Lait 78 (1998) 521-542
DOI: 10.1051/lait:1998549

Affinage de l'emmental : dynamique des populations bactériennes et évolution de la composition de la phase aqueuse

Anne Thierry, Delphine Salvat-Brunaud, Marie-Noëlle Madec, Françoise Michel and Jean-Louis Maubois

Laboratoire de recherches de technologie laitière, Inra, 65, rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes cedex, France

(Reçu le 20 octobre 1997 ; accepté le 17 mars 1998)

Abstract - Swiss cheese ripening: dynamics of bacterial populations and evolution of the aqueous phase composition for three industrial cheeses
To understand and control cheese ripening, it is essential to know the kinetics of the microbial and biochemical changes occurring during ripening. For three Swiss cheeses industrially manufactured, differing particularly in ripening times and temperatures, we determined throughout the ripening the dynamics of starter and non-starter flora and the changes in the composition of cheese aqueous phase extracted by pressing. Three flora succeeded one another during ripening: thermophilic lactic starters, non-starter lactic acid bacteria and propionibacteria. The viability of lactic starters fell during ripening from 10⁹ to 10⁸-10⁵ cfu.g^-1 more or less rapidly, depending on die cheeses. Propionibacteria reached 10⁸ to 4 10⁸ cfu.g^-1 at the end of ripening. Non-starter lactic acid bacteria grew from the beginning of ripening and reached populations as high as 10⁸ to 5 10⁸ cfu.g^-1. They were composed of heterofermentative lactobacilli, Lactobacillus paracasei constituting the predominant species (56% to 88% of the isolates). The aqueous phase composition showed similar changes for the three cheeses. Nitrogen matter increased from 13-18 to 54-68 g-kg^-1 during ripening, with a rate depending on the ripening room temperature. Free amino acids increased from 10-29% to 45-47% of the nitrogen matter of the aqueous phase, but their relative proportion remained essentially constant, apart from amino acids catabolised by bacteria (Arg and Asp in particular). Most mineral exchanges between curd and aqueous phase occurred before the ripening during the curd acidification, resulting in high levels of Ca, Mg and P in aqueous phase (respectively about 6.5, 0.65 and 1.2 g-kg^-1). Mineral composition showed only minor changes during ripening. Citrate (1.7-2.4 g-kg^-1 in aqueous phase al the beginning of ripening) was consumed during cold room ripening, presumably by non-starter flora. Lactate (34-36 g.kg^-1) decreased only by 1 to 2 g.kg^-l in the three cheeses. © Inra / Elsevier, Paris.

Résumé - Pour comprendre et maîtriser l'affinage d'un fromage, il est nécessaire de connaître la cinétique des principales transformations microbiennes et biochimiques. Pour trois séries d'emmental de fabrication industrielle, qui différaient notamment par les températures et durées en cave d'affinage, nous avons suivi au cours de l'affinage l'évolution des flores levains et non levains et, parallèlement, celle de la composition de la phase aqueuse extraite par pressage. Trois flores se succédaient au cours de l'affinage : les levains lactiques thermophiles, des bactéries lactiques non levains puis les bactéries propioniques. La viabilité des levains lactiques thermophiles chutait au cours de l'affinage, avec une ampleur et une cinétique différant d'une série d'emmental à l'autre. La flore propionique atteignait 10⁸ à 4 10⁸ ufc-g^-1 en fin d'affinage. De plus, dès le début de l'affinage, une flore lactique non levain se développait, composée de lactobacilles hétérofermentaires principalement représentés par Lactobacillus paracasei. La composition de la phase aqueuse évoluait de façon voisine pour les 3 séries d'emmental. La matière azotée de la phase aqueuse passait de 13-18 à 54-68 g.kg^-1 au cours de l'affinage, avec des cinétiques étroitement liées aux températures des caves d'affinage. La proportion d'acides aminés libres passait de 10-29 à 45-47 %, mais le profil en acides aminés libres variait relativement peu au cours de l'affinage, à l'exception des acides aminés dégradés par catabolisme bactérien ( Arg et Asp en particulier). La composition minérale ne présentait que de faibles variations au cours de l'affinage. L'essentiel des échanges minéraux entre le réseau paraca-séinique et la phase aqueuse du fromage avait lieu avant l'affinage lors de l'acidification sous presse, conduisant à des teneurs élevées en Ca, Mg et P dans la phase aqueuse (respectivement environ 6,5. 0,65 et 1,2 g.kg^-1). Le citrate (1,7 à 2,4 g-kg^-1 dans la phase aqueuse en début d'affinage) était consommé en cave tempérée, vraisemblablement par la flore non levain. Le lactate (34-36 g.kg^-1 de phase aqueuse), fermenté par les bactéries propioniques en cave chaude, ne diminuait que de 1 à 2 g-kg^-1 dans ces 3 séries d'emmental. © Inra / Elsevier, Paris.

Key words: Swiss cheese / ripening / bacteria / aqueous phase / composition

Mots clés : emmental / affinage / bactérie / phase aqueuse / composition

Corresponding author: Anne Thierry athierry@labtechno.roazhon.inra.fr