Amélioration de la qualité et de la sécurité des produits de la mer par la technologie des barrières incluant la biopréservation - Impact sur les écosystèmes microbiens

Seafood quality and safety improvement through hurdle technology, including biopreservation. Effect on microbial ecosystems

• Auteur / Autrice : Norman Wiernasz
• Direction : Marie-France Pilet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie Alimentaire
• Date : Soutenance le 02/04/2019
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Michel Cappelier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Michel Cappelier, Françoise Leroi

Mots clés

Mots clés libres

Biopréservation

Ecosystème microbien

Volatilome

Analyse sensorielle

Gravlax

Biopreservation

Microbial ecosystem

Volatilome

Sensory analysis

Gravlax

Résumé

Les produits de la mer représentent une part importante de notre alimentation. Ils sont cependant fragiles et possèdent une durée de vie limitée du fait de l’altération par des microorganismes. L’objectif de cette thèse était de développer une stratégie de biopréservation appliquée à un produit à base de saumon, le gravlax, afin d’en améliorer la qualité et la sécurité microbiologique. Nous avons d’abord caractérisé ce produit peu connu sur le plan microbiologique (analyse culturale et metabarcoding du gène codant pour l’ARNr 16S), physico-chimique (amines biogènes et composés organiques volatils…) et sensoriel. En comparaison avec le saumon fumé conditionné sous vide ou sous atmosphère protectrice, le gravlax possède une flore microbienne plus diverse, dominée par les entérobactéries, en lien avec un volatilome et un profil sensoriel spécifiques. Dans un second temps, six souches de bactéries lactiques, ont été sélectionnées sur des critères technologiques comme leur activité antimicrobienne, leur potentiel d’altération, la tolérance à la congélation et au chitosan, ainsi que sur des critères d’inocuité comme la production d’amines biogènes et la résistance aux antibiotiques. Ces 6 souches ont ensuite été testées sur le gravlax pour leur potentiel bioprotecteur. Elles se distinguent par leur capacité d’implantation ainsi que par leur impact sur l’écosystème microbien, le volatilome, et les propriétés sensorielles du produit. Une souche de Vagococcus fluvialis et de Carnobacterium maltaromaticum ont montré leur efficacité, respectivement sur la maîtrise de l’altération sensorielle et l’inhibition de Listeria monocytogenes, lors du stockage réfrigéré du gravlax.

Seafood products count for an important part of our diet. However, they are fragile and have a limited shelf-life due to microbial spoilage. The objective of this thesis was to develop a biopreservation strategy applied to a salmon-based product, the gravlax, in order to improve its microbiological quality and safety. We firstly characterized this poorly known product on a microbiological (cultural analysis and metabarcoding of the 16S rRNA encoding gene), physico-chemical (biogenic amines and volatile organic compounds...) and sensorial point of view. Compared to smoked salmon packed under vacuum or modified atmosphere, the gravlax shows a higher microbial diversity, dominated by enterobacteria and linked to a specific volatilome and sensory profile. In a second time, six lactic acid bacteria strains were selected on technological criteria such as antimicrobial activity, spoilage potential, tolerance to freezing and chitosan, as well as safety criteria such as biogenic amines production and antibiotic resistance. These 6 strains were then applied on gravlax to evaluate their bioprotective potential. They are distinguished by their implantation capacity and their impact on the product microbial ecosystem, volatilome and sensory properties. A strain of Vagococcus fluvialis and Carnobacterium maltaromaticum were able respectively to control the sensorial spoilage and to inhibit Listeria monocytogenes, during gravlax refrigerated storage.