Thèse : maîtrise de la fermentation butyrique par la microflore lactique réductrice
Référence
1503922844
Date limite pour postuler
26/09/2017
Date de publication
28/08/2017

Caractéristiques

Précision sur la nature du contrat
Contrat de thèse
Durée du contrat
3 ans
Date de début de contrat
01/10/2017

Affectation

Nom de l'unité d'affectation
UR0342 URTAL Unité de Recherche Technologie et Analyses Laitières
Adresse de l'unité d'affectation
INRA Poligny - 30 route de Versailles - BP 20089 - 39801 POLIGNY CEDEX
Région de l'unite d'affectation
Bourgogne Franche-Comté

Descriptif

Environnement de travail

Unités de recherche d’accueil :

INRA-Unité de Recherches en Technologie et Analyses Laitières (URTAL) – 39800 Poligny

Les activités de l’unité ont pour finalité la maîtrise de la qualité des fromages, notamment au lait cru ou d'Appellation d'Origine Protégée. Les recherches conduites dans l’unité se focalisent sur les premières étapes de la transformation fromagère (avant affinage) en étudiant les interactions entre microorganismes, matière première (lait) et itinéraires technologiques et leurs impacts sur les caractéristiques finales, notamment sensorielles, des fromages.

 Equipe Procédés Microbiologiques et Biotechnologiques - Unité Mixte de Recherches Procédés Alimentaires et Microbiologiques (UMR PAM) AgroSup DIJON-Université de Bourgogne – 21000 Dijon

   

L’équipe aborde les mécanismes de réponse cellulaire des microorganismes soumis à des perturbations contrôlées des paramètres physico-chimiques et leur cinétique, et modalité d’application (Eh, pH, température, etc.). Un objectif est la maîtrise de l’activité et de la fonctionnalité de microorganismes d’intérêt (bactéries, levures) soumis à différents types de perturbations rencontrées dans les matrices alimentaires.

Contexte socio-économique et scientifique :

Le défaut essentiel dans les accidents en fromageries attribués aux Clostridies est une dilatation excessive par production de CO2 et d’H2 conduisant à un phénomène de gonflement « tardif » des fromages pouvant aller jusqu’à une fissure de la croûte. L’acide butyrique produit modifie également négativement le profil sensoriel du fromage. Le caractère tardif et destructif de cet accident le rend particulièrement redoutable. Ainsi, ce défaut conduit à des pertes économiques importantes pour les producteurs car les fromages ne peuvent pas être vendus.

 

Clostridium tyrobutyricumest la bactérie la plus impliquée dans ce défaut ; cependant d’autres espèces (C. beijerinckiietC. sporogenes), associées àC. tyrobutyricum, peuvent contribuer, voire amplifier le défaut de gonflement tardif. Ces bactéries sont anaérobies strictes, présentes initialement dans le lait sous forme sporulée (spores thermorésistantes) ; l’accident est donc fortement dépendant de la qualité microbiologique des laits. L’alimentation des bovins à base d’ensilage augmente par exemple la microflore butyrique. Certains fromages comme ceux bénéficiant d’une AOP ou IGP (Comté, Emmental Grand cru, Morbier,…) obéissent à un cahier des charges interdisant l’emploi de composés inhibant la fermentation butyrique (lysozyme, nitrates).

De plus la demande des consommateurs oriente l’industrie à limiter les auxiliaires technologiques et les conservateurs (produits dits « Clean Label »)

Le projet ANR Food-Redox a montré qu’une nouvelle voie de recherche était envisageable ; elle concerne l’impact de l’activité réductrice de la microflore technologique (microflore lactique) sur la fermentation butyrique par Clostridiumsp. L’activité réductrice est l’aptitude d’une flore microbienne à abaisser le potentiel d’oxydoréduction (Eh) du milieu. Parmi les différentes microflores lactiques utilisées en technologie fromagère, on distingue des microflores très réductrices et des microflores peu réductrices, indépendamment de leur potentiel acidifiant. Des résultats préliminaires obtenus dans l’ANR Food-Redox ont montré un impact de la microflore réductrice sur la consommation des lactates, la production de butyrate, et le gonflement des fromages.

 

L’utilisation de l’environnement redox pour contrôler les procédés fermentaires est de plus en plus considérée dans la littérature. Ainsi, il a été montré dans plusieurs travaux l’impact du redox extracellulaire sur la physiologie de Bacillus cereus,Listeria monocytogenes, etStaphylococcusaureus. L’effet du redox sur la distribution des flux a déjà été observé chezClostridium

thermosuccinogenespour la production de succinate à partir du glucose.

Les travaux réalisés durant la thèse viseront à répondre à deux questions :

- Quel est l’impact de l’activité réductrice de la microflore lactique sur la germination des spores et/ou sur la croissance des cellules végétatives deClostridium? (effet indépendant et effet d’interaction avec d’autres paramètres de l’environnement physico-chimique) ;

- Quel est l’impact de l’activité réductrice de la microflore lactique sur la distribution des flux métaboliques lors de la fermentation butyrique parClostridiumet ses conséquences sur la diminution de la production de gaz ?

 

Les grandes étapes de la thèse

1- Bibliographie

2- Etude à l’échelle laboratoire des effets de l’environnement redox surClostridiumsp. (germination, croissance, distribution des flux métaboliques)

3- Etude à l’échelle laboratoire de l’impact des microflores lactiques réductrices surClostridiumsp.

4- Etude en fabrication fromagère expérimentale (modèles fromage à pâte pressée cuite et fromage à pâte pressée non cuite).

5- Valorisation des résultats et rédaction de la thèse

 

 

Approches méthodologiques et techniques envisagées

- Méthodes de biologie moléculaire pour dénombrer les spores et les cellules végétatives de

Clostridiumsp. : PMA-qPCR ; transcriptomique ; sonde TaqMan.

- Méthodes de dénombrement classiques.

- Minifermenteurs de l’UMR PAM (pour mesurer la distribution des flux métaboliques vs. le Eh).

- Méthodes d’analyse des flux (modélisation utilisant les matrices de flux).

- Minifromagerie expérimentale de l’URTAL.

Formations et compétences attendues

Compétences scientifiques et techniques requises du candidat :

Le profil recherché est celui d’un(e) étudiant(e) titulaire d’un diplôme d’ingénieur ou d’un master 2 en Microbiologie + goût pour le travail en équipe.

 

 

Statut du doctorant et organisation de la thèse :

Le/la doctorant(e) bénéficiera d’une bourse de thèse de 3 ans (employeur INRA). La formation doctorale amènera le/la doctorant(e) à conduire des recherches sur deux sites : UMR PAM - Dijon et URTAL - Poligny.

 

Candidature :

Envoyer CV et lettre de motivation à : eric.beuvier@inra.fr et remy.cachon@u-bourgogne.fr

Date limite des candidatures : 26 septembre 2017. Entretien des candidat(e)s retenu(e)s courant octobre 2017 à Dijon (ou en visioconférence).

Contact

Nom
Eric BEUVIER / Remy CACHON
Email
eric.beuvier@inra.fr;remy.cachon@u-bourgogne.fr