Influence des enzymes coagulantes et de la plasmine sur la croissance des levains en début de fabrication de l'emmental. Etude préliminaire sur milieux modèles

Abstract - Influence of coagulating enzymes and plasmin on the growth of starter bacteria at the start of Emmental cheese manufacture. Preliminary report.
The growth conditions of S thermophilus and L delbrueckii subsp lactis in Swiss-type cheese have not been fully studied. Since thee bacteria show a low proteinase activity, it was assumed that their growth in cheese could depend on the preliminary hydrolysis of caseins by coagulating enzymes and plasmin. The pur-pose of this work was to develop a simple method which would allow us to measure the effect of casein hydrolysates produced by the coagulating enzymes of rennet, E parasitica and M miehei, as well as by plasmin. on the growth of starter bacteria during simulated cheese manufacture. The growth of one starter used for Emmental manufacture was studied in defatted UHT milk, containing calcium carbonate to maintain a constant pH similar to that of cheese. The various steps (temperature, duration) of cheese manufacture for 24 or 36 h were then simulated; samples were taken at various times for analysis. Proteolysis of caseins was assessed by the quantitative reaction of free amino acids with a cadmium-ninhydrin reagent. In order to study the specific influence of each of the casein types on the growth of bacteria, a growth medium was developed by 'exhaustion' of the protein fraction from a normal medium. The kinetics of the bacterial growth were followed photometrically. The results showed that: 1 ) α_s-I casein, produced by the proteolytic activity of rennet, was already present in whey after curd formation; its concentration increased during ripening, thus demonstrating the presence of residual proteolytic activity of rennet in Emmental, in spite of the high cooking temperature; 2) the growth of bacteria did not depend on the amount of amino acids; 3) the production of free amino acids as well as the growth of lactobacilli increased at the same rate when four times more rennet was added to the milk: no such influence was observed with streptococci; 4) the growth of lactobacilli on caseins was shown to follow the following preferential order: β -casein > α_sl-casein + rennet > α_sl -casein; no growth could be observed on K-casein, even after hydrolysis by rennet: 5) the addition of four times more plasmin than the average concentration encountered in milk did not increase either the liberation of amino acids or the growth of bacteria in the presence of rennet or M miehei, but in the presence of E parasitica enforced the proteolytic activity by the bacteria. Nevertheless, an increase in the rate of bacterial growth could be observed when the milk was pre-incubated with plasmin before its transformation to cheese.

Résumé - Les conditions de croissance de S thermophilus et de L delbrueckii subsp lactis dans l'emmental sont mal connues ; ces bactéries disposent d'un système protéinasique peu important, et leur croissance pourrait dépendre de la protéolyse primaire des caséines par les enzymes coagulantes et la plasmine. Les résultats présentés, obtenus lors de la simulation des 24 ou 36 premières heures de fabrication d'emmental, ont montré que : 1) la caséine α_sl-I, issue de l'hydrolyse de la caséine a_sl par la présure, apparaît dans le lactosérum dès le décaillage ; sa concentration augmente durant l'affinage, démontrant une activité protéolytique résiduelle de la présure dans l'emmental, malgré le chauffage du fromage à 53 °C ; 2) la croissance des bactéries ne dépend pas de la concentration en acides aminés libérés par l'activité protéolytique des bactéries ; 3) l'accumulation des acides aminés et la croissance des lactobacilles augmentent parallèlement lorsqu'on ajoute quatre fois plus de présure ; il n'y a pas d'influence sur les streptocoques ; 4) les lactobacilles se développent sur les caséines dans l'ordre préférentiel : β < α_sl + présure > α_sl. Il n'y a pas de croissance sur la caséine K même après hydrolyse par la présure ; 5) une concentration de plasmine quatre fois supérieure à la concentration moyenne du lait n'agit ni sur la croissance, ni sur l'accumulation des acides aminés en présence de la présure ou de M miehei ; elle renforce l'action protéolytique de E parasitica. En revanche, un lait préhydrolysé par la plasmine, avant sa transformation en fromage, favorise la vitesse de croissance des lactobacilles.