Thèse soutenue

Criblage des bactéries lactiques pour leur utilisation comme ferments aromatiques lors de la fermentation des légumes
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Auteur / Autrice : Da Lorn
Direction : Yves WachéHélène LicandroReasmey Tan
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biotechnologies agro-alimentaires
Date : Soutenance le 15/12/2020
Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM) (Dijon)
Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
Jury : Président / Présidente : Nathalie Desmasures
Rapporteurs / Rapporteuses : Yann Demarigny, Giorgia Perpetuini

Résumé

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Les bactéries lactiques (LAB) ont de bonnes capacités de croissance sur différentes matrices alimentaires et produisent des activités enzymatiques très diverses qui sont notamment capables de modifier positivement les propriétés organoleptiques des aliments fermentés. Par conséquent, la sélection des ferments (starters) LAB possédant de bonnes capacités métaboliques et des activités enzymatiques intéressantes envers la matrice végétale pourrait améliorer les profils aromatiques des aliments fermentés. Le principal objectif de cette étude était d'améliorer les profils aromatiques des tomates fermentées en utilisant la voie biotechnologique. Pour y parvenir, premièrement, 200 LAB isolés à partir d'aliments fermentés cambodgiens et vietnamiens ont été criblées pour leur activité β-glucosidase et les isolats en double identifiés par analyse RAPD-PCR ont été rejetés. Ainsi, 40 souches étaient positives pour la β-glucosidase en utilisant le p-nitrophényl-β-D-glucopyranoside comme substrat. Parmi eux, 14 présentaient une activité supérieure à 10 nmol/min/mg de poids sec. Treize ont été identifiés comme Lactobacillus (Lactiplantibacillus) plantarum et un comme Lactobacillus (Lactiplantibacillus) pentosus. Quatre souches de phénotypes différents pour l'activité β-glucosidase ont été testées pour l'activité ADH. La capacité de réduction la plus élevée pour l'hexanal et le (E)-2-hexénal a été obtenue pour Lactobacillus (Limosilactobacillus) fermentum V013-1A pour laquelle aucune activité β-glucosidase n'était détectable. Les trois autres souches (L. plantarum C022-2B, C022-3B et V0023-4B2) présentaient une capacité de réduction plus faible et uniquement pour l'hexanal. Deuxièmement, les purées de tomates ont été fermentées avec ces quatre souches individuellement pour évaluer leur capacité à libérer des composés volatils à partir des précurseurs d’arômes de tomate. Cinquante-huit composés volatils ont été identifiés et quantifiés par HS-SPME/GC-MS. Les tomates non traitées étaient riches en aldéhydes. Les tomates fermentées avec les souches de L. plantarum étaient riches en cétones tandis que celles avec L. fermentum étaient riches en alcools. Cependant, pour la génération de terpénoïdes apportant des notes fruitées et florales, notre criblage de l'activité β-glucosidase n'a pas pu expliquer les différences entre les souches. Pour l'activité ADH, L. fermentum a montré une activité élevée dans la fermentation car la plupart des aldéhydes et cétones cibles ont disparu et ont été remplacés par leurs alcools correspondants. Les souches de L. plantarum ont montré une activité plus faible mais avec une importante diversité de sélectivité du substrat. Une meilleure connaissance de la fonctionnalité de chaque souche LAB dans la matrice alimentaire permettra de prédire et de façonner les profils aromatiques des aliments fermentés.