les plus qualitatives ?

Actuellement, les méthodes de filtrations sont de plus en plus efficaces et ne portent pas atteinte à la nature qualitative et à la richesse en acide aminés des protéines. Des wheys comme la Zero Carb/Zero Fat IsoGreat de Scitec Nutrition (un isolat) sont sorties après analyses comme être une des wheys les plus pures du marché, sans sucres, ni graisses, ni lactose et riche en acide aminés.

C’est également la raison pour laquelle nous recommandons d’ignorer les provenances des wheys (protéines issues du lait ou du fromage), jusqu’à preuve du contraire les différences sont peu significatives pour s’y attarder et dans 99 % des cas il vous sera impossible d’en faire la distinction à l’achat comme à la consommation.

De plus, à l’heure actuelle rien ne prouve véritablement que les GMP posent un problème comme on voudrait vous le faire croire sur les réseaux sociaux (bien au contraire, les GMP auraient des effets bénéfiques sur l’organisme) – lire mon article : Les GMP sont-ils toxiques dans la whey ?

En revanche, nous vous conseillons de choisir une whey avant tout en fonction de votre tolérance au lactose et de votre facilité à la digérer (évidemment nous concevons que le goût, la texture a également une place importante dans votre choix de whey protéine).

Pour les moins tolérants au lactose, un hydrolysat ou un isolat sera conseillé, pour les plus tolérants, un concentré de whey fera très bien l’affaire pour tout type de régimes, tout au long de l’année.

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LES DIFFÉRENTS PROCÉDÉS DE FILTRATION

Par précipitation thermique

Le chauffage d’un lactosérum doux à 85-100°C pendant 30 min », acidifié dans la zone du point isoélectrique des protéines, lavé, centrifugé, puis séché permet de récupérer 95% des protéines et d’obtenir un produit contenant au moins 80% de protéines. Cette méthode dénature complètement les propriétés naturelles des protéines et pouvant même aller jusqu’à une perte des valeurs nutritionnelles des protéines.

La filtration céramique ou micro-filtration

Ce procédé d’extraction est le même que l’ultra filtration, là ou il diffère est dans la séparation des protéines de lait du liquide. Cette méthode permet de récupérer plus de protéines. Les membranes utilisées pour la filtration sont plus grosses pour la micro-filtration que pour l’ultra-filtration. En plus on utilise ici une technique sous pression opérée à froid dans des filtres en céramiques pour préserver la qualité des protéines. Une opération qui ne nécessite pas l’utilisation de produits chimiques et permet de récupérer un produit de la manière la plus naturelle possible en préservant le mieux possible la qualité des protéines. La micro-filtration favorise aussi l’élimination des micro-­organismes indésirables dans le lait.

La filtration sur membrane (ou ultra-filtration) recommandée par le Conseil européen de l’Information sur l’Alimentation (EUFIC)

L’ultrafiltration du lait constitue la première innovation réelle de l’histoire de la fabrication du fromage. Ce procédé de séparation sur membrane est apparu dans les années 60, et offre des avantages non négligeables aux fabricants et aux consommateurs. Certains des nutriments (glucides, vitamines et minéraux solubles) que  l’on  trouve  dans  le  lait  disparaissent  du  lactosérum  au  cours  du  processus  de  fabrication  du  fromage.  Ces  pertes  ont  des  répercussions  considérables  sur  l’économie  du  processus  de  transformation.

L’ultrafiltration  est  un  moyen  efficace  de  récupération  de  ces  produits  dérivés,  qui  peuvent  ensuite  être  utilisés  dans  la  fabrication  d’autres  produits  alimentaires, car elle permet de récupérer les protéines de whey non dénaturées et à des concentrations correctes sans chauffer le lactosérum. L’ultra-filtration consiste a séparer, sous pression, les macromolécules en solution selon leur taille en employant une membrane appropriée.

L’avantage principal de cette méthode est la non-dénaturation des protéines et des enzymes au cours de la concentration ce qui permet donc de saisir les micro fractions de protéines biologiquement actives comme de la bêta-lactoglobuline, de l’alpha lactalbumine, de l’albumine de sérum bovin, de l’immunoglobuline G, de la lactoferrine et de la glycomacropeptides.

La filtration par chromatographie d’échange d’ions (peut être utilisé par certaines marques pour fabriquer leur isolat de whey)

Cette méthode de filtration est très récente et très puissante. Néanmoins, ce procédé nécessite l’utilisation de produits chimiques.

Par la suite, la solution est retirée et la résine est déchargée grâce à un courant électrique. Ce qui a pour effet de libérer les protéines de whey qui sont ensuite récupérées suite à une solution d’acide chlorhydrique. L’échange d’ions est une technologie puissamment efficace pour l’élimination d’impuretés dans des solutions diverses.

Vous retrouvez cette application dans de nombreux autres domaines :

• Adoucissement de jus sucrés de betterave avant évaporation
• Décoloration de sirops de canne
• Séparation chromatographique de glucose et fructose
• Récupération de polyphénols destinés à l’industrie alimentaire
• Extraction d’antibiotiques et d’autres substances dans des bouillons de fermentation
• Purification d’acides organiques
• Résines en poudre utilisées dans les formulations pharmaceutiques

L’avantage de cette méthode est la quasi-absence dans le produit fini de lipides résiduels et d’agents oxydants (fer, cuivre). Leurs propriétés de conservation sont supérieures en raison de l’absence de développement de saveurs indésirables.

La filtration sur gel

Elle consiste à séparer les molécules selon leur taille.

Un lactosérum concentré, centrifugé, filtré et appliqué sur une colonne contenant un gel est séparé en deux fractions. La première contient les protéines, qui n’ont pu pénétrer le gel en raison de leur taille, et la seconde le lactose et les minéraux. Après concentration et séchage, le produit final contient 30 à 80% de protéines. Ce procédé est peu voir très peu utilisé industriellement, il est trop coûteux et son rendement est faible, sans compter que la concentration en protéines dans le produit fini est faible.

Whey issue du lait ou du fromage – Comment le savoir ?

J’ai la chance de travailler avec des marques soucieuses de la qualité de leur produit. Mieux encore, elles donnent toute transparence quant aux ingrédients qu’elles utilisent à la fabrication de leur whey.

Vous pouvez donc trouver facilement sur le site Olimp et Scitec, tous les détails des suppléments, leurs compositions, les normes Iso de fabrication et leurs gages de qualités.

Il est vrai que la nouvelle mention apparue récemment sur les étiquettes (issue du lait) n’indique rien d’objectif et ne nous donne au final aucunes sécurités quand à la provenance des protéines.

Pour ça j’ai posé la question aux marques avec lesquelles je travaille, qui m’ont confirmé qu’elles n’utilisaient pas de protéines issues de l’industrie fromagère.

Que retenir de ces différentes méthodes de fabrication ?

Les wheys d’origines fromagères ou laitières sont quasiment de la même qualités, cependant certaines marques se battent pour dire que les unes sont plus riches en acides aminés, et en fractions de peptides non dénaturées que les autres.

Les analyses montrent qu’en utilisant la *filtration par échange d’ions, certaines fractions de protéines ne sont pourtant pas préservées, notamment les glycomacropeptides, les lactoferrines, et autres fractions de peptides qui ont des fonctions intéressantes pour la santé, la digestion, le système immunitaire.

*Les isolats de wheys obtenus par échange d’ions ont également une moins forte contenance en minéraux comme le calcium, le magnésium, le potassium. Le comble pour une des technologies d’extraction dés plus récente et dés plus moderne, non ?

Quel que soit le mode d’obtention (soit par procédé traditionnel de fabrication fromagère, soit par séparation membranaire des caséines) la composition et la répartition en protéines présentes dans le lactosérum est globalement identique, même si certains composés ne se retrouvent pas selon les cas (par exemple : le glycomacropeptide est présent dans le lactosérum doux, car il est libéré à partir de la k-caséine pendant la production de fromage, mais est très difficile à trouver dans le lactosérum acide).

Pour aller plus loin, je vous invite à découvrir l’article : Tout savoir sur la whey : interview d’un fabricant de protéines.

FABRICATION DE LA WHEY PROTÉINE – CONCLUSION

Disons le, c’est surtout la méthode de récupération de la matière première qui dérange le plus les consommateurs. Savoir que les industriels peuvent utiliser des produits chimiques pour la fabrication des wheys est psychologiquement un frein alors que nous avons vu que ces mêmes procédés sont utilisés dans bien d’autres cas sans que rien ne prouvent qu’ils aient une incidence délétère sur la santé (pour aller plus loin je vous invite à lire mon interview d’un toxicologue).

Finalement, il n’est pas si simple de dire si oui ou non une protéine est de meilleure qualité qu’une autre. En effet, tout dépend des processus utilisés par les fabricants, dont on en sait difficilement quelque chose. Les marques gardent précieusement leurs secrets de fabrication. On peut espérer que cela changera dans les années à venir dans le souci de satisfaire la demande du consommateur soucieux de toujours plus de sécurité. Ce qui me paraît être sensé !

En attendant les puristes devront favoriser une protéine qui a été extraite par une technologie avancée et récente (micro-filtration, ultra-filtration), permettant ainsi l’obtention d’une whey sans impuretés, avec une forte teneur en protéines et en acides aminés. Autrement à moins de demander au fabricant de whey ou que ce soit noté sur l’emballage il est impossible de faire une quelconque distinction.

Pour finir cet article, je tiens à préciser qu’il parait évident aujourd’hui que nous en avons pour notre argent comme dans tous les domaines. Moins cher vous achèterez vos protéines et moins vous pouvez prétendre acheter de la qualité « haut de gamme ». C’est ce qu’on pourrait penser, et pourtant c’est loin d’être le cas. Même si les qualités élevées de protéines engagent l’utilisation de méthodes d’extraction plus coûteuses, le prix de vente final n’est pas un gage de qualité pour autant. Certains pouvant ainsi vous faire croire à tort à des produits haut de gamme en vendant leurs produits bas de gamme à des prix élevés. Le prix ne fait pas tout, c’est donc évident.

Au final, pour savoir si une whey est meilleure ou pas, il faut vérifier sa composition, trouver  (si possible) la méthode de filtration utilisée pour l’extraction de la whey, analyser les additifs et les différents ingrédients qu’elle contient, c’est en faisant cet effort que vous pourrez répondre à cette question.