Un nouveau regard sur l’effet des cultures protectrices

MF Pilet UMR 1014 Secalim INRA-Oniris, Nantes

09/09/14

Evaluer l’effet de cultures protectrices (CP) connues :

Sur l’amélioration la qualité sensorielle des produits carnés

et des produits de la mer

Sur la composition de l’écosystème

Objectifs

Problématique de la maîtrise de l’altération par des cultures protectrices

CP Maîtrise de la sécurité CP Maîtrise de l’altération

Une espèce pathogène ciblée Inhibition de la croissance des bactéries pathogènes cibles CP d’espèces éloignées des espèces pathogènes

Plusieurs espèces impliquées dans l’altération Inhibition de la croissance des bactéries d’altération + effet sur leur potentiel d’altération. Quels critères ? CP d’espèces parfois proches des espèces d’altération

CP ne doit pas provoquer elle-même d’altération

Comment sélectionner des CP pour maîtriser l’altération ?

Connaissance à priori des flores d’altération

1) Tests en matrice pauci-microbienne CP contre FA : Effet évalué sur inhibition

et critères sensoriels et physico-chimiques

2) Vérifier l’efficacité sur matrice naturellement

contaminée

Pas de connaissance à priori des flores d’altération

1) Test en matrice naturellement contaminée

Effet évalué sur critères sensoriels, physico-chimiques

2) Comprendre quelle FA inhibée par tests en

matrice paucimicobienne

Démarche suivie dans le programme ECOBIOPRO

Choix des CP

Essai en matrice ionisée

Essai en matrice réelle

Une CP vis à vis d’une espèce d’altération

6 à 8 CP par produit parmi CP connues

Sélection d’une ou 2 CP Selon efficacité à limiter le potentiel d’altération

Sur 3 lots de produits : effet sur l’écosystème si efficacité sur au moins un lots

Choix des cultures protectrices

16 CP : 9 ferments commerciaux 7 souches « partenaires » Majoritairement des bactéries lactiques

Lb sakei Lb plantarum Lb curvatus Pc acidilactici

Ln gelidum Ln carnosum Lc piscium Lc lactis

Cb divergens Cb maltaromaticum St xylosus St carnosus St equorum

Critères de choix :

Espèces présentes dans produits non altérés

Efficacité déjà montrée sur le produit ou matrice proche (si données)

Origine : viande ou produit de la mer (croisements possibles)

Choix des cultures protectrices à tester

Effet des cultures protectrices sur les flores d’altération en matrice ionisée

Démarche expérimentale

Matrices développées en WP3 pour chaque produit

Plusieurs souches de FA par espèce si possible

Challenge-tests en matrice modèle ionisée : 1 CP vis à vis d’une espèce altérante (FA)

CP (105-6 UFC/g)

+ FA (102-3 UFC/g)

CP (105-6 UFC/g)

FA (102-3 UFC/g) T0 T1 T2 TDLC TDLC+x

Dénombrements

Analyses sensorielles/physico-chimiques

Conditionnement

STOCKAGE

Développement ou maintien de la viabilité de la CP sur la matrice

Absence d’altération induite par la CP

Effet de limitation de l’altération sensorielle due à la flore d’altération testée

Critères de choix des CP

Bilan matrices produits carnés

PRODUIT ESPECES ALTERATION

Nb CP TESTEES

Résultat

BŒUF HACHE Lc piscium Bt thermosphacta

6 2 CP retenues Effet faible sur Bt thermosphacta

VEAU HACHE Bt thermosphacta Ln gasicomitatum Ln citreum Lc piscium

6 2 CP retenues Effet sur Lc piscium, Ln citreum, Ln gasicomitatum

DES DE LARDONS Ln carnosum Ln gasicomitatum

6 1 CP retenue Effet sur Ln carnosum

MERGUEZ DE VOLAILLE

Ln carnosum 6 2 CP retenues Effet sur Ln carnosum

PRODUIT ESPECE ALTERATION Nb CP TESTEES

Résultat

FILET DE CABILLAUD Ph phosphoreum Bt thermosphacta Vg fluvialis Cb maltaromaticum

8

1 CP retenue

FILET DE SAUMON Cb maltaromaticum Ph phosphoreum Bt thermosphacta Lb sakei S proteomaculans

5

1 CP retenue Effets sur Bt thermosphacta, Ph phosphoreum, Lb sakei

SAUMON FUME Cb divergens Bt thermosphacta Ph phosphoreum St equorum S proteomaculans

8 2 CP retenues Effets sur Ph phosphoreum, Bt thermosphacta, S proteomaculans

CREVETTE CUITE DECORTIQUEE

Bt thermosphacta Cb maltaromaticum Cb divergens Cb funditum

5 1 CP retenue, effet sur B. thermosphacta

Bilan matrices produits de la mer

Pour chaque produit : au moins une des CP testée efficace contre les altérations sensorielles provoquées par au moins une des FA inoculées

Pas de CP universelle, matrice dépendant

Souvent absence de corrélation entre effet amélioration et inhibition croissance des FA difficulté du critère de choix, sensoriel essentiellement

Altération par les CP dans certains cas

CONCLUSION effet CP sur FA en matrice ionisée

Evaluer l’effet de cultures protectrices sélectionnées sur des produits naturellement

contaminés et impact sur leur écosystème

3 lots de produits x 1 ou 2 cultures protectrices

CP (105-6 UFC/g)

Témoin non inoculé

TDLC ou ALT

CONDITIONNEMENT

ANALYSE SENSORIELLE + SCORE

Dénombrements

Effet sur l’écosystème par analyse

métagénomique SI EFFICACITE

Produits naturellement contaminés (idem WP2)

STOCKAGE

Démarche expérimentale

PRODUIT Echantillons Effet CP sur altération sensorielle/témoin

Veau haché

2 CP 3 lots par CP

Effet positif pour une CP (3 /3) Merguez de volaille

Effet positif pour une CP (3 /3)

Bœuf Haché 1 CP 3 lots

Pas d’effet

Dés de lardons Pas d’effet

Filet de cabillaud Pas d’effet

Filet de saumon Effet positif (3/3)

Saumon fumé Effet positif (1/3)

Crevette cuite décortiquée

Effet positif (2/3)

Bilan sur les 8 produits : effet de biopréservation

Conclusion (1)

Biopréservation permet de limiter l’altération pour 5 des matrices testées Biopréservation efficace à condition : - d’adapter les CP à la matrice - de bien définir les critères d’efficacité : indicateurs microbio peu ou pas appropriés indicateurs sensoriels/physico-chimiques à privilégier Faire la sélection des CP directement sur matrice naturellement contaminée

Conclusion (2)

Important de bien connaître l’écosystème du produit et les flores d’altération : Connaître la variabilité de l’écosystème sur un même produit Orienter le choix des CP : Comprendre sur quelle(s) flore(s) d’altération agissent les CP 1er travaux sur l’effet sur de la biopréservation sur l’écosystème global Dans certains cas confirme l’effet de la CP certaines flores d’altération confirmer par répétitions

Permet de voir que CP maintient une biodiversité

Conclusion (3)

Description de l’écosystème ne suffit pas toujours à expliquer l’effet de biopréservation : Meilleure connaissance du métabolisme des CP et des flores d’altération Décrypter leurs interactions pour une meilleure maîtrise de la biopréservation Développement de milieux adaptés pour l’étude des mécanismes