Lait 65 (1985) 185-199
DOI: 10.1051/lait:1985649-65013

Etude de l'immobilisation de Lactobacillus helveticus dans des billes d'alginate de calcium

P. BOYAVAL^a, P. BOYAVAL^b, A. LEBRUN^a and J. GOULET<sup>a

a</sup>  Département de sciences et technologie des aliments, et Centre de recherche en nutrition. Université Laval, Québec, Canada G1K 7P4
^b  Adresse actuelle : I.N.R.A., Laboratoire de recherches de technologie laitière, 65, rue de Saint-Brieuc - F 35042 Rennes cedex

Abstract - Immobilization of Lactobacillus helveticus in calcium-alginate beads
Whole metabolizing Lactobacillus helveticus cells were immobilized in calcium alginate beads in order to ferment cheese whey ultrafiltrate. Optimal concentrations for gelification were determined as 2 % (W / V) alginate and 3 % (W / V) CaCl₂, with respect to gel dissolution, cell leakage, and nutrient diffusion. The beads had an average diameter of 3.0 ± 0.2 mm. Cell viability was determined after complete dissolution of the beads in 1 % (W / V) pH 6.0 Na⁺-citrate. Plate counts were done on MRS medium. Improvement of physical properties of gel beads with glutaraldehyde, polyethyleneimine and tannins as hardening agents were not satisfactory and no further employed. Storage of the beads were investigated at - 196°C, -35°C, - 20°C, + 4° C and + 25° C in milk and in cheese whey permeate. Optimal conditions for preservation were -196° C and + 4° C. Slow freezing impaired cell viability and beads homogeneity.

Résumé - Des cellules entières métabolisantes de Lactobacillus helveticus ont été immobilisées dans des billes d'alginate de calcium afin de fermenter en continu du perméat d'ultrafiltration de lactosérum. Les concentrations optimales de gélification ont été déterminées à 2 % (M / V) d'alginate et 3 % (M / V) de CaCl₂ en fonction de la stabilité des billes vis-à-vis de la dissolution du gel, du relargage des cellules dans le milieu et des problème de diffusion des nutriments. Les billes présentent alors un diamètre moyen de 3,0 ± 0,2 mm. Le suivi du nombre de cellules viables intra-bille était effectué par la dissolution du gel dans un tampon citrate de sodium et dénombrement sur géloses MRS. Les traitements de stabilisation chimique du gel par l'emploi de glutaraldéhyde, polyéthylèneimine et de tannins se sont révélés trop toxiques pour les cellules ou inefficaces et n'ont donc pas été poursuivis. La conservation du biocatalyseur pour sa réutilisation a été envisagée à différentes températures : -196° C, -35° C, -20° C, + 4° C, + 25° C, dans du lait et dans du perméat de lactosérum. Les conservations dans l'azote liquide et à +4° C étaient les plus efficaces. Les congélations lentes à - 20° C et - 35° C altéraient l'homogénéité de la bille et la survie cellulaire.

Key words: Lactobacillus helveticus / Immobilization / Alginate / Cheese whey permeate / Storage

Mots clés : Lactobacillus helveticus / Immobilisation / Alginate / Perméat de lactosérum / Conservation