Impact des champs électriques pulsés et des ultrasons sur la croissance et la conservation des bactéries lactiques
Auteur / Autrice : | Kaidi Peng |
Direction : | Olivier Bals, Mohamed Koubaa |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie des Procédés Industriels et développement durable : Transformations intégrées de la matière renouvelable (EA-4297) |
Date : | Soutenance le 21/06/2021 |
Etablissement(s) : | Compiègne |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Ce travail vise à étudier les effets du traitement par champs électriques pulsés (CEP) et par ultrasons (US) sur les cinétiques de croissance et d’acidification des bactéries lactiques, ainsi que sur la viabilité cellulaire après congélation et lyophilisation. Les effets de diverses conditions opératoires (e.g., durée et intensité du traitement, température de congélation, vitesse de congélation, température de stockage, présence ou non de cryoprotecteurs, prétraitement ou non par CEP, etc) ont été étudiés. La bactérie lactique Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CFL1 a été utilisée comme microorganisme modèle dans cette étude. La première partie de ce travail a été consacrée à l’étude des effets de traitement par CEP ou par US sur les cinétiques de croissance et d’acidification de L. bulgaricus CFL1 durant la fermentation sur un milieu MRS. Le traitement par CEP et US pendant la fermentation a entraîné un retard de la croissance cellulaire et une diminution de l'activité d'acidification. Après l'arrêt du traitement, les cellules traitées ont retrouvé une croissance normale, montrant un taux de croissance et d'acidification accéléré par rapport aux cellules non traitées (contrôle). Les cellules ont présenté une croissance biphasique au cours de la fermentation assistée par CEP et assistée par US. La seconde partie du travail a été consacrée à l’étude des conditions opératoires sur la viabilité de L. bulgaricus CFL1 après congélation et lyophilisation. Les résultats ont montré que l'application d'un protocole de congélation approprié et la réduction du soluté extracellulaire (NaCl) sont importants pour maximiser la viabilité cellulaire après congélation. La viabilité la plus élevée était obtenue quand la conservation cellulaire a été effectuée à -80 °C. Les cellules en suspension dans 10% de saccharose avaient une viabilité après lyophilisation plus élevée que celles qui étaient en suspension dans l'eau ultrapure. Lorsque les cellules étaient suspendues dans une solution de saccharose ou une solution de glycérol, puis congelées à -80 °C, elles avaient une viabilité plus élevée que celles qui étaient congelées à -20 °C. Le traitement par CEP n'a montré aucun effet positif sur la viabilité cellulaire après congélation ou lyophilisation.