Impacts des souches du genre Pseudomonas protéolytiques sur la stabilité des produits laitiers transformés maîtrise et prédiction de la qualité des laits UHT : maîtrise et prédiction de la qualité des laits UHT

par François Baglinière

Thèse de doctorat en Physico-chimie et qualité des bioproduits

Sous la direction de Frédéric Gaucheron.

Soutenue en 2013

à Rennes, Agrocampus Ouest .

mots clés

• Pseudomonas
• Micelles
• Caséine

Résumé

Ce travail a été effectué afin de mieux comprendre la déstabilisation du lait UHT dont le lait cru a été préalablement contaminé par des bactéries du genre Pseudomonas. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) a été explorée afin de détecter cette cause et de prédire la stabilité des laits avant leurs transformations technologiques. Premièrement, la sélection de 32 souches du genre Pseudomonas en fonction de leur caractère protéolytique nous a montré qu’il existait une variabilité de protéolyse au sein de ses souches. Deuxièmement, le suivi de la stabilité de laits UHT préalablement et indépendamment inoculés par 9 souches de P. Fluorescens au caractère protéolytique différent, a montré que cette hétérogénéité de protéolyse existait aussi dans le lait UHT. L’addition de la protéase AprX, dans le lait cru avant traitement UHT a également engendré une déstabilisation du lait UHT avant la fin des 90 jours de stockage confirmant le rôle de cette enzyme dans le phénomène de déstabilisation. La déstabilisation se traduisait par des augmentations des teneurs en azote non caséinique (NCN), nous indiquant une protéolyse des micelles de caséines. Les résultats obtenus par l’analyse HPLC couplée à la spectrométrie de masse des fractions NCN des laits déstabilisés ont montré qu’AprX avait un large spectre d’action et était capable d’hydrolyser les caséines β, s1, s2 et κ. Troisièmement, la spectroscopie IRTF nous a permis de déterminer le seuil de détection d’un lait contaminé par une bactérie du genre Pseudomonas ainsi que le seuil de discrimination d'un lait contenant des Pseudomonas protéolytiques d’un lait contenant des Pseudomonas non protéolytiques (5. 102 UFC/mL). Cependant, des travaux supplémentaires sont à réaliser afin que la spectroscopie IRTF soit utilisée comme un outil de prédiction de la stabilité des laits.

Résumé

This work has been conducted to understand the destabilization of UHT milk with raw milk previously contaminated by proteolytic Pseudomonas. Infrared spectroscopy Fourier transform has been explored in order to detect the cause and predict the stability of milk before their technological transformations. First, the selection of 32 strains of the genus Pseudomonas based on their proteolytic character has shown that there is a variability of proteolysis. In a second step, the monitoring of the stability of UHT milk previously and independently inoculated by nine strains of P. Fluorescens, with different proteolytic potential, showed that this heterogeneity of proteolysis also happened in UHT milk. The addition of protease AprX in raw milk before UHT treatment also resulted in a destabilization of UHT milk before the end of 90 days of storage, confirming the role of this enzyme in the phenomenon of destabilization. For each experiment performed, the destabilization resulted in increases of non-casein nitrogen contents (NCN), indicating proteolysis of casein micelles. The results obtained by HPLC analysis coupled with mass spectrometry of NCN fractions of milk destabilized showed that AprX had a large action spectrum and was able to hydrolyze β,  s1, s2 and κ casein. In a third step, FTIR spectroscopy allowed us to determine the threshold for detection of milk contaminated with bacteria of the genus Pseudomonas and the discrimination threshold of milk containing proteolytic Pseudomonas from milk containing non-proteolytic Pseudomonas (5. 102 CFU / mL). However, further works have to be undertaken to use FTIR spectroscopy as a tool for predicting the stability of milk.