Transformation Fromagere
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Transcript of Transformation Fromagere
Objectif d’une fermentation :
– Production de biomasse (levures, bactéries lactiques, protéines d’organismes cellulaires)
– Dégradation de matière (dépollution, compostage de déchets, dégradation d’hydrocarbures…)
– Biosynthèse de molécules (aromatiques, acide acétique, énergie (éthanol, méthane), acides aminés…)
La fermentation lactique
• Définition : transformation du lactose en acide lactique sous l’action de microorganismes spécifiques appelés bactéries lactiques
• Objectif de la fermentation lactique : Les bactéries dégradent lactose pour produire de l’énergie intracellulaire
La fermentation lactique
• Implications non laitières :– Légumes fermentés : choucroute,
conserves de légumes…– Produits carnés fermentés : saucissons,
saucisses, certains jambons– Fermentation malolactique en œnologie– Fabrication d’ensilages – Production d’acide lactique (pour
médicaments, conservateur, tannerie…)– Production de ferments lactiques
La fermentation lactique
• Implications laitières :– Production d’acide lactique
goût, acidification, limitation des contaminations par les microorganismes indésirables
– Elaboration des propriétés organoleptiques par production de composés d’arôme et action sur la texture
– Action sur la valeur nutritionnelle du lait : modifications de teneur azotée, teneur en lactose, vitamines
– Rôle potentiel dans la santé humaine : rôle probiotique,…
La fermentation lactique
Production industrielle de ferments lactiques
• Applications principales :– Industrie laitière, transformations de lait à la ferme– Œnologie– Panification– Légumes fermentés– Produits carnés fermentés– Ensilage
• Principaux producteurs :-Chr Hansen (Danemark) -Rhodia Food (France)-Wiesby (USA) -SKW Biosystems
• Chiffre d’affaire :275 millions d’euros en 1999 Dont près de 50% en France
La fermentation lactique : Les bactéries lactiques
Produit Souches utilisées
Fromages Lactococcus lactis lactis Lactococcus lactis cremorisLactobacillus helveticus et caseiLeuconostoc spp
Yaourt Streptococcus thermophilusLactobacillus bulgaricus
Saucisses fermentées
Lactobacillus plantarum, Pediococcus brevis
Choucroute Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum
Vin Oenococcus oeni, Lactobacillus plantarum
Les bactéries lactiques
Lactococcus lactisPhoto M. Rousseau/INRA
Leuconostocs
(en haut à droite)Photo M. Rousseau/INRA
La fermentation lactique : Les bactéries lactiques
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Nombre de bactéries (logarithme)
1 : phase de latence 2 : phase de croissance exponentielle
3 : phase stationnaire 4 : phase de déclin
temps
• Facteurs influençant la croissance : – Facteurs physiques :
• Température • Activité de l’eau
– Facteurs chimiques : • Concentration en lactose• Concentration en éléments minéraux (sels, métaux) et
en vitamines• Concentration en oxygène dissous• pH • Concentration en acide lactique
La fermentation lactique : Les bactéries lactiques
• Facteurs influençant la croissance – Facteurs physiques : la température
T° opt de croissance
Bactéries
18-30°C Leuconostocs
27-32°C Lactocoques30-35°C Lactobacilles mésophiles
25-40°C Pédiocoques
35-38°C Lactobacillus acidophilus
39-46°C Streptococcus thermophilusLactobacilles thermophiles
Pour avoir une activité suffisante, les bactéries lactiques doivent donc être au moins à 20-22°C
La fermentation lactique : Les bactéries lactiques
• Facteurs influençant la croissance – Facteurs physiques : l’activité de l’eau
Représente la fraction de l’eau libre du produit, c’est à dire non liée chimiquement ou physiquement aux molécules telles que les sels, les sucres ou les protéines
(0 : totalement déshydraté 1 : eau pure)Influence sur le métabolisme microbien :
si aw < 0,95 : pas de croissance bactériennesi aw < 0,70 : pas de croissance microbienne du tout
ajout de sel ou égouttage chute de l’activité réduction du développement de la flore
La fermentation lactique : Les bactéries lactiques
• Mécanisme : Par le biais de la production d’acide lactique (év
par acétique, citrique,…)
Chute du pHAugmentation Calcium solubleExtrémités négatives des micelles
neutralisées (Chute potentiel électrique des micelles )
Modification de la structure des micelles
La coagulation lactique
La fermentation lactique en pratique
• Pour vous donner une idée de ce que peut faire la fermentation lactique sur le lait, vous pouvez– Ajouter un peu de jus de citron ou de vinaigre dans du lait
tiède (pour simuler l’acidification)– Observer– Vous devez voir le lait cailler (des grumeaux
apparaissent).C’est en simplifiant le principe de fabrication du yaourt. Cette expérience marche aussi avec du lait écrémé.
Mais comment l’expliquer ???
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répulsion
Avant acidification
La coagulation lactique
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Acide lactique
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
Acide lactique
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
Neutralisation des charges négatives
Après acidification
La coagulation lactique
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Acide lactique
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
Acide lactique
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
Point isoélectrique à 20°C : pH 4,6
Neutralisation des charges négatives
Calcium
Calcium
Calcium
Calcium
Calcium
Solubilisation du calcium
À pH 5,7, 50% du Ca
colloïdal est solubilisé
La coagulation lactique
Neutralisation des charges négatives
Solubilisation du calcium
Attraction des micelles et formation de liaisons hydrogène Le yaourt
Perte d’eau
Expulsion de sérum
Après acidification
La coagulation lactique
• Facteur température : – T°< 5°C pas de coagulation, simple
augmentation de la viscosité– T° augmente pH isoélectrique
(neutralisation des charges) augmente Importance de la température de caillage
D’où la différence que l’on peut observer si on refait l’expérience du vinaigre dans le lait sur du lait froid et du lait
tiède !
Le premier a beaucoup plus de mal à cailler que le second
La coagulation lactique
Composants du lait avant acidification :
suspension
Composants du lait après acidification :
précipitation
acidification
La coagulation lactique
Propriété des gels lactiques :• Réversibles : augmentation pH
« décoagulation » partielle• Perméables : circulation du
lactosérum facile• Peu de calcium lié aux
micelles : élimination du sérum entraîne quasiment tout le calcium
• Très faibles liaisons, pas de cohésion caillé mou pas de fabrication de fromage mais yaourts, laits fermentés
La coagulation lactique
= Coagulation des caséines par coagulation lactique, favorisée par T°=40°C
• Travailler avec matériel et mains propresce qu ’il faut (vous pouvez le faire chez vous si vous avez une yaourtière ou un four capable de garder la température de40°C :
–1 litre de lait–1 yaourt nature 125 ml non sucré(apporte les bactéries nécessaires pour acidifier le lait)–facultatif : 1/2 verre de lait en poudre pour avoir des yaourts plus fermes car plus de matière sèche
La coagulation lactique:fabrication de yaourt
• Méthode : – faire bouillir le lait (éviter les contaminations)– laisser refroidir jusqu ’à 40°C– dissoudre le lait en poudre dans un peu de lait
tiède– dans un 2è récipient mélanger le lait restant avec
le yaourt– mélanger les 2 récipients – transvaser dans les pots de yaourt et les placer
dans une étuve à 40°C pendant 4 à 5 heures
La coagulation lactique:fabrication de yaourt