Stratégies de réduction du taux de sel et valorisation nutritionnelle des fromages à pâte persillée

Strategies for reducing salt content and nutritional valorization of blue-veined cheeses

• Auteur / Autrice : Imène Ferroukhi
• Direction : Christophe Chassard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologies de l'agriculture, de l'alimentation et de l'environnement
• Date : Soutenance le 28/04/2023
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité mixte de recherche sur le fromage (Aurillac ; 2017-....)
• Jury : Président / Présidente : Véronique Coxam
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julie Mardon, Valérie Gagnaire
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Eric Beuvier, Frédéric Borges

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aliments -- Composition

Teneur en sodium

Fromage à pâte persillée

Mots clés libres

Sodium

Fromage bleu

Salage à sec

Saupoudrage

Lactate de calcium

Vitamines B

Sodium

Blue cheese

Dry salting

Sprinkling

Calcium lactate

B-Vitamins

Résumé

Réduire la consommation de sel est un enjeu majeur de santé publique et les fromages à pâte persillée avec leur taux de sel élevé sont particulièrement concernés et peu étudiés. L'objectif de ce travail était de caractériser le Bleu d'Auvergne et la Fourme d'Ambert au cours de leur affinage et de développer des méthodes de réduction du taux de sel qui n’altèrent pas leur qualité. Différents phénomènes physico-chimiques, biochimiques, microbiologiques et sensoriels ont été étudiés au cours de l'affinage des deux fromages. Un échange d'ions sodium et calcium s'est produit entre la surface et l'intérieur des fromages. Ce flux était modulé par un gradient de pH croissant du cœur vers la croûte, provoqué par la dégradation du lactate par les microorganismes, notamment le Penicillium roqueforti. Ces moisissures ont conféré aux fromages une protéolyse croissante durant l'affinage. Le Bleu d'Auvergne et la Fourme d'Ambert contenaient respectivement 1148 et 1260 mg/100g de sodium, représentant, pour 40gde fromage consommé, un apport en Na de 23 et 30 % du niveau recommandé par l’OMS.Cependant, ces fromages fournissent également un apport en calcium de 18 à 25 % des RNP.Dans la Fourme d'Ambert, des quantités intéressantes de vitamines B2, B6, B9 et B12 ont été mesurées dans le caillé et ont augmenté de plus de 50 % dans le fromage. Durant l’affinage, lat eneur en B12 a diminué, tandis que les autres vitamines ont augmenté. D’un point de vue sensoriel, les fromages ont été caractérisés par un arôme et une odeur de bleu intenses et un goût salé prononcé.La deuxième étape consistait à développer des alternatives de salage à sec en surface pour réduire le taux de sodium. L'expérimentation de plusieurs méthodes de salage a permis de réduire le taux de sel de -11 à -67 %. En revanche, des impacts sur l'activité de l'eau et la qualité sensorielle des fromages ont été observés. Deux stratégies ont été considérées pertinentes : la réduction nette en saupoudrant une quantité fixe de sel et la substitution partielle du sel par du lactate de calcium. Le saupoudrage et la substitution ont permis de réduire la teneur en sodium de 7 et 35 % pour le Bleu d'Auvergne et de 40 et 47 % pour la Fourme d'Ambert respectivement.L'impact de chaque traitement de salage était relativement différent entre les deux modèles. Les traitements de réduction du sel n'ont pas eu d’effet majeur sur la qualité du Bleu d'Auvergne.En revanche, la Fourme d'Ambert réduite en sel était plus protéolysée avec des attributs sensoriels altérés, notamment avec la substitution au lactate de calcium. Dans l'ensemble, l'effet du saupoudrage sur la qualité des fromages était moindre que la substitution du sel par le lactate de calcium, qui a dégradé la texture des fromages. Cependant, les méthodes de réduction du sel9n'ont produit aucun flaveurs-off sur aucun des modèles. Il n'y a pas eu d'impact négatif sur la composition microbienne et en vitamines B des fromages.En conclusion, ce travail a mis en évidence les propriétés nutritionnelles du Bleu d'Auvergne et de la Fourme d'Ambert, permettant ainsi de mieux les valoriser. L'approche proposée a permis d'identifier des solutions de réduction du taux de sel dans les fromages bleus salés à sec en surface. Le lactate de calcium semble être efficace, mais compte tenu de son impact sur la texture des fromages, les proportions de substitution devraient être réétudiées. Le saupoudrage est une technique prometteuse pour réduire la teneur en sel du Bleu d’Auvergne sans altérer sa qualité. En revanche, ces méthodes demandent à être réajustées pour le salage de la Fourme d’Ambert. Finalement, ce travail a permis d'approfondir les connaissances scientifiques sur les fromages bleus et de proposer des stratégies innovantes pour améliorer les caractéristiques nutritionnelles de ces fromages et ainsi mieux répondre aux recommandations de santé publique.

Reducing sodium intake in the human diet is a major health issue worldwide. Blue-veined cheeses, with their high salt content, are particularly concerned by this issue but are little studied. The aim of this work was, firstly, to characterize two French PDO blue-veined cheeses, the Bleu d'Auvergne and the Fourme d'Ambert cheeses, during their ripening processes and, secondly, to develop salting alternatives that would reduce their salt content without altering their quality.Different physicochemical, biochemical, microbial and sensory phenomena were studied during the ripening of the cheeses. An exchange of sodium and calcium ions occurred in the cheese matrix following the salting step. This migration flow was modulated by an increasing pH gradient from the core to the rind caused by lactate degradation by microorganisms, particularly Penicillium roqueforti. The molds also led to increased proteolysis of cheeses during ripening. Bleu d'Auvergne and Fourme d'Ambert cheeses contained 1148 and 1260mg/100g of sodium, respectively, representing a sodium intake of 23 and 30% of the nutritional guidelines for 40g of consumed cheese. However, these cheese portions also provide a calcium contribution of 16 to 25 % of the population reference intake. In Fourme d'Ambert cheese, interesting contents of B2, B6, B9 and B12 vitamins were preserved in the curd and increased by more than 50% in the cheese. During ripening, the B12 content decreased, while B2, B6 and B9 levels increased. These changes were linked to certain microorganisms. Regarding the sensory properties, ripened blue cheeses were characterized by an intense blue aroma and odor, and a strong salty taste.The second step was developing surface dry-salting alternatives, which allowed the decrease in sodium contents. A screening of many salting methods resulted in a salt reduction of -11 to -67%. The significant salt reductions impacted the water activity and sensory quality of cheeses. Two strategies were considered as technically relevant: simple reduction of salt by sprinkling a fixed quantity of salt and partial substitution of salt by calcium lactate. Sprinkling and substitution resulted in sodium reductions of 7 and 35% in Bleu d'Auvergne and of 40 and 47% in Fourme d'Ambert respectively. Due to the structural differences of the cheeses, the impacts of each salting treatment were relatively different between the cheese models. Salt reduction treatments did not have a major impact on Bleu d'Auvergne cheese quality. In contrast, Fourme d'Ambert cheeses reduced in salt were more proteolyzed with altered sensory attributes. However, the salt reduction strategies produced no off-flavors and had no negative influence on the microbial and B-vitamin contents.Finally, the present study has emphasized the nutritional properties of Bleu d'Auvergne and Fourme d'Ambert cheeses, indicating a viable strategy to valorize these cheeses. The proposed approach has made it possible to identify possibilities to reduce salt in surface-dry salting blue cheeses. Calcium lactate appeared to be effective in reducing the salt content, but considering its impact on the cheese texture, it should be reconsidered. Sprinkling may be a promising technique to reduce the salt content of Bleu d'Auvergne cheese without altering its quality. However, these methods require adjustments to be implemented for Fourme d'Ambert cheese. Finally, this research allowed to deepen the scientific knowledge on blue cheeses and to propose innovative strategies to improve the nutritional characteristics of these cheeses and thus better correspond to public health recommendations.