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Page de résumé pour ULgetd-05172009-191011

Auteur : Yao, Amenan Anastasie
URN : ULgetd-05172009-191011
Langue : Français/French
Titre : Cassava fermentation into gari in West- Africa:Production of freeze-dried lactic acic sterter cultures/ La fermentation du manioc en gari dans l’Afrique de l’Ouest : production d’un starter de bactéries lactiques lyophilisées
Intitulé du diplôme : Doctorat en sciences
Département : FS - Département des sciences de la vie
Jury :
Nom : Titre :
Collin, S. Membre du jury/Committee Member
Daube, G. Membre du jury/Committee Member
Dommes, J. Membre du jury/Committee Member
Ndoye, B. Membre du jury/Committee Member
Wathelet, B. Membre du jury/Committee Member
Joris, B. Président du jury/Committee Chair
Thonart, Ph. Promoteur/Director
Mots-clés :
  • starter cultures/cultures starters
  • cassava/manioc
  • lactic acid bacteria/bactéries lactiques
  • fermentation/fermentation
  • gari/gari
  • acidification/acidification
  • lipid soxydation/osidation des lipides
  • survival/survie
  • african fermented foods/aliments fermentés africains
Date de soutenance : 2009-06-03
Type d'accès : Public/Internet
Résumé :

Le ‘gari’, une semoule de manioc (Manihot esculenta, Crantz) fermentée, gélifiée et déshydratée, représente le produit alimentaire le plus populaire de l’Afrique de l’Ouest. Les bactéries lactiques constituent l’un des plus importants groupes de micro-organismes impliqués dans l’étape de la fermentation du manioc, principalement en raison de leurs rôles établis dans le développement de la saveur et la préservation des aliments obtenus. Dans le but de fournir au consommateur un produit sain, de qualité organoleptique constante et acceptable, des efforts d’amélioration et de contrôle de la fermentation du manioc ont été entrepris. Seize souches de bactéries lactiques ayant des caractéristiques technologiques appropriées, ont été précédemment isolées et sélectionnées au cours de la fermentation du manioc en vue de leur utilisation comme culture starter pour la production de ‘gari’. L’objectif de ce travail est de contribuer à un meilleur contrôle de la fermentation du manioc à travers la production d’un starter de bactéries lactiques lyophilisées pour la production de ‘gari’.

A l’issue de la première partie du travail, les souches Lactobacillus plantarum VE36, G2/25, L. fermentum G2/10 et Weissella paramesenteroides LC11 ont été sélectionnées sur base de : (i) leur capacité à survivre après un test de déshydratation dans une solution de glycérol de concentration croissante suivi d’un marquage par des marqueurs fluorescents, (ii) leur taux de survie après la lyophilisation, (iii) leur capacité d’utilisation d’une source de carbone après la lyophilisation, (iv) leur stabilité au cours du stockage sous forme lyophilisée. Nous avons cependant noté que la plupart des souches lyophilisées perdaient plus de 50% de leur viabilité après 60 jours de stockage à basse température.

Dans la seconde partie du travail, nous avons essayé de comprendre l’un des mécanismes à l’origine de la perte de viabilité au cours du stockage des souches lyophilisées : l’oxydation des lipides membranaires. Pour ce faire, l’impact de la dégradation des acides gras polyinsaturés sur la survie cellulaire ou le pouvoir d’acidification de la souche lyophilisée W. paramesenteroides LC11 a été évalué pendant 90 jours de stockage dans différentes conditions de stockage (différentes températures, présence ou absence d’air et d’humidité). Un dosage des produits primaires de dégradation des acides gras polyinsaturés a aussi été effectué pour les échantillons stockés dans des conditions d’aération. A l’issue de cette étude, une corrélation a été établie entre la perte de viabilité cellulaire et/ou du pouvoir d’acidification et la dégradation des acides gras polyinsaturés. Dans l’optique de confirmer ces résultats, l’effet de composés protecteurs tels que les cryoprotecteurs et/ou des antioxydants (acide ascorbique et/ou butyle hydroxytoluene) sur la viabilité cellulaire, l’intégrité membranaire et l’oxydation des lipides de la souche lyophilisée W. paramesenteroides LC11, ont été évalués pendant 90 jours de stockage dans des conditions d’aération et en présence d’humidité. Après le 90ième jour de stockage, les acides gras membranaires totaux ainsi que ceux de la fraction polaire ont également été analysés. La présence des cryoprotecteurs et du butyle hydroxytoluene avait considérablement réduit la perte de viabilité et d’intégrité membranaire, ainsi que la dégradation des lipides de la fraction polaire. Une possible relation entre l’oxydation des acides gras polyinsaturés, plus précisément ceux de la fraction polaire des lipides, et la perte de viabilité cellulaire au cours du stockage des souches lyophilisées, a été confirmée. Des corrélations entre l’oxydation des acides gras polyinsaturés de la fraction polaire des lipides et la perte d’intégrité cellulaire et, d‘autre part, entre la perte d’intégrité cellulaire et la perte de viabilité cellulaire, ont été établies. Alors que les phénomènes d’oxydation des lipides se déroulaient au cours du temps, la perte de viabilité cellulaire survenait dès les premières heures du stockage. Les changements dans la perméabilité membranaire de la souche W. paramesenteroides LC11 ont ainsi été évalués 20h après la lyophilisation, à travers les déterminations du nombre de cellules viables et de la conductivité d’une solution de réhydratation dont nous avons fait varier la température, la concentration en sels (NaCl), protons et composés protecteurs (glycérol, saccharose, maltodextrine, glutamate monosodique). Une augmentation de la température et de la concentration en sels (NaCl) ou en glutamate monosodique, ainsi qu’une baisse de la concentration en protons entraînaient une augmentation de la concentration en substances ioniques dissoutes et une baisse du nombre de cellules viables. Cependant, une augmentation de la concentration en glycérol, sucrose ou maltodextrine entraînait une diminution de la concentration en substances ioniques dissoutes et un maintien de la viabilité cellulaire. Ces résultats nous suggèrent qu’il pourrait se produire une rupture cellulaire durant la déshydratation et que cette situation pourrait influencer la stabilité de la souche lyophilisée dès les premières heures du stockage.

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