Les fromages, trésors de notre gastronomie, doivent une grande partie de leur richesse sensorielle à une communauté invisible de micro-organismes. Parmi eux, Brevibacterium linens, surnommé le « ferment du rouge », occupe une place de choix, particulièrement dans l'élaboration des fromages à croûte lavée. Cette bactérie gram-positive est la clé de voûte de la couleur caractéristique, de l'arôme distinctif et de la texture inimitable de nombreux fromages emblématiques. Son parcours, de sa découverte à son utilisation actuelle, révèle l'importance capitale des biofilms bactériens dans la transformation du lait en un aliment complexe et savoureux.
Origines et Classification du "Ferment du Rouge"
Brevibacterium linens a été initialement isolé du fromage romadur en Allemagne, un indice précoce de son affinité pour les environnements fromagers. Cette bactérie appartient au genre Brevibacterium, qui comprend une vingtaine d'espèces, dont B. linens est la plus fréquemment employée dans l'industrie laitière. Il est important de noter que la taxonomie de ce genre a évolué, et que ce que l'on désignait autrefois sous le nom unique de Brevibacterium linens a été scindé il y a une décennie en quatre espèces distinctes : B. linens, B. aurantiacum, B. permense et B. antique. Les études phylogénétiques ont révélé qu'une part significative des souches utilisées en fromagerie sont désormais assignées à l'espèce B. aurantiacum. Cette distinction est loin d'être anecdotique, car il existe une variabilité importante entre ces différentes espèces et même entre les souches d'une même espèce en termes de production de pigments et d'arômes.
Le Rôle Indispensable dans l'Affinage des Fromages
L'action de Brevibacterium linens et de ses congénères est fondamentale dans le processus d'affinage, particulièrement pour les fromages à croûte lavée. Ces bactéries sont responsables de la couverture des surfaces de fromages tels que le Munster Géromé, le Maroilles, l'Époisses, le Curé Nantais, la Fourme de Montbrison, le Năsal roumain, le fromage de Pálpuszta hongrois, le Limbourg allemand, le fromage de Herve belge, le Tilsiter et l'Appenzeller suisses. Leur présence confère à ces fromages leur couleur rouge-orangée caractéristique, due à la synthèse d'un pigment caroténoïde. Cette pigmentation est favorisée par la lumière et la composition du milieu de culture.
Au-delà de la couleur, Brevibacterium linens joue un rôle crucial dans le développement de l'arôme et de la saveur. En dégradant les protéines et les lipides du fromage, ces bactéries libèrent des composés volatils qui contribuent à la complexité organoleptique du produit final. L'importante concentration d'espèces de levures et de bactéries présentes à la surface des fromages à croûte lavée a un impact considérable sur leurs caractéristiques : arôme, saveur, couleur et texture.
Caractéristiques Microbiologiques et Conditions de Croissance
Brevibacterium linens est une bactérie non mobile et anaérobie facultative, bien qu'elle soit principalement aérobie pour le développement de sa pigmentation. Elle est mésophile, avec une température optimale de croissance située entre 20 et 30 °C, bien que sa plage de développement soit relativement large, allant de 8 °C à 40 °C. Pour une implantation et un développement optimaux, les "ferments du rouge" sont généralement utilisés à des températures comprises entre 8 °C et 12 °C.
La paroi cellulaire de Brevibacterium linens est complexe et contient des acides téichoïques, qui jouent un rôle dans le soutien de la structure du mur cellulaire. Elle se développe bien sur des milieux enrichis en extraits de peptone-levure et ses conditions de croissance sont favorisées par la présence de métabolites tels que les acides aminés.
Les conditions d'affinage sont également déterminantes. L'hygrométrie élevée de la cave d'affinage est essentielle pour éviter le dessèchement de la surface des fromages, et une bonne aération des locaux est nécessaire car ces bactéries sont aérobies. Ces conditions favorisent la formation du biofilm de surface, qui est le siège de transformations biochimiques complexes.
Défis d'Implantation et Compétition Microbienne
Malgré leur importance, les Brevibacterium rencontrent des difficultés croissantes à s'implanter sur les fromages modernes. Plusieurs hypothèses expliquent ce phénomène. Premièrement, ces bactéries sont très peu compétitives face à d'autres micro-organismes de l'environnement et sont particulièrement sensibles à l'acidité. Elles nécessitent un pH d'au moins 6,5 pour se développer. L'ensemencement précoce dans le lait, pratique courante, les soumet à un stress de pH trop important, entraînant parfois leur disparition du fromage.
Une autre piste concerne la compétition pour le fer, un oligo-élément essentiel à la respiration et au développement de Brevibacterium. Le fromage est un milieu naturellement restreint en fer. Après les premiers jours d'affinage, une partie du fer est déjà captée par les levures, qui se développent avant les bactéries de surface. Des expériences en laboratoire ont montré que l'ajout de fer dans des fromages modèles expérimentaux améliore la croissance de certaines souches de Brevibacterium.
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Au-delà de Brevibacterium : Un Écosystème Microbien Complexe
Il est essentiel de comprendre que Brevibacterium linens n'agit pas seul. L'affinage des fromages est le résultat d'une interaction complexe entre une multitude de micro-organismes, incluant d'autres bactéries, des levures et des moisissures.
Les levures, telles que Debaryomyces hansenii, jouent un rôle significatif dans la désacidification des caillés en utilisant le lactose et l'acide lactique, ce qui entraîne une remontée du pH. Leur action enzymatique neutralisante favorise la dégradation de la surface du fromage, améliorant la texture et facilitant l'implantation d'autres micro-organismes. Des levures comme Kluyveromyces lactis et Cyberlindnera jadinii (anciennement Candida utilis) sont également des agents d'aromatisation, produisant des goûts fruités et alcoolisés.
Les moisissures, comme Penicillium camemberti (pour les fromages à pâte molle et croûte fleurie) et Penicillium roqueforti (pour les fromages à pâte persillée), participent activement à la texture et à l'arôme par leur activité protéolytique. D'autres moisissures, comme Mucor, sont présentes sur certaines tommes.
Les microcoques, tels que Staphylococcus equorum subsp. linens (anciennement M6V), participent également à l'affinage, contribuant à la texture et à la saveur, particulièrement dans les fromages à croûte lavée, fleuries ou mixtes.
La gestion de cette diversité microbienne, de la collecte du lait à l'affinage, est primordiale pour garantir la richesse et la diversité sensorielle des fromages, en particulier ceux au lait cru. Les avancées en biologie moléculaire permettent aujourd'hui de mieux comprendre et de gérer cet écosystème complexe.
Serratia marcescens : Un Cas d'Étude Intriguant
Bien que non directement impliqué dans la fabrication des fromages comme Brevibacterium linens, Serratia marcescens est une bactérie qui mérite d'être mentionnée pour ses caractéristiques uniques et son histoire. Cette bactérie à Gram négatif est connue pour produire un pigment rouge-orangé, la prodigiosine, qui a historiquement été à l'origine de nombreux phénomènes considérés comme miraculeux.
Des récits anciens, remontant au siège de Tyr par Alexandre le Grand, font état de pains teints de sang, interprétés comme des présages. Plus tard, au Moyen Âge, des apparitions de "sang" sur les hosties lors de la messe furent considérées comme des preuves du miracle de la transsubstantiation. Le pharmacien italien Bartolomeo Bizio, en 1819, fut le premier à identifier Serratia marcescens comme la cause de la coloration rouge sang de la polenta. Initialement considérée comme un simple organisme de décomposition, S. marcescens s'est révélée être un agent pathogène opportuniste, capable de provoquer diverses infections chez l'homme et dans d'autres organismes.
Son histoire est également marquée par des expériences controversées menées par l'armée américaine dans les années 1950, visant à étudier les effets d'armes bactériologiques. Ces expériences ont soulevé des questions sur la sécurité et la responsabilité dans la manipulation de micro-organismes.
Serratia marcescens est une bactérie mobile, capable de se développer dans une large gamme de températures et de pH. Elle se distingue par sa capacité à hydrolyser la caséine et à dégrader le tryptophane et l'acide citrique. Malgré son potentiel pathogène, elle trouve également des applications dans la recherche, notamment pour le suivi des flux d'eau dans les systèmes karstiques grâce à l'utilisation de phages spécifiques.
L'étude de Brevibacterium linens et d'autres micro-organismes impliqués dans la fabrication des fromages met en lumière la complexité et la fascinante symbiose entre l'homme et le monde microbien. Ces bactéries invisibles sont les véritables architectes de saveurs et de textures qui font la renommée de notre patrimoine fromager.