WO1988006181A1 - Procede de protection et de conservation de bacteries lactiques, et produits a base de telles bacteries - Google Patents
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- WO1988006181A1 WO1988006181A1 PCT/FR1988/000085 FR8800085W WO8806181A1 WO 1988006181 A1 WO1988006181 A1 WO 1988006181A1 FR 8800085 W FR8800085 W FR 8800085W WO 8806181 A1 WO8806181 A1 WO 8806181A1
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/04—Preserving or maintaining viable microorganisms
Definitions
- the present invention relates to a method for protecting and preserving lactic acid bacteria, as well as a product based on such bacteria coated with clay, usable in the food industry and in particular in the dairy industry.
- the invention further relates to the use of this product as an industrial leaven.
- lactic ferments by man, to preserve food, goes back to a tradition more than two thousand years in the food customs of the Far East.
- lactic acid bacteria by acidifying their growth medium, inhibit most of the bacteria involved in the putrefaction process.
- the product of their activity, lactic acid turns out to be a powerful antiseptic (ALAIS, C. 1974. Lactic acid bacteria and sourdoughs in "Science of milk. Principle of Dairy Techniques". Publishing Company and Agricultural, Industrial and Commercial Advertising, Ed., 339-382).
- lactic ferments are used in the dairy industry for the manufacture of a large number of products such as curd, yoghurts, kefir and most cheeses, for cured meats, in the pro of its ferments based on plants for human consumption, sauerkraut and oriental preparations based on germinated seeds of cereals or legumes (soy) or for animal nutrition (silage).
- lactic ferments in human or animal intestinal therapy is also of considerable interest (ALAIS, C. op. Cit .; DUCLUZEAU, R. and RAIBAUD, P., 1979. Microbial ecology of the tube digestive. (IIRA and MASSON, Ed., 93 p.)).
- lactic acid bacteria have a certain lability linked to their inability to sporulate and they are subjected to lytic processes which limit the duration of their conservation.
- a number of methods for stabilizing these bacteria have been proposed. The oldest, practically abandoned because of their unreliability, consisted either of preserving the dried lactic ferments in the presence of an excess of lactose, or, after drying at a good temperature, of coating the bacteria in calcium phosphocaseinate.
- lactic acid bacteria market is dominated by two stabilization methods, on the one hand freeze-drying, the most widespread, and on the other hand freezing which requires a cold chain for distribution. These two processes give very satisfactory results (optimal storage time for lyophilisates of 3 to 6 months) but they are very expensive.
- agrifood sectors which use the use of lactic ferments (dairy industry, charcuterie, silage, etc.), there is an increase in the market for industrial sourdoughs intended for direct sowing.
- French patent No. 16 32 722 (publication No. 2 394 606) describes a process for the protection and conservation of microorganisms with clays with a view to their application in agronomics, in particular for the treatment of soils, plants, insects , that is to say a treatment in connection with the exploitation of natural resources.
- microorganisms subjected to this process are either symbiotic agents or hypovirulent strains, or thogenic entomopa agents.
- This process consists of mixing an aqueous preparation of these microorganisms with an aqueous suspension of clay, stirring the resulting mixture and removing excess water until a composition is obtained in which the microorganism is coated with 'clay.
- the object of the present invention is to provide a product which meets the growing demand on the market for industrial sourdoughs intended for direct sowing and to solve the problems of preservation of lactic acid bacteria in the food industry.
- This is made possible by the adaptation of the process described in patent FR No. 2,394,606 used in another category of industry and allows a very good conservation of lactic acid bacteria, by a solution much less expensive than the conventional processes of lyophilization or freezing.
- the subject of the present invention is a process for preserving and protecting lactic acid bacteria comprising the step of bringing directly into intimate contact clay, in particular montmorillonite, and an aqueous medium containing said bacteria, leading to a liquid or pasty mixture of bacteria and clay.
- aqueous medium containing said bacteria means both lactic acid bacteria with their culture medium and bacterial cells isolated in the wet phase.
- the lactic acid-clay mixture is produced in proportions corresponding to weight ratios ranging from 1/10 to 10/1, expressed as dry matter, in particular from 1/5 to 5/1.
- lactic acid bacteria are coated, preserved and stored in the clay in non-dehydrated form.
- the invention opens up the possibility of exploiting lactic ferments in the wet process and results in finished products which are in the state of clay milk, semi-liquid cream or moist paste.
- the process according to the invention can include steps of concentrating the lactic acid-clay mixture or even total dehydration of this mixture.
- the invention also relates to a product based on lactic acid bacteria consisting of an intimate mixture of said lactic acid bacteria with clay, in particular montmorillonite.
- the proportions by weight of the lactic acid clay mixture vary between 10/1 and
- this product has the form of a liquid or a paste having a dry matter content of 5% to 80%.
- the invention further relates to the application of this product as an industrial leaven.
- This protection and conservation process consists in bringing clay, in the form of powder or in the form of an aqueous solution, directly into contact with an aqueous medium containing lactic acid bacteria.
- lactic acid-clay mixture After stirring, a lactic acid-clay mixture is obtained, in which the lactic acid bacteria are coated with the clay. This coating protects lactic acid bacteria against different external agents likely to be detrimental to them (temperature, ultraviolet rays, other bacteria, enzymes ).
- the lactic acid bacteria to which this process applies are in particular the lactobacillaceae and streptococcaceae bacteria.
- montmorillonites give better results than kaolinites and especially that illites.
- Calcium or sodium montmorillionites are phyllosilicates whose crystals have particularly developed exchange and adsorption surfaces (786 m 2 / g for a montmorillonite from Wyoming against only 12 m 2 / g for kaolinite from St Austell, in C CHENU, 1985.
- Experimental study of neutral clay-polysaccharide interactions Contribution to knowledge of aggregation phenomena of biological origin in soils. Doctoral dissertation in Natural Sciences, University of Paris VI, INRA Ed., P. 185 ).
- Naturally sodium montmorillonites and sodium activated calcium montmorillites (such as CECA Clarsol KC2) may be preferred for their ability to resuspend after partial or extensive dehydration.
- the clay is sterilized before use in the form of a powder (dry or humid heat, disinfectant gas, ionizing radiation, etc.) or in colloidal form (autoclaving, etc.).
- a powder dry or humid heat, disinfectant gas, ionizing radiation, etc.
- colloidal form autoclaving, etc.
- the aqueous suspension and in particular the culture medium used can be any but must be in liquid or pasty form in order to allow easy contact between the bacteria and the clay and to achieve a good coating.
- the direct introduction of sterilized pulverulent clay into the medium containing the bacteria is facilitated by the absence of coagulum, which is the case with semi-synthetic media enriched or not based on reconstituted milk free of casein, which are currently in use.
- the mixing time of the mixture depends on the material used and the concentration of dry matter targeted, but under normal conditions it does not exceed a few minutes.
- the mixture, bacterial biomass-clay is carried out in most cases in proportions corresponding to a dry matter ratio of 1/1. However, certain applications could justify different ratios but remaining in the weight range of 1/10 to 10/1, in particular 1/5 to 5/1.
- the initial pH of the clay-lactic acid mixture is not decisive, but it may be advantageous to introduce a buffer around pH 5.5. This pH adjustment can be achieved by introducing the buffer during the brewing phase. Furthermore, it can be emphasized that during this operation, the coating qualities of the clay are not only exerted with regard to lactic bacteria, but also of certain of their metabolites.
- the lactic acid-clay mixture thus obtained can be kept as it is, but the preferred packaging in the process currently claimed relates to products coated in clay in concentrated hydrated form.
- the aqueous suspension of the mixture lactic acid bacteria-clay is concentrated by centrifugation (centrifugal separators in use in the dairy industry, centrifuges of the "Sharp les" type, etc.) or by any other physical means.
- centrifugation centrifugal separators in use in the dairy industry, centrifuges of the "Sharp les" type, etc.
- the products obtained have consistencies ranging from clay milk (5 to 25% dry matter), cream (25% to 60% dry matter), to semi-solid paste (60 80% dry matter).
- the pasta of lactic acid bacteria coated with clay according to this process is stored in any form of sealed packaging. Even in air, coating by air protects lactic acid bacteria in non-dehydrated form, but it is possible to condition them under partial vacuum or under neutral gas.
- the different products obtained by the process which is the subject of the invention differ on the one hand, in the dry matter content and on the other hand, in the weight proportions corresponding to lactic acid-clay ratios.
- fresh sourdough breads could be a particularly advantageous product with intermediate humidity.
- One of the essential advantages of the present invention resides in the fact that, unlike the process applied to microbial inocula intended for insect bio-preparations. cides (French patent 2,394,606) prior washing of lactic acid bacteria is absolutely not necessary. Thus the mixing of the biomass and the clay can be carried out in the liquid culture medium, this stage of preliminary preparation of the bacterial medium is therefore eliminated and the cost of the conservation process is thereby reduced.
- the coating with clay constitutes an effective protection of sourdoughs conditioned in pasty form not only at 5 ° C but also at 20 ° C. Consequently, the packaging of lactic acid bacteria and industrial sourdoughs in the form of doughs offers an inexpensive alternative to the freeze-dried or frozen ferment market. In fact, the inoculum potential of the ferments coated in the clay is maintained during transport at room temperature and during storage in normal refrigeration (5 to 8 ° C). The wet route has another advantage: the absence of physical shock linked to dehydration or freezing.
- the invention may be advantageous in certain fields of application (agri-food use, supplementation of silages or concentrated feeds or the like) to use dehydration of the wet product (clay milk, cream or paste) with modern techniques drying, such as particulate drying, fluidized bed drying, lyophilization and the like.
- wet product a wet product
- modern techniques drying such as particulate drying, fluidized bed drying, lyophilization and the like.
- the advantageous results obtained according to the invention using products having been subjected to such drying are due to the fact that the prior contacting of the lactic acid bacteria and the clay in an aqueous medium makes it possible to carry out these drying operations under optimal conditions and to end up with a product of long conservation.
- the skilled person knows that the atomization, for example, of lactic ferments leads to a total destruction of the activity of these.
- the invention in all cases involves a first wet processing step, by which it becomes possible to use dehydration techniques known to be unusable with lactic ferments, such as particulate drying or drying in a fluidized bed, among others.
- dehydration techniques known to be unusable with lactic ferments, such as particulate drying or drying in a fluidized bed, among others.
- the clay used can be a sodium activated montmorillonite. Whatever it is, the clay improves the yield of the viable germ spray from 10 to 100 times and it makes it possible to avoid adhesion of the ploduit to the walls of the atomization tower and clogging.
- the clay suspension gave a powder (more than 90% of my dry tièré) which has been conditioned in a relatively low humidity atmosphere (less than 40%) in sealed bags.
- the product thus obtained is remarkably stable, since there is no significant decrease in the number of viable germs per g of powder after more than 6 months of storage at 5 ° C, 20 ° C and 30 ° C.
- the atmosphere in which the powder is conditioned can be regulated to an appropriate water vapor pressure depending on the water activity of the product.
- This powder can also be stored in the form of granules or tablets.
- the coating of lactic acid bacteria, Streptococcus sp., S.faecium and Diacetylactis sp. is produced by mixing with a sodium montmorillonite, which is introduced into the culture medium after having been previously sterilized by autoclaving.
- the best storage conditions at 20 ° C are obtained by mixing, argiIe-bacterial biomass, in the proportion 1/1, the dough being packaged in sealed bags (Tables 1 and 2).
- Bacteria conditioning Cool weather, coated in inoculum clay in a non-pasty form of remains coated lyophilized rence (a) (b) 1 1.5 x 10 9 5 x 10 10 5 x 10 10 7 x 10 9
- the germs are coated according to the method proposed with respectively calcium montmorillonite, activated sodium (Clarsol KC2), montmorillonite naturally sodium from Wyoming and silica gel.
- the pH of these gels was adjusted to 5.5, the best buffer being sodium acetate.
- the pasta (mixture of lactic acid bacteria and support in 1/1 proportions) was distributed in sterile glass pill boxes, the seal being ensured by a rubber stopper surmounted by a crimped aluminum capsule. The conversation was followed at 5 ° C and 20 ° C.
- the pasta has also been subjected to acidification tests in milk under standardized conditions (temperature at 42 ° C, etc.) so as to monitor the potential for recovery of lactic acid bacteria during storage.
- the inflection points of the acidification curves of the samples of the different variants represented (3 supports and 2 temperatures) were compared.
- the inflection point of freshly prepared pasta is around 3.3 hours; after 8 weeks of storage at 5 ° C. it retains the same value for the samples coated with clay but it is offset by approximately 1 hour (4.1 hours) in the case of the samples coated with silica gel: after one month of storage at 20 ° C, the lag is only 1 to 2 hours with clay while it reaches 5 hours with silica gel.
- the activity of lactic acid bacteria is not significantly slowed down after 1 or 2 weeks.
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Abstract
Procédé de protection et de conservation des bactéries lactiques ainsi qu'un produit à base de telles bactéries enrobées par de l'argile, utilisable dans l'industrie agroalimentaire et en particulier dans l'industrie laitière. On met en contact intime de l'argile, notamment une montmorillonite, et un milieu aqueux contenant les bactéries lactiques pour obtenir un mélange liquide ou pâteux bactéries-argile dans lequel les bactéries sont enrobées par les cristallites de l'argile. Le produit obtenu est utilisable dans l'industrie agroalimentaire, en particulier dans l'industrie laitière et comme levain industriel.
Description
Procédé de protection et de conservation de bactéries lactiques, et produits à base de telles bactéries
La présente invention concerne un procédé de protection et de conservation des bactéries lactiques, ainsi qu'un produit à base de telles bactéries enrobées par de l'argile, utilisable dans l'industrie agroalimentaire et en particulier dans l' industrie laitière.
L'invention concerne en outre l'utilisation de ce produit comme levain industriel.
Le recours aux ferments lactiques par l'homme, pour conserver les aliments, remonte à une tradition plus de deux fois millénaire dans les coutumes alimentaires extrême-orientales. En effet, les bactéries lactiques, en acidifiant leur milieu de croissance, inhibent la plupart des bactéries impliquées dans les processus de putréfaction. De plus, le produit de leur activité, l'acide lactique, s'avère être un puissant antiseptique (ALAIS, C. 1974. Les bactéries lactiques et les levains in "Science du lait. Principe des Techniques Laitières". Société d'Edition et de Publicité Agricole, Industrielle et Commerciale, Ed., 339-382).
A ce titre, les ferments lactiques sont utilisés dans l'industrie laitière pour la fabrication de très nombreux produits comme le lait caillé, les yoghourts, le kéfir et la plupart des fromages, pour les salaisons, dans les p r o du i t s fermentes à base de végétaux pour l'alimentation humaine, choucroute et préparations orientales à base de graines germées de céréales ou de légumineuses (soja) ou pour la nutrition animale (ensilages). Par ailleurs, l'utilisation des ferments lactiques en thérapeutique intestinale humaine ou animale présente aussi un intérêt non négligeable (ALAIS, C. op. cit.; DUCLUZEAU, R. et RAIBAUD, P., 1979. Ecologie Microbienne du tube
digestif. ( IIRA et MASSON, Ed., 93 p.)).
Or, les bactéries lactiques présentent une certaine labilité liée à leur incapacité à sporuler et elles sont soumises aux processus lytiques qui limitent la durée de leur conservation. Un certain nombre de procédés de stabilisation de ces bactéries ont é té proposés. Les plus anciens, pratiquement abandonnés en raison de leur manque de fiabilité, consistaient soit à conserver les ferments lactiques desséchés en présence d'un excès de lactose, soit, après dessication à bonne température, à enrober les bactéries dans du phosphocaséinate de calcium.
Ainsi le brevet néerlandais N° 2116 (1915) a proposé de stabiliser les bactéries lactiques par déshydratation en utilisant des agents absorbants à base d'acide silicique alors qu'antérieurement à ce brevet, on avait utilisé le sulfate de calcium ou le carbonate de calcium. Selon ce procédé, on réalise une préparation à sec en broyant dans un récipient stérile les bactéries ou cultures pures de bactéries à l'état sec avec de l'acide silicique amorphe ou des matières amorphes, renfermant de l'acide silicique. Ce très ancien brevet aboutissait donc à un produit sec, contenant des bactéries lactiques, mais, à la connaissance du demandeur, ce type de produit n'a pas trouvé application, en raison sans doute d'une conservation insuffisante dans le temps des bactéries lactiques ainsi traitées.
Actuellement, le marché des bactéries lactiques est dominé par deux méthodes de stabilisation, d'une part la lyophilisation, la plus largement répandue, et d'autre part la congélation qui exige une chaîne froide pour la distribution .
Ces deux procédés donnent des résultats très satisfaisants (durée optimale de stockage des lyophilisats de 3 à 6 mois) mais ils sont très coûteux. Par ailleurs , on constate dans tous les secteurs agroalimentaires qui recourent à l'utilisation des ferments lactiques (industrie laitière, charcuterie, ensilages ...), une progression du marché des levains industriels destinés à l'ensemencement direct.
Le brevet français N° 16 32 722 (publication N° 2 394 606) décrit un procédé de protection et de conservation des microorganismes avec des argiles en vue de leur application en agronor mie en particulier pour le traitement des sols, des végétaux, des insectes, c'est-à-dire un traitement en relation avec l'exploitation des ressources naturelles.
Les microorganismes soumis à ce procédé sont soit des agents symbiotiques soit des souches hypovirulentes, soit des agents entomopa thogènes.
Ce procédé consiste à mélanger une préparation aqueuse de ces microorganismes avec une suspension aqueuse d'argile, à agiter le mélange résultant et à éliminer l'eau en excès jusqu'à l'obtention d'une composition dans laquelle le microorganisme est enrobé par l'argile.
La présente invention a pour but de proposer un produit répondant à la demande croissanté sur le marché de levains industriels destinés à l'ensemencement direct et de résoudre les problèmes de conservation des bactéries lactiques dans l' industrie agroalimentaire. Ceci est rendu possible par l'adaptation du procédé décrit dans le brevet FR N° 2 394 606 utilisé dans une autre
catégorie d'industrie et permet une très bonne conservation des bactéries lactiques, par une solution beaucoup moins onéreuse que les procédés classiques de lyophilisation ou de congélation. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de conservation et de protection des bactéries lactiques comprenant l'étape de mise directe en contact intime d'argile, notamment de montmorillonite, et d'un milieu aqueux contenant lesdites bactéries, conduisant à un mélange liquide ou pâteux bactéries-argile.
Cette consistance liquide ou pâteuse du produit obtenu par le procédé de l'invention constitue une différence importante avec le produit obtenu par le procédé décrit dans le brevet néerlandais précité N° 2116, et procure un enrobage protecteur des bactéries inexistant dans une présentation à l'état de mélange sec.
Au sens de la présente description, l'expression "milieu aqueux contenant lesdites bactéries" signifie aussi bien les bactéries lactiques avec leur milieu de culture que les cellules bactériennes isolées en phase humide.
De plus, de façon avantageuse, le mélange bactéries lactiques-argile est réalisé dans des proportions correspondant à des rapports pondéraux allant de 1/10 à 10/1, exprimés en matière sèche, notamment de 1/5 à 5/1.
Un des avantages essentiels de la présente invention réside dans le fait que les bactéries lactiques sont enrobées, conservées et stockées dans l'argile sous forme non déshydratée. L'invention ouvre la possibilité de l'exploitation de ferments lactiques en voie humide et aboutit à des produits finis qui se présentent à l'état de
lait argileux, de crème semi-liquide ou de pâte humide.
Ces formes de présentation diffèrent fondamentalement des lyophilisats et des ferments congelés actuellement commercialisés.
Afin de parvenir à des produits finis d'hydratation différente, le procédé selon l'invention peut comprendre des étapes de concentration du mélange bactéries lactiques-argile ou même une déshydratation totale de ce mélange.
L'invention a aussi pour objet un produit à base de bactéries lactiques consistant en un mélange intime desdites bactéries lactiques avec de l'argile, notamment de la montmorillonite.
Les proportions pondérales du mélange bactéries lactiques argile varient entre 10/1 et
1/10, notamment entre 5/1 et 1/5, et ce produit a la forme d'un liquide ou d'une pâte ayant une teneur en matière sèche de 5% à 80%.
L'invention concerne en outre l'application de ce produit comme levain industriel.
Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description détaillée suivante des caractéristiques du procédé de conservation et du produit obtenu.
Ce procédé de protection et de conservation consiste à mettre en contact de l'argile, sous forme de poudre ou sous forme de solution aqueuse, directement avec un milieu aqueux contenant les bactéries lactiques.
Après agitation, on obtient un mélange bactéries lactiques-argile, dans lequel les bactéries lactiques sont enrobées par l'argile. Cet enrobage protège les bactéries lactiques contre les
différents agents extérieurs susceptibles de leur être préjudiciables (température, rayons ultraviolets, autres bactéries, enzymes ......).
Les bactéries lactiques auxquelles s'applique ce procédé sont notamment les bactéries lactobacillaceae et streptococcaceae.
Plusieurs types d'argiles commercialisées peuvent être utilisés, toutefois on note que les montmorillonites donnent de meilleurs résultats que les kaolinites et surtout que les illites. Les montmorilIonites calciques ou sodiques sont des phyllosilicates dont les cristaux présentent des surfaces d'échange et d'adsorption particulièrement développées (786 m2/g pour une montmorillonite du Wyoming contre seulement 12 m2/g pour la kaolinite de St Austell, in C. CHENU, 1985. Etude expérimentale des interactions argiles-polysaccharides neutres. Contribution à la connaissance des phénomènes d'agrégation d'origine biologique dans les sols. Thèse Doctorat es. Sciences Naturelles, Université de Paris VI, INRA Ed., p. 185). Les montmorillonites naturellement sodiques et les montmorilIonites calciques activées sodiques (telles que le Clarsol KC2 de C.E.C.A.) peuvent être préférées pour leur aptitude à la remise en suspension après déshydratation partielle ou poussée.
L'argile est stérilisée avant emploi à l'état de poudre (chaleur sèche ou humide, gaz désinfectant, rayonnements ionisants, ....) ou sous forme colloidale (autoclavage ....). Le mélange avec la suspension aqueuse de bactéries lactiques permet l'enrobage de celles-ci, l'eau jouant un rôle de vecteur dans les espaces interfoliaires du phyllosilicate.
La suspension aqueuse et notamment le milieu de culture utilisé peut être quelconque mais doit être sous forme liquide ou pâteuse afin de permettre un contact aisé entre les bactéries et l'argile et de réaliser un bon enrobage.
L'introduction directe de l'argile pulvérulente stérilisée dans le milieu contenant les bactéries est facilitée par l'absence de coagulum, ce qui est le cas avec les milieux semi- synthétiques enrichis ou non à base de lait reconstitué exempt de caséine, qui sont en usage actuellement. Le temps de brassage du mélange dépend du matériel utilisé et de la concentration en matière sèche visée, mais dans les conditions normales il n'excède pas quelques minutes. Le mélange, biomasse bactérienne-argile, est réalisé dans la plupart des cas dans des proportions correspondant à un rapport en matières sèches de 1/1. Toutefois, certaines applications pourraient justifier des rapports différents mais restant dans l'intervalle pondéral de 1/10 à 10/1, notamment 1 /5 à 5/1.
Il a été montré que le pH initial du mélange argile-bactéries lactiques n'est pas déterminant, mais on pourra avoir avantage à introduire un tampon autour de pH 5,5. Cet ajustement du pH peut être réalisé en introduisant le tampon pendant la phase de brassage. Par ailleurs, on peut souligner que pendant cette opération les qualités d'enrobage de l'argile ne s'exercent pas seulement à l'égard des bactéries lactiques, mais aussi de certains de leurs métabolites.
Le mélange bactéries lactiques-argile ainsi obtenu pourra être conservé en l'état, mais
le conditionnement préféré dans le procédé présentement revendiqué, vise les produits enrobés dans l'argile sous forme concentrée hydratée.
Pour ce faire, la suspension aqueuse du mélange: bactéries lactiques-argile est concentrée par centr î fugat ion (séparateurs centrifuges en usage dans l'industrie laitière, centrifugeuses du type "Sharp les"...) ou par tout autre moyen physique. Suivant leurs taux de matière sèche, les produits obtenus ont des consistances qui vont du lait argileux (5 à 25% de matière sèche ), de la crème (25% à 60% de matière sèche), à la pâte semi-solide (60 à 80% de matière sèche).
Les pâtes de bactéries lactiques enrobées par l'argile suivant ce procédé, sont conservées sous toute forme de conditionnement étanche. Même e n p r ése nce d ' a i r , l ' en r o bage pa r l ' a r g i l e protège les bactéries lactiques sous forme non déshydratée, mais il est possible de les conditionner sous vide partiel ou sous gaz neutre.
Les différents produits obtenus par le procédé objet de l'invention diffèrent d'une part, par le taux de matière sèche et d'autre part, par les proportions pondérales correspondant à des rapports bactéries lactiques-argiles.
Ces produits, constitués de bactéries lactiques "protégées", peuvent être directement utilisables comme levains industriels.
De façon avantageuse, la forme "pains de levain frais "pourrait être un produit à humidité intermédiaire particulièrement intéressant.
Un des avantages essentiels de la présente invention réside dans le fait que, contrairement au procédé appliqué aux inoculums microbiens destinés aux bio-préparations insecti
cides (brevet français 2 394 606) le lavage préalable des bactéries lactiques n'est absolument pas nécessaire. Ainsi le mélange de la biomasse et de l'argile peut être réalisé dans le milieu de culture liquide, on supprime donc cette étape de préparation préalable du milieu bactérien et on diminue par le fait même le coût du procédé de conservation.
De plus, il est remarquable de constater que l'enrobage par l'argile constitue une protection efficace des levains conditionnés sous forme pâteuse non seulement à 5°C mais aussi à 20°C. Par conséquent, le conditionnement des bactéries lactiques et des levains industriels sous forme de pâtes offre une alternative peu coûteuse au marché des ferments lyophilisés ou congelés. En effet, le potentiel d'inoculum des ferments enrobés dans l'argile est maintenu pendant le transport à la température ambiante et pendant la conservation en installation frigorifique normale (5 à 8°C). La voie humide présente un autre avantage: l'absence de choc physique lié à la déshydratation ou à la congélation. Ainsi, on constate que l'usage de la lyophilisation a orienté la sélection des souches de bactéries lactiques; il s'ensuit qu'un certain nombre de souches supportant mal ce traitement physique ont été abandonnées malgré des qualités intrinsèques reconnues par ailleurs. L'invention permet donc d'élargir la gamme des ferments lactiques disponibles sur le marché, ce qui est particulièrement intéressant avec les souches bactériennes modifiées par génie génétique (transfert d'ADN), sans limitation, quant à la méthode utilisée pour le transfert d'ADN exogène. Selon une autre caractéristique de
l'invention, il peut être avantageux dans certains domaines d'application (usage agroalimentaire, supplémentation d'ensilages ou d'aliments concentrés ou autres) de recourir à une déshydratation du produit humide (lait argileux, crème ou pâte) avec des techniques modernes de séchage, telles que séchage particulaire, séchage par lit fluidisé, lyophilisation et autres. Les résultats avantageux obtenus selon l'invention en utilisant des produits ayant été soumis à de tels séchages sont dus à ce que la mise en contact préalable des bactéries lactiques et de l'argile en milieu aqueux permet de réaliser ces séchages dans des conditions optimales et d'aboutir à un produit de longue conservation. Tout au contraire, l'homme du métier sait que l'atomisation, par exemple, de ferments lactiques entraîne une destruction totale de l'activité de ceux-ci. L'invention implique dans tous les cas une première étape de traitement en voie humide, grâce à laquelle il devient possible de mettre en oeuvre des techniques de déshydratation réputées inutilisables avec les ferments lactiques, telles que le séchage particulaire ou le séchage en lit fluidisé, entre autres. Ainsi, à partir du mélange aqueux, argile-bactéries lactiques, on a réalisé le conditionnement sous forme pulvérulente par séchage particulaire. L'argile utilisée peut être une montmorillonite activée sodique. Quelle qu'elle soit, l'argile améliore le rendement du spray en germes viables de 10 à 100 fois et elle permet d'éviter l'adhésion du ploduit aux parois de la tour d'atomisation et le colmatage. Atomisée à température relativement peu élevée, la suspension argileuse a donné une poudre (plus de 90% de ma
tièré sèche) qui a été conditionnée sous atmosphère à humidité relativement faible (inférieure à 40%) en sachets étanches. Le produit ainsi obtenu est remarquablement stable, puisqu'on n'observe pas de baisse significative du nombre de germes viables par g de poudre après plus de 6 mois de conservation à 5°C, 20°C et à 30°C. L'atmosphère dans laquelle est conditionnée la poudre peut être régulée à une pression de vapeur d'eau appropriée en fonction de l'activité de l'eau du produit. Cette poudre peut aussi être conservée sous forme de granulés ou comprimés.
Les exemples suivants servent à illustrer le procédé de l'invention sans aucunement en limiter la portée. EXEMPLES 1 et 2
Dans les deux premiers exemples l'enrobage des bactéries lactiques, Streptococcus sp., S.faecium et Diacetylactis sp. est réalisé par mélange avec une montmorillonite sodique, qui est introduite dans le milieu de culture après avoir été préalablement stérilisée par autoclavage. Les meilleures conditions de conservation à 20°C, sont obtenues en effectuant le mélange, argiIe-biomasse bactérienne, dans la proportion 1/1, la pâte étant conditionnée dans des sacs étanches (tableaux 1 et 2).
Parallèlement aux données des numérations sur milieu M.R.S.*, les tests d'acidification, en milieu M.R.S. liquide ou dans du lait, ont montré que l'activité des inoculums n'est pas ralentie après 6 semailles.
* M.R.S.: M 43 qualité bactériologique du lait et des produits laitiers D. PETRANSXIENNE et L. LAPIED ouvrage de référence édité par technique et documentation PARIS. TABLEAU 1
Effet de l'argile (montmorillonite activée sodique de type Clarsol KC2) sur la conservation à
20°C des bacteries lactiques, Streptococcus sp. conditionnées sous forme pâteuse : nombre de bacteries par gramme de poids sec étabIi par numérations sur milieu M.R.S.
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Conditionnement des bactéries Temps frais, enrobés dans l'argile inoculum en se- non sous forme pâteuse de réfémaines enrobés rence lyophilisé (a) (b) 1 1,5 x 109 5 x 1010 5 x 1010 7 x 109
3 3 x 108 8 x 109 NC NC
6 107 1 010 2 x 1010 7 x 109 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
(a, b) mélange 1/1 obtenu suivant la technique décrite, conservé sous forme pâteuse soit en tubes aérés (a) soit en sachets hermétiques (b).
TABLEAU 2
Effet de la concentration en argile (Clarsol KC2) sur la conservation à 20°C des bactéries lactiques, Diacetylactis sp. et Streptococcus faecium conditionnées sous forme pâteuse en sachets étanches : nombre de bactéries par gramme de poids sec établi par numération sur milieu M.R.S
Temps de Conditionnement des bactéries conserva- inoculum inoculums humides(a) tion en lyophilisé 1/1 10/1 100/1 semainés
Diacetyl- 0 3 x 1011 1013 5x1011 4x1011 actis sp. 6 2 x 1011 5 x 1011 2x1010 2x108 Strepto- 0 2 x 1011 1013 5x1012 6x1012 coccus 6 6 x 1011 8 x 1012 2x1010 5x1012 faecium
(a) Rapport biomasse bactérienne/argile.
EXEMPLE 3
Dans ce troisième exemple, concernant l'espèce Streptococcus thermophilus, les germes sont enrobés suivant le procédé proposé avec respectivement de la montmorillonite calcique, activée sodique (Clarsol KC2), de la montmorillonite naturellement sodique du Wyoming et du gel de silice. Le pH de ces gels a été ajusté à 5,5, le meilleur tampon s'avèrant l'acétate de sodium. Les pâtes (mélange bactéries lactiques-support dans les proportions 1/1) ont été réparties dans des piluliers en verre stériles, l'étanchéité étant assurée par un bouchon en caoutchouc surmonté d'une capsule en aluminium sertie. La conservation
a é té s u i v î é à 5 °C e t à 20°C.
Les numérations sur milieu M.R.S. gélose, montrent un excellent maintien du potentiel d'inoculum de ces pâtes, les argiles étant des supports légèrement plus performants que la silice à 20°C ( tableau 3).
Les pâtes ont aussi été soumises à des tests d'acidification dans du lait en conditions normalisées (température à 42°C...) de manière à suivre la potentialité de reprise des bactéries lactiques en cours de conservation. On a comparé les points d'inflexion des courbes d'acidification des échantillons des différentes variantes représentées (3 supports et 2 températures). On constate les faits suivants: le point d'inflexion des pâtes fraîchement préparées se situe autour de 3,3 heures; après 8 semaines de conservation à 5°C il garde la même valeur pour les échantillons enrobés par l'argile mais il est décalé d'environ 1 heure (4,1 heures) dans le cas des échantillons enrobés dans le gel de silice: après un mois de conservation à 20°C, le décalage n'est que de 1 à 2 heures avec l'argile alors qu'il atteint 5 heures avec le gel de silice. De toute façon, à la température ambiante, on note que dans les trois types d'enrobage, l'activité des bactéries lactiques n'est pas ralentie significativement après 1 ou 2 semaines.
Le taux élevé de survie de S. thermophilus enrobé dans l'argile sous forme humide à 5°C comme à 20°C, et le maintien de son activité métabolique à température ambiante pendant 2 semaines, démontrent l'intérêt de cette nouvelle voie de conditionnement pour le transport et la conservation des levains industriels.
On a indiqué précédemment que les produits de l'invention sont conditionnés en emballages étanches, en particulier sous vide partiel ou sous gaz neutre. Un tel mode de conditionnement est nécessaire pour assurer une bonne conservation des produits humides, tels que les pâtes, et il est également recommandé pour les produits obtenus par séchage, pour lesquels il est utile de contrôler la teneur enhumidité de l'atmosphère de conditionnement, afin de maintenir l'activité des bactéries lactiques.
L'homme du métier comprendra donc que de nombreuses présentations et formes de conditionnement peuvent être utilisées pour les besoins de la présente invention.
1
Claims
1. Procédé de conservation et de protection de bactéries lactiques, comprenant l'étape de mise directe en contact intime d'argile, notamment de montmorillonite, et d'un milieu aqueux contenant lesdites bactéries, conduisant à un mélange liquide ou pâteux bactéries lactiquesargile.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le mélange bactéries lactiques-argile est réalisé dans des proportions pondérales correspondant à des rapports bactéries lactiques-argile, allant de 1/10 à 10/1, notamment 1/5 à 5/1, exprimées en matière sèche.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le mélange bactéries lactiques-argile est concentré sous forme non déshydratée.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mélange résultant de la mise en contact en milieu aqueux des bactéries lactiques et de l'argile est soumis à une opération de séchage particulaire, par lit fluidisé, de lyophilisation ou autre technique de séchage similaire, le produit résultant étant mis sous forme de poudre, de granulés ou autres.
5. Produit à base de bactéries lactiques consistant en un mélange intime desdites bactéries lactiques avec de l'argile, notamment de la montmorillonite, dans lequel les bactéries lactiques sont enrobées par l'argile.
6. Produit selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les proportions pondérales du mélange bactéries lactiques-argile va rient entre 10/1 et 1/10, notamment entre 5/1 et 1/5.
7. Produit selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu' il a la forme d'un liquide ou d'une pâte ayant une teneur en matière sèche de 5 à 80% en poids.
8. Produit obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
9. Produit selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 contenant des bactéries lactiques provenant de souches sélectionnées ou des bactéries transformées par génie génétique.
10. Application du produit selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 dans l'industrie agroalimentaire, en particulier dans l'industrie laitière ainsi qu'à titre de levain industriel.
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|---|---|---|---|
| FR87/02169 | 1987-02-19 | ||
| FR8702169A FR2611214B1 (fr) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | Procede de protection et de conservation de bacteries d'interet agroalimentaire, notamment de bacteries lactiques, et produits a base de telles bacteries |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1988006181A1 true WO1988006181A1 (fr) | 1988-08-25 |
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ID=9348091
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/FR1988/000085 WO1988006181A1 (fr) | 1987-02-19 | 1988-02-16 | Procede de protection et de conservation de bacteries lactiques, et produits a base de telles bacteries |
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| FR (1) | FR2611214B1 (fr) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7037708B1 (en) | 1998-04-30 | 2006-05-02 | Basf Aktiengesellschaft | Dried microorganism cultures and method for producing same |
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| FR2330765A1 (fr) * | 1975-11-10 | 1977-06-03 | Gist Brocades Nv | Composition comprimee a base de levure et procede de sa preparation |
| FR2394606A1 (fr) * | 1976-10-29 | 1979-01-12 | Agronomique Inst Nat Rech | Procede de protection et de conservation des micro-organismes avec des argiles en vue de leur application agronomique |
Family Cites Families (1)
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| NL2116C (fr) * | 1900-01-01 |
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1987
- 1987-02-19 FR FR8702169A patent/FR2611214B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-02-16 WO PCT/FR1988/000085 patent/WO1988006181A1/fr unknown
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2611214B1 (fr) | 1990-05-18 |
| FR2611214A1 (fr) | 1988-08-26 |
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