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Microbiologie - M1 Bacteriologie > Séquence 4 : Transformations alimentaires par les bactéries et rôles dans l'industrie agroalimentaire > Flashcards

Séquence 4 : Transformations alimentaires par les bactéries et rôles dans l'industrie agroalimentaire Flashcards

1
Q

Que signifie IAA ?

A

Industrie agro-alimentaire

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Q

Pourquoi certaines bactéries sont utilisées dans l’IAA ?

A

Pour leur capacité à métaboliser et transformer des substrats spécifiques

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3
Q

Quelles bactéries sont surtout utilisées dans l’IAA ?

A

Bactéries capables de fermentation (bactéries lactiques)

Bactéries lipolytiques ou protéolytiques (l’action peut conférer aux aliments des qualités organoleptiques )

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4
Q

Quels sont les risques en utilisant certaines bactéries dans l’IAA ?

A

Elles peuvent être à l’origine de dégradations alimentaires rendant les aliments impropres à la consommation
-> peut entraîne une altération organoleptique ou une dégradation de la qualité hygiénique et potentiellement des TIAC

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5
Q

Quel rapport entretiennent les bactéries avec les sources énergétiques ?

A

Le rapport qu’entretiennent les bactéries vis-à-vis de l’oxygène conditionne directement leur métabolisme énergétique. On distingue deux types

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6
Q

Quelles sont les deux bactéries que l’on distingue dans le cadre des sources énergétiques ?

A

Bactéries aérobies-strictes

Bactéries anaérobies et aéro-anaérobies facultatives

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7
Q

Comment fonctionne une bactérie aérobies-strictes ?

A

Elle oxyde de manière complète les substrats qu’elle utilise (glucides la plupart du temps) en CO2 + eau.

Le processus permet la production globale de 38 ATP par molécule de glucose

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8
Q

Comment fonctionne une bactérie anaérobies et aéro-anaérobies facultatives ?

A

Elle oxyde de manière incomplète les glucides en différents produits de fermentation. Le rendement énergétique est faible : seulement 2 ATP par molécule de glucose

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9
Q

Par quelles bactéries les bactéries anaérobies et aéro-anaérobies facultatives sont-elles principalement représentées ?

A

Elles sont principalement représentées par les bactéries lactiques

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10
Q

Le processus de fermentation et le métabolisme respiratoire aérobie ont en commun une étape clé. Laquelle ?

A

La glycolyse

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11
Q

En quoi consiste la glycolyse ?

A

La glycolyse est une étape clé durant laquelle le glucose est transformé en pyruvate.
Réaction catalysée par une co-enzyme (NAD+)

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12
Q

Quel est donc l’objectif du processus de fermentation ?

A

Recyclage de NAD+

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13
Q

Qu’est ce qu’un NAD+ ?

A

Co-enzyme qui permet la glycolyse

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14
Q

Chez les bactéries lactiques, quels sont les types de fermentation possibles ?

A

Homolactique

Hétérolactique

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15
Q

A quoi correspond la fermentation homolactique ?

A

Le produit de la glycolyse est à plus de 90% l’acide pyruvique, isomérisé par la suite en acide lactique. Cette fermentation est très acidifiante

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16
Q

A quoi correspond la fermentation hétérolactique ?

A

Lorsque des quantités plus importantes d’autres molécules sont produites, notamment de l’acide acétique, de l’éthanol, et du CO2.

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17
Q

Qu’est ce qu’une bactérie peut produire ?

A

Protéines
Lipides
Acides aminés (ADN, ARN)

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18
Q

Que forment ces constituants ?

A

Ils forment une réserve de matières premières dans laquelle la bactérie puise pour former les macromolécules qui la constituent.

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19
Q

Comment cette réserve peut-elle être alimentée ?

A

Soit par transformations des substances formées au cours du métabolisme énergétique

Soit de manière plus directe par utilisation des constituants de l’aliment

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20
Q

Quel est l’inconvénient de l’alimentation par transformation des substances formées au cours du métabolisme énergétique ?

A

Biosynthèses longues, complexes, et consommatrice d’énergie

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21
Q

Quelle voie va préférer la bactérie pour alimenter sa réserve ?

A

Elle va préférer la voie qui nécessite le moins d’énergie, soit la manière directe par utilisation des constituants de l’aliment

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22
Q

Quel est le processus d’alimentation directe par utilisation des constituants de l’aliment ?

A

Hydrolyse des protéines pour obtenir des acides aminés, des lipides ou des acides nucléiques pour obtenir les éléments de base à la synthèse des lipides et des acides nucléiques bactériens

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23
Q

Quel est le point de départ des voies métaboliques ayant pour but la production d’énergie ?

A

Un sucre simple (le glucose en général)

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24
Q

Le glucose est-il disponible comme tel au sein d’un aliment ?

A

Rarement, ce qui entraîne un véritable processus de digestion microbienne pour devenir utilisables

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25
Q

Exemple de sucres dits complexes

A

Amidon
Cellulose

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26
Q

Comment les sucres sont transformés en glucose ?

A

Transformés en glucose lors d’un processus de digestion microbienne durant lequel le sucre est transformé par différentes amylases et cellulases bactériennes (enzymes spécifiques selon le sucre)

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27
Q

Quelles sont les caractéristiques des bactéries lactiques ?

A

Gram +
Aéro-anaérobies
Capables de dégrader les glucides en acide lactique par fermentation
les “vraies” bactéries du lait
Compose la flore originelle du lait

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28
Q

Quelles sont les principales bactéries lactiques ?

A

Les streptocoques lactiques (ou lactocoques) : les + nombreux
Les lactobacilles

Les leuconostoc

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29
Q

Quelles bactéries retrouvent-on dans les yaourts ?

A

Les plus connues sont :

Lactobacillus bulgaricus

Streptococcus thermophilus

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30
Q

Selon l’OMS, quelle est la définition de yaourt ?

A

Un yaourt est issu de la coagulation par “fermentation lactique acide due à Lactobacillus bulgaricus et à Streptococcus thermophilus d’un lait cru ou pasteurisé avec ou sans additif. Ces bactéries doivent de plus être retrouvées vivantes dans le produit final et en quantités règlementées.

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31
Q

Comment fonctionnent ces deux espèces ?

A

Elles fonctionnent en symbiose, elles sont symbiotiques

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32
Q

De quoi ces deux espèces sont-elles responsables ?

A

Elles sont responsables de la transformation du lactose en acide lactique par fermentation homolactique.

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33
Q

Quelles sont les conséquences de cette transformation ?

A

Une action directe sur la prolifération d’autres espèces de micro-organismes (permet de limiter la population de certaines bactéries de dégradation alimentaire

Des modifications de la structure du substrat

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34
Q

Quelles bactéries trouve-t-on dans d’autres laits fermentés proche du yaourt ?

A

D’autres souches de stretocoques et/ou de lactobacilles ainsi que des bactéries des genres bifidobacter ou leuconostoc

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35
Q

Quelles sont les trois étapes pour obtenir du fromage ?

A

La production d’un caillé (exclusivement due à l’activité de bactéries lactiques ou enzymatique)

L’égouttage du caillé (lent ou accéléré, par filtration ou centrifugation)

L’affinage (ensemble des actions bactériennes donnant l’aspect définitif et les caractéristiques spécifiques)

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36
Q

Quels sont les ferments lactiques utilisés pour les fromages ?

A

Ils sont très variés :
- lactobacilles pour fromage à pâte pressée cuite (emmental)

-streptocoques lactiques dans les fromages à pâte molle (camembert) ou de chèvre (picodon)

  • leuconostoc dans les fromages à pâte molle à base de lait cru (roquefort)
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37
Q

Lors de quelles autres utilisations utilise-t-on des bactéries lactiques ?

A

En boulangerie
Pour la fermentation des végétaux
En charcuterie
Pour la production de boissons alcoolisées (vin, cidre)

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38
Q

Pourquoi les agents de fermentation sont-ils utilisés en boulangerie ?

A

Ils permettent la levée de la pâte par production de CO2

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39
Q

Quels sont les agents de fermentation permettant cette production de CO2 ?

A

La levure de boulangerie (ou saccharomyces cerevisiae produire de manière industrielle)

Le levain (composé à la fois de levures sauvages : saccharomyces minor et de bactéries lactiques)

Lactobacilles associées parfois à des leuconostoc

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40
Q

De quoi est composée la base de la choucroute ?

A

Elle est composée de choux fermentés par Leuconostoc meszenteroides ainsi que Lactobacillus plantarum et brevis

41
Q

Quelle bactérie est utilisée pour la fabrication des jambons et saucissons secs ?

A

Lactobacillus plantarum

42
Q

Quelles phases contient le processus de vinification ?

A

Une phase de fermentation alcoolique effectuée par des levures

Une fermentation malolactique menée noramment par Oenococcus oeni (un genre de leuconostoc)

43
Q

Quelles sont les caractéristiques des bactéries propioniques ?

A

Bactérie à Gram +
Anaérobies aéro tolérantes
Mésophiles
Non sporulées
Capables de fermentation propionique

44
Q

Qu’est ce que la fermentation propionique ?

A

C’est lorsque la bactérie transforme l’acide lactique en acide propionique et en acide acétique, avec dégagement de CO2

45
Q

Quels sont les 2 grands groupes de fermentation propionique ?

A

Les propionibactéries cutanées
Les propionibactéries laitières

46
Q

Dans quoi retrouve-t-on les propionibactéries laitières ?

A

Dans le lait et les produits laitiers
Dans les sols
Les produits de fermentation des olives
Dans les ensilages

47
Q

Que constituent les propionibactéries laitières ?

A

Elles constituent des levains fromagers et sont notamment responsables des trous

48
Q

Quelles sont les caractéristiques des bactéries acétiques ?

A

Gram négatif
Aérobies
Capables de transformer l’éthanol en acide acétique

49
Q

Que regroupent les bactéries acétiques (ou acinetobacter) ?

A

Une dizaine de genre dont acetobacter

50
Q

Pour quel processus sont utilisés les bactéries acétiques ?

A

Principalement en vinaigrerie

51
Q

Qu’est ce qu’un bacillus subtilis ?

A

Une bactérie saprophyte, pathogène, opportuniste pour l’homme mais rare et dans des cas de contaminations à très fortes doses
Capables de produire des spores très résistantes

52
Q

Pourquoi le bacillus subtilis est utilisé dans l’IAA ?

A

Utilisé dans le processus de panification pour sa capacité à produire de l’amylase.

Résistant à la chaleur -> reste actif après la cuisson -> prolonge la dégradation de l’amidon et donc le délai de conservation du pain en évitant le rassissement

53
Q

A quoi sont dues les dégradations alimentaires induites par les bactéries ?

A

Par des enzymes bactériennes
Par la sécrétion d’exopolysaccharides (EPS)
Par les pigments
Par l’utilisation de la matière organique et minérale

54
Q

Quelles enzymes peuvent être responsables de dégradations alimentaires induites par les bactéries ?

A

Les protéolytiques
Les lipolytiques
Les glycolytiques et cellulolytiques

55
Q

Qu’entrainent les protéolytiques ?

A

Apparition d’amines volatiles, d’ammoniac ou encore de dérivés soufrés qui confèrent une odeur particulière au produit

56
Q

Qu’entraînent les lipolytiques ?

A

Apparition d’acide gras à chaîne courte ou d’autres molécules volatiles qui peuvent altérer le goût et l’odeur du produit.

57
Q

Qu’entraînent les glycolytiques et les cellulolytiques ?

A

Dégradation des produits frais et favorisent la prolifération des moisissures
Entraînent également la modification de texture du produit dans la mesure où les enzymes induisent la dégradation de l’amidon

58
Q

Les bactéries, et la plupart des micro-organismes synthétisent différents types de polysaccharides, lesquels ?

A

Polysaccharides cytoplasmiques (utilisés comme source d’énergie)

Lipopolysaccharides ou LPS (des composants de la paroi cellulaire)

Exopolysaccharides ou EPS (excrétés à l’intérieur de la cellule)

59
Q

Comment peut on définir les EPS ?

A

Comme des macromolécules composées d’un enchaînement de glucides (oses), pouvant être impliqués dans des phénomènes très divers

60
Q

A quoi les EPS participent-ils sur le plan alimentaire?

A

A la formation des biofilms d’aspect gluant pouvant recouvrir la surface de certains produits

A l’agglomération indésirable d’aliments de type “granulaire” comme le sucre

61
Q

Que sont les pigments ?

A

Les pigments sont des molécules d’origine bactérienne capables de modifier la couleur du produit (exemple : bactéries du genre serratia)

62
Q

Quels éléments constitutifs des aliments, les bactéries peuvent-elles utiliser ?

A

Elles peuvent utiliser les macronutriments (protéines, lipides, glucides…) et/ou les micronutriments (vitamines, minéraux…)

63
Q

Que va entraîner l’utilisation de la matière organique et minérale par les bactéries ?

A

Une dégradation des qualités nutritionnelles

64
Q

D’origine bactérienne, quelles altérations va subir la viande autour de 25/45°C ? (température ambiante élevée)

A

Entre 25 et 45°C -> prolifération bactérienne qui commence par des entérocoques micro-aérophiles puis par Clostridium perfringens, puis par d’autres Clostridium

La dégradation est : gazs malodorants / aspect spongieux / couleur grisâtre

65
Q

D’origine bactérienne, quelles altérations va subir la viande autour de 15 à 25°C ? (température modérée)

A

Convient moins bien aux bactéries anaérobies
Développement en profondeur (à l’abri de l’oxygène)
Flore d’altération plus variée
En surface : espèces aérobies comme pseudomonas
En profondeur : entérobactéries

–> Couleurs, odeurs, saveurs anormales / Limon de poissage (couche visqueuse)

66
Q

Par quoi est initié le respect de la chaîne du froid ? (froid positif +3°C)

A

Le respect de la chaîne du froid est initié par une réfrigération rapide après l’abattage : paramètre essentiel au maintien de la sécurité sanitaire des viandes

67
Q

A quoi sert le respect de la chaîne du froid ?

A

Permet en particulier de limiter le développement de clostridium et autres micro-organismes mésophiles.

68
Q

De quoi peut être responsable un développement même limité de clostridium ?(viande)

A

De phénomènes de putréfaction après un délai assez important.

69
Q

Au froid positif (+3°C), à quoi sont principalement dues les éventuelles dégradations ?(viande)

A

Les dégradations éventuelles sont principalement dues à la flore de surface aérobie et psychrotrophe qui se développe lorsque la viande est humide, comme certaines espèces de Pseudomonas.

70
Q

(froid positif) Au delà d’un certain seuil de contamination, des altérations organoleptiques importantes peuvent apparaître : lesquelles ? (viande)

A

couleurs, odeurs ou saveurs anormales
limon de poissage (couche visqueuse)

71
Q

(froid positif) à quoi peut être associée la prolifération de pseudonomas ?(viande)

A

Elle peut être associée à celle de listeria monocytogenes

72
Q

Concernant les poissons et les produits de la mer, les espèces microbiennes sont adaptées aux conditions du milieu. Cad ?

A

S’adaptent à la présent importante de sel : halophile
S’adaptent aux températures froides : psychrophiles/psychrotrophes

73
Q

Quelles bactéries trouve-t-on principalement dans les poissons et les produits de la mer ?

A

Bactérie à gram négatif des genres pseudonomas, vibrio, aeromonas et acinetobacter

74
Q

De quoi s’accompagne la mort des poissons ?

A

D’une activité enzymatique intense au niveau intestinal à l’origine d’une autolyse partielle des constituants de la paroi digestive

75
Q

Que veut dire autolyse ?

A

Destruction des tissus par leurs enzymes

76
Q

Quels sont les produits de cette activité métabolique (autolyse) ?

A

amines volatiles (à l’origine des odeurs d’ammoniac)

dérivés soufrés responsables d’odeurs putrides

des substances variées à l’origine du rancissement

77
Q

Ces conditions nouvelles entraînent une sélection de la flore bactérienne, de quoi est principalement composée cette flore après quelques jours au froid positif ?

A

Presque entièrement composée de pseudomonas putrefaciens

78
Q

Quels sont les autres germes potentiellement impliqués ?

A

Serratia liquefaciens : peut survivre dans le poisson fumé et lui conférer une odeur de rance ainsi qu’une couleur rouge caractéristique

Hafnia alvei : entérobactérie psychrophile responsable de modifications de la texture et d’une odeur d’ammoniac

79
Q

Quelles bactéries peut-on retrouver dans le lait et les produits laitiers ?

A

Clostridium
Bacillus cereus
Streptococcus lactis
Flavobacterium
Brevibacterium
Pseudonomas syncyanea

80
Q

Dans le lait et les produits laitiers, de quelles dégradations sont responsables le clostridium et le bacillus cereus ?

A

D’un goût amer
Caillage

81
Q

Dans le lait et les produits laitiers, de quelle dégradation est responsable le streptococcus lactis ?

A

Rancissement

82
Q

Dans le lait et les produits laitiers, de quelle dégradation est responsable le flavobacterium ?

A

Coloration jaune

83
Q

Dans le lait et les produits laitiers, de quelle dégradation est responsable le bravibacterium ?

A

Coloration rouge

84
Q

Dans le lait et les produits laitiers, de quelle dégradation est responsable le pseudomonas syncyanea ?

A

Coloration bleue

85
Q

Quelles bactéries retrouve-t-on dans l’altération des produits céréaliers ?

A

Serratia
Lactobacillus
Bacillus subtilis
Bacillus cereus

86
Q

De quelles dégradations sont responsables ces bactéries ?

A

Serratia –> Coloration rouge (pigment sécrété par la bactérie)

Lactobacillus –> fermentation, avec acidification du goût

Bacillus subtilis –> Modification texture “pain filant”

Bacillus cereus –> peut constituer une cause de TIAC

87
Q

Quelles bactéries est le plus souvent responsable des altérations des fruits et des légumes ?

A

Pseudomonas
Erwinia

88
Q

Quelles dégradations sont provoquées par ces bactéries ?

A

Pourriture molle (rancissement, noircissement, dessèchement)

88
Q

Quelles bactéries pour les boissons non alcoolisées ?

A

Acetobacter
Gluconobacter
Propionibacterium cyclohexanicum

88
Q

Quelles sont les dégradations entraînées par l’acetobacter et le gluconobacter dans les boissons non alcoolisées ?

A

Acidification excessive

88
Q

Quelle la particularité du propionibacterium cyclohexanicum ?

A

Peut résister à des températures relativement élevées (jusqu’à 95°C pendant 10mn dans le jus d’orange)

88
Q

Quelles sont les dégradations entraînées par le propionibacterium cyclohexanicum dans les boissons non alcoolisées ?

A

Altération des jus de fruits (orange +++)

89
Q

Dans les boissons non alcoolisées, à quoi peuvent également être liées les contaminations ?

A

Aux manipulations subies par les matières premières lors des processus de fabrication (staphylocoques, entérobactéries)

89
Q

Quelle est la particularité des produits sucrés ?

A

Forte teneur en macronutriments et notamment en glucides –> Aw faible –> inhibe le développement bactérien

90
Q

Quelles bactéries peut-on trouver dans le sucre ?

A

Les leuconostoc

91
Q

De quoi sont responsables les leuconostoc dans le sucre ?

A

Production d’exopolysacharides : responsable d’agglomérations

92
Q

Quelle bactérie est responsable de l’altération des corps gras ?

A

Le clostridium butyricum

93
Q

Quelle dégradation est provoquée par le clostridium butyricum dans les corps gras ?

A

Le rancissement

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