Thèse soutenue

Séchage par atomisation des bactéries probiotiques : des mécanismes de protection à la production à l'échelle pilote
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Auteur / Autrice : Song Huang
Direction : Xia Dong ChenRomain Jeantet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'aliment
Date : Soutenance le 30/05/2017
Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest en cotutelle avec Soochow university (Taipei)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMR : UMR INRA / AgroCampus Rennes : Science et Technologie du Lait et de l'?uf

Résumé

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Les probiotiques sont des microorganismes vivants qui, ingérés en quantité suffisante, exercent des effets positifs sur la santé. La lyophilisation est aujourd’hui questionnée quant à sa consommation d’énergie et son caractère discontinu. S’il offre une alternative pour produire massivement des poudres probiotiques à faible coût, le séchage par atomisation induit quant à lui des stress thermiques et oxydatifs conduisant à des pertes de viabilité rédhibitoires.Dans ce travail, un procédé innovant de séchage par atomisation est proposé. Du lactosérum doux concentré (jusqu’à 30% p/p) est utilisé à la fois comme support de culture et de séchage de P. freudenreichii et L. casei. Ce procédé élimine les étapes intermédiaires à risque de contamination élevé, accroît la biomasse et améliore la viabilité des bactériesLes mécanismes sous-jacents ont été explorés au plan de la résistance bactérienne et des conditions de séchage. Le milieu concentré induit une osmoadaptation des bactéries par expression de protéines de stress et accumulation de solutés compatibles, conduisant à une tolérance accrue des probiotiques à différents stress. La présence d’agrégats et la concentration en Mg2+ du milieu concentré pourraient également être impliquées.Le scale-up du procédé a été étudié : un schéma technologique semi-industriel impliquant séchage par atomisation, sur bande et en lit fluidisé a permis d’atteindre une viabilité de 100% (> 109 CFU g-1). Par ailleurs, la fonctionnalité des poudres probiotiques a été évaluée in vitro and in vivo sur modèle porcelet. Ce travail ouvre de nouvell