Valorisation du lactosérum enjeu économique et sécurité alimentaire : étude de faisabilité pour l'entreprise industrielle FutureWhey

Abstract

En Algérie, l'industrie laitière produit plus de 3,3 milliards de litres de lait cru par an, tout en générant environ 101,5 millions de litres de lactosérum non traité, sous-produit issu des procédés de fabrication fromagère. Cet effluent sous-exploité, riche en protéines solubles et en composés bioactifs, constitue à la fois une ressource nutritionnelle précieuse et une source majeure de pollution organique en raison de sa forte demande chimique en oxygène (DCO). Face à ce double enjeu, cette étude explore la faisabilité de la valorisation du lactosérum doux en concentré de protéines de lactosérum (WPC), un ingrédient à forte valeur ajoutée destiné aux industries agroalimentaire, nutraceutique et pharmaceutique. Le travail repose sur une approche expérimentale intégrant des données de terrain, des procédés de laboratoire et une perspective entrepreneuriale. Le lactosérum doux a été collecté soit directement auprès de laiteries locales, soit produit en laboratoire par coagulation enzymatique du lait cru. Après une filtration grossière pour éliminer les particules solides, le lactosérum a été concentré thermiquement à basse température (55 °C pendant 48 heures) afin de réduire sa teneur en eau tout en préservant l’intégrité des protéines. Une lyophilisation (séchage par cryodessiccation) a ensuite permis d’obtenir une poudre protéique stable et facilement réhydratable. Des analyses physicochimiques (pH, protéines, matières grasses, densité, point de congélation) et des contrôles microbiologiques ont été réalisés sur les matières premières et les produits finis. Le procédé a permis d’obtenir environ 30 g de WPC par litre de lactosérum, avec une excellente solubilité et des propriétés sensorielles conservées. Les résultats valident la reproductibilité technique du protocole ainsi que la qualité nutritionnelle du produit final, avec des teneurs protéiques dans le lactosérum brut supérieures à 2,5 % et une pureté du WPC conforme aux standards industriels. Sur le plan économique, l’utilisation de matières premières peu coûteuses (rejets laitiers) et de procédés modulables offre une alternative compétitive aux importations. Sur le plan environnemental, cette démarche permet une réduction significative de la charge polluante des effluents laitiers, s’inscrivant dans les principes de l’économie circulaire et des politiques nationales de durabilité. Ce travail démontre non seulement la viabilité technique de la production de WPC par des moyens accessibles en laboratoire, mais aussi son potentiel socioéconomique à plus grande échelle. Avec un encadrement réglementaire adapté et un soutien à l’industrialisation, l’Algérie pourrait se positionner comme un acteur régional majeur dans la production d’ingrédients protéiques issus du lactosérum, contribuant ainsi à la sécurité alimentaire, à la réduction des déchets et à la diversification économique.

Abstract In Algeria, the dairy industry produces over 3.3 billion liters of raw milk annually, yet it generates an estimated 101.5 million liters of untreated Whey as a by-product of cheese-making processes. This underutilized effluent, rich in soluble proteins and bioactive compounds, represents both a valuable nutritional resource and a major source of environmental pollution due to its high chemical oxygen demand (COD). In response to this dual challenge, this study explores the feasibility of valorizing sweet Whey into Whey protein concentrate (WPC), a high-value product with applications in the food, nutraceutical, and pharmaceutical sectors. The research follows an experimental approach combining field data, laboratory processing, and startup planning. Sweet Whey was recovered either directly from local dairies or via enzymatic coagulation of raw milk in laboratory settings. After gross filtration to remove particulates, the Whey underwent gentle thermal concentration (55 °C for 48 hours) to reduce water content while preserving protein integrity. This was followed by freeze-drying (lyophilization) to produce a stable, rehydratable protein powder. Physicochemical analyses (pH, protein, fat, density, freezing point) and microbiological quality controls were conducted to assess both raw materials and final products. The process yielded approximately 30 g of WPC per liter of Whey, with excellent solubility and preserved sensory attributes. The results confirm the technical reproducibility and nutritional quality of the final product, with protein levels exceeding 2.5 % in the raw Whey and WPC purity reaching industrial benchmarks. Economically, the use of low-cost raw materials (Whey classified as waste) and scalable unit operations positions the project as a cost-effective alternative to imports. Environmentally, the approach significantly reduces the organic load of dairy effluents, aligning with circular economy principles and national sustainability goals. This work demonstrates not only the technical viability of producing WPC through accessible labscale methods but also its broader socioeconomic potential when deployed in semi-industrial settings. With adequate regulatory frameworks and support for scale-up, Algeria could emerge as a regional leader in the production of Whey-based protein ingredients, contributing to food security, waste reduction, and economic diversification.