La fermentation propionique est une fermentation utilisée principalement en fromagerie et en industries laitières. C'est cette fermentation qui est à la base de la fabrication de fromage à pâte cuite et pressée, comme le comté, le gruyère ou l'emmental. Toute fermentation se déroule grâce à des bactéries. Dans le cas de la fermentation propionique, les principaux organismes responsables sont les bactéries appelées «Propionibactérium ». Il en existe huit espèces différentes dont quatre trouvent leur utilité en fromagerie : Propionibactérium jensenii, Propionibactérium theonii, Propionibactérium propionici et Propionibactérium freundenreichii. De cette dernière existe les sous espèces Propionibactérium freundenreichii globosum, Propionibactérium freundenreichii freundenreichii et Propionibactérium freundenreichii shermanii ( KRÜLL Jürgen, 2004).
Organismes responsables et morphologie
Les bactéries propioniques jouent un rôle clé dans la pâte des fromages à pâte cuite et pressée. Elles dégradent surtout les substrats issus de la fermentation lactique et produisent du dioxyde de carbone qui forme les trous typiques de l’Emmental et d’autres fromages à pâte dure. La morphologie des Propionibacterium influence directement leur capacité à croître dans des conditions d’affinage et à générer les arômes caractéristiques.
Besoins nutritionnels et facteurs influents
Le cuivre ralentit la croissance de ces bactéries propioniques. Celles-ci sont capables de dégrader alcools, acides et sucres. C'est dans le fromage que l'acide lactique, formé à base du lactose, fournit le principal substrat dont les bactéries propioniques ont besoin. Les bactéries propioniques produisent de l'acide propionique à partir du lactate, qui est une source d'énergie nécessaire à la fermentation propionique, tout comme le glucose, le lactose ainsi que le galactose.
Le lait cru contient une flore naturelle utile qui peut être enrichie ou limitée par les pratiques de fabrication et d’hygiène. La fermentation propionique est soutenue par les lactobacilles et d’autres ferments qui transforment le lactate en acide propionique et en CO2. L’ensilage et l’alimentation des vaches influencent aussi la flore du lait et, par conséquent, le profil des fromages obtenus.
Influence des facteurs physico-chimiques et métabolisme
Les fermentations propioniques se développent préférentiellement à des températures élevées (environ 22-23 °C) et se poursuivent durant l’affinage dans les caves des pâtes cuites pressées. Le CO2 dégagé par le métabolisme propionique forme les yeux du fromage. Dans l’Emmental Grand Cru, le processus implique à la fois les bactéries lactiques et les bactéries propioniques, qui utilisent l’acide lactique et les peptides issus de la fermentation lactique comme substrats. Le diacétyle produit par ces bactéries participe à l’arôme du fromage.
Certaines situations indésirables, comme la fermentation butyrique, peuvent survenir lorsque des spores germées de ferments butyriques s’activent après pasteurisation et compétitionnent les propionibactéries, altérant ainsi la pâte et provoquant des défauts importants et même des éclatements de meules.
Intérêts et applications industrielles
La fermentation propionique contribue à la structure et à la saveur des fromages à pâte dure, notamment par la production d’acide propionique et de CO2, qui confèrent une texture plus souple et des bulles caractéristiques. Elle participe à la maturation et à l’élaboration des arômes, et peut potentiellement jouer un rôle probiotique dans le transit intestinal lorsque le fromage est consommé.
La présence de trous réguliers dans la pâte est le résultat d’un équilibre entre les fermentations lactique et propionique, et dépend du rendement de l’affinage, du substrat disponible et des conditions de température et d’humidité. Dans les fromages vieux et les systèmes de maturation, les exigences nutritionnelles des ferments et les paramètres de l’environnement sont cruciaux pour éviter les défauts et optimiser les textures et les saveurs.
Extraits et observations pratiques
Dans la fabrication du comté et des fromages similaires, l’égouttage et le pressage, suivis de l’affinage, déterminent la densité et la tenue de la pâte. Le lait cru, avec sa flore originelle utile, peut être modifié par l’alimentation des vaches et par l’ambiance du bâtiment de traite, influençant le profil des micro-organismes présents lors de la fabrication. Les fermentations propioniques interviennent surtout après la phase lactique et jouent un rôle essentiel dans la formation des trous et l’aromatisation finale.
- Les bactéries propioniques transforment le lactate en acide propionique et CO2, créant les yeux et contribuant à l’arôme.
- La température et l’humidité pendant l’affinage favorisent le développement des ferments propioniques et la stabilité de la pâte.
- Des pratiques d’hygiène, le choix des souches et le contrôle des inhibiteurs influencent fortement le résultat final.
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En résumé, la fermentation propionique est une composante indispensable de la fromagerie des pâtes dures, agissant en synergique avec la fermentation lactique pour développer textures, arômes et halos caractéristiques des fromages comme l’Emmental, le Gruyère et le Comté.
| Paramètre | Impact sur la fermentation propionique |
|---|---|
| Température | Optimale autour de 22-23 °C pour la croissance |
| Substrats | Lactate, glucose, lactose, galactose; lactique comme substrat principal |
| CO2 | Formation d’yeux, contribution à l’arôme |
La fermentation propionique, en plus de ses aspects techniques, est associée à des considérations économiques et sanitaires: les spores butyriques et les risques de défauts d’affinage nécessitent une gestion précise du lait et des conditions de traitement pour prévenir les échecs de production.
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