Valorisation des extraits de feuilles d'olivier : effets sur les propriétés physico-chimiques, microbiologiques et rhéologiques des yaourts et fromages

Valorization of olive leaf extracts : Effects on the physico-chemical, microbiological and rheological properties of yoghurts and cheeses

• Auteur / Autrice : Ines Tarchi
• Direction : Abderrahmane Aït Kaddour, Mohamed Bouaziz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Biologique
• Date : Soutenance le 11/03/2025
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...) en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• 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 : Rim Nasri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Imen Falfoul
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mouna Boulares, Bernard Cuq

Mots clés

Mots clés contrôlés

Olea

Phénols

Antioxydants

Microbiologie

Produits laitiers

Mots clés libres

Feuilles d'olivier

Composés phénoliques

Fromage

Activité antioxydante

Yaourt

Qualité microbiologique

Olive leaf

Phenolic compounds

Cheese

Antioxidant activity

Yogurt

Microbiological quality

Résumé

Cette étude avait pour objectif de travailler sur une nouvelle voie de valorisation des feuilles d'olivier afin de diminuer leur impact environnemental. Pour cela nous avons exploré la faisabilité de valoriser les extraits des feuilles d'oliviers (OLE), connus pour leur richesse en composés phénoliques, en les incorporant dans deux produits laitiers, le yaourt et le fromage. L'objectif était d'améliorer leurs propriétés antioxydantes et microbiologiques tout en évaluant leurs effets sur les caractéristiques texturales et physicochimiques de ces produitsLa première partie de l'étude s'est concentrée sur l'extraction, l'encapsulation et la caractérisation de l'OLE. L'analyse chimique réalisée par spectrométrie de masse (ESI-QTOF-MS) a permis d'identifier 22 composés phénoliques, dont l'oléuropéine, avec une teneur totale en phénols de 395,45 mg GAE/g. L'extrait a montré une forte activité antioxydante et une activité antibactérienne significative. Pour renforcer sa stabilité, l'OLE a été encapsulé, après séchage par atomisation, en utilisant de la maltodextrine et du caséinate de sodium. L'efficacité de l'encapsulation, d'une valeur de 71,92 %, a permis d'améliorer la stabilité des composants de l'extraits, notamment l'oléuropéine. La concentration de ce composé est passée d'une valeur de 16,58 mg/g (extrait brut) à 29,69 mg/g (extrait encapsulé). Les analyses FTIR et C13-NMR ont permis de conforter la stabilité chimique de l'extrait encapsulé.Dans la deuxième partie du projet nous avons étudié l'effet de l'incorporation de différentes concentrations de l'OLE dans les yaourts et le fromage.Pour les yaourts, fabriqués à partir de laits de vache, brebis et chèvre, l'incorporation d'OLE (0 ; 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 %) a permis d'améliorer la teneur en composés phénoliques, l'activité antioxydante et la capacité de rétention d'eau. Les yaourts au lait de chèvre ont présenté les effets les plus marqués, avec une augmentation significative de l'activité antioxydante (tests DPPH et ABTS) et une amélioration de la texture, notamment la cohésion et la dureté. L'OLE a également influencé la couleur des yaourts, en leur apportant des nuances plus sombres en raison de la teinte de l'extrait.Pour le fromage, l'ajout d'OLE (0 ; 1 ; 2 ; 3 %) a entraîné une augmentation de l'activité antioxydante, en inhibant les radicaux libres grâce aux polyphénols comme l'oléuropéine, et une réduction de la croissance des micro-organismes pathogènes. Cependant, des concentrations élevées d'OLE ont eu un impact légèrement négatif sur les bactéries lactiques bénéfiques. Concernant la texture, l'OLE a renforcé la dureté et la cohésion du fromage. Par ailleurs, en raison de la teinte de l'extrait, il a également influencé la couleur du fromage, en lui conférant des nuances plus sombres et moins éclatantes.Une comparaison entre l'OLE et son extrait encapsulé (E-OLE) a montré que l'encapsulation apportait des avantages significatifs. L'E-OLE a prolongé l'activité antioxydante et antimicrobienne, tout en maintenant des niveaux élevés de composés phénoliques totaux jusqu'à la fin du stockage. Il a également eu un impact favorable sur la texture du fromage, en augmentant sa dureté et sa cohésion tout en réduisant les pertes lipidiques, grâce à une meilleure protection des polyphénols encapsulés contre les interactions négatives avec les graisses.

The aim of this study was to investigate a new way of adding value to olive leaves in order to reduce their environmental impact. We explored the feasibility of adding value to olive leaf extracts (OLE), known for their high phenolic compound content, by incorporating them into two dairy products, yoghurt, and cheese. The aim was to improve their antioxidant and microbiological properties while evaluating their effects on the textural and physicochemical characteristics of these products. The first part of the study focused on the extraction, encapsulation and characterization of OLE. Chemical analysis by mass spectrometry (ESI-QTOF-MS) identified 22 phenolic compounds, including oleuropein, with a total phenol content of 395.45 mg GAE/g. The extract showed strong antioxidant activity and significant antibacterial activity. To enhance its stability, OLE was encapsulated, after spray-drying, using maltodextrin and sodium caseinate. The encapsulation efficiency of 71.92% improved the stability of the extract's components, notably oleuropein. The concentration of this compound increased from 16.58 mg/g (crude extract) to 29.69 mg/g (encapsulated extract). FTIR and C13-NMR analyses confirmed the chemical stability of the encapsulated extract.In the second part of the project, we studied the effect of incorporating different concentrations of OLE in yoghurts and cheese.For yoghurts, made from cow's, ewe's and goat's milk, incorporation of OLE (0; 0.5; 1; 1.5; 2%) improved phenolic compound content, antioxidant activity and water retention capacity. Goat's milk yoghurts showed the strongest effects, with a significant increase in antioxidant activity (DPPH and ABTS tests) and improved texture, notably cohesion and hardness. OLE also influenced the color of yoghurts, giving them darker shades due to the tint of the extract.For cheese, the addition of OLE (0; 1; 2; 3%) led to an increase in antioxidant activity, inhibiting free radicals thanks to polyphenols such as oleuropein, and a reduction in the growth of pathogenic micro-organisms. However, high concentrations of OLE had a slightly negative impact on beneficial lactic acid bacteria. In terms of texture, OLE enhanced the hardness and cohesion of the cheese. Moreover, because of the extract's hue, it also influenced the color of the cheese, giving it darker, less vivid shades.A comparison between OLE and its encapsulated extract (E-OLE) showed that encapsulation brought significant benefits. E-OLE prolonged antioxidant and antimicrobial activity, while maintaining high levels of total phenolic compounds until the end of storage. It also had a favorable impact on cheese texture, increasing hardness and cohesion while reducing lipid losses, thanks to better protection of encapsulated polyphenols against negative interactions with fats.