Comparaison, sur le plan pratique, de 3 modèles d'étude de la cinétique d'abaissement du pH du lait cultivé par Lactococcus lactis. Proposition du concept "Vmar"

Abstract - Comparison of 3 methods for the kinetic study of milk acidification by strains of Lactococcus lactis. Proposal of the "Vmar" concept
The kinetics of milk acidification expressed as pH change has been studied using 4 strains of Lactococcus lactis (2 of the subsp lactis including 1 of the biovar diacetylactis, and 2 of the subsp cremoris; cultured at 30°C in skimmed milk of 2 origins and processing methods. The pH curve changes as a function of time exhibiting a nearly linear drop in the pH range 6.2-4.8, regardless of the strains or the milk in which they were grown. The slope of this linear change was calculated by linear regression analysis and named Vmar (mean acidification rate, pH unit per hour). Although the residue analysis clearly demonstrated that this region of pH decrease was a sigmoidal curve rather than a straight line, it is pro-posed, from a practical point of view, that it should be considered as linear. We call this the "Vmar concept". The parameter Vmar does not depend on the level of milk inoculation and permits significant differences to be observed between strains and / or milks. The Weibull model was shown to fit the milk pH curves well but the 3 parameters of this model strongly depended on the level of milk inoculation. As a consequence, it is difficult to use in practice, unless very strict experimental conditions are observed to avoid differences in inoculation levels or the occurrence of a lag phase of the culture. The determination of the 3 parameters involves the use of a computer. For these reasons, the use of the Weibull model has less practical interest than the Vmar concept. The determination of the instantaneous acidification rate (dpH / dt) gave resutts that were difficult to interpret. In particular, the maximum of dpH / dt, which depended on the strains and the milk in which they were grown, occurred at different pH values. The use of this method of analysing pH changes in milk seems restricted to research work.

Résumé - Les cinétiques d'abaissement du pH du lait de 2 origines différentes par 4 souches de lactocoques (2 de L lactis subsp lactis, dont 1 du biovar diacetylactis, et 2 de L lactis subsp cremo-ris) ont été suivies à 30°C. Les courbes de pH en fonction du temps présentaient une phase d'acidification rapide, que l'on a considérée comme étant linéaire, comprise entre pH 6,2 et 4,8. La vitesse moyenne d'acidification rapide du lait (Vmar) dans cette zone de pH, déterminée par analyse de régression linéaire, ne dépendait pas du niveau d'ensemencement du lait, ni de l'état physiologique de l'inoculum, mais de l'origine des souches et du lait dans lequel elles étaient cultivées. Le modèle de Weibull permettait d'avoir une bonne représentation de la totalité des courbes de pH, mais les paramètres de ce modèle mathématique étaient très dépendants du niveau d'inoculation du lait. Il en résulte une difficulté d'interprétation des résultats si les conditions de culture ne sont pas rigoureusement fixées (même niveau d'ensemencement, absence d'une phase de latence). Sans ces précautions expérimentales, il est difficile de caractériser les souches et le lait dans lequel elles sont cultivées. La détermination de la vitesse instantanée d'acidification du lait (dpH / dt) conduit à des courbes d'interprétation délicate, très différentes les unes des autres suivant les souches et le lait dans lequel elles sont cultivées.