Abstract :
[fr] Dans cette étude, de nouvelles souches microbiennes (levures et bactéries acétiques) ont été isolées, sélectionnées, identifiées et caractérisées pour évaluer leur usage comme starters pour la production industrielle de vinaigre de fruits. Dans un premier temps, la levure Saccharomyces cerevisiae YS-DN1 a été isolée à partir de dattes locales et étudiée pour ces pouvoirs de fermentation des sucres et de résistance aux différents facteurs de stress (éthanolique, thermique et osmotique). Cette souche s’est distinguée comme étant la plus performante dans la production d’éthanol en comparaison à deux autres souches industrielles de référence. En effet, YS-DN1 était la seule souche capable de se développer à une température entre 35 et 40°C en présence d’un taux alcoolique élevé (>8% éthanol) et une pression osmotique agressive (>18 °Brix). Dans un deuxième temps, deux souches de bactéries acétiques CV01 et AF01, identifiées par des techniques moléculaires comme étant affiliées à l’espèce Acetobacter pasteurianus, ont été isolées respectivement de cactus et de pommes. A l’issue des caractérisations physiologiques et des cinétiques de fermentation réalisées en erlens et en bioréacteurs (6 L, 20 L et 500 L), ces deux souches ont montré des pouvoirs de thermotolérance et d’acétification notables. L’étude enzymatique réalisée sur les enzymes membranaires ADH et ALDH formant le complexe enzymatique impliqué dans le processus d’oxydation de l’éthanol a révélé que, contrairement aux souches de référence, ces enzymes maintiennent une activité normale à haute température (38°C). L’étude cinétique en bioréacteur 20 L a montré que la souche CV01 était moins sensible à la variation de la composition du milieu de fermentation et a pu produire plus d’acide acétique (10 g/L) que la souche AF01. Durant le même cycle de fermentation, la souche CV01 était notablement la seule souche capable d’orienter son mécanisme métabolique pour la production de l’acide gluconique simultanément avec l’acide acétique. Par ailleurs, la méthode des surfaces de réponse (RSM) a été utilisée pour l’optimisation de la production en biomasse de la souche CV01. Les valeurs optimales des facteurs influents, à savoir l’éthanol, l’acide acétique, le glucose et le pH, permettant d’obtenir le maximum de biomasse cellulaire (2.21 g/L) étaient de 28.18 g/L, 10.12 g/L, 15.15 g/L et 5.33, respectivement. Dans une troisième partie, la souche A. pasteurianus CV01 a été évaluée pour sa capacité à résister aux conditions de stress thermique en bioréacteur. Les résultats obtenus montrent une habilité de cette souche à contrecarrer l’augmentation excessive de température (>35°C) au cours d’un cycle de fermentation sans refroidissement. En outre, un protocole de démarrage de fermentation en mode semi-continu a été proposé et adopté pour la production de vinaigre de fruits en bioréacteur 500 L. La caractérisation aromatique du vinaigre de pomme produit à l’échelle pilote moyennant la technique de l’espace de tête – microextraction en phase solide (HS-SPME) – a permis d’identifier dans la composition de son arôme des molécules associées à des descripteurs généralement appréciés . Ces souches, caractérisées pour leur thermotolérance notable, pourront être utilisées comme starters pour la production à grande échelle de vinaigre de fruits.
