Cours 10 : yaourt et fromage Flashcards
Domaines d’activités la microbiologie industrielle ? (6)
- Agro-alimentaire : saveur, arômes, fromage
- Industrie médicale, pharmaceutique et nutraceutique : antibio et vitamine
- Agriculture, horticulture et foresterie : biopesticide
- Énergie : biodiesel
- Environnement : traitements eaux usées
- Chimie : production de solvants
Depuis quand l’homme a exploité les microorgansimes ? (la période)
Depuis le Néolithique (8000 av J.C)
* fermentation des sucres en alcools
* Caillé du laits et du fromages
Donc, l’utilisation des microoganismes à l’échelles industrielle sert à quoi ? (3)
- Transformation et/ou la conversion des aliments
- Synthèses des produits
- Production en masse des microorganismes
En résumé comment fonctionne le processus ?
Étape une à la suite de l’autre
- Substrats, matières premières
- Microorganismes, enzymes et milieux de cultures (bioreacteur ou fermenteur)
- Produits finis (microorganismes et probiotiques)
Quels sont les trois (3) modes d’opérations des bioréacteurs et fermenteurs industriels ?
fermenteur et bioréaction = pas mal la même chose
- Culture discontinue par bâchée (Batch)
- Culture continue (Fed-batch)
- En perfusion (Perfusion batch)
Quel doit être la capacité d’un bioréacteur ?
plus grand que 1 m3
Caractéristiques d’un biorécepteur à culture discontinue ? (2)
- Production en masse des
microorganismes à haute
densité et à grande échelle - En conditions stériles
Quels sont les paramètres physico-chimiques contrôlés lors d’un bioréacteur en culture discontinue ? (4)
- Température
- pH
- Oxygène
- CO2 Agitation
Comment faut-il agiter un bioréacteur en culture discontinue en s’assurant de bien gérer le pH ?
Il faut injecté de l’air sous pression pour le pH et on agite pour brasser le milieu de façon homogène
Le nettoyage d’un bioréacteur en culture discontinue se fait quand ?
Avant et après l’utilisation
Quel est le volume que peut atteindre une bioréacteur ?
140 000 L
En général, quel est le facteur d’inoculation nécessaire pour passer d’un bioréacteur (essais laboratoires) en culture discontinue à des essais pilotes et de production ?
Un facteur de 10 (volume de 100L pour bioréacteur de 1000L)
Comment fonctionne un bioréacteur en culture continue (fed-batch)
un bioréacteur en culture continue permet de maintenir la culture cellulaire en croissance constante en ajoutant des nutriments frais et en éliminant les produits métaboliques de manière continue.
* ajout de nutriments
* élimination des déchets
* récolte en continue
Quelle est la durée d’utilisation d’une bioréacteur en culture continue (fed-batch) ?
2 mois à un an
Dans quel domaine est utlisé le bioréacteur en mode perfusion ?
Dans le domaine médicale et pharmaceutique
Comment fonctione le biorécepteur en mode perfustion ?
Un peu comme en culture continue.. (je sais pas trop)
Que sont les ferments lactiques ?
Groupe de bactéries capable de fermenter
les glucides en produisant de l’acide lactiques
Quels sont les deux (2) catégories de fermentatiquons lactiques ?
- fermentation homolactiques
- Fermentation hétérolactiques
Caractéristiques de la fermentation homolactique
réalisée par des bactéries homofermentaires et produit uniquement (ou plus de 90%) de l’acide lactique
Caractéristiques de la fermentation hétérolactique
réalisée par des bactéries hétérofermentaires et produit en plus de l’acide lactique, le CO2, l’éthanol et d’autres acides (ex. acide acétique)
Quels sont les trois (3) voies possibles de fermentations et dis moi leur substrat de base
- Bifide : acétate -> acétate
- Homofermentaire : Glucose -> Lactate
- Hétérofermentaire Glucose -> CO2, Acétate, Éthanol
Quel Gram sont les ferments lactiques ?
Gram +
Quels sont les besoins aérobiques d’un ferment lactique ?
Anaérobies partiellement tolérantes à l’oxygène (aérotolérant)
Quel est le métabolisme des ferments lactiques ?
Métabolisme fermentatif (absence de cytochromes)
Vrai ou Faux - les ferments lactiques sont des bactéries sporulantes et mobiles ?
Faux, elles sont non sporulantes et immobiles (en général)
Quel(s) forme(s) ont les ferments lactiques ?
- Coques
- Bâtonnets
- Chaînettes
Quels sont les habitats des ferments lactiques ?
- sol
- débris végétaux
- muqueuse animales
- Lait
- tube digestif animaux
forme le microbiote
Quels sont les deux bactéries que l’ont doit savoir ?
- Lactobacillus : Se retrouve dans les laits fermentés, yaourts, et +part des fromages
- Bifidobacterium : Se retrouve dans laits fermentés
Quels sont les caractéristiques (3) des Lactobacillus ?
- Bacilles groupés en chaînettes
- Pouvoir acidifiant du lait (pH = 3,5)
- Contient 3 groupes selon le
métabolisme, la forme, et la génétque
1.
Il existe trois groupe de Lactobacillus.
Nommes moi un espèce par groupe
I : L. delbrueckeii
II : L. casei
III : L. bifermentans
Caractéristiques (3) des Bifidobacterium
- Actinobactéries
- Forme très variable: coccoïde, allongée avec bifurcations
- Arrangement en chaînettes ressemblant à des filament (actinobactéries -> filamenteuse)
Que produisent les Bifidobacterium ?
- acide acétique
- acide lactique
- acide formique
- éthanol
- acide succinique
Hétérofermentaire
Les Bifidobacterium sont quels types de bactérie (selon la température) ?
Des mésophiles
Jusqu’à quel pH peuvent résister les Bifidobacterium ?
pH < 4.5 (pas plus bas)
Vrai ou Faux - Les Bifidobacterium résistent et croissent à l’oxygène?
Faux - Ils sont anaérobies stricts
Quels sont les applications biotechnologiques des ferment lactiques ? (4)
- Transformation d’aliments
- Biopréservation
- Fabrication d’additifs
- Probiotiques
La fabrication du yogourt -> quelles sont les étapes pour la préparation du lait ? (5)
- Standardisation
- Homogénéisation
- Pasteurisation
- Enrichissement
- Refroidissement 42-44°C
Pourquoi faire l’homogénisation lors de la préparation du lait ?
Pour ne pas avoir une couche de crème (centrifugation)
Pourquoi faire pasteurisation lors de la préparation du lait ?
Microfiltration pour ne pas altérer le lait (enlève grande partie des microorgasnimes) -> n’est pas une stérilisation
Comment faire l’Enrichissement lors de la préparation du lait ?
En ajoutant une matière grasse (protéine ou lait en poudre)
Pourquoi faire un refroidissement lors de la préparation du lait ?
Pour faire l’ensemencement avec Lacto bacillus
L’ensemencement avec Lactobacilus d. permet quoi ?
L’ensemencement avec Streptoccous t. permet quoi ?
L. delbruckii s-sp : acidité -> lactose est transformé en acide lactique
S. thermophilus : arôme
Ils ne sont pas obligatoire, certaines rajoute du sucre
Comment les procédés de fabrication sont adaptés ?
Selon la texture du yogourt :
* ferme
* liquide
* brassé
Comment faire du yogourt ferme ?
- Conditionné en pot à l’étuve 42°C pendant
3 heures - Coagulation: l’acide lactique produit par
Lactobacillus modifie la structure de la
caséine qui forme un caillé - On peut rajouter du calcium pour faire des ponts entre les caséine et faire un caillé (micelle)
Comment faire du yogourt brassés et liquides
- La coagulation se fait dans une cuve
- Le caillé est brassé mécaniquement (homogène), refroidi et conditionné en pots qui seront conservés en chambre froide
- Le yaourt liquide est produit avec le yaourt brassé qui est battu dans les cuves avant le
conditonnement
Quel est le bon rapport de concentration des 2 souches pour un bon yogourt ?
(L. delbruckii s-so et S. thermophilus)
L. del c’est pour la texture (caillé)
S. thermo pour le gout
1 : 1
Que se passe-t’il si L. delbruckii s-sp est > que S. thermophilus ?
Si S. thermophilus > L. delbruckii s-sp ?
- Le yogourt devient trop acide
- Le yogourt est sans arôme
l
Schéma simplifié du métabolisme fermentaire dans le yogourt
Est-ce que, dans le lait, la graisse (% de graisse comme 2%) est naturel ou ajouté ?
Elle est ajouté
À quoi ressemble le graphique du nombre de bactéries (CFU/mL) selon le temps pour les deux espèce ?
Le nombre de bactéries augmentent
Mais la dynamique de croissance est différente
ordre de million de cellules par mL pour l’ensemencement (plus rapide)
Le graphique du pH selon le temps ressemble à quoi ?
La coagulation est inversement proportionelle au pH. Quandd le pH descend (6,4 ->1 par production d’acide lactique), la coagulation monte sigmïdement
Que peut on tirer du graphique de la formation de l’Acétaldéhyde selon le temps ?
L’acétaldéhyde et la viscosité se forme presqu’en même temps
Quels sont les autres applications de la fermentation lactique ?
- Choucroute (Lactobacillus,
- Autres légumes : concombres, olives…
- Pains au levain: (Lactobacillus S. thermophilus)
- Charcuterie (Lactobacillus sakei)
Comment fait-on la fabrication des additifs (bioproduits) ?
Acide lactique par L. delbruckii s-sp. bulgaricus
immobilisé dans des billes d’alginate pendant
6 jours (rendement de 90%)
Que peut on tirer du graphique de la formation de de galactose et d’acide lactique selon le temps ?
La concentration de lactose (substrat) diminue avec le temps et le galactose et l’acide lactique (produit) augmentent avec le temps
Dans quoi utilisons nous le E270 ?
Dans l’industrie agro-alimentaire : additive acidifiant et solvant utilisé dans frabication du cuir
Fabrication du fromage : Comment faire le caillage
- par des enzymes de brisures
- ou des microorganismes -> présure
Quels sont les étapes pour la fabrication du fromage ?
- Caillage du lait
- Moulage du caillé
- Égouttage
- Salage
- Affinage
faut le savoir la gang… ca sauve des vies
Quels sont… les types de fromages (6)
je pense que c’est à l’exam no joke
1 - Fromages blancs (= fromages frais)
2 - Pâtes molles à croûte fleurie
3 - Pâtes molles à croûte lavée
4 - Pâtes pressées non cuites
5 - Bleus ou pâtes persillées
6 - Pâtes pressées cuites
Qu’est-ce que du fromage blanc ?
Lait caillé dans lequel on le presse pour qu’il soit plus ferme (avec du lait de brebis ou de vache) -> ricotta
Qu’est-ce que le fromage à pâtes molles à croûtes fleurie ?
Brie : pâte molle et on met un champignon à l’extérieur pour une texture qui aide à digérer la caséine
Qu’est-ce qu’un fromage à pâte molle à croûte lavée ?
Y’a pas de champignon mais des bactéries et du sel -> croute. Affine le fromage
Couleur rougeatre à cause de du sel de l’eau marine
Qu’est-ce qu’un fromage à pâtes pressées non cuites ?
Seulement de l’égouttage par pressage mécanique -> pâte plus ferme. PAS CUITE
Qu’est-ce qu’un fromage bleu/ à pâtes persillées ?
Ressemble à pâtes pressées non cuites, mais on rajoute préablement un champignon -> texture nébuleux.
Rajoute du sel pour tuer microog
Qu’est-ce qu’un fromage à pâtes pressées et cuites ?
- Chauffe à 70 degré.
- Pressé à haute température
- Ajout de calcium pour fromage plus grasse
Quel champignon est ajouté en surface pour les fromages à pâtes molles à croûte fleurie ?
Penicillium camemberti
* la pâte est molle car le caillé n’a subit ni chauffage ni pressage
Les champignons sont utilisé pour quoi en biotechnologies ?
Ils sont majoritairement des décomposeurs de la matière organique.
- sont aussi pathogène lol et agents de pourritures
Comment les champignons décomposent la matière organique ?
Par la production d’une large gamme d’enzymes hydrolytiques (lipases, protéases..) -> peut dégrader la cellulose
lipase pour détergeant (à base de champi)
je vais mettre le tableau, mais faut retenir que les mycètes sont aussi utilisées dans l’industries pour faire des antibiotiques
À quoi peut servir la levure dans le domaine médicale ?
Pour produire un vaccin/médicament -> on exprime un gène -> on le clone -> produit l’AG -> le purifie… (il a passé vite)
diapo 45
Est-ce que le caillage est indentique pour tous les types de fromages (selon les éthodes de fabrications) ?
Oui, ferment lactique et présure
Est-ce que les techniques du moulage, égouttage, salage et affinage sont tous indentiques (selon les méthodes de fabrication) ?
Non, tous très diverses et aboutissent à la variété des fromages
Dans quel but le chlorure de calcium est ajouté lors de la fabrication des fromages ?
Dans l’élaboration des fromages à pâte dure
Quel champignon est ajouté dans le fromage Roquefort ?
Ensemencement des spores du champi : Penicillium roquefortii lors du moulage du caillé
À partir de quoi est faite la fabrication du vinaigre (acide acétque)
À partir d’alcool (éthanol) par l’action des bactéries acétiques qui nécessitent l‘O2 = fermentation aérobie
Est-ce que chez les vignobles (fabrication du vin) nous souhaitons de l’O2 ?
NOOOON, parce qu’on veut pas de vinaigre (acide acétqique) dans le vin
La mère du vinaigre doit être où pour le bon fonctionnement de l’acétification (nécessité de l’oxygène)
Doit flotter ! -> car veut avoir contact avec l’oxygène (biofilm à la surface).
Il s’agit de Gluconoacetobacter europaeus
Bioréacteur à vinaigre -> méthode almande consiste à quoi comme méthode ?
- coupon en bois (boulot) dans l’éthanol
- Flotte-> bactérie se forme à l’entour du bois car flotte
- injecte de l’air à forte pression pour engendre une aération naturelle et brassée l’ensemble
Avez déjà manger du vrai vinaigre balsamique ?
Non vous êtes pauvres, il coûte 160$, tout le monde achète le fake
Est très visqueux
Quelle batérie est largement utilisée pour la fabrication industrielle d’acide aminé ?
Corynebacterium glutamincum (actinobactérie)
-> produit des glutamates
industriellement
Comment fait-on le bio-éthanlol et bio-diesel ?
On broie de la matière organqiue (bois ou autre) -> ajoute de microorganisme (dégradent) -> fermentation -> diesel et autres
Les fertilisants et nutrition des plantes : Quels sont les macro-éléments essentiels ?
- Azote (N)
- Phospore (P)
- Potassium (K)
Les oligo-éléments : Ca, S, Fe, Zn, Mg, …
Comment on produit-on l’azote ?
En utilisant l’énergie fossile (gaz ou pétrole) -> pour briser la liaison triple.
Sous de très forte pression et à 1000 c
C’est très polluant lol
Où trouve-t-on le phosphore ?
À partir des mines
* roche phosphates sédimentaires
Lesmycorhizes arbusculaires jouent un rôle dans l’assimilation du P
La plante peut elle prendre l’azote, phosphore et K dans le sol ?
Non, doit avoir l’aide des microorgansimes qui rend ces éléments disponibles (assimilables)
* formes non assimilables -> assimilables
Quel microogansime qui est connu pour l’assimilation de l’azote (en forment des a.a) ? (symbiose du champi du sol et racines des plantes)
Les bactéries saprotrophes du sol (et certains champi)
décomposent matière org en ammonium, nitrate et a.a
Que sont les bactéries phytostimulatrices ?
Groupe hétérogène de bactéries bénéfique à la croissance et la protection des plantes
Mécanisme :
* solubilisation des minéraux (rend nutriments disponibles)
* Production de phytohormones (cytokines)
* Phytoprotection
Pour la fixation de N2 atomosphérique, quels sont les trois espèce à savoir ?
- Nodosités avec Rhizobia/Légumineuses
- Frankia/Aulnes
- Cyanobactéries
