Préserver la typicité des fromages sous label AOP est un challenge auquel doivent faire face les fromagers. En effet, cette typicité va être le reflet de différentes composantes associées au terroir. Les micro-organismes sont une de ces composantes puisqu’ils vont façonner le produit, y laisser leur empreinte aromatique, et en ce sens, l’ancrer au terroir. Suite au développement de pratiques d’hygiène de plus en plus drastiques, les laits crus voient leurs communautés microbiennes locales considérablement diminuées. Cette évolution a pour conséquence l’introduction de ferments lactiques pour réensemencer le lait. Dans ce contexte, cette thèse vise à développer un ferment indigène adapté aux producteurs fromagers AOP Rocamadour, en s’appuyant sur la richesse et la diversité microbienne des laits crus de la région pour renforcer le lien entre le fromage et son environnement microbien naturel.
La caractérisation génétique, phénotypique et technologique d’une collection de 24 souches de Lactococcus lactis isolée de laits crus de chèvres, a permis de montrer que ce réservoir pouvait héberger des souches très diverses et phylogénétiquement éloignées des souches dites « domestiquées » auxquelles appartiennent très souvent les souches de ferments industriels. Cette population de lactocoques constitue une ressource de choix pour la production de ferments indigènes. C’est dans ce cadre que trois souches de Lactococcus lactis ont été sélectionnées pour élaborer un ferment indigène.
L’utilisation de ce dernier en production fromagère artisanale a permis d’obtenir des fromages aux performances technologiques similaires à celles des ferments industriels et compatible avec le label AOP Rocamadour, mais avec une empreinte sensorielle distincte. Afin de mieux comprendre les déterminants associés à cette signature sensorielle différente, l’impact du ferment indigène sur la structuration des communautés microbiennes et la production de composés volatils dans le fromage, a été évalué. L’analyse par metabarcoding a mis en évidence la prédominance de Lactococcus lactis et Geotrichum candidum dans le fromage AOP Rocamadour. Les fromages obtenus avec le ferment indigène se différenciaient de ceux produits avec le ferment industriel par la composition de leur écosystème bactérien et leur composition en acides gras volatils. L’acide hexanoïque, peu apprécié et impliqué dans l’arôme caprin, était absent des fromages issus du ferment indigène.
Le ferment indigène a ensuite été testé pendant un mois en simulant la pratique du backslopping, une méthode couramment utilisée par les producteurs fermiers de l’AOP Rocamadour. Ceci, afin d’étudier l’impact du ferment sur les communautés microbiennes du lait cru, sur leurs propriétés technologiques mais également afin d’évaluer son potentiel en tant qu’alternative aux ferments industriels en cas de dérive d’acidification du lactoserum. L’évolution d’une communauté microbienne de lait cru associée à ce ferment, durant 30 cycles de repiquages, a montré une réorientation précoce du métabolisme fermentaire de l’écosystème. Il a également été montré que l’ajout du ferment impactait la structuration des populations microbiennes du lait cru, en particulier au niveau des micro-organismes sous-dominants. Cependant, le ferment indigène n’a pas empêché l’expression du microbiote endogène du lait. Ceci a été mise en évidence par la production d’acétoïne, métabolite associé à l’activité métabolique des microorganismes du lait cru et suggère une cohabitation fonctionnelle entre le starter et les flores endogènes du lait cru plutôt qu’une domination du ferment.
L’ensemble des résultats montre que le ferment indigène issu du terroir microbien laitier de l’AOP Rocamadour, constitue une approche pertinente pour préserver et valoriser le patrimoine microbien local, en maintenant la typicité des fromages tout en offrant une alternative viable aux ferments industriels que ce soit pour la production artisanale ou fermière. |
Preserving the typicality of PDO cheeses is a challenge for cheese-makers. This typicality reflects the various factors linked to the cheeses’s « terroir ». Microorganisms are one of these factors, as they shape the product, leave their aromatic imprint on it and thus, anchor it to the « terroir ». Due to increasingly strict hygiene practices, raw milks have seen a significant reduction in their local microbial communities. As a result, lactic starters are being introduced to incoulate the milk. In this context, the aim of this work is to develop an indigenous starter adapted to Rocamadour PDO cheese producers, based on the richness and microbial diversity of the region's (« terroir ») raw milk, in order to strengthen the connection between the cheese and its natural microbial environment.
Genetic, phenotypic and technological characterization of a collection of 24 Lactococcus lactis strains isolated from raw goat's milk has shown that this reservoir can harbor a wide diversity of strains that are phylogenetically distant from the so-called 'domesticated' strains to which industrial starter strains very often belong. This population of lactococci is an excellent resource for the production of indigenous starters. In this context, three strains of Lactococcus lactis were selected for the development of an indigenous starter.
The use of this starter in artisanal cheese production has resulted in cheeses with a technological performance similar to that of industrial starters and compatible with the Rocamadour PDO label, but with a distinct sensory signature. In order to better understand the determinants associated with this difference, the impact of the indigenous starter on the structuring of microbial communities as well as the production of volatile compounds in the cheese was assessed. Metabarcoding analysis revealed the predominance of Lactococcus lactis and Geotrichum candidum in Rocamadour PDO cheese. Cheeses made with the indigenous starter differed from those made with the industrial starter in terms of the composition of their bacterial ecosystem and their volatile fatty acid composition. The less appreciated hexanoic acid, which is involved in the goat flavor, was completely absent in the cheeses made with the indigenous starter. Hexanoic acid, less appreciated and involved in goat flavor, was absent in cheeses produced with the indigenous starter.
The indigenous starter was then tested over a period of one month by simulating the practice of "backslopping", a method commonly used by producers of Rocamadour PDO. The aim was to study the impact of the starter on raw milk microbial communities and their technological properties, and also to assess its potential as an alternative to industrial starters in the case of deviations in whey acidification profiles. The evolution of a raw milk microbial community associated with this starter, over 30 consecutive backslopping cycles, showed an early reorientation of the fermentative metabolism of the ecosystem. It was also shown that the addition of the starter had an effect on the structuring of the microbial populations in the raw milk, particularly at the level of the sub-dominant microorganisms. However, the indigenous starter did not prevent the expression of the endogenous microbiota in the milk. This was evidenced by the production of acetoin, a metabolite associated with the metabolic activity of raw milk microorganisms, suggesting a functional cohabitation between the starter and the endogenous raw milk flora rather than a dominance of the starter.
All the results show that the indigenous starter from the microbial dairy terroir of the Rocamadour PDO is a relevant approach for preserving and enhancing the local microbial heritage, maintaining the typicality of the cheeses and offering a viable alternative to industrial starters for both artisanal or farmer production. |