Diacetylactis : le bon goût de frais

Présents dans de nombreuses familles de produits, les « Lactococcus Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis » se distinguent par leur forte signature sensorielle.

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actéries incontournables des fromages frais, pâtes molles mais aussi couramment présents dans les pâtes pressées non cuites et les pâtes persillées, les lactocoques jouent un rôle essentiel dans la transformation du lait en fromage : ils contribuent à l’acidification et à la protéolyse, mais leur rôle est aussi majeur au niveau du goût des fromages.

Au sein de cette grande famille, les L. Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis se distinguent : si leur contribution à l’acidification et à la protéolyse est plus limitée que pour les autres lactocoques, leur participation à la formation de composés comme le diacétyle et l’acétoine, qui donnent l’arôme typique de beurre et l’odeur de fromage frais, est importante dans de nombreux fromages.

En métabolisant les citrates, naturelle­ment présents dans le lait, les Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis donnent naissance à des composés aromatiques évoquant la fraîcheur lactée.

1. Personnalités et rôles

Les Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis appartiennent à la grande famille des Lactococcus lactis (cf zoom sur les lactocoques). Ce sont des bactéries mésophiles (leur température optimale de croissance se situe entre 27 et 32°C), à Gram positif. Elles ne forment pas de spores et leurs cellules se regroupent habituellement sous forme de paires ou de courtes chaînes, visibles au microscope.

L’odeur de fromage frais à tendance à s’atténuer avec le temps

Particularité : elles sont capables de métaboliser le citrate (naturellement présent dans le lait) pour produire certains arômes (cf illustration ci-contre).
A ce titre, elles sont dites citrate positives. La consommation de citrate a été identifiée comme le déterminant majeur de la production d’arômes par ces bactéries. Le diacétyle est cependant relativement instable. La perception de l’odeur de fromage frais va par conséquent s’atténuer avec le temps.
Ces bactéries possèdent plusieurs plasmides (petits morceaux circulaires d’ADN qui portent des gènes codant des fonctions d’adaptation à l’environnement, comme la résistance à des pH bas, au sel). Selon les souches, leur aptitude à se développer sera plus ou moins bonne.

2. Métabolisme et impacts

Les lactocoques, dont les L. Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, sont largement utilisés dans les levains/ferments mésophiles pour la fabrication de fromages. Ils jouent un rôle essentiel lors :

de l’acidification, surtout Lactococcus lactis, subsp lactis et subsp cremoris,

de l’affinage en raison de leur système protéolytique. Les peptidases intracellulaires qu’ils libèrent à la suite de la destruction des bactéries deviennent des acteurs importants dans la production de petits peptides et d’acides aminés libres dans le fromage, forts contributeurs sensoriels.
Plus spécifiquement, les Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis, impactent :

La saveur. Les fromages où les diacétylactis se sont exprimés et où le diacétyle ne s’est pas dégradé, présentent un goût de fromage frais et des notes de beurre et de noisettes.

La présence d’ouvertures. Parallèlement à la formation de composés aromatiques, ils produisent du CO₂. Ce gaz peut conduire à la création d’ouvertures dans la pâte. Cette faculté est utilisée, par exemple, pour le gouda, où une ouverture régulière mais limitée est souhaitée. L’utilisation de Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis, éventuellement associées à des Leuconostocs, en plus des Lactococcus lactis, subsp lactis et subsp cremoris, permet de créer de petites ouvertures de la taille d’une noisette.

Leurs plages de confort

➜ Les Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis apprécient des températures comprises entre 27 et 32°C, même s’ils supportent des plages de température plus larges de +10°C à + 40°C. Ils sont mésophiles. A 30 – 32°C, leur population double en 40 à 50 minutes.

➜ Ils tolèrent l’absence d’oxygène (ils sont anaérobies-aérotolérants). La production de diacétyle dépend cependant des conditions d’oxydo-réduction (Redox).

➜ Leur pH de confort pour leur croissance se situe autour de 6,3 à 6,5 mais certains sont capables de se développer entre 4,8 et 5,2. En revanche, la production de diacétyle est optimale à des pH inférieurs à 5,2. Le métabolisme du citrate est pH dépendant.

➜ Lorsque les teneurs en sel sont supérieures à 4%, leur développement est fortement limité. ◼

Figure 1 : Indication de l’impact de certains facteurs sur le développement des Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis (les sensibilités peuvent fortement varier selon les souches)

3. Favoriser leur développement

Lors de la production de levain

➜ Lorsque le milieu est bien agité et aéré, la production de biomasse sera favorisée et la production d’acide lactique sera plus limitée. Il y aura par conséquent plus de bactéries par ml pour un pH donné du levain.

➜ Une augmentation du pouvoir tampon du milieu de culture conduit, pour un même pH final, à favoriser les levains mésophiles aromatiques. Il est donc conseillé d’augmenter le pouvoir tampon des milieux de culture en augmentant, par exemple, l’ESD de ce dernier lorsqu’il est préparé avec de la poudre de lait (12 à 15% d’ESD contre 9 à 10%).

Lors de l’inoculation en cuve

➜ Pour se développer, ils ont besoin de facteurs de croissance (acides aminés). Ainsi, des associations avec des ferments à protéase positive vont favoriser leur développement. De même, un coagulant légèrement protéolytique sera plus favorable : privilégier plutôt une présure 80/20 (chymosine/pepsine) à une présure 90/10, par exemple.

➜ En pâte fraîche ou pâte molle traditionnelle, la température de fermentation aura une incidence importante : une température de 22 à 24°C va favoriser les Lactococcus lactis, subsp lactis biovar diacetylactis avec une production rapide de gaz, alors qu’une température inférieure à 22° C favorisera le développement des Leuconostocs, plus lents.

Ces bactéries sont naturel­lement présentes dans les laits crus

Zoom sur les lactocoques

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es Lactococcus lactis sont très utilisés pour leur aptitude à acidifier le lait par fermentation du lactose, mais aussi pour leur contribution à la texture et à la saveur des fromages. Ces bactéries lactiques sont naturellement présentes dans la flore des laits crus, apportées par les trayons, le matériel de traite et l’atelier de fabrication. Elles peuvent aussi être ensemencées volontairement dans le lait. On en dénombre en moyenne entre 200 et 2 000 par ml de lait cru de vache, entre 100 et 1 000 pour le lait de chèvre et 10 000 par ml pour le lait de brebis.

Leur classification taxonomique a fortement changé au cours du temps. Elle est actuellement fondée sur le phénotype, c’est-à-dire les produits que les bactéries génèrent en se développant. Mais les techniques génétiques prennent progressivement le pas et de nouveaux changements sont probables. Aujourd’hui, la classification comporte 4 sous-espèces dont deux présentes dans les produits laitiers.
L. Lactis subsp. Lactis, qui intègre les L. Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis.
L. Lactis subsp. cremoris. La sous-espèce L. Lactis subsp. lactis est mieux adaptée à la fabrication de fromages à pâte fraîche ou molle, la sous-espèce cremoris aux pâtes pressées. ◼

4. Favoriser la production de diacétyle

Le processus doit commencer dès les premières étapes de la transformation du lait :

➜ S’assurer que le temps de séjour à un pH proche de 5,2 est suffisamment long, à une température favorable à leur développement (supérieure à 22° C) et en présence d’une quantité suffisante de citrate.

➜ Conserver le maximum de citrates dans la phase aqueuse du fromage en réduisant l’égouttage en cuve et l’égouttage avant d’atteindre le pH 5,2. En effet, les 1 750 mg de citrate contenus dans chaque litre de lait (teneur moyenne) vont, en grande partie, être éliminés avec le lactosérum lors de l’égouttage. Une pâte pressée cuite aura donc un potentiel initial plus faible qu’un caillé lactique pour la production de diacétyle.

➜ La conversion de l’acide a-acetolactate en diacétyle se réalise seulement quand le potentiel Redox est élevé. L’agitation du lait, les interactions avec les autres souches (peu réductrices en l’occurrence) vont favoriser la production de diacétyle. A l’inverse, l’emploi de L. lactis qui réduisent le milieu, ne va pas être favorable à la production de diacétyle mais favorisera des notes plus sulfurées.

➜ Lors de la mise en œuvre d’une opération de diafiltration, l’ajout de citrate à l’eau permet d’accroître la biosynthèse de diacétyle (en présence de Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis) et d’obtenir des notes « beurre » plus importantes. ◼

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