Trop de lait est lancé, ce qui était un problème bien avant cette période de pandémie d’insécurité alimentaire mondiale. On estime qu’un gallon de lait sur trois est gaspillé en Amérique, selon les données du département américain de l’Agriculture de la décennie précédente.
Un groupe de scientifiques, dont un actuellement à l’Université de Washington à St. Louis, a utilisé des modèles mathématiques pour intégrer les connaissances de plusieurs disciplines – production et transformation du lait, microbiologie et chaîne d’approvisionnement – s’efforçant ainsi de s’attaquer à un problème vieux de plusieurs siècles : le lait avarié.
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Leurs recherches, en particulier, ont trouvé deux stratégies principales qui pourraient être utilisées au début de la chaîne d’approvisionnement du lait – à la ferme et dans l’usine de transformation – pour empêcher les bactéries psychrotolérantes (croissant à froid) formant des spores de contaminer et de se détériorer prématurément. Le Lait:
- Paiements de primes tels que primes (ou pénalités) basées sur un nombre de bactéries nuisibles inférieur (ou supérieur) dans le lait cru ;
- Investir dans les technologies de réduction des spores au niveau de la transformation.
Leur étude, concluant que l’adoption des deux stratégies pourrait améliorer la durée de conservation du lait entre une demi-journée et 13 jours, a été publiée dans l’une des revues Frontiers, Frontières dans les systèmes alimentaires durables.
« En général, je dirais qu’il ne s’agit pas d’un problème d’ordonnance unique pour tous », a déclaré Fouough Enayaty Ahangar, un nouvel enseignant en optimisation de la chaîne d’approvisionnement à l’Olin Business School. « Les résultats de nos modèles d’optimisation démontrent que la combinaison optimale d’interventions dépend fortement des caractéristiques de chaque transformateur laitier individuel. Ces caractéristiques incluent le volume de lait transformé et la qualité du lait cru fourni. Par conséquent, nos modèles d’optimisation fournissent de nouveaux outils de décision dont les processeurs individuels peuvent bénéficier et déterminer la meilleure stratégie pour leur installation.
À l’intersection de la science alimentaire, de la médecine démographique et vétérinaire, et de la chaîne d’approvisionnement se trouvent des bouteilles de lait, créant un problème mondial plus elles restent longtemps. Enayaty Ahangar a donc fait équipe avec des chercheurs de son ancienne institution – Sarah Murphy, Nicole Martin, Martin Wiedmann et l’auteur principal Renata Ivanek à l’Université Cornell – pour tester les stratégies via la modélisation.
Cette étude a ciblé le problème de la détérioration prématurée du lait causée par des bactéries — Bacillus sp. et Paenibacillus sp. — qui pénètrent dans le lait cru dans les fermes et dont les spores résistantes peuvent survivre à la pasteurisation. (Il existe une pasteurisation alternative, mais elle coûte plus cher et les consommateurs se plaignent du goût du lait après avoir subi les températures plus élevées utilisées.)
En comparant leurs résultats avec les données du ministère de l’Agriculture de 24 États et sur la base d’une vache produisant 64 livres ou 15 demi-gallons de lait par jour, l’équipe a mené 24 études de cas – ou généré des instances, comme ils les appelaient – en examinant la taille du processeur, le nombre de producteurs de lait dans la chaîne d’approvisionnement et l’horizon de planification, c’est-à-dire dans cinq et dix ans.
Paiements de primes ou interventions au niveau de la production : Les agriculteurs doivent être encouragés à mettre en œuvre des correctifs et à améliorer les processus dès le départ – en commençant par le lait des mamelles de la vache – s’ils sont récompensés pour un lait constant de haute qualité en termes de contamination par les bactéries sporulantes et pénalisés pour un lait de mauvaise qualité. .
Des contrats similaires à cette directive sur les bonus/malus existent déjà pour les produits d’élevage américains tels que les œufs et le poulet, ont noté les auteurs. Dans cet article, les chercheurs proposent un nouveau système de bonus/malus flexible basé uniquement sur le nombre initial de spores du lait cru à la production.
Investissement de réduction des spores ou interventions au niveau de la transformation : Les entreprises de transformation du lait savent que les technologies telles que la microfiltration et la bactofugation sont coûteuses à acquérir, à installer et à exploiter. Mais cette recherche a illustré comment l’utilisation de ces deux approches, y compris une troisième méthode de double bactofugation, était le moyen le plus efficace à long terme d’éliminer les bactéries sporulantes du lait.
Leurs modèles prédisaient, en utilisant de telles interventions et investissements au niveau de la transformation, que la durée de conservation du lait augmenterait à tous les niveaux. Cette durée de conservation améliorée — définie comme le premier jour où 5 % des emballages de lait portent une numération bactérienne spécifique — variait de 20 à 26 jours (pour les petites usines de transformation) à 28 à 31 jours (moyenne) à une moyenne de 34 jours (grande ).
« L’industrie laitière accorde de plus en plus d’attention à l’importance d’utiliser du lait cru à faible teneur en spores pour produire des produits laitiers de haute qualité, mais il n’existe aucun plan pour les décideurs de l’industrie sur la façon d’y parvenir » Murphy mentionné. « Il est important de noter que notre étude contribue à la conversation sur la manière dont l’industrie peut investir dans les producteurs laitiers et les technologies et fournit des outils susceptibles d’aider les décideurs de l’industrie.
« Notre objectif était principalement de savoir comment le processus peut mieux allouer son budget pour prolonger la durée de conservation de son lait transformé », a déclaré Enayaty Ahangar.
En bref, la recherche a montré que les transformateurs moyens et grands pouvaient mettre en œuvre des interventions et améliorer la durée de conservation de leur lait jusqu’à 13 et 12 jours, respectivement.
«Travailler avec l’école vétérinaire de Cornell, l’une des meilleures des États-Unis, a été une expérience incroyable pour moi», a déclaré Enayaty Ahangar, ingénieur industriel de formation et spécialiste de l’optimisation. « J’ai pu travailler avec des épidémiologistes, des microbiologistes, des scientifiques de l’alimentation, des gens d’écoles de commerce…. Et parce que nos nouveaux modèles d’optimisation intègrent des méthodes et des connaissances de plusieurs disciplines, je pense que notre article a le potentiel d’être un bon point de départ pour de nombreux autres projets de recherche dans les industries alimentaires.
« L’objectif ultime de notre recherche est de soutenir le développement d’une chaîne d’approvisionnement de production laitière durable, où les déchets de lait sont réduits d’une manière rentable pour tous les acteurs du continuum de la production et de la consommation alimentaires et sont socialement acceptables et respectueux de l’environnement. , a déclaré Ivanek. « Les outils d’aide à la décision tels que les modèles mathématiques de détérioration du lait développés grâce à l’effort de recherche multidisciplinaire de cette étude font partie intégrante de ce voyage. »
Wiedmann a ajouté : « Ce projet poursuit le développement d’outils numériques pour les chaînes d’approvisionnement laitières et alimentaires, qui joueront un rôle important en tant qu’outils d’aide à la décision pour les industries alors qu’elles continuent d’améliorer la productivité et la durabilité des aliments nutritifs. »
La source: Université de Washington à Saint-Louis
