Une alternative végétale en fromagerie : préparation d’un extrait coagulant à partir des fruits de Balanites aegyptiaca : étude biochimique et application technologique

Plant alternative for dairy : preparation of a milk-clotting extract from Balanites aegyptiaca fruits : biochimical study and technological application

• Auteur / Autrice : Robert Germain Beka
• Direction : Dominique Vercaigne, David Gabriel Libouga, Carl Moses Funtong Mbofung
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie des Fonctions Biologiques
• Date : Soutenance le 21/11/2011
• Etablissement(s) : Lille 1 en cotutelle avec Université de Ngaoundéré (Cameroun)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés biologiques et génie enzymatiques et microbien (ProBioGEM)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrolysats de protéines

Glycoprotéines

Aspartate-endopeptidases

Sérine-protéases

Produits de remplacement

Présure

Enzymes végétales

Cameroun

Procédés de fabrication

Fromage frais

Fruits

Balanites aegyptiaca

Mots clés libres

Enzyme coagulant

Résumé

Dans le cadre de la recherche d’un succédané à la présure, la pulpe des fruits de B. aegyptiaca a été utilisée comme source d’enzyme coagulant. Les fruits ont été assainis par lavage et traitement à l’eau de javel. Une solution de NaCl 5% a été utilisée comme milieu d’extraction. Le processus de purification est constitué des étapes suivantes: clarification au charbon actif et par diafiltration, chromatographies d’exclusion et d’échanges d’ions. Des études rhéologiques physico-chimiques et sensorielles ont été effectuées sur des fromages obtenus avec cet extrait.Les résultats de cette étude montrent qu’une protéase de 38 kDa a été isolée en milieu acide et trois protéases de 28, 70 et 85 kDa en milieu basique. Les tests sur les inhibiteurs, les analyses en MALDI-TOF couplée à la LC-MS et la digestion du gel de gélatine montrent que la protéase isolée en milieu acide est une aspartique tandis que celles isolées en milieu basique sont des protéases à sérine. Les protéases isolées sont capables d’hydrolyser les caséines α, β et κ. Le galactose, l’arabinose, le rhamnose, le xylose, le mannose, l’acide glucuronique et les hexosamines ont été détectés sur la partie glycosylée de ces protéases par GC/FID et GC/MS-EI. Cependant, la détection aux lectines a montré la présence du mannose et du fucose. Les paramètres physico-chimiques et organoleptiques montrent que le fromage obtenu avec l’extrait est comparable au fromage présure. Cette étude a montré que les protéases de l’extrait de la pulpe de Balanites aegyptiaca sont capables de remplacer la présure dans la fabrication des fromages locaux. Ce travail peut contribuer significativement au développement économique des localités agro-pastorales du Cameroun.

In the framework of the search for a substitute to calf rennet, the pulp of the B. aegyptiaca fruits was used as source of milk-clotting enzyme. The fruits were cleaned by washing and treatment with sodium hypochlorite. The NaCl 5% solution was used as medium of extraction. The purification process was made up of the following stages: clarification with activated charcoal and diafiltration, exclusion and ion exchange chromatographies. Physicochemical, rheological and sensory properties of cheese obtained with this vegetable rennet were studied. The results of this study showed that a protease of 38 kDa was extracted in acid medium and three proteases of 28, 70 and 85 kDa in basic medium. The inhibition test, MALDI-TOF analysis coupled with LC-MS and gelatin digestion by protease showed that the protease extracted in acid medium is aspartic while those isolated in basic medium are serine proteases. The isolated proteases are able to hydrolyze α, β et κ caseins. Galactose, arabinose, rhamnose, xylose, mannose, glucuronic acid and hexosamines were detected on the glycosyl part of these proteases by GC/FID and GC/ME-EI. However, detection with the lectins showed in more the presence of mannose and fucose. The physicochemical and organoleptic parameters showed that the cheese obtained with the extract is comparable with the standard cheese. This study showed that the proteases of the extract of the pulp of Balanites aegyptiaca are able to replace calf rennet int the manufacture of local cheeses. This work can contribute significantly to the economic development of the agro-pastoral localities of Cameroon.