Population yields and vegetable juice fermentation of leuconostoc mesenteroides cultures grown under free-cell or immobilized-cell technologies

Citation

Champagne, C.P., Gardner, N.J., Lafleur, S., et Savard, T. (2010). « Population yields and vegetable juice fermentation of Leuconostoc mesenteroides cultures grown under free-cell or immobilized-cell technologies. », Food Biotechnology, 24(1), p. 1-18. doi : 10.1080/08905430903320701

Résumé

Nous avons cultivé la souche Leuconostoc mesenteroides BLAC au moyen de la technologie classique de fermentation avec des cellules libres et de la technologie à cellules immobilisées (CI). Le procédé de CI consistait à encapsuler les bactéries dans des billes d’alginate ou de pectine, à placer ces billes dans un milieu de culture et à les incuber pendant 14 h pour laisser croître les bactéries à l’intérieur des billes. Nous avons examiné les populations cellulaires, la survie à la lyophilisation et l’activité acidifiante spécifique (AAS) après l’inoculation dans des jus de légumes. Dans les systèmes de fermentation avec des cellules libres, la densité était de 1,3 × 10¹º cellules/mL, tandis que dans les billes, elle atteignait 1,6 à 2,0 × 10¹¹ cellules/g. Le nombre total de cellules récupérées par fermenteur était semblable dans les systèmes à cellules libres et à cellules immobilisées. Dans le système à cellules immobilisées, il y avait au plus 1 % de cellules libres. Nous n’avons constaté aucune différence de rendement entre les populations des gels d’alginate et de pectine. Le taux de survie à la lyophilisation variait de 65 à 80 % et ni le procédé de fermentation utilisé avant la lyophilisation ni le type de matrice (alginate ou pectine) n’ont influé de façon significative sur la survie des bactéries. Nous avons mis au point une méthode pour déterminer la quantité de cellules libres dans les cultures lyophilisées de cellules immobilisées, et nos données montrent que 97,5 % des cellules dénombrées étaient immobilisées dans des billes de gel. L’activité acidifiante spécifique des suspensions de cellules libres fraîchement préparées était quatre fois plus élevée que celle des cultures lyophilisées de cellules libres. L’AAS des cultures lyophilisées de cellules immobilisées était inférieure à celle des cultures lyophilisées de cellules libres, et la matrice (alginate ou pectine) n’a pas eu d’effet significatif sur cette activité. Nous avons broyé et tamisé la poudre des cultures immobilisées de manière obtenir des particules variant de 38 à 1000 µm de diamètre. Nous avons constaté que plus la particule était petite, plus son AAS était grande. La fermentation des jus ou des pâtes de légumes a été réalisée avec des systèmes de cellules libres et immobilisées. Dans la fermentation avec cellules immobilisées, la quantité de cellules libres de l’inoculum n’était que de 2,5 %, mais cette proportion atteignait 88 % après 22 heures d’incubation dans du jus de légumes. Nous exposons ici des données obtenues et des avantages potentiels des cultures de cellules immobilisées dans la fermentation des jus de légumes.

Date de publication

2010-01-01

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