Soutenance mémoire
Caractéristiques des laits crus et transformation fromagère
La matrice lait cru
Le règlement (CE) n°853/2004 définit le lait cru comme le lait produit par la sécrétion de la glande mammaire d’animaux d’élevage et non chauffé à plus de 40ºC, ni soumis à un traitement d’effet équivalent.
Caractéristiques physico-chimiques
Le lait cru est une matrice complexe, constituée en grande majorité d’eau (environ 90%). Son pH est compris entre 6,6 et 6,8 et sa densité entre 1,030 et 1,034. Il est constitué de ce que l’on nomme une solution vraie, qui regroupe les protéines solubles, les minéraux, les vitamines et les sucres, et d’une solution colloïdale, comprenant les protéines non solubles que sont les caséines. Les concentrations de ces différents composants sont dépendantes de très nombreux facteurs dont l’espèce animale, la race, l’alimentation mais aussi l’environnement ou encore la saison.
Le sucre majoritaire dans le lait est le lactose. Il est présent à hauteur de 48 g/L en moyenne, et représente le seul sucre libre dans cette matrice. Son hydrolyse sous l’action de la b-galactosidase (ou de la phospho-b-galactosidase) libère du glucose et du galactose (ou du galactose-6-phosphate).
Les lipides
La matrice laitière est composée de matière grasse (de 3,5 à 4%), et notamment de lipides retrouvés sous forme de globules gras. ainsi que leurs proportions. Ceux-ci sont présents à hauteur de 4% dans le lait (Renner, 1983). Parmi ces lipides, les simples et les complexes sont retrouvés. Les lipides simples regroupent majoritairement les glycérides, principaux lipides de la matière grasse, dont les triglycérides retrouvés majoritairement au cœur des globules gras suivis des di- et mono-glycérides. Dans le lait de vache la teneur en acides gras polyinsaturés est faible avec une concentration de 5% (Guetouache et al., 2014). Les lipides complexes, eux, sont représentés en majorité par les phospholipides (céphalines, lécithines, et sphingomyélines) même si, à l’échelle du lait, ils ne représentent qu’environ 1% des lipides de la matière grasse. Ils jouent le rôle de constituants du globule gras (au niveau de la membrane lipoprotéique du globule gras) et de stabilisant de l’émulsion. Leurs caractéristiques, à la fois lipo-et hydrophiles, leur permettent de former des ponts entre phases grasse et aqueuse. Parmi les stérols, le cholestérol est le constituant majeur. Ces stérols entrent dans la composition de la membrane lipoprotéique du globule gras et contribuent à la stabilité de l’émulsion.
Les protéines
Dans le lait, les protéines représentent en moyenne 3,5% de la matrice et peuvent être classées en deux catégories : les caséines, environ 80% des protéines totales (Bordin et al., 2001) et les protéines du lactosérum, entre 17 et 20% des protéines, (Wang Lu et al., 2008).
Les caséines sont reparties en 4 catégories : a, b, k et g. Les caséines a et b représentent à elles seules 50 et 45% respectivement des caséines du lait de vache (Farrell et al., 2004). Parmi les caséines a il existe deux sous-catégories : les caséines aS1, représentant 40% des caséines totales présentes dans le lait, et les aS2 représentant 10% des caséines totales. Les caséines k et g sont présentes à des concentrations de 12 et 3% respectivement. Les protéines du lactosérum elles, sont divisées en deux grandes catégories : l’a-lactalbumine et la b lactoglobuline, représentant 80% des protéines totales du lactosérum (Csapó and Csapón, 2002, 2009). La a-lactalbumine est présente à des concentrations comprises entre 0,98 et 1,25 g/L. La b-lactoglobuline, elle, varie entre 2,93 et 5,5 g/L dans le lait.
D’autres protéines sont également présentes telles que les immunoglobulines, la lactoferrine, les protéoses peptones, la sérumalbumine (Park et al., 2007). Certaines de ces protéines ont des rôles importants notamment au niveau des fonctions biologiques (Fox et al., 1998). Parmi ces protéines, la lactoferrine est bien connue pour son pouvoir de captation du fer, empêchant les bactéries de l’assimiler. Sa concentration dans le lait est néanmoins faible, entre 2 et 20 g/L (Park et al., 2007), et peut varier en fonction de la saison ou encore de la race de l’animal. La sérumalbumine bovine, ou BSA, a été trouvée à hauteur de 0,4 g/L dans le lait de vache (Walstra and Jenness, 1984). Dans cette même étude, la concentration en immunoglobulines a été évaluée jusqu’à 0,7 g/L. Parmi ces immunoglobulines ce sont les IgG que l’on va retrouver de manière prédominante (80-90%) puis ensuite les IgM (7%) et IgA (5%) (Renner et al., 1989). Des enzymes tel que le lysozyme sont également présentes dans le lait à une concentration comprise entre 0,1 et 0,35 µg/L (Rodrigues, 2013). C’est un antimicrobien majoritaire dans la matrice, tout comme la lactoperoxydase (Mullan, 2003) qui est l’enzyme la plus abondante dans le lait cru (Korhonen, 2009).
Composition microbienne
Les grandes catégories de micro-organismes répertoriées dans le lait sont les bactéries, les levures et les moisissures. Egalement, divers virus, protozoaires, et microalgues plus rarement, peuvent être retrouvés. Dans cette partie, nous n’évoquerons pas en détail tout le microbiote mais les principales flores rencontrées. D’après les références du paiement du lait à la qualité, le niveau de germes totaux dans le lait est stable depuis 1990 et se situe en moyenne aux alentours de 5.10³ UFC/mL (Michel et al., 2001; Mallet, 2012). Cependant cette valeur n’indique pas les variations de la diversité microbienne des laits. Celle-ci peut évoluer en fonction de la période de l’année (Doyle et al., 2017a; Li et al., 2018), du stade de lactation (Doyle et al., 2017b; Curone et al., 2018), de la race de la vache mais surtout d’une exploitation à une autre.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : Caractéristiques des laits crus et transformation fromagère
1. La matrice lait cru
1.1. Caractéristiques physico-chimiques
1.1.1. Les lipides
1.1.2. Les protéines
1.1.3. Les matières azotées non protéiques
1.1.4. Les minéraux, oligo-éléments et vitamines
1.2. Composition microbienne
1.2.1. Bactéries lactiques
1.2.2. Bactéries d’affinage
1.2.3. Levures et moisissures
1.2.4. Bactéries à Gram négatif
2. Les fromages au lait cru
2.1. Positionnement de la filière fromagère française dans le monde
2.2. Les fromages au lait cru en Normandie
2.2.1. Le Pont l’évêque
2.2.2. Le Livarot
2.2.3. Le Neufchâtel
2.2.4. Le Camembert de Normandie
Fabrication du Camembert de Normandie AOP : spécificités
Processus de fabrication
Composition microbienne et flore d’intérêt technologique
2.2.4.3.1. Les bactéries lactiques
2.2.4.3.2. Les levures et moisissures
2.2.4.3.3. Les bactéries acido-sensibles
2.3. Contamination des produits laitiers par des bactéries potentiellement pathogènes
CHAPITRE II : Les Salmonella en environnement laitier
1. Caractéristiques générales du genre Salmonella
1.1. Taxonomie et nomenclature du genre Salmonella
1.2. Morphologie, caractères culturaux et biochimiques du genre Salmonella
1.3. Pathogénicité et épidémiologie du genre Salmonella
2. La filière laitière face aux Salmonella
2.1. Situation en Europe et en France
2.2. Sérovars de Salmonella prédominants en Normandie
3. Contamination des laits crus par les Salmonella
3.1. Contamination du lait cru à la ferme
3.2. Colonisation et survie de Salmonella en milieu laitier
3.3. Prévention de Salmonella en filières au lait cru
3.3.1. La prophylaxie sanitaire et autres méthodes préventives à la ferme
3.3.2. Mesures barrières lors de la transformation
CHAPITRE III : La bioprotection
1. Généralités sur la bioprotection
2. Les bactéries lactiques en tant qu’agents bioprotecteurs
2.1. Généralités sur les bactéries lactiques
2.2. Activité anti-Salmonella des bactéries lactiques in vitro
2.3. Activité anti-Salmonella des bactéries lactiques en matrice laitière
3. Mécanismes d’action des bactéries lactiques
3.1. Composés inhibiteurs produits par les bactéries lactiques
3.1.1. Les acides organiques
3.1.2. Le péroxyde d’hydrogène
3.1.3. Le diacétyle
3.1.4. La réutérine
3.1.5. Les bactériocines des bactéries lactiques
3.2. Compétition pour les nutriments présents dans la matrice
4. Principaux micro-organismes impliqués et utilisés en industrie laitière
5. Critères essentiels à l’utilisation de micro-organismes bioprotecteurs en industrie alimentaire
5.1. Criblage des isolats
5.2. Innocuité des isolats
5.3. Réglementation
CHAPITRE IV : Objectifs de l’étude
CONCLUSION
