studiu nacl

EMILIE THIBAUDEAU

IMPACT DE LA RÉDUCTION DU SODIUM DANS

UNE PRODUCTION DE FROMAGE MOZZARELLA

Mémoire présenté

à la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l’Université Laval

dans le cadre du programme de maîtrise en Sciences et technologie des aliments

pour l’obtention du grade de Maître ès sciences (M. Sc.)

DÉPARTEMENT DES SCIENCES DES ALIMENTS ET DE NUTRITION

FACULTÉ DES SCIENCES DE L’AGRICULTION ET DE L’ALIMENTATION

UNIVERSITÉ LAVAL

QUÉBEC

2011

© Emilie Thibaudeau, 2011

ii

Résumé

Le but de ce projet était de déterminer l’impact de la réduction du sodium et de sa

substitution par des succédanés dans du fromage mozzarella de type pasta-filata. D’abord,

du fromage mozzarella a été saumuré dans 12 conditions salines (NaCl, KCl et/ou MgCl2).

La nature des sels a eu peu d’influence sur la composition, les activités microbiologiques et

enzymatiques et sur les propriétés fonctionnelles du fromage entreposé pendant 14 jours.

Ensuite, il a été montré que ces conditions salines ont eu peu d’impact sur l’évolution des

activités microbiologiques et enzymatiques des bactéries lactiques thermophiles utilisées

dans des caillés modèles. Il a été possible de produire du fromage mozzarella réduit en

sodium ayant des caractéristiques comparables à un fromage mozzarella régulier. Toutefois,

l’incorporation de KCl peut entraîner l’apparition de défauts de goût dans le fromage frais.

Ces défauts de goût peuvent être masqués lorsque le fromage est utilisé comme ingrédient.

iii

Résumé long

Le but de ce projet était de déterminer la possibilité de produire du fromage mozzarella de

type pasta-filata, à faible teneur en humidité, ayant une teneur réduite en sodium sans

diminuer la qualité et les propriétés sensorielles du fromage. Dans un premier temps, les

effets de 12 conditions salines sur la composition, les activités microbiologiques et

enzymatiques, ainsi que sur différentes propriétés fonctionnelles du fromage mozzarella ont

été évalués. La nature des sels a eu peu d’influence sur la composition, les activités

microbiologiques et enzymatiques et sur les propriétés fonctionnelles du fromage

mozzarella entreposé pendant 14 jours. Ensuite, l’impact de ces douze conditions salines

sur l’évolution des activités biologiques et enzymatiques a été évalué sur deux souches de

bactéries lactiques thermophiles dans des caillés modèles. La réduction du NaCl et sa

substitution par du KCl et du MgCl2 a eu peu d’impact sur l’évolution des activités

microbiologiques et enzymatiques des bactéries lactiques thermophiles utilisées. À la

lumière de ces résultats, quatre conditions salines ont été sélectionnées pour être utilisées

en vue d’une optimisation du procédé de fabrication. L’impact de ces quatre conditions

salines sur les caractéristiques physico-chimiques, les activités microbiologiques et

enzymatique, les propriétés fonctionnelles du fromage mozzarella et sur les propriétés

sensorielles du fromage mozzarella frais et utilisé dans un aliment complexe (pizza) a été

évalué. Il a été possible de produire du fromage mozzarella réduit en sodium ayant une

composition et des caractéristiques fonctionnelles comparables à un fromage mozzarella

régulier. Toutefois, la substitution du NaCl par du KCl peut entraîner l’apparition de

défauts de goût dans le fromage frais. Ces fromages réduits en sodium pourraient être

utilisés comme ingrédients dans des préparations alimentaires sans diminuer la qualité du

produit final.

iv

Abstract

The goal of this project was to quantify the impact of sodium reduction and substitution by

KCl and MgCl2 on the production of mozzarella cheese. The reduction of NaCl and its

replacement by KCl or MgCl2 did not have an impact on the evolution of the growth and

the enzymatic activities of thermophiles lactic bacteria in cheese slurry and mozzarella

cheese. Mozzarella cheeses were salted in 12 brines solutions. The concentration of salts in

the brine solutions had more impact on the cheese than the type of salts used in the brine.

Low sodium mozzarella cheese may be produced without decreasing the quality and

functional properties of the cheese, but the substitution of NaCl by KCl may induce a

flavour defect in fresh mozzarella cheese, but this cheese could be used as food ingredient

without modifying the quality of the final product.

v

Avant-Propos

Ce mémoire de maîtrise comprend quatre chapitres dont je suis la principale auteure. J’ai

planifié et réalisé la totalité des expérimentations au Centre de Recherche et de

Développement sur les Aliments d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (CRDA, AAC,

Saint-Hyacinthe). J’ai effectué la totalité des analyses des résultats et la rédaction de ces

chapitres. J’ai été supervisée par le Dr. Denis Roy (directeur) et par le Dr. Daniel St-Gelais

(co-directeur). Ils m’ont apporté leurs expertises, conseils et soutien scientifique. Le projet

a pris part dans le cadre de la Chaire de recherche CRSNG-industrie laitière en technologie

et typicité fromagère (titulaire principal Denis Roy). Les partenaires financiers de la Chaire

de recherche étaient le Conseil de Recherche en Science Naturelle et Génie (CRSNG), les

producteurs laitiers du Canada, Novalait, Agropur, Damafro, Parmalat et Saputo.

Le premier chapitre est une revue de littérature qui relève l’importance du NaCl dans les

fromages, ses rôles technologiques pendant et après la production fromagère. Ce chapitre

met en lumière l’impact de la réduction du NaCl dans les fromages, ainsi que le potentiel et

les limites de l’utilisation de succédané du NaCl tel que le KCl ou le MgCl2. Ce chapitre

informe aussi sur les caractéristiques du fromage mozzarella, de sa production jusqu’à son

utilisation. Les lignes directrices de ce projet sont présentées avec le but, l’hypothèse de

recherche et les objectifs de recherche.

Le deuxième chapitre « Impact de la réduction du NaCl et de sa substitution par du KCl et

du MgCl2 dans du fromage mozzarella » porte sur l’impact de douze conditions salines sur

différentes caractéristiques chimiques, biologiques et fonctionnelles des fromages

mozzarella. Ce chapitre a permis de mettre en valeur les limites de la réduction NaCl et de

l’utilisation de succédané. Les résultats de ce chapitre ont permis de sélectionner quatre

conditions salines ayant un bon potentiel de réduction de sodium dans des fromages

mozzarella. Les résultats obtenus ont mis en lumière certaines limites du procédé de

fabrication utilisé. Ces résultats ont permis d’établir des bases en vue d’une optimisation de

la fabrication de fromage mozzarella réduit en sodium.

vi

Le troisière chapitre « Impact de la réduction du NaCl et de sa substitution par du KCl et du

MgCl2 sur l’évolution de bactéries lactiques thermophiles, du pH et de la protéolyse dans

des caillés modèles de type mozzarella » porte sur l’évaluation de différentes conditions

salines sur l’évolution de deux souches de bactéries lactiques. Des souches différentes de

celles utilisés pour la fabrication fromagère du chapitre 2 ont été utilisées. Ce chapitre a

permis de confirmer le comportement de différentes souches de bactéries lactiques

thermophiles lorsque celles-ci sont mises en contact avec différents sels.

Le quatrième chapitre « Impact de la réduction du NaCl et de sa substitution par du KCl

dans du fromage mozzarella » a été réalisé à la lumière de résultats issus des chapitres 2 et

3. De nouveaux fromages mozzarella ont été produits et salés selon les quatre conditions

salines sélectionnés à partir des résultats du chapitre 2 avec les souches utilisés dans les

caillés modèles (chapitre 3). L’impact de ces 4 conditions salines sur la composition, les

propriétés fonctionnelles, les caractéristiques sensorielles et l’évolution du fromage au

cours d’une entreposage de 28 jours a été évalué. Ce chapitre a permis de confirmer

certains comportements qui avaient été observés au chapitre 2. De plus, il a été possible de

mieux identifier les limites de réduction et de substitution du NaCl dans des fromages

mozzarella salés en saumure.

Cet ouvrage se termine par une conclusion générale de l’ensemble des résultats. Les

perspectives du projet exposent le potentiel de production de fromage mozzarella réduit en

sodium, ainsi que la possibilité d’optimisation du procédé de fabrication.

vii

Remerciements

Je tiens à remercier monsieur Daniel St-Gelais et monsieur Denis Roy pour ce projet de

recherche si intéressant et pour le financement de celui-ci. Merci pour votre support, vos

conseils et votre patience tout au long du projet.

Un gros merci aux précieuses assistantes de recherche de l’équipe du Dr. St-Gelais: Annie

Caron et Sophie Turcot. Un énorme merci à monsieur Gaétan Bélanger, maître-fromager,

qui m’a enseigné et aidé à fabriquer du fromage mozzarella. J’ai fort apprécié vous côtoyer

durant tout le projet au Centre de recherche et de développement sur les aliments (CRDA)

d’Agriculture et agroalimentaire Canada.

Je tiens à remercier les organismes subventionnaires de la Chaire de recherche CRSNG-

industrie laitière en technologie et typicité fromagère pour leur soutien dans le cadre de

cette chaire de recherche : le Conseil de Recherche en Sciences naturelles et en Génie du

Canada (CRSNG), les producteurs laitiers du Canada, Novalait, Agropur, Damafro,

Parmalat et Saputo.

Merci à mes parents Luc et Sylvie, mes frères Jean (et Marie-Claude) et Jérôme pour votre

soutien pendant la durée du projet. Merci aussi mes amis et la famille proche pour votre

soutien et votre aide à n’importe quel moment, dont une mention spéciale à Thérèse et

Sophie pour votre aide si précieuse en fin de parcours.

viii

Table des matières

Résumé ................................................................................................................................... ii

Résumé long ......................................................................................................................... iii

Abstract .................................................................................................................................. iv

Avant-Propos .......................................................................................................................... v

Remerciements ..................................................................................................................... vii

Table des matières .............................................................................................................. viii

Introduction ............................................................................................................................. 1

Chapitre 1 : Revue de littérature ............................................................................................. 3

1.1. Le Sel ............................................................................................................................... 3

1.1.1. Le sel au quotidien .................................................................................................... 3

1.1.2. Le NaCl dans le fromage .......................................................................................... 3

1.1.3 Influence du NaCl sur la microbiologie et les réactions enzymatiques ..................... 4

1.1.4 Influence du NaCl sur la structure du fromage .......................................................... 5

1.1.5. Influence du NaCl sur la texture des fromages ......................................................... 5

1.1.6. Influence du NaCl sur les propriétés fonctionnelles des fromages ........................... 6

1.1.6.1. Aptitude au râpage ............................................................................................. 6

1.1.6.2. Capacité de rétention de la phase aqueuse ......................................................... 7

1.1.6.3. Étalement à la fonte ........................................................................................... 7

1.1.6.4. Extensibilité ....................................................................................................... 8

1.1.6.5. Rétention de la matière grasse ........................................................................... 8

1.1.6.6. Brunissement ..................................................................................................... 8

1.1.7 Influence du NaCl sur les flaveurs ............................................................................. 9

1.2. Méthode de salage des fromages : salage par saumurage ................................................ 9

1.3. Fromage réduit en sel ..................................................................................................... 12

1.3.1 Protéolyse ................................................................................................................. 13

1.3.2. Lipolyse .................................................................................................................. 13

1.3.3. Qualités organoleptiques ......................................................................................... 13

1.3.4. Croissance microbienne .......................................................................................... 14

1.3.5. Saumurage avec KCl .............................................................................................. 14

1.4 Le fromage mozzarella ................................................................................................... 15

1.4.1 Origines et normes ................................................................................................... 15

1.4.2 Méthode de fabrication ............................................................................................ 16

1.4.3 Propriétés du fromage mozzarella ........................................................................... 16

1.6. But, hypothèse, objectif général et objectifs spécifiques ............................................... 19

1.6.1. But ........................................................................................................................... 19

1.6.2. Hypothèse ............................................................................................................... 19

1.6.3. Objectif général ....................................................................................................... 19

1.6.4. Objectifs spécifiques ............................................................................................... 19

Chapitre 2 : Impact de la réduction de la teneur en NaCl et de sa substitution par du KCl et

du MgCl2 dans du fromage mozzarella ................................................................................. 20

Résumé .................................................................................................................................. 21

2.1 Introduction ..................................................................................................................... 22

ix

2.2 Matériel et Méthodes ...................................................................................................... 24

2.2.1. Production ............................................................................................................... 24

2.2.1.1 Préparation des ferments ................................................................................... 24

2.2.1.2. Fabrication fromagère ...................................................................................... 24

2.2.1.3. Préparation des saumures ................................................................................. 25

2.2.2. Analyses post-production ....................................................................................... 26

2.2.2.1 Prélèvements ..................................................................................................... 26

2.2.2.2. Analyses microbiologique ............................................................................... 27

2.2.2.3. Analyses de Composition ................................................................................ 28

2.2.2.4. Analyses de la texture et des propriétés fonctionnelles ................................... 29

2.2.2.4.1. Texture ...................................................................................................... 29

2.2.2.4.2. Fermeté du fromage fondu ........................................................................ 29

2.2.2.4.3. Étalement à la Fonte ................................................................................. 29

2.2.3. Analyses statistiques ............................................................................................... 30

2.3. Résultats et Discussion .................................................................................................. 31

2.3.1. Composition ............................................................................................................ 31

2.3.2. Évolution microbiologique et enzymatique ............................................................ 42

2.3.3. Analyses de la texture et des propriétés fonctionnelles .......................................... 44

2.4. Conclusion ..................................................................................................................... 54

Chapitre 3 : Impact de la réduction de la teneur en NaCl et de sa substitution par du KCl et

du MgCl2 sur l’évolution des activités microbiologiques et enzymatiques dans des caillés

modèles de type mozzarella .................................................................................................. 55

Résumé .................................................................................................................................. 56

3.1. Introduction .................................................................................................................... 57

3.2. Matériel et Méthodes ..................................................................................................... 59

3.2.1 Souches bactériennes et matériels ............................................................................ 59

3.2.2. Production des caillés modèles ............................................................................... 59

3.2.2.1. Production de la poudre de caillés modèles ..................................................... 59

3.2.2.2. Préparation des solutions salines ..................................................................... 60

3.2.2.3. Préparation et concentration des ferments ....................................................... 60

3.2.2.4. Production de caillés modèles .......................................................................... 62

3.2.3. Analyses de la composition et microbiologiques ................................................... 62

3.2.3.1. Composition ..................................................................................................... 63

3.2.3.2. Décomptes bactériens dans les caillés modèles ............................................... 63

3.2.4 Analyses statistiques ................................................................................................ 63

3.3. Résultats ......................................................................................................................... 64

3.3.1. Composition ............................................................................................................ 64

3.3.2. Évolution des caillés au cours de l'entreposage ...................................................... 65

3.4. Discussion ...................................................................................................................... 70

3.4.1. Composition ............................................................................................................ 70

3.4.2. Évolution des caillés au cours de l'entreposage ...................................................... 71

3.4 Conclusion ...................................................................................................................... 76

Chapitre 4 : Impact de la réduction de la teneur en NaCl et de sa substitution par du KCl

dans du fromage mozzarella ................................................................................................. 77

Résumé .................................................................................................................................. 78

4.1 Introduction ..................................................................................................................... 79

x

4.2. Matériel et Méthodes ..................................................................................................... 81

4.2.1. Production ............................................................................................................... 81

4.2.1.1 Préparation des ferments ................................................................................... 81

4.2.1.2. Fabrication fromagère ...................................................................................... 81

4.2.1.3. Préparation des saumures ................................................................................. 83

4.2.2. Analyses post-production ....................................................................................... 83

4.2.2.1. Prélèvements .................................................................................................... 83

4.2.2.2. Composition ..................................................................................................... 84

4.2.2.3. Évolution microbiologique et protéolytique .................................................... 85

4.2.2.4. Sucres et Acides ............................................................................................... 86

4.2.2.5. Pouvoir tampon ................................................................................................ 86

4.2.2.6. Capacité de rétention de la phase aqueuse ....................................................... 86

4.2.3. Analyses de texture et des propriétés techno-fonctionnelles .................................. 87

4.2.3.1. Profil de texture ............................................................................................... 87

4.2.3.2. Fermeté du fromage fondu ............................................................................... 87

4.2.3.3. Étalement à la fonte ......................................................................................... 88

4.3.2.4 Utilisation de fromage mozzarella sur une pizza .............................................. 88

4.2.3. Évaluation sensorielle ............................................................................................. 88

4.2.3.1. Test de différence ............................................................................................. 89

4.2.3.2. Test de similarité .............................................................................................. 89

4.2.4. Analyses statistiques ............................................................................................... 90

4.3. Résultats et discussion ................................................................................................... 92

4.3.1. Composition ............................................................................................................ 92

4.3.5. Évolution microbiologique et protéolytique ..................................................... 101

4.3.2. Sucres et acides ................................................................................................. 104

4.3.3. Pouvoir tampon ................................................................................................. 105

4.3.4. Capacité de rétention de la phase aqueuse ........................................................ 108

4.3.6. Analyses de texture et des propriétés techno-fonctionnelles ............................ 112

4.3.6.1. Profil de texture ......................................................................................... 112

4.3.6.2. Fermeté du fromage fondu ......................................................................... 116

4.3.6.3. Étalement à la fonte ................................................................................... 118

4.3.7. Évaluations sensorielles .................................................................................... 120

4.3.7.1. Test de comparaison à un témoin .............................................................. 120

4.3.7.2. Test de similarité ........................................................................................ 123

4.5. Conclusion ................................................................................................................... 125

Conclusion générale ............................................................................................................ 127

Perceptives de recherche ..................................................................................................... 129

Bibliographie ...................................................................................................................... 130

Annexe A ............................................................................................................................ 137

Annexe B : Commentaires des juges dégustateurs ............................................................. 139

Annexe C : Test de comparaison des fromages sur une pizza ............................................ 141

Annexe D ............................................................................................................................ 149

xi

Liste des tableaux

Tableau 2.1 : Identification et composition des différentes saumures. ................................. 26

Tableau 2.2 : Teneur en humidité (%) de 12 fromages mozzarella. ..................................... 31

Tableau 3.1: Composition des 12 conditions salines utilisées pour saler des caillés modèles

de type mozzarella. ............................................................................................................... 62

Tableau 3.2: Composition des caillés modèles selon les 12 conditions salines. .................. 65

Tableau 3.3: pH des caillés modèles inoculés avec le lactobacille SR-X et avec le

streptocoques M8. ................................................................................................................. 70

Tableau 4.1 : Identification et composition des quatre saumures. ........................................ 84

Tableau 4.2: Teneur en Ca et en P dans le bord et le centre des 4 fromages mozzarella. .... 96

Tableau 4.3: Teneur en Na dans les zones des fromages durant l’entreposage. ................... 97

Tableau 4.4: Teneur en Na dans les zones de quatre fromages mozzarella. ......................... 97

Tableau 4.5: Teneur en Ca, P, Na, K et Mg, soluble et totale, dans les fromages. ............. 111

Tableau 4.6: Intensité de la différence du goût de sel ....................................................... 121

Tableau 4.7: Intensité de la différence du défaut de goût ................................................... 122

Tableau 4.8 : Résultats du test de similarité. ..................................................................... 124

Tableau A.1 : Poids moléculaire d’éléments et de sels ....................................................... 139

Tableau A.2 : Pourcentage de chaque composante d’un sel ............................................... 139

Tableau C.1 : Identification des pizzas .............................................................................. 143

Tableau C.2 : Grille d’évaluation des fromages mozzarella après cuisson (production 3). 145

Tableau C.3 : Grille d’évaluation des fromages mozzarella après cuisson (production 4). 145

Tableau C.4 : Taux de brunissement, de l’huile libre et de l’étirement de fromages

mozzarella sur des pizzas .................................................................................................... 147

Tableau C.5 : Effets de différentes conditions salines sur le taux de brunissement, l’huile

libre et l’étirement des fromages mozzarella sur des pizzas. .............................................. 147

xii

Liste des figures

Figure 1.1 : Schéma de production de fromage mozzarella à faible teneur en humidité. ..... 17

Figure 2.1: Diagramme de la première (a) et de la seconde coupe (b) d’un bloc ................. 27

Figure 2.2 : Humidité des zones des fromages durant l’entreposage. .................................. 32

Figure 2.3 : Teneur en minéraux entre le bord et le centre de 12 fromages mozzarella. ...... 34

Figure 2.4 : Teneur en cendres (%) de 12 fromages mozzarella durant l’entreposage. ........ 40

Figure 2.5: pH de 12 fromages mozzarella après 14 jours d’entreposage. ........................... 41

Figure 2.6: Évolution des populations de lactobacilles SR-F et de streptocoques SC-32

durant l’entreposage .............................................................................................................. 42

Figure 2.7 : Évolution de la teneur en NS-TCA dans les fromages mozzarella durant

l’entreposage. ........................................................................................................................ 43

Figure 2.8: Fermeté des bords (a) et des centres (b) des fromages mozzarella après 7 et 14

jours d’entreposage. .............................................................................................................. 45

Figure 2.9: Élasticité de 12 fromages mozzarella en fonction de l’entreposage (a) et selon

les zones des fromages (b). ................................................................................................... 47

Figure 2.10 : Cohésion des bords et des centres de 12 fromages mozzarella. ...................... 48

Figure 2.11: Fermeté des bords (a) et des centres (b) de fromages fondus en fonction des

conditions salines. ................................................................................................................. 50

Figure 2.12: Taux d’étalement à la fonte (%) des bords (a) et des centres (b) des fromages

mozzarella selon les conditions salines au cours de l’entreposage. ..................................... 51

Figure 3.1: Population des lactobacilles SR-X durant les jours d’entreposage (a) et selon les

conditions salines. ................................................................................................................. 66

Figure 3.2: Évolution de la protéolyse primaire et secondaire dans des caillés modèles

inoculés avec le lactobacille SR-X. ...................................................................................... 67

Figure 3.3: Évolution de la protéolyse primaire dans des caillés de streptocoques M8, selon

les conditions salines (a) et selon le temps d’entreposage (b). ............................................. 68

Figure 3.4 : Évolution du pH dans les caillés modèles inoculés avec le lactobacille SR-X et

le streptocoque M8 au cours de l’entreposage. ..................................................................... 69

xiii

Figure 4.1: Diagramme de la première (a) et de la seconde coupe (b) d’un bloc de fromage.

.............................................................................................................................................. 84

Figure 4.2 : Humidité dans les zones des fromages selon les conditions salines durant

l’entreposage. ........................................................................................................................ 92

Figure 4.3 : Teneur en cendres (%) dans les zones des fromages en fonction des conditions

salines (a) et selon les jours d’entreposage (b). .................................................................... 93

Figure 4.4 : Taux de sel dans les fromages selon les conditions salines (a) et dans les zones

des fromages durant l'entreposage (b). ................................................................................. 94

Figure 4.5 : Teneur en K dans les zones des quatre fromages selon les jours d’entreposage.

............................................................................................................................................ 100

Figure 4.6: Population de bactéries lactiques dans les fromages durant l’entreposage. ..... 101

Figure 4.7 : Protéolyse primaire (NSE) et secondaire (NS-TCA) durant l’entreposage. ... 103

Figure 4.8 : Protéolyse secondaire (NS-TCA) selon les zones des fromages. .................... 103

Figure 4.9: Teneur en galactose et en acide lactique dans les 4 fromages mozzarella durant

l’entreposage. ...................................................................................................................... 104

Figure 4.10 : Teneur en acide lactique dans les zones des fromages mozzarella. .............. 104

Figure 4.11 : Pouvoir tampon des 4 fromages mozzarella durant les jours d’entreposage. 106

Figure 4.12: Évolution du pH des 4 fromages mozzarella au cours de l’entreposage. …..107

Figure 4.13: Teneur en solides totaux dans la PA selon les conditions salines (a) et la teneur

en solides totaux en en protéines dans la PA au jour 1 et jour 13 d’entreposage. .............. 109

Figure 4.14 : La fermeté (a), l'élasticité (b) et l'intensité de la cohésion (c) des zones des

fromages. ............................................................................................................................. 113

Figure 4.15 : Intensité de l’adhérence de 4 fromages mozzarella au cours de l’entreposage.

............................................................................................................................................ 116

Figure 4.16: La fermeté selon les zones des fromages fondus durant l’entreposage. ......... 117

Figure 4.17: Étalement à la fonte des fromages durant l’entreposage (a) et selon les zones

des fromages (b). ................................................................................................................. 118

1

Introduction

Le sodium est un élément omniprésent dans notre environnement et dans notre

alimentation, soit par la composition même de l’aliment ou par l’ajout de sel lors de

transformations alimentaires. Le sodium est essentiel au bon fonctionnement de

l’organisme, notamment pour le maintien du volume et de la composition du liquide

extracellulaire. Toutefois, selon l'American Heart association, une surconsommation de

sodium a des effets néfastes sur la santé, dont l’hypertension et divers problèmes cardio-

vasculaires (Sacks 2001). La consommation quotidienne en sodium des Canadiens dépasse

l’apport nutritionnel recommandé (ANR) de 1500 mg/jour. Selon le rapport sur la santé,

émis en 2007 par Statistique Canada, plus de 85 % des hommes et de 60 % à 80 % des

femmes avaient un apport quotidien de sodium qui excédait l’apport maximal toléré (AMT)

de 2300 mg/jour.

Au Canada, les aliments transformés contribueraient à 77 % de l’apport quotidien en

sodium, 12 % pour le sodium intrinsèque à l’aliment, 6 % pour le sel de cuisson et 5 %

pour le sel de table (Statistique Canada, 2007). L’organisation mondiale de la Santé (OMS)

fait mention dans son rapport sur la Santé dans le Monde : Réduire les risques et

promouvoir la Santé, publié en 2002, que la réduction de la quantité de sel dans les

aliments industriels permet de réduire les risques de maladies cardio-vasculaires. L'Agence

française de sécurité sanitaire des aliments (AFSSA) a émis, en 2007, des recommandations

concernant l’emploi du sel dans la transformation alimentaire, par exemple dans les

secteurs de la boulangerie, de la charcuterie et de la fromagerie. La consommation annuelle

de fromage, en 2007, était de 12,39 kg par Canadien et 18,34 kg pour un Français

(Commission Canadienne du Lait, 2010; INSSE, 2007). L'étude individuelle Nationale sur

les Consommations Alimentaires (INCA), menée par l’AFSSA, montre que le fromage

occupe la quatrième place des aliments vecteurs de sodium et représente, en moyenne, 8,8

% de l’apport quotidien en sodium pour une personne. Au Canada, la consommation de

fromage représente 5 % de l’apport quotidien en sodium (Conseil de la transformation

agroalimentaire et des produits de consommation, 2009).

2

Pour l’industrie fromagère, le sel est très important et il a des rôles tant technologiques que

gustatifs. L’étape de salage lors d'une production fromagère est une étape clé dans la

fabrication des fromages. La présence de sel influence le goût et les caractéristiques

rattachées à une catégorie de fromage (cheddar, feta, emmental, etc), l'évolution et

l'innocuité des produits finis. Lors d’une production fromagère, le sel intervient dans le

processus d’égouttage, abaisse l’activité de l’eau (Aw), contribue à la préservation du

produit, module les réactions microbiologiques et enzymatiques, influence la flaveur et les

propriétés fonctionnelles du produit final (Hardy, 2004 ; St-Gelais et Tirard-Collet, 2002).

Les principales propriétés des fromages, tel le fromage mozzarella, sont la fermeté,

l’aptitude au râpage, la capacité d’étalement et de filage, le brunissement ainsi que la

rétention de la matière grasse (Mietton et al. 2004 ; Rowney et al. 2004). Les propriétés

fonctionnelles de la mozzarella sont importantes, en raison de son utilisation culinaire,

particulièrement pour la pizza. Dans l’industrie de la transformation alimentaire, la

principale utilisation du fromage mozzarella est pour la production de pizza (Rowney et al.

1999; Guinee et al. 2002; Ruban et Barnano, 1998).

Les fromages mozzarella et cheddar contiennent, en moyenne, 1,5 % de NaCl (Guinee et

Fox, 2004). Des études ont été menées pour vérifier l’impact du remplacement (total ou

partiel) du NaCl par d’autres sels, principalement le KCl, dans certains fromages dont les

fromages cheddar, feta et halloumi. Ces études montrent qu’un remplacement partiel est

possible sans affecter la qualité du produit fini, selon différents taux de substitutions qui

peuvent atteindre près de 50 % (p/p). Selon le type de fromage, une substitution plus grande

pouvait entraîner des problèmes, notamment au niveau des caractéristiques gustatives

(Katsiari et al. 1997; Lindsay et al. 1982; Reddy et Marth, 1994; Fitzgerald et Buckley,

1985). La littérature renferme plusieurs études portant sur la réduction du sodium dans les

fromages, ainsi que son remplacement par des succédanés. Toutefois, aucune étude n’a

porté sur l’impact de la réduction de la teneur en sodium et l’incorporation de succédanés

sur les propriétés techno-fonctionnelles d’un fromage mozzarella à faible teneur en

humidité, salé par saumurage. La présente étude visait à quantifier l’impact de la

diminution du sodium sur les différentes propriétés fonctionnelles et organoleptiques du

fromage mozzarella.

3

Chapitre 1 : Revue de littérature

1.1. Le Sel

1.1.1. Le sel au quotidien

Le sel est présent quotidiennement dans notre alimentation. Le goût salé est un des cinq

goûts, avec le sucré, l’amer, l’acide et l’umami. Le sel est utilisé depuis fort longtemps pour

moduler le goût des aliments et aussi comme agent de conservation. Dans l'usage courant,

le sel de qualité alimentaire est un produit cristallin se composant principalement de

chlorure de sodium (NaCl). Il peut provenir de la mer, de gisements souterrains de sel de

gemme, ou encore de saumure naturelle (FAO, 1985).

Dans un contexte de transformation alimentaire, le NaCl pourrait être remplacé par d'autres

ingrédients qui ont la capacité de modifier le profil de saveur d'un aliment pour que ce

dernier ressemble à sa version originale, tout en diminuant la quantité de sodium dans

l'aliment. Ces ingrédients sont variés et leurs utilisations potentielles le sont tout aussi. Ces

ingrédients peuvent être des extraits de levures, des protéines végétales hydrolysées, du

glutamate monosodique, des arômes, des épices et des succédanés du chlorure de sodium.

Cette dernière catégorie renferme d'autres sels et additifs alimentaires dont le chlorure de

potassium (KCl) et le chlorure de magnésium (MgCl2). Le KCl semble être le remplaçant le

plus probable pour conserver le goût du NaCl. Cependant, quand le KCl substitue

complètement le NaCl, il induit un goût désagréable, plutôt amer (Fregly, 1981). La

possibilité d'utiliser ces différents ingrédients lors de la transformation alimentaire est

variable selon le produit et la législation en vigueur.

1.1.2. Le NaCl dans le fromage

La production fromagère inclut une étape importante de salage. Le pourcentage (% p/p) de

sodium peut être de 0,7 % pour un fromage emmenthal et près de 6 % pour un fromage

domiati. De la production jusqu’à l’affinage, le sel joue, directement ou indirectement,

plusieurs rôles importants. Lors de la production, il favorise l’égouttage sous l’effet de la

pression osmotique, réduit la teneur en humidité du caillé et abaisse l’activité de l’eau (Aw).

4

Il permet de contrôler diverses réactions enzymatiques, contrôle la flore microbiologique en

favorisant sélectivement les bactéries utilisées à l’affinage et limite le développement des

bactéries nuisibles et/ou pathogènes. Il intervient aussi au niveau de l’arrêt de

l’acidification et aide à la prévention de la déminéralisation excessive du caillé (Floury et

al. 2009; Hardy, 2004; Guinee et Fox, 2004; St-Gelais et Tirard-Collet, 2002).

1.1.3 Influence du NaCl sur la microbiologie et les réactions

enzymatiques

Le sel influence directement et indirectement la croissance des micro-organismes. L’action

principale du NaCl sur la croissance des micro-organismes est l’abaissement de l’activité de

l’eau. Le sel permet de limiter et/ou de ralentir la croissance des micro-organismes

sensibles au sel. L’abaissement de l’Aw intervient dans les réactions enzymatiques, telles la

protéolyse et la lipolyse au cours de l’affinage. La protéolyse est un facteur important dans

l'évolution des fromages. Lors de l’affinage d’un fromage, une fraction de caséines est

convertie en composés azotés solubles de plus petite taille, tels que des peptides et des

acides aminés. La protéolyse primaire dans un fromage provient de l’action du coagulant

(chymosine). Le ferment lactique intervient surtout lors de la protéolyse secondaire

(Kindstedt et al. 1999) et le type de ferment utilisé va faire varier le taux de protéolyse au

cours du vieillissement. La teneur en NaCl influence le taux de protéolyse et le type de

peptides libérés dans le fromage. Le NaCl diminue la capacité de la chymosine à hydrolyser

la caséine-β et l’inhibe si la teneur en NaCl excède 5 % (St-Gelais et Tirard-Collet, 2002 ;

Hardy, 2004). L’effet inhibiteur du NaCl sur l’hydrolyse de la caséine-β permet de limiter

l’apparition de composés peptidiques amers dans le fromage au cours de l’affinage (Guinee

et Fox, 2004 ; St-Gelais et Tirard-Collet, 2002). La présure résiduelle s’attaque

préférablement à la caséine-αs1 et elle aurait peu d’impact sur la caséine-αs2. L'hydrolyse

de la caséine-αs1 est stimulée par la présence de NaCl jusqu'à un optimum de 5-6 %.

Cependant, cette hydrolyse est limitée à très basse ou à haute teneur en NaCl (20 %)

(Guinee et Fox, 2004; Hardy, 2004). La lipolyse est moins influencée que la protéolyse par

la teneur en NaCl dans les fromages et la diminution de l’Aw.

5

1.1.4 Influence du NaCl sur la structure du fromage

Le sel modifie la structure du caillé et il interagit avec le réseau protéique et la phase

aqueuse de la matrice fromagère. La présence de sels influence fortement la capacité

d’hydratation des protéines avec des variations selon les anions et les cations présents dans

le milieu en fonction de la densité de charge ou du champ électrique qu’ils génèrent (Hardy,

2004). L’augmentation de l’hydratation des protéines mène à une réduction du niveau de

sérum libre et donne une apparence plus translucide à la matrice fromagère (Guinee et Fox,

2004). Ainsi, un fromage salé a une matrice protéique plus homogène et sans poche de

sérum libre, tandis que le fromage non salé présente des poches de sérum libre à travers la

matrice de para-caséines et les subs-agrégats de protéines sont plus espacés à l’intérieur de

cette même matrice (Guinee et Fox, 2004). Comparativement à un fromage salé, un

fromage non salé peut présenter une humidité élevée et une protéolyse élevée, ce qui peut

entraîner des problèmes d’affinage, tels que le développement d’un corps mou et faible, une

forte adhésion et un goût indésirable. Comparativement à un fromage salé, les fromages

non salés sont généralement faibles, mous et adhérents avec l’âge. Au contraire, un fromage

à fort taux de NaCl entraîne une contraction, un assèchement et un durcissement du caillé,

souvent liés à un temps de saumurage excessif (Guinee et Fox, 2004). L’interaction NaCl-

protéines influence les propriétés viscoélastiques du produit final et son comportement à la

cuisson. Le sel influence directement les propriétés fonctionnelles du fromage mozzarella.

Par exemple, une diminution du taux de sel dans une masse fromagère ferait diminuer le

taux de rétention d’huile (Kindstedt, 2004b) et une forte concentration de NaCl diminuerait

l’étalement à la fonte du fromage (Guinee et Fox, 2004).

1.1.5. Influence du NaCl sur la texture des fromages

L’influence du sel sur la texture des fromages est probablement causée par ses effets sur la

composition (teneur en humidité et l’humidité sur matière sèche dégraissée), sur

l’hydratation/solubilité de la para-caséine et sa conformation, sur le pH et la protéolyse liée

à l’âge des fromages. Selon Gunasekaran et Ak (2003), les paramètres ayant un impact (du

plus important au moins important) sur le profil de texture TPA (texture profile analysis)

sont les suivants : le contenu (%) en protéines, en NaCl, en humidité, le pH et la matière

grasse. L’humidité dans un fromage mozzarella faible en gras est inversement reliée à la

6

fermeté, au caractère collant et caoutchouteux (Kindstedt, 1993a). Un fromage à fort taux

en sel sera plus sec et ferme. Celui-ci sera plus facilement fracturable qu’un fromage

équivalent avec un moindre taux de sel (Guinee, 2004). Un taux de sel plus élevé diminue

la protéolyse dans le fromage et le rend plus ferme (Guinee, 2004 ; Kindstedt, 1993a). Il y a

diminution de la fermeté et de la cohésion du fromage avec l'augmentation de la protéolyse

(Kindstedt, 2004a; Lucey et al. 2003, Upadhay et al. 2004). Une réduction de la teneur en

calcium dans un fromage peut se traduire par une diminution de la fermeté. Une diminution

de la teneur en calcium peut entraîner une réduction du taux d’association calcium-caséine,

ce qui résulte en une matrice protéique moins inter-reliée et donc moins ferme. Une hausse

du contenu en humidité entraîne une augmentation de l'adhérence d'un fromage

(Gunasakaran et Ak, 2003).

1.1.6. Influence du NaCl sur les propriétés fonctionnelles des

fromages

1.1.6.1. Aptitude au râpage

L'aptitude au râpage (shreddability) d'un fromage est la facilité de son utilisation à être râpé

et par la qualité des morceaux de fromage râpé (fines). Un problème de râpage est

désagréable pour un consommateur, mais se révèle être un problème important pour un

transformateur alimentaire. Une bonne partie du marché du fromage râpé se base sur

l'intégrité et l'uniformité des fines de fromage (Gunasekaran et Ak, 2003). Tous les facteurs

qui feront diminuer ou augmenter de façon significative la fermeté du fromage

influenceront son aptitude au râpage. Un corps mou, collant, pâteux et/ou trop humide

(fromage trop humide et/ou insuffisance en sel) peut rendre le travail mécanique difficile et

encombrer la machine à râper le fromage, ce qui entraîne la formation de morceaux

difformes, de taille et de géométrie irrégulière et la formation de boules de fromage

collantes (Kindstedt, 2004a; Gunasakaran et Ak, 2003). À l’inverse, un fromage dur et sec

risque de se fracturer plus facilement, comme pour un fromage à fort taux en sel. Il devient

alors difficile de travailler avec le produit et il y a risque de formation de morceaux de

fromage de taille et de géométrie irrégulière diminuant ainsi la qualité du produit fini

(Kindstedt, 2004a).

7

1.1.6.2. Capacité de rétention de la phase aqueuse

La rétention de la phase aqueuse (water-holding capacity) peut être déterminée par

l’application d’une pression sur le fromage (presse hydraulique ou par centrifugation)

(Lucey et al. 2003; Kindstedt et al. 1995). Cette capacité est une mesure du niveau

d’hydratation des fibres de para-caséines, car la réduction de la quantité de phase aqueuse

libérée est liée à l'augmentation de l'hydratation des protéines (Guinee et al. 2002; Lucey et

al. 2003). L’hydratation des protéines ou la capacité de rétention de la phase aqueuse

augmente au cours de l’entreposage. Cette capacité augmente considérablement durant les

premières semaines après la production, car l'eau libre est habituellement absorbée

rapidement par la matrice protéique (Kindstedt et al. 1995). L’augmentation de

l’hydratation des caséines en présence de NaCl pourrait être attribuée à la liaison du Na+

avec les caséines. La liaison entre le Na+ et les caséines est possible par le déplacement du

calcium ou du phosphate de calcium de la para-caséine par le Na+ (Guinee, 2004). La lente

solubilisation du phosphate de calcium colloïdale et la protéolyse influencent la capacité de

rétention de la phase aqueuse (Lucey et al. 2003). La diffusion du sel dans le fromage

augmente la force ionique et la pression osmotique de la phase aqueuse, ce qui peut rendre

plus difficile l'extraction de la phase aqueuse lorsqu'une faible pression est appliquée

(Lucey et al. 2003). L'augmentation de la capacité de rétention de la phase aqueuse d'un

caillé affecte positivement l'habilité du caillé à conserver son humidité et son habilité à

fondre, à s'étirer durant la cuisson (Guinee et al. 2002; Kindstedt, 2004a). La capacité d'un

fromage à retenir sa phase aqueuse libre dépend aussi de la rigidité de la matrice protéique.

Ainsi, un fromage mozzarella qui a une matrice de protéines plus compacte que le fromage

cheddar devrait mieux retenir sa phase aqueuse (Kindstedt et al. 1993).

1.1.6.3. Étalement à la fonte

L’étalement à la fonte (meltability) est le comportement physique d’un fromage lorsqu’il

est soumis à une température et à un temps donnés. L’étalement à la fonte est une des plus

importantes propriétés du fromage, essentiellement en raison de l’utilisation du fromage

comme garniture ou ingrédient de certaines préparations alimentaires, telle la pizza. La

qualité de la fonte est influencée par la composition du fromage (teneur en matières grasses,

en humidité et en sel) et le temps d’entreposage (protéolyse). L’étalement à la fonte

8

augmente avec le taux de la matière grasse sur la matière sèche et le temps d’entreposage

(Tunick et al. 1995). Une teneur en NaCl élevée (>1,78-2 %) diminue l’étalement à la fonte

(Rowney et al. 1999; Kindstedt, 1993b; Gunasekaran et Ak, 2003). Un fromage mou (haute

teneur en humidité, augmentation de la protéolyse durant l'entreposage) augmente la

capacité d'étalement à la fonte du fromage (Gunasekaran et Ak, 2003; Kindstedt, 2004a).

1.1.6.4. Extensibilité

L'extensibilité (stretchability) est la capacité du fromage fondu à s'étirer et à former des fils

quand le fromage est soumis à une tension (McMahon et al. 1993; Kindstedt, 2004a).

L'extensibilité diminue durant l'entreposage en raison de l'augmentation de la protéolyse

(Lucey et al. 2003). L’action du sel sur le taux de protéolyse influencera indirectement

l’extensibilité. L’extensibilité d’un fromage mozzarella est influencée par le travail

mécanique utilisé lors de l’étirement du caillé chaud, lors de la production, ainsi que par le

pH du caillé lors de cette étape.

1.1.6.5. Rétention de la matière grasse

Il y a expulsion de la matière grasse liquéfiée hors des poches de matières grasses et elle se

retrouve en surface lorsqu’un traitement thermique suffisant est appliqué au fromage

(oiling-off). L’expulsion excessive résulte de la formation d’une couche de gras en surface

et dans des cavités du fromage fondu, donnant au fromage une apparence visuelle et une

sensation graisseuse en bouche, généralement considérées comme désagréables (Kindstedt,

2004a). L’expulsion d’huile augmente avec l’augmentation du taux de matière grasse,

l’augmentation de la protéolyse (temps d’entreposage) et avec la diminution de la quantité

de chlorure de sodium (NaCl) incorporé au caillé (Kinsdtedt, 1993a).

1.1.6.6. Brunissement

Le brunissement d’un fromage résulte d’un assombrissement de la couleur du fromage en

surface durant la cuisson (Wang et Sun, 2003). Le brunissement non enzymatique ou

réaction de Maillard est le résultat de la réaction entre un groupement carboxyle d’un sucre

réducteur et d’un groupe amine d’un acide aminé. La qualité de brunissement d’un fromage

dépend de la quantité de sucre réducteur dans le milieu pour un traitement thermique

donné. Le brunissement accru serait causé par l'accumulation de produits de protéolyse

9

et/ou de galactose libérés par des ferments lactiques pendant l’entreposage du fromage

(Kindstedt, 2004b). Encore une fois, l’impact du sel sur la protéolyse joue indirectement sur

le brunissement des fromages à la cuisson.

1.1.7 Influence du NaCl sur les flaveurs

Le sel est un exhausteur de goût et un agent de sapidité et il entre dans les caractéristiques

de chaque variété de fromage. Le NaCl intervient dans le développement des flaveurs et la

teneur en sel dans le fromage intervient sur l’appréciation du produit fini par les

consommateurs. En plus d’avoir un goût acide, les fromages à faible teneur en sel peuvent

présenter un goût amer, ce qui est souvent associé à un défaut de saveur (Guinee, 2004). La

protéolyse est essentielle au développement des flaveurs et à la texture d’un fromage

(Sihufe et al. 2006). Tout changement dans la composition d’un fromage dont sa teneur en

sel peut entraîner une variation de goût et de la texture du fromage, et donc influencer

l’appréciation du fromage par les consommateurs (voir section 1.1.5 et 1.1.7.).

1.2. Méthode de salage des fromages : salage par

saumurage

Il existe trois méthodes de salage, soit le salage sur le grain, l’utilisation d’une saumure ou

encore le salage du caillé en surface. Un fromage mozzarella est traditionnellement salé par

une saumure de NaCl, mais la combinaison de salage direct sur le grain en combinaison

avec un temps de saumurage peut être aussi utilisée. Une saumure est une solution saline

dans laquelle un fromage est immergé pendant un temps donné. Une saumure contient un

taux de sel près du niveau de saturation et peut contenir du CaCl2. Idéalement, le

saumurage des fromages se fait sous agitation constante de la solution saline et le rapport

volume de saumure/volume de fromage ne devrait pas être inférieur à 10 (Hardy, 2004).

Lors du saumurage, des échanges osmotiques se produisent entre le caillé et la saumure. Le

fromage gagne en sel et peut perdre de l’eau. Il peut aussi se produire une perte minérale

(par exemple le calcium) du fromage vers la saumure. L’incorporation de calcium

(généralement du CaCl2) dans la saumure aide à prévenir la perte de calcium du caillé vers

la saumure.

10

La cinétique de diffusion du sel entre le caillé et la saumure est influencée par le taux de

diffusion de la saumure dans la matrice fromagère. Le taux de diffusion dans le fromage

peut être considéré comme étant la vitesse à laquelle le sel pénètre à l’intérieur de la

matrice fromagère. Il est possible d'estimer la prise de sel (NaCl) dans un fromage salé par

saumurage, selon l'équation suivante : (Mietton et al. 2004).

S = 2C * (A/V) * ((D*t)/π)½

S = Concentration en sel (%) dans le fromage par rapport à la teneur en eau du fromage

(rapport sel/humidité).

C = Concentration en sel (%) dans la saumure.

A = Surface du fromage, en cm2.

V = Volume du fromage, en cm3.

t = durée du salage, en heures ou en jour.

D = coefficient de diffusion (caractéristique à un fromage).

Le coefficient D est un indice de la capacité du soluté à migrer dans le produit. Il dépend de

la composition de la pâte, principalement de la teneur en humidité et en gras dans le

fromage, ainsi que de la structure (homogène, hétérogène ou anisotrope) et de la

température (Hardy, 2004). Le taux de diffusion est variable selon la taille, la forme, la

porosité de la structure et le type de fromage, la concentration et la viscosité de la saumure,

ainsi que du différentiel de température entre le fromage et la saumure (Mietton et al. 2004;

Hardy, 2004; Kindstedt, 2001; Guinee et Fox, 2004; Melilli et al. 2005; Zorrilla et Rubiolo,

1994b). La quantité de sel pénétrant dans le fromage varie aussi en fonction du temps de

saumurage. Le taux de diffusion du sel dans le caillé affecte la cinétique de déshydratation

pendant le salage et au cours de l’affinage (Hardy, 2004). Pour équilibrer la pression

osmotique entre le fromage et la saumure, la quantité d’eau qui sort du fromage est environ

le double de la quantité de sel qui diffuse dans le fromage, car la taille des ions Na+ et Cl

-

est environ le double de la taille des ions H+ et OH

- (Guinee, 2004). Au cours du

saumurage, un barrière à la surface du fromage peut se créer. Cette barrière apparaît grâce à

la diffusion du sel dans la structure et à l'expulsion de l'eau à la surface du fromage. La

11

perte d'humidité entraîne une diminution de la porosité à la surface des blocs de fromage

dans la saumure (Melilli et al. 2005). Une diminution de la porosité peut se traduire en une

réduction de la perméabilité à la surface du fromage, limitant ainsi les échanges entre le

fromage et la saumure et donc limite la diffusion du sel de la saumure vers le fromage et la

sortie de l'eau hors du fromage. Cette barrière peut se développer plus rapidement lorsque

le fromage est plongé dans une saumure saturée comparativement à une saumure non

saturée (Melilli et al. 2005).

La migration du sel dans le fromage se poursuit au cours de l'affinage jusqu'à ce qu'un

équilibre s’établisse entre la teneur en sel et en humidité dans toutes les zones du bloc de

fromage. Après la période de saumurage, le bord du fromage est moins humide et plus salé

que son centre. Cette différence tend à s'équilibrer au cours de l'entreposage et il peut y

avoir des irrégularités dans la diffusion (Kinstedt, 2001). Ce dernier rapporte que les

fromages de types pasta-filata ont une teneur et une distribution moins prévisibles que

d'autres fromages saumurés. La vitesse de déplacement du sel dans la structure est variable

et dépend de la porosité et du réseau des canaux de phase aqueuse dans la structure du

fromage, ainsi que de la proportion d'eau lié, de la viscosité de la phase aqueuse et de

l'interaction entre le sodium et la matrice protéique (Melilli et al. 2005).

Une saumure près du point de saturation permet de maximiser le taux d’absorption et de

minimiser la croissance microbienne (Kindstedt et al.1999). L'utilisation de saumure froide

permet aussi de diminuer la perte d'humidité entre le fromage et la saumure,

comparativement à une saumure plus chaude (12-20°C) (Kindstedt et al. 1996). La saumure

à basse température permet d’abord de saler le caillé, mais aussi de le refroidir et ainsi

éviter un développement microbien indésirable. Une saumure qui ne contient pas

suffisamment de sel (solides totaux) peut entraîner des défauts de texture comme une une

surface trop humide et une texture molle (soft rind defect). Ce défaut de surface peut être

présent dans tous les fromages qui subissent une étape de saumurage (Kindstedt, 1993a).

Des études ont porté sur l’utilisation de salage direct ou en combinaison pour un fromage

mozzarella. Le salage direct permet d’éviter les problèmes d’hétérogénéités de la

composition chimique du fromage associés aux dimensions des blocs, la contamination

12

microbienne et du large espace nécessaire aux bassins de saumure. Guinee et al. (2000) ont

comparé l’utilisation du salage direct, par saumure et la combinaison salage direct et par

saumure. Ils ont montré que la méthode de salage influence le produit final (composition

chimique, rendement, dureté et fonctionnalité du fromage. Barbano et al. (1994) ont, quant

à eux, modifié la méthode de production de mozzarella, afin d’obtenir un fromage

mozzarella grâce au salage direct similaire à un fromage saumuré. Ainsi, il est possible

d’obtenir un fromage de bonne qualité selon différentes méthodes de salage.

1.3. Fromage réduit en sel

La qualité des fromages commerciaux réduits en sodium dépend de plusieurs facteurs,

incluant le pH, le type et le taux de coagulant résiduel, le type et le compte des bactéries

(ferment et flore secondaire), la composition et la température d’affinage (Guinee et Fox,

2004). La littérature rapporte des études sur l’effet de la diminution du NaCl dans différents

fromages. Plusieurs de ces recherches proposaient une diminution du sodium dans les

fromages par la substitution partielle du NaCl par des succédanés, dont le principal était le

KCl. Ces études ont été réalisées sur différents fromages, notamment les fromages cheddar,

gruyère, feta, fynbo et kefalograviera (Lindsay et al. 1982; Fitzgerald et Buckley, 1985;

Reddy et Marth, 1993a,b,c, 1994, 1995 a,b; Lefier et al. 1987; Katsiari et al. 1997, 1998,

2000a,b, 2001a,b; Sihufe et al. 2006; Karagözlu et al. 2008). La littérature ne fait pas

mention de travaux sur la substitution partielle du NaCl par du KCl ou autres succédanés du

NaCl dans une production de fromage mozzarella salé par saumurage.

Les sels substituts du NaCl les plus rapportés pour l’usage fromager sont le KCl et le

MgCl2. Fitzgerald et Burckley (1985) ont montré que le meilleur substitut est le KCl, car il

entraîne le moins de modifications du produit fini, dans le cadre d'une production de

fromage cheddar. Plusieurs auteurs ont démontré qu’un ratio NaCl :KCl de 1 :1 n’affectait

pas de manière significative le fromage cheddar (Reddy et Marth, 1993a; Fitzgerald et

Buckley, 1985; Lindsay et al. 1982). Toutefois, la substitution complète du NaCl par un

succédané (MgCl2, CaCl2 ou KCl) ne serait pas recommandée. Fitzgerald et Buckley

(1985) ont démontré qu’une substitution complète du NaCl entraînait des défauts majeurs

13

de goût et de texture (augmentation de la lipolyse et de la protéolyse, diminution de la

fermeté et de la dureté), pour un fromage cheddar affiné 4 mois.

1.3.1 Protéolyse

Plusieurs auteurs ont démontré que la substitution du NaCl par le KCl, jusqu'à un rapport

1:3 NaCl:KCl, n'a pas d'impact significatif sur la protéolyse de différents fromages (Ayyash

et Shah, 2010; Reddy et Marth, 1993c; Katsiari et al. 2000a, 2001a; Sihufe et al. 2006).

L’influence des ions sur l’activité protéasique des cellules entières n’est en général pas

significative pour les cations monovalents K+ et Na

+ (Guinee et Fox, 2004). Lefier et al.

(1987) ont démontré qu’en réduisant de 80 % la teneur en sodium, par l’utilisation de

MgCl2, le processus fermentaire et l’activité protéolytique d'un fromage gruyère n’étaient

que légèrement modifiés. Cette étude a montré que l'hydrolyse de la caséine-αs1 était

légèrement favorisée par rapport à un fromage témoin.

1.3.2. Lipolyse

La lipolyse ne serait pas affectée par l’utilisation d’un mélange de NaCl :KCl dans un

fromage feta et kefalograviera (Katsiari et al. 2000b, 2001b) ou encore par un mélange de

NaCl :MgCl2 dans un fromage gruyère (Lefier et al. 1987). Par contre, un mélange

NaCl:KCl entraînerait une augmentation des acides gras libres dans un fromage cheddar

(Lindsay et al. 1982).

1.3.3. Qualités organoleptiques

L'utilisation de KCl, de MgCl2 ou de CaCl2 pour remplacer complètement le NaCl

donnerait des fromages trop mous et favoriserait l’apparition de saveurs indésirables et

amères (Guinee et Fox, 2004; Lindsay et al. 1982; Fitzgerald and Buckley, 1985). Lindsay

et al. (1982) ont démontré que le pourcentage de sel (% p/p) a un effet gustatif plus

important que la composition de la source de sel. Certains auteurs n’ont pas détecté de

différences significatives entre un fromage témoin et un fromage avec un mélange

NaCl/KCl, pour un même taux de sel (Demott, 1984; Fitzgerald et Buckley, 1985; Katsiari

et al. 1998). Par contre, il a été démontré que, durant l’affinage d’un fromage cheddar (plus

de 3 mois), un mélange NaCl/KCl peut entraîner l’apparition d’un goût plus amer et plus

14

fade qu’un fromage témoin (Lindsay et al. 1982). Il serait possible de produire un fromage

gruyère hyposodique au goût acceptable grâce à l’incorporation de MgCl2. Ces fromages

présentaient une légère amertume et une pâte plus souple (Lefier et al. 1987). Fitzgerald et

Buckley (1985) ont démontré que des fromages cheddar salés avec des mélanges de

NaCl/MgCl2 ou de NaCl/CaCl2 obtenaient un taux d’appréciation des juges (évaluation

sensorielle) moins élevé que le fromage témoin.

1.3.4. Croissance microbienne

Le type de sel n’aurait pas d’effet sur les espèces de bactéries prédominantes du ferment

(Guinee et Fox, 2004). Le sel joue un rôle important pour inhiber la croissance microbienne

par un abaissement de l’Aw et la pression osmotique dans la matrice protéique. La

substitution partielle du NaCl par du KCl aurait un effet inhibiteur similaire, car le KCl

exercerait lui aussi une pression osmotique (Guinee et Fox, 2004). La croissance de

microorganismes indésirables, tel le Staphylococcus aureus, n’est pas favorisée par

l’utilisation d’un mélange NaCl : KCl (Lindsay et al. 1982).

1.3.5. Saumurage avec KCl

Le KCl a été utilisé pour produire des fromages salés dans des saumures réduites en

sodium. L’incorporation de KCl dans une saumure n’aurait pas d’effet sur le coefficient de

diffusion du sel de la saumure vers le fromage (Zorrilla et Rubiolo, 1994a et 1994b). Ces

auteurs proposent que le comportement d’une saumure témoin et celui d’une saumure

constituée d’un mélange NaCl:KCl seraient similaires en raison de la proximité de taille et

de la force des ions (Na+ versus K

+). Cette hypothèse permettrait de prétendre que la

présence de KCl n’affecterait pas la diffusion des sels lors du saumurage. Plusieurs auteurs

on démontré qu'il était possible d'incorporer du KCl dans une saumure pour diminuer la

teneur en sodium dans différents fromages (feta, fynbo, kefalograviera, et halloumi) sans

affecter la qualité des produits finis (Aly, 1995; Katsiari et al. 1997, 1998; Zorrilla et

Rubiolo 1999; Ayyash et Shah, 2010). Le taux d'incorporation du KCl est variable selon les

fromages. Toutefois, Karagözlu et al. (2008) ont montré que le taux de remplacement du

NaCl par du KCl en saumure ne se reflète pas nécessairement dans les mêmes proportions

dans le fromage. Ils ont démontré que, dans un fromage d'origine turc (white pickled

15

cheese), le fromage saumuré dans un mélange 1:1 NaCl:KCl ne contient pas 50 % moins de

sodium que le témoin (100 % NaCl). Puisque la taille et la porosité sont différentes pour

chaque type de fromage, il est difficile de prédire le taux de diffusion de chaque composé

de la saumure vers un fromage donné. À ce jour, aucune étude n’a porté sur l’incorporation

de KCl ou tout autre succédané du NaCl dans une production de fromage mozzarella de

type pasta-filata salé par saumurage.

1.4 Le fromage mozzarella

1.4.1 Origines et normes

Le fromage mozzarella est d’origine italienne. Il fait partie de la catégorie des fromages à

pâtes filées (pasta-filata). À l’origine, la mozzarelle était fabriquée avec du lait de

bufflonne, à haute teneur en matières grasses. Toutefois, avec l’augmentation de la

popularité de la pizza et l’avènement de l’ère industrielle, il a été nécessaire d’augmenter le

volume de production. Pour atteindre cet objectif, la mozzarelle a aussi été produite à partir

de lait de vache, de bufflonne ou d’un mélange des deux laits. En Amérique du Nord, le

fromage mozzarella provient principalement, voire presque totalement, de lait de vache.

Toutefois, seule la mozzarelle faite de lait de bufflonne peut porter l’appellation d’origine

contrôlée Mozzarella di Bufala Campana.

La FAO décrit le fromage mozzarella comme étant un fromage non affiné, conformément à

la Norme générale pour le fromage (CODEX STAN 283-1978) et à la Norme pour les

fromages non affinés, y compris le fromage frais (CODEX STAN 221-2001). La

mozzarelle est un fromage lisse à texture élastique composée de longues fibres de protéines

parallèles, sans présence de grains de caillé. Ce fromage ne possède pas de croûte et peut se

présenter sous diverses formes. La mozzarelle à haute teneur en humidité est un fromage à

pâte molle à couches superposées pouvant former des poches contenant du liquide

d’apparence laiteuse. Le fromage est de couleur blanc cassé. La mozzarelle à basse teneur

en humidité est un fromage homogène à pâte ferme/semi-dure sans trous, qu’il est possible

de râper (Norme CODEX STAN 262-2006). La mozzarelle peut être à forte ou à faible

teneur en humidité. En Amérique du Nord, la mozzarelle qui est la plus consommée et la

16

plus produite est la mozzarelle à faible teneur en humidité (low-moisture mozzarella cheese

(LMMC)). Cette mozzarelle est aussi connue sous l’appellation de fromage à pizza (pizza

cheese). Le présent travail portera principalement sur la mozzarelle à faible teneur en

humidité. La composition générale de ce type de mozzarella est la suivante : 47 %

humidité, 24 % matière grasse, 21 % protéine et 1,5 % NaCl (Kindstedt, 2004b).

1.4.2 Méthode de fabrication

À l’exception du ferment utilisé et le profil de température appliqué sur le caillé lors de la

cuisson, la méthode de fabrication du fromage mozzarella est similaire à celle du fromage

cheddar jusqu’à l’étape du salage, tel que présenté à la figure 1.1. Comme il a été

mentionné précédemment, le salage du fromage mozzarella peut être fait par saumurage

et/ou salage sur le grain. Dans bien des cas, la saumure est favorisée pour sa capacité à

refroidir rapidement le fromage après l’étape du cuisseur-fileur.

1.4.3 Propriétés du fromage mozzarella

Le fromage mozzarella doit avoir un goût frais, légèrement salé et un léger goût acide. Le

fromage mozzarella est surtout consommé pour ses propriétés techno-fonctionnelles plutôt

que pour ses qualités organoleptiques. Les principales caractéristiques d’une mozzarelle

sont la texture et l’aptitude au râpage. Les propriétés fonctionnelles du fromage mozzarella

lorsqu’il est soumis à un traitement thermique sont l’étalement à la fonte, l’extensibilité, la

formation d’huile à la surface et le brunissement. La texture et la capacité de fonte de la

mozzarelle sont gouvernées par les caractéristiques structurales du caillé (Kindstedt,

1993b). Ces deux aspects sont les qualités déterminantes du fromage mozzarella faible en

humidité, autant pour le consommateur que pour les entreprises alimentaires. Par exemple,

lorsque traité thermiquement, le fromage mozzarella cuit devrait avoir fondu uniformément

sans qu’aucune particule individuelle de fromage ne soit évidente (McMahon et al. 1993;

Rowney et al. 1999), tout en évitant que sa phase lipidique se retrouve à la surface.

17

Figure 1.1 : Schéma de production de fromage mozzarella à faible teneur en humidité.

La texture et les propriétés fonctionnelles de la mozzarella changent en fonction de la

production et du temps d’entreposage. Les caractéristiques d’un produit peuvent être

modulées en modifiant certains aspects lors de la production. Le fromage mozzarella n’est

pas un fromage de longue conservation (quelques semaines). En peu de temps, les réactions

chimiques et enzymatiques s’opèrent dans la matrice fromagère. Un fromage très jeune est

ferme, il a un étirement et une extension limitée ainsi qu’une faible capacité à fondre

Standardisation

Pasteurisation

Découpage

Coupage

Lait

Coagulation

Cheddarisation

Salage

Présure

Ensemencement

Égouttage

Moulage

Ferment thermophile

Cuisson

Cuisseur-fileur Eau 60-70°C

pH 5,1-5,3

18

(Kindstedt et al. 1999). Durant l’entreposage, entre une et trois semaines, des réactions

enzymatiques, telle la protéolyse, provoquent un changement dans la structure de la matrice

et améliorent les propriétés du fromage, ainsi que l’augmentation de l’hydratation des fibres

de para-caséines. La matrice fromagère tend à se ramollir, tend à avoir une meilleure

capacité à fondre et à être plus facile à étirer. Un fromage mozzarella contenant moins de

calcium (moins d’association calcium-caséines) tend à avoir une fermeté moins

élevée(Kinstedt, 2004). Toutefois, un temps d’entreposage prolongé peut provoquer une

perte de fermeté du fromage et le rendre très mou. Un manque de fermeté du fromage va

diminuer l'aptitude du fromage à remplir certaines fonctions telles que son aptitude au

râpage et la rétention de la matière grasse.

19

1.6. But, hypothèse, objectif général et objectifs

spécifiques

1.6.1. But



diminuer les qualités sensorielles du fromage.

1.6.2. Hypothèse

La substitution partielle du NaCl par du KCl, dans une production de fromage mozzarella,

permet de produire un fromage mozzarella réduit en sodium sans affecter ses propriétés

techno-fonctionnelles et son goût.

1.6.3. Objectif général

Quantifier l’impact de la réduction du NaCl dans une production de fromage mozzarella de

type pasta-filata, à faible teneur en humidité, afin d’obtenir un fromage hyposodique ayant

un profil (gustatif et fonctionnel) le plus similaire à un fromage mozzarella standard.

1.6.4. Objectifs spécifiques

1) Comparer les effets de 12 conditions salines sur la composition, l’évolution de la

population microbienne et la protéolyse, ainsi que sur différentes propriétés

fonctionnelles du fromage mozzarella.

2) Vérifier l'effet des 12 conditions salines (objectif 1) sur l’évolution du pH, de

bactéries lactiques thermophiles utilisées en production fromagère et la protéolyse

dans des caillés modèles de type mozzarella.

3) Évaluer l’impact de 4 conditions salines sur la composition physico-chimiques des

fromages, sur l’évolution microbienne et de la protéolyse et sur des propriétés

fonctionnelles du fromage mozzarella. Évaluer l’impact des 4 conditions salines sur

les propriétés sensorielles du fromage mozzarella frais et lorsqu’ils sont utilisés

dans un aliment complexe (pizza).

20

Chapitre 2 : Impact de la réduction de la teneur en NaCl

et de sa substitution par du KCl et du MgCl2 dans du

fromage mozzarella

Emilie Thibaudeau1,2

, Denis Roy2, Daniel St-Gelais

1,2

1 Centre de Recherche et de Développement des Aliments, Agriculture et Agro-alimentaire

Canada, 3600 boul. Casavant Ouest, QC, Canada, J2S 8E2

2 Institut des Nutraceutiques et des Aliments Fonctionnels, Centre de recherche STELA,

Université Laval, Québec, QC, Canada, G1V 0A6

21

Résumé

Le but de ce travail était de quantifier l’impact de la réduction de la teneur en NaCl et sa

substitution par du KCl et du MgCl2, dans du fromage mozzarella à faible teneur en

humidité. Du fromage a été produit et a été soumis à douze conditions salines : A = 100 %

NaCl (témoin salé), B et C = 100 % KCl, D et E = 75/25 NaCl/KCl, F et G = 50/50

NaCl/KCl, H = A -25%, I = A - 50 %, J = non salé, K = 50/50 NaCl/MgCl2, L = A + 25%.

Les saumures B, D et F avaient la même quantité de sels (% p/p) que la saumure A (20 %

p/p). Les saumures C, E et G étaient ajustées pour obtenir une force ionique (FI) provenant

des sels équivalente à celle que le NaCl apportait dans la saumure A. La composition, le pH

et l’évolution des activités microbiologiques et enzymatiques, le profil de texture du

fromage frais et fondu ainsi que l’étalement à la fonte ont été déterminés au centre et en

bordure des fromages après 7 et 14 jours d’entreposage. Les résultats ont révélé que la

concentration en saumure a eu plus d’effets sur les fromages que le type des sels utilisés.

Les teneurs en protéines et en matières grasses n’ont pas été influencées par les conditions

salines. Généralement, plus une saumure était riche en solides totaux, plus le fromage était

riche en sels et en cendres, ce qui a influencé la teneur en humidité des fromages. Les

différences de composition ont influencé le profil de texture des fromages. L’utilisation de

MgCl2 a influencé à la hausse le taux d’humidité dans les fromages et à la baisse le pH des

fromages. Le KCl a fait légèrement augmenter le pH, selon sa teneur dans le fromage. Le

temps d’entreposage a influencé l’évolution de la protéolyse et des populations de bactéries

lactiques. Les conditions salines ont eu peu d’impact sur ces activités enzymatiques et

microbiologiques. Dans les conditions de saumurage utilisées, la substitution partielle de

NaCl par du KCl ou du MgCl2 n’a pas permis de faire diminuer la teneur en sodium dans le

fromage proportionnellement à la substitution dans la saumure. Le remplacement de 25 %

du NaCl n’a pas permis de réduire significativement la teneur en sodium dans les fromages.

Le remplacement de 50 % du NaCl par du KCl (FI) a permis de diminuer de 35 % la teneur

en sodium dans le fromage. Il serait possible d’obtenir un fromage mozzarella réduit en

sodium, salé par saumurage, ayant des caractéristiques comparables à un fromage

mozzarella régulier si le remplacement du NaCl par du KCl est, au minimum de 50 %.

22

2.1 Introduction

Le sodium est un élément omniprésent dans notre environnement. Il est essentiel au bon

fonctionnement de l’organisme, notamment pour le maintien du volume et de la

composition du liquide extracellulaire. Le sodium fait partie de la diète quotidienne.

L’organisation mondiale de la Santé (OMS) fait mention dans son Rapport sur la Santé

dans le Monde : Réduire les risques et promouvoir la Santé, publié en 2002, que la

réduction de la quantité de sel (NaCl) dans les aliments industriels permet de réduire les

risques de maladies cardio-vasculaire. Au Canada, les aliments transformés contribueraient

à 77 % de l’apport quotidien en sodium, 12 % pour le sodium intrinsèque à l’aliment, 6 %

pour le sel de cuisson et 5 % pour le sel de table (Statistique Canada, 2007). En 2007, les

Canadiens ont consommé, en moyenne, 12,39 kg de fromage (Commission Canadienne du

Lait, 2010). Au Canada, 5 % de l’apport quotidien en sodium proviendrait des fromages

(Conseil sur la transformation agroalimentaire et des produits de consommation, 2010).

Le sel est un joueur important dans l’industrie fromagère. Il influence le type de fromage, le

goût et les caractéristiques qui lui sont rattachés, l'évolution et l'innocuité des produits finis.

Au cours d’une production fromagère, le sel intervient dans le processus d’égouttage,

abaisse l’activité de l’eau (Aw), contribue à la préservation du produit, module les réactions

microbiologiques et enzymatiques, influence la flaveur et les propriétés techno-

fonctionnelles du produit final (Hardy, 2004; St-Gelais et Tirard-Collet, 2002; Kindstedt,

2004a; Guinee 2004). Les principales propriétés des fromages, tel que le fromage

mozzarella, sont la fermeté, l’aptitude au râpage, la capacité d’étalement et de filage, le

brunissement ainsi que la rétention de la matière grasse (Mietton et al. 2004; Rowney et al.

2004). Les principales propriétés des fromages, tel que le fromage mozzarella, sont la

fermeté, l’aptitude au râpage, la capacité d’étalement et de filage, le brunissement ainsi que

la rétention de la matière grasse (Mietton et al. 2004; Rowney et al. 2004). Les propriétés

techno-fonctionnelles de la mozzarelle sont importantes en raison de l’utilisation culinaire

du fromage mozzarella, particulièrement sur la pizza.

23

La problématique de la présence du sodium dans le fromage a déjà été abordée dans le

passé. Plusieurs études portant sur différents fromages (cheddar, gruyère, feta) ont

proposées l'utilisation de succédané du NaCl tel que le KCl et le MgCl2, afin de réduire la

teneur en sodium dans le produit fini (Fitzgerald et Buckley, 1985; Reddy et Marth,

1993a,b,c, 1994, 1995a,b; Lindsay et al. 1982; Lefier et al. 1987; Katsiari et al. 1997, 2000a).

Ces études montrent qu’un remplacement partiel peut être possible sans affecter la qualité

du produit fini, selon des ratios qui peuvent atteindre près de 50 %. Selon le type de

fromage, une substitution plus grande pouvait entraîner des problèmes, notamment au

niveau du goût (Katsiari et al. 1997; Lindsay et al. 1982; Reddy et Marth, 1994; Fitzgerald

et Buckley, 1985). À ce jour, aucune étude n’a porté sur l'impact de la réduction du sodium

dans du fromage mozzarella salé en saumure. La présente étude visait à quantifier l’impact

de la réduction du NaCl et l’incorporation de substituts de NaCl tel que le KCl et le MgCl2

sur la composition (humidité, protéines, matières grasses, cendres, pH et minéraux),

l’évolution des bactéries lactiques et de la protéolyse ainsi que sur différentes propriétés

techno-fonctionnelles de fromage mozzarella salé en saumure.

24

2.2 Matériel et Méthodes

2.2.1. Production

2.2.1.1 Préparation des ferments

Deux souches thermophiles congelées, soit Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus SR-F

et Streptococcus thermophilus SC-32 (Cargill, Waukesha, WI, USA) ont été utilisées pour

préparer le ferment lactique destiné à la production de fromage mozzarella. La

revitalisation des souches a été réalisée dans du lait écrémé reconstitué à 12 % de solides

totaux (p/p) (Crino Milk skim powder low-heat, René Rivet, Terrebonne, Qc, Canada)

préalablement stérilisée à 110 °C/10 min. Le lait reconstitué stérile (2 x 200 g) a été inoculé

à un taux de 1 % avec la souche de lactobacilles SR-F et à un taux de 0,5 % pour la souche

de streptocoques SC-32, puis incubé pendant 16 heures à 37 °C et ensuite refroidi à 4 °C.

Chaque souche a été revitalisée séparément. Pour chacune des souches, un second

repiquage a été fait dans les mêmes conditions que décrites précédemment, mais à plus

grand volume dans le but d'obtenir 10 kg de ferment de SR-F et 13 kg de SC-32.

2.2.1.2. Fabrication fromagère

Les fabrications fromagères ont été réalisées à l'usine pilote du Centre de Recherche et de

Développement des Aliments (CRDA) (Saint-Hyacinthe, Qc, Canada). La veille de la

production fromagère, du lait cru a été standardisé à 1,35 protéine/gras et conservé à 4 °C

jusqu’à son utilisation. Le jour de la fabrication, 450 L de lait standardisé a été pasteurisé

(72 °C/16 sec.) et refroidit jusqu'à 34 °C. Du chlorure de calcium 45 % (p/v) (Calsol, Chr.

Hansen’s Laboratory, ON, Canada) a été ajouté au lait de fromagerie à raison de 0,26 ml/L

de lait. Sous faible agitation, 9,82 kg de ferment SR-F et 12,59 kg de SC-32 ont été ajoutés

au lait pour obtenir une population initiale totale de 1 × 107 UFC/ml avec un ratio

lactobacilles/streptocoques de 1:1. Après 60 minutes de maturation, de la présure (Chymax,

Chr. Hansen’s Laboratory, ON, Canada), préalablement diluée avec de l'eau distillée (1:20),

a été ajoutée au lait à un taux de 0,01 %. Le caillé a été coupé après 30 minutes de

coagulation. Le caillé était ensuite brassé et chauffé graduellement pendant 30 minutes pour

atteindre une température de 40 °C. Cette température a été maintenue jusqu’au moment du

25

soutirage. Le soutirage du lactosérum a été effectué lorsque le pH du sérum a atteint un pH

de 6,0. Le caillé était entassé pour former de larges blocs et retourné périodiquement.

Lorsque le pH du caillé a atteint une valeur de 5,2, le caillé a été coupé en morceaux

d’environ 5 cm x 5 cm x 5 cm pour être ensuite passé au cuiseur-fileur (E.B.R. Québec, Qc,

Canada). L’eau du cuiseur était à 72 °C et la vitesse des vis sans fin dans le cuiseur-fileur

était de 50 rpm horizontalement et verticalement. Le temps moyen de résidence du fromage

dans le cuiseur-fileur était de 8 minutes. Le premier et le dernier bloc de fromage ont été

écartés, car la composition pouvait être différente en raison d’un temps de résidence dans le

cuiseur-fileur supérieur aux autres blocs de fromages. Les blocs de fromage ont été placés

dans un moule de dimensions 10,5 cm x 10,5 cm x 25,5 cm et placés dans un bain d’eau et

de glace pour un refroidissement rapide. Chaque bloc de fromage pesait environ 2,5 kg. Les

fromages ont été démoulés après 45 minutes de refroidissement. Chaque bloc de fromage

était coupé en deux et les deux morceaux ont été déposés dans la même saumure (voir

section 2.2.1.3). Les fromages ont résidé dans la saumure pendant 17 heures à 10 °C. Un

fromage J (non salé) a été laissé dans le moule et couvert d'une pellicule plastique afin de

prévenir la déshydratation en surface, puis déposé à 10 °C. Le fromage J a été coupé le

lendemain avant l’emballage. Après les 17 heures de saumurage, les fromages ont été

retirés des saumures et tous les fromages ont été mis en sacs individuellement, scellés sous-

vide et déposés à 4 °C. Les fromages ont été analysés après 7 et 14 jours d'entreposage à

4 °C.

2.2.1.3. Préparation des saumures

Onze saumures de 5 kg chacune, ont été préparées la veille de la fabrication fromagère

selon les différentes compositions présentées au tableau 2.1. Dans des petits bassins, les

sels ont été dissous dans de l'eau préalablement stérilisée (95 °C/30 minutes). Les saumures

ont été supplémentées avec 2,0 ± 0,2 g de chlorure de calcium 45 % (p/v) (Calsol, Chr.

Hansen’s Laboratory, ON, Canada). Les saumures B, D, F et K ont été ajustées pour

contenir la même quantité de sel que la saumure témoin A. Les saumures C, E, et G ont été

ajustées pour que la force ionique provenant des sels soit identique à la force ionique

apportée par le NaCl de la saumure A. Le pH des saumures était ajusté à pH 5,2 ±0,1 avec

de l'acide lactique 85 % (Fisher Scientific). La température des saumures était maintenue à

26

10 °C. La condition J était un témoin non salé. Les solutions salines ont été produites avec

du sel granulé (chlorure de sodium (NaCl)) Hi-Grade Windsor (La Société Canadienne de

Sel Limité, Pointe-Claire, Qc, Canada), de la poudre cristalline de chlorure de potassium

(KCl) (Galenova, Saint-Hyacinthe, Qc, Canada) et du chlorure de magnésium hexadrydrate

(MgCl2) (Galenova, Saint-Hyacinthe, Qc, Canada).

Tableau 2.1 : Identification et composition des différentes saumures.

Identification Composition des sels Teneur en solides

A NaCl 20 % (p/p)

B KCl 20 % (p/p)

C KCl F.I = A (25,6 %)

D 75 NaCl/ 25 KCl 20 % (p/p)

E 75 NaCl/ 25 KCl F.I = A (21,40 %)

F 50 NaCl/ 50 KCl 20 % (p/p)

G 50 NaCl/ 50 KCl F.I = A (22,80 %)

H NaCl 15 % (p/p)

I NaCl 10 % (p/p)

J Aucun sel 0

K 50 NaCl/ 50MgCl2 20 % (p/p)

L NaCl 25 % (p/p)

2.2.2. Analyses post-production

2.2.2.1 Prélèvements

Après 7 et 14 jours d’entreposage à 4 °C, les 12 différents fromages ont été analysés.

D’abord, 11 g de fromage étaient prélevés de façon aseptique pour réaliser les analyses

27

microbiologiques. À l’aide d’un couteau aseptisé, une tranche de fromage mince et

profonde a été prélevée au tiers de la hauteur du bloc, afin d'obtenir un échantillon de bord

et de centre dans un même prélèvement. À l’aide d’un couteau et d’un emporte-pièce de

dimensions 5 cm x 5 cm, les blocs de fromage étaient coupés une première fois en 3 parties

(2 bords et 1 centre) (Fig. 2.1 a). Le centre était sectionné à nouveau de manière à conserver

que le cœur de cette section pour les analyses dites « de centre » (Fig. 2.1 b). Tous les bords

ont été mélangés ensemble pour les analyses de la partie du « bord » des fromages.

Figure 2.1: Diagramme de la première (a) et de la seconde coupe (b) d’un bloc

Les analyses ont été faites en duplicata, sauf pour l’analyse microbiologique et le profil de

texture. Toutes les analyses ont été réalisées sur chacune des zones (bord, centre) des

fromages, sauf pour la quantification des populations microbiennes, de la teneur en matière

grasse et en protéines totales. À la suite d’une production fromagère et d’analyses

préliminaires, il a été déterminé que les teneurs en matières grasses et en protéines étaient

similaires (P > 0,05) au bord et au centre du fromage. Pour le dosage de la matière grasse,

des protéines totales et de la population microbienne, un seul échantillon a été prélevé pour

l’ensemble d’un bloc de fromage.

2.2.2.2. Analyses microbiologique

Le dénombrement des bactéries lactiques a été fait dans la masse (pour-plate), sur milieux

sélectifs. Le milieu M17-agar (Difco Laboratories, Détroit, USA) a été utilisé pour les

streptocoques et le milieu MRS-agar acidifié pour les lactobacilles. Le milieu MRS-agar a

été acidifié jusqu'à pH 5,5 avec de l'acide acétique glaciale (Fisher Scientific). Onze

grammes de fromage ont été ajoutés à 99 ml d’eau peptonée 0,1 % stérile (121 °C/15 min.),

Bord Bord

Centre

Bord

Bord Bord

Centre

Centre

Bord

Bord Bord

Centre

(b) Seconde coupe : sectionnement du

centre du fromage

(a) Première coupe d’un

bloc de fromage

28

puis homogénéisés au stomacher (Stomacher 400 Circulator, Seward Laboratory System,

NY, USA) pendant 2 minutes, à haute vitesse. Pour chaque échantillon de fromages une

série de dilution dans des bouteilles d’eau peptonée a été réalisée pour s’assurer d’obtenir

un dénombrement de 30 à 300 unité formatrice de colonie (ufc) par plat de Pétri. Les

dénombrements ont été faits en duplicata, par facteur de dilution, pour chaque milieu de

dénombrement. Les plats de Pétri ont été incubés 48 heures, à 37 °C dans une hotte

anaérobie.

2.2.2.3. Analyses de Composition

La teneur en matière grasse des fromages a été déterminée par la méthode Mojonnier

(AOAC, 2000). La teneur en protéines totales et les extraits azotés ont été analysés par la

méthode macro-Kjeldahl (St-Gelais et al. 1998). Le pourcentage de fractions azotées sur

l’azote total (azote soluble dans l’eau (NSE) et l’azote soluble dans l’acide

trichloroacétique à 12 % (NS-TCA)) a été préparé comme décrit par Turcot et al. (2002).

Le facteur de conversion de l’azote utilisé était de 6,38. Les solides totaux des fromages ont

été obtenus par séchage dans un four ventilé à 100 °C pendant 16 heures et les cendres ont

été déterminées dans un four à mufle à 550 °C pendant 18 heures (AOAC, 2000).

L’humidité a été calculée par différence [humidité (%) = 100 - solides totaux (%)]. La

quantification du Ca, Na, K, Mg et P a été obtenue par spectrophotométrie de plasma à

couplage inductif optique à émission (ICP-OES, Teledyne Leeman Labs, modèle Prism for

HIGH Dispersion ICP Spectrometer). Le Ca a été mesuré à une longueur d’onde de

317 nm, le Na à 589 nm, le K à 766nm, le Mg à 279 nm et la P à 178 nm. Les échantillons

pour effectuer le dosage des minéraux ont été préparés à partir des cendres des fromages.

Les cendres ont été dissoutes dans 5 g de TCA 20 % et 0,5 g d'yttrium (standard interne)

(1000 ug/ml, PlasCAL, SCP Science, Baie d’Urfé, Qc, Canada) a été ajouté dans le

mélange cendres-TCA. Le poids final a été complété à 50 g avec de l'eau déionisée. Chaque

échantillon a été filtré à l’aide de filtre 0,45 µm PES (Canadian Life Science, Peterborough,

Ont, Canada). L’appareil injectait 3 fois le même échantillon dans le ICP. Le pH des

fromages a été mesuré, après 14 jours d’entreposage, avec un pH-mètre (DL 15 Titrator,

Mettle Toledo, Missisauga, ON, Canada) et une électrode combinée en verre scellée

(Acumet, BNC H011-0001, Cole-Parmer, Illinois, USA).

29

2.2.2.4. Analyses de la texture et des propriétés fonctionnelles

2.2.2.4.1. Texture

L'analyse de profil de texture (TPA) a été réalisée avec l’analyseur de texture TA-XT2

(Stable Micro Haslemere, Surry, England). L’analyseur de texture a permis de quantifier la

fermeté, l’élasticité et la cohésion des échantillons. Six cylindres de fromage, de

dimensions 10 mm x 10 mm, ont été prélevés à l'aide d'un emporte-pièce en acier

inoxydable pour chaque zone d’un fromage. Les cylindres devaient être exempts de bulles

d'air et de fissures apparentes. Les cylindres ont été déposés dans un plat de Pétri et

tempérés à 21 °C pendant 30 minutes avant d'être analysés. Un poinçon de 25 mm de

diamètre attaché à une cellule de charge de 5 kg a effectué une double compression. Le

temps de relaxation était de 80 secondes entre les deux compressions. Le taux de

déformation était de 60 % et la vitesse de compression était de 1 mm/s.

2.2.2.4.2. Fermeté du fromage fondu

L’évaluation de la fermeté du fromage fondu a été effectuée comme proposé par Roy et al.

(1998) avec quelques modifications. Pour chaque zone de fromage, 2 carottes de fromage,

de 20 mm x 40 mm et d’une masse de 15 g, ont été prélevées avec un emporte-pièce en

acier inoxydable. Chaque carotte était transférée dans un tube de plastique (Kim-Kap,

OpticsPlanet Inc, Northbrook, Illinois, USA) de 25 mm x 85 mm avec bouchon et 2 ml

d'huile de paraffine ont été déposés sur le haut du fromage pour prévenir l'assèchement de

l'échantillon durant le traitement thermique. Les tubes ont été chauffés dans un bloc

chauffant (Select Heatblock, VWR Scientific) préchauffé à 63 °C pendant 1 h 30, pour

atteindre une température au cœur de la carotte de 60 °C pendant 30 minutes. Une simple

compression de 10 mm a été effectuée par un poinçon de 15 mm de diamètre, à une vitesse

de 1 mm/s immédiatement après le traitement thermique. Le résultat de la fermeté était la

force maximale nécessaire pour effectuer le déplacement.

2.2.2.4.3. Étalement à la Fonte

L'évaluation de l'étalement à la fonte a été réalisée en adaptant le test de Schreiber proposé

par Kosikowski et Mistry (1997). Pour chaque zone de fromage, deux disques de 7 mm de

30

hauteur et de 20 mm de diamètre ont été prélevés avec un emporte-pièce. Les disques

étaient déposés au centre d'un Petri de verre 100 mm x 20 mm avec couvercle (Pyrex,

Corning Laboratory Science, New York). Les échantillons ont été soumis à un traitement

thermique de 100 °C pendant 60 minutes, puis refroidis pendant 30 minutes à température

pièce. Chaque échantillon était numérisé avec un numériseur (Epson Perfection V750

PRO). L'aire du fromage avant et après le traitement thermique a été déterminée à l'aide du

logiciel SigmaScan Pro 5.0. Le taux d'étalement à la fonte était calculé avec l'équation

suivante :

Taux d'étalement (%) = Aire après traitement thermique x 100

Aire avant traitement thermique

2.2.3. Analyses statistiques

Trois productions fromagères ont été effectuées. Un plan factoriel a été appliqué pour les

teneurs en protéines totales et en matières grasses. Le pH des fromages a été analysé selon

les zones (sous-parcelle) et les conditions salines (parcelle principale). Un dispositif en

double-tiroirs a été utilisé pour déterminer les effets de conditions salines (parcelle

principale) selon le temps d’entreposage (sous-parcelle) et les zones du fromage (sous-

sous-parcelle), pour les données de composition (humidité, cendres, minéraux), de

propriétés techno-fonctionnelles et de l’évolution de la population des bactéries lactiques et

de la protéolyse. La procédure GLM a été utilisée pour l’analyse statistique à l’aide du

logiciel SAS. Les différences significatives ont été analysées à un seuil de P ≤ 0,05.

31

2.3. Résultats et Discussion

2.3.1. Composition

À la sortie du cuiseur-fileur, les blocs de fromages mozzarella avaient tous la même

composition (pH, humidité, protéines et matière grasse). Le temps, la température de

saumurage et d’entreposage étaient identiques pour tous les fromages. Les conditions

salines (sels utilisés et concentrations) étaient donc le seul facteur de la production qui a pu

avoir un impact sur la composition finale des fromages et le comportement de ces derniers

au cours de l'entreposage. Les conditions salines n'ont pas eu d'impact significatif sur les

teneurs en protéines totales et en matière grasse (P > 0,05). La teneur moyenne en protéines

totales et en matière grasse était respectivement de 24,9 % et 20,1 %. Le tableau 2.2

présente le taux d'humidité dans les zones des fromages selon les conditions salines et la

figure 2.2 présente l’humidité dans les zones des fromages durant l’entreposage.

Tableau 2.2 : Teneur en humidité (%) de 12 fromages mozzarella.

Conditions Zone

Bord Centre ESM

A 49,25 e,f

48,78 e,f,g,h

± 0,29

B 49,61 c,d,e

48,94 e,f,g

± 0,30

C 47,14 j,k,l

47,87 g,h,i,j,k

± 0,31

D 48,38 f,g,h,i

49,01 e,f

± 0,32

E 48,15 f,g,h,i,j

48,65 e,f,g,h,i

± 0,33

F 48,84 e,f,g,h

48,50 e,f,g,h,i

± 0,34

G 46,93 k,l

47,77 h,i,j,k

± 0,35

H 50,46 b,c,d

50,43 b,c,d

± 0,36

I 51,42 a,b

49,59 d,e

± 0,37

J 48,88 e,f,g

49,11 e,f

± 0,38

K 51,18 a,b,c

51,75 a

± 0,39

L 46,50 l

47,61 i,j,k

± 0,40 ESM : Erreur standard sur la moyenne.

a-l Les moyennes suivies de lettres différentes diffèrent à (P ≤ 0,05).

32

48

48.4

48.8

49.2

49.6

50

Bord Centre

Hu

mid

ité (

%)

Jour 7 Jour 14

Figure 2.2 : Humidité des zones des fromages durant l’entreposage.

Deux interactions significatives conditions x zones et temps x zones (P ≤ 0,05) ont été

observées pour l’humidité des fromages, mais aucune interaction triple. Il n'y avait pas de

différence significative de l'humidité dans les zones des fromages en fonction des

conditions salines (Tab. 2.2), sauf pour le fromage I et L. Le bord du fromage L était moins

humide que le centre et inversement pour le fromage I. Comparativement au témoin A, le

bord des fromages C, G et L était plus sec tandis que le bord des fromages H, I et K était

plus humide que le témoin. Ces différences n'étaient pas les mêmes pour le centre des

fromages. Le centre des fromages H et K était plus humide que celui du témoin A et le

centre du fromage L était plus sec que A. L’humidité du fromage était significativement

plus élevée dans le centre des fromages à jour 7 qu’à jour 14, mais comparable au bord à

jour 14. Le bord tendait à gagner en humidité durant l’entreposage, mais l'augmentation n'a

pas été statistiquement significative.

La méthode de salage par saumurage peut entraîner une variation de la composition

(humidité et sel) selon des zones dans les fromages (bord plus sec et plus salé que le centre)

(Guinee et Fox, 2004; Kindstedt et al. 1999; Farfye et al. 1991). Lorsqu’un fromage est

plongé dans une solution concentrée ou saturée de chlorure de sodium, la différence de

concentration entre la phase aqueuse du fromage et la saumure provoque une diffusion du

sel dans la pâte et une migration inverse de la phase aqueuse vers la saumure. Cette

33

diffusion est lente et l’absorption de sel se fait en en fonction du temps de saumurage (Eck,

1987). La cinétique d’absorption de sel par les fromages tend à suivre une courbe

logarithmique, de telle sorte que la vitesse de diffusion en sel est rapide au début du

saumurage pour ralentir et tendre à un équilibre entre le fromage et la saumure au cours

d’une période de saumurage prolongée. Lorsque le saumurage est terminé, le sel se trouve

concentré dans les couches superficielles du fromage, conférant à cette région une Aw

pratiquement égale à celle de la saumure (Eck, 1987). La longue durée du saumurage et le

petit volume des fromages seraient les causes potentielles de la similarité d'humidité entre

les zones des fromages (sauf I et L). Au cours du saumurage, les fromages auraient gagné

un maximum de sels et auraient atteint un certain équilibre entre le fromage et la saumure.

Une concentration en sel élevée de la saumure permet un assèchement superficiel rapide de

la surface des fromages ce qui ralentit la diffusion du sel dans le fromage (Arilait

Recherches, 2004). Le fromage L, dont la concentration en sel de la saumure était à 25 %,

présentait un effet de zones comme rapporté par Kindstedt et al. (1999) et Farfye et al.

(1991), c’est-à-dire que le bord était plus sec que le centre. Par osmose, la forte

concentration en sel dans la saumure L aurait permis de créer un assèchement à la surface

assez important pour expulser de l'eau du fromage vers la saumure en même temps que

l'absorption d'une forte teneur en Na dans les surfaces extérieures de ce fromage. À

l'inverse, le fromage I a été plongé dans une saumure dont la pression osmotique était

beaucoup moins élevée, ce qui a entraîné une augmentation de la teneur en eau dans le

fromage. Une barrière superficielle ne s'est pas créée à la surface du fromage I. Une

saumure qui ne contient pas suffisamment de sel (solides totaux) peut entraîner des défauts

de texture comme une texture molle et une surface trop humide (soft rind defect). Ce défaut

de surface peut être présent dans tous les fromages qui subissent une étape de saumurage

(Kindstedt, 1993a). L’humidité du centre des fromages était significativement plus élevée

au jour 7 qu’au jour 14. L’humidité au centre des fromages au jour 14 était comparable à

l’humidité du bord des fromages (jours 7 et 14). La forte teneur en sel à la surface des

fromages après le temps de saumurage crée un différentiel de pression osmotique qui cause

une migration de l'humidité vers la surface du fromage (Guinee et Fox, 2004) comme il a

été observé pour les fromages dans le temps selon les zones des fromages.

34

Les conditions non-optimales de saumurages (ratio volume saumure/fromage, absence

d'agitation, temps de saumurage), n'ont pas semblé nuire à la migration des sels dans les

différents fromages saumurés. La figure 2.3 (a) présente la teneur en sodium (Na+)

et en

potassium (K+) pour tous les fromages, ainsi que la teneur en magnésium (Mg) pour le

fromage K et la figure 2.3 (b) présente la teneur en calcium (Ca) et en phosphore (P), selon

les zones des fromages.

0

1000

2000

3000

4000

Na K Na K Na K Na K Na K Na K Na K Na K Na K Na K Na K Mg Na K

A B C D E F G H I J K L

Min

éra

ux (

mg

/ 100g

)

Bord Centre

(a)

200

400

600

800

1000

1200

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P

Ca P


Conditions salines

Min

éra

ux (

mg

/ 100g

)

(b)

Figure 2.3 : Teneur en minéraux entre le bord et le centre de 12 fromages mozzarella.

35

Une interaction conditions x zones (P ≤ 0,05) pour chacun des minéraux a été observée. Le

temps d’entreposage n’a pas eu d’effet significatif sur les minéraux. Le bord des fromages

renfermait généralement plus de sels (Na, K et/ou Mg) que le centre, sauf pour le fromage

J. Pour un élément donné (Na, K ou Mg), il n’y avait pas de différence significative dans

les zones des fromages si la saumure utilisée ne contenait pas cet élément. Ainsi, il n’y

avait pas de différence significative de zone pour le potassium dans les fromages A, H, I, J,

K et L et pas de différence de zone pour le sodium dans les fromages B, C et J. Pour les

conditions salines contenant du NaCl (fromages A, D à I et K), il y avait plus de sodium

dans le bord que dans le centre des fromages, sauf pour les fromages F et G. Le bord du

fromage G avait moins de sodium que le témoin, tandis que le bord des fromages D, E, H et

L avait plus de sodium que le témoin A. Il n'y avait pas de différence significative pour la

teneur en sodium et en potassium entre les fromages en saumures mixtes produites sur base

pondérale (p/p) (saumure D et F) ou sur base de force ionique (E et G). Le bord du fromage

G contenait plus (P ≤ 0,05) de potassium que le bord des fromages D, E et F. Seul le

fromage D avait une teneur en potassium similaire entre le bord et le centre. Le bord du

fromage C contenait plus de potassium que le bord du fromage B, mais les centres étaient

comparables (P > 0,05). Les centres des fromages B et C avaient plus de potassium que les

centres des fromages A, D à L.

L’incorporation de KCl dans une saumure n’aurait pas d’effet sur le coefficient de diffusion

du sel de la saumure vers le fromage (Zorrilla et Rubiolo, 1994a et 1994b). Ces auteurs

proposent que le comportement d’une saumure témoin et d’une saumure constituée d’un

mélange NaCl:KCl serait similaire en raison de la proximité de taille et de la force ionique

des ions (Na+ versus K

+). Ainsi, la présence de KCl n’affecterait pas la diffusion des sels

lors du saumurage. Dans le cas présent, le comportement du KCl serait proche de celui du

NaCl, mais non identique. Les résultats des fromages B et C ont montré que la quantité de

KCl absorbée par le fromage au cours du saumurage était supérieure à la quantité de NaCl

absorbée par le fromage témoin A. Il semblerait que le KCl ait eu une plus grande facilité à

pénétrer dans le fromage mozzarella que le NaCl. Plusieurs auteurs ont démontré la

possibilité d'incorporer du KCl dans une saumure et de diminuer la teneur en sodium des

fromages saumurés (feta, fynbo, kefalograviera, et halloumi) sans affecter la qualité du

36

produit fini (Aly, 1995; Katsiari et al. 1997; Zorrilla et Rubiolo 1999; Katsiari, 1998;

Ayyash et Shah, 2010). La réduction de la quantité de NaCl par substitution de KCl ne

serait donc pas proportionnelle à la quantité de sodium et de potassium retrouvée dans les

fromages. Dans un ratio 75 % NaCl/25 % KCl (p/p), les deux sels ont montré une bonne

diffusion dans le fromage puisque le bord des fromages D et E avait plus de sodium que le

témoin, tout en gagnant du potassium. Ainsi, la présence du potassium ne semblerait pas

gêner la diffusion du sodium dans le fromage et vice-versa. Seule la saumure G

(50 % NaCl/50 % KCl (FI)), a induit une diminution significative de la teneur en sodium

dans le fromage pour les conditions de substitution partielles (fromage D à G et K).

Globalement, le fromage G contenait 35 % moins de sodium que le fromage A. Dans le cas

du fromage F (50 % NaCl/50 % KCl (p/p)), le bord du fromage contenait moins de sodium

que le témoin, bien que la réduction ne soit pas significative. Les résultats obtenus ne

concorderaient pas avec certaines autres études (Aly, 1995; Katsiari et al. 1997; Zorrilla et

Rubiolo 1999; Katsiari, 1998; Ayyash et Shah, 2010), mais seraient en accord avec celle de

Karagözlu et al. (2007). Ces derniers ont montré que le taux de remplacement du NaCl par

du KCl en saumure ne se reflète pas nécessairement dans les mêmes proportions dans le

fromage. Ils ont démontré que dans un fromage d'origine turc (white pickled cheese), le

fromage saumuré dans un mélange 1:1 NaCl:KCl ne contenait pas 50 % moins de sodium

comparativement au témoin (100 % NaCl). Ainsi, chaque type de fromage est unique. La

composition, l’organisation protéique et de la phase aqueuse dans la matrice fromagère

(porosité et alignement des fibres de caséines), la forme et le volume des fromages, ainsi

que le processus de fabrication est propre à chaque type de fromage. Les différences entre

les fromages peuvent rendre difficile à prédire la migration du sel, de l’eau et d’autres

minéraux solubles lors du saumurage.

Le fromage L avait une teneur en sodium significativement plus élevée que le témoin A,

mais une teneur au centre comparable à A. Le bord du fromage H (saumure à 15 % NaCl)

contenait significativement plus de sodium que le témoin A et était comparable au bord du

fromage L. Le centre des fromages H et L n’étaient pas différents (P > 0,05) du témoin A,

mais contenaient moins de sodium que le centre I. Les bords du fromage I (saumure à 10 %

NaCl) contenaient une teneur en sodium comparable au fromage A (bord et centre). Ainsi,

37

lorsque la saumure a été réduite en NaCl (saumure H, I), le pourcentage de diminution de

Na dans la saumure n’était pas proportionnel à la teneur en sodium retrouvée dans les

fromages correspondants. L'augmentation de la teneur en sel dans la saumure signifie

accroître proportionnellement la teneur en sel dans le fromage (Arilait Recherches,

2004).Toutefois, l'utilisation de saumure saturé permet de rapidement diminuer la porosité à

la surface des fromages. Une diminution de la porosité permet de créer une barrière à la

surface des fromages et ainsi permettre une diminution des échanges entre le fromage et la

saumure. Melilli et al. (2005) ont montré qu'un fromage ragusamo plongé dans une

saumure saturé absorbé moins de sodium d'un même fromage plongé dans une saumure à

18% NaCl (p/p), pour un même temps donné. Ces auteurs ont montrés que la porosité à la

surface du fromage dans la saumure saturé était moins élevé que le fromage dans la

saumure à 18% NaCl. La diminution de la teneur en NaCl de 5 et de 10 % dans les

saumures H et I n'a pas favorisé la création de cette barrière par la diminution de la porosité

à la surface des fromages comparativement à la condition A. L'apparition moins rapide de

cette barrière a permis au fromage I d'avoir une teneur en sodium similaire au fromage A,

tandis que le fromage H avait une teneur en sodium plus élevé que le fromage A.

Pour la teneur en phosphore (P), à l’exception du fromage G, il n’y a avait pas de différence

significative pour les 2 zones. Le bord du fromage G contenait moins de P que son centre.

La quantité de phosphore retrouvée dans les fromages n'a pas été affectée par les conditions

salines, à l'exception du fromage G. Ce dernier est le seul fromage dont la teneur en P

présente dans le bord du fromage était inférieure à la teneur qui était présente dans le centre

des fromages. Ce fromage avait aussi une teneur élevée en différents sels. Ces résultats

obtenus avec le fromage G seraient peut-être dus au déplacement du P du fromage vers la

saumure et/ou que l'absorption importante de sels a eu pour effet de diminuer la proportion

occupée par le P par gramme de fromage.

Dans le cas du Ca, à l’exception des fromages B, F, G, J et L, le centre des fromages

contenaient plus de Ca que le bord. Il n’y avait pas de différence significative pour la teneur

en Ca dans les deux zones des fromages F, G, J et L. Rowney et al. (1999) ont démontré

que la teneur en humidité et en calcium étaient significativement plus basse à la surface des

38

fromages mozzarella ayant été salés par saumurage. Le fromage témoin A avait moins de

Ca dans ses bords que le témoin non salé J, mais les centres de ces fromages étaient

comparables. La différence de la teneur en Ca entre un fromage saumuré et un fromage non

saumuré suggère qu'il y a eu une perte de Ca du fromage vers la saumure, malgré l'ajout de

CaCl2 dans la saumure. Ayyash et Shah (2011b) ont proposé que la diminution de P et de

Ca dans du fromage nabulsi seraient due à une migration de ces éléments vers la saumure.

Des conditions de saumurage différentes (temps, forme des fromages et ajout

supplémentaire de CaCl2 dans la saumure) auraient peut-être permis de limiter la perte de

Ca durant le salage. Le fromage B était le seul dont la teneur en Ca était significativement

plus élevée au bord qu'au centre du fromage. Les fromages B et C étaient les deux fromages

qui contenaient le moins de Ca comparativement au témoin A. Dans le cas des fromages B

et C, il y avait tendance à avoir moins de Ca total que dans les autres fromages. Avec le fort

taux de pénétration du KCl dans le fromage au cours du saumurage, il est possible que la

différence de concentration de certains minéraux créée par ce sel dans ces fromages aurait

favoriser le déplacement de la phase aqueuse et des minéraux (présents dans le fromage

avant salage) à la surface des fromages, entraînant ainsi le transfert de Ca dans le fromage

vers la saumure, et cela, sans nécessairement faire varier la teneur en humidité dans cette

zone du fromage (par rapport à son centre). Dans le cas où il n'y avait pas de différence de

zone dans la teneur en Ca (fromage F, G et L), il est possible que l'équilibre osmotique

entre le fromage et la saumure ait été plus rapide pour ces fromages, permettant de limiter

la perte de Ca, notamment en raison de la teneur en solides totaux dans la saumure et la

quantité de sels absorbés par le fromage.

À l’exception du fromage K (mélange NaCl et MgCl2) les fromages avaient une teneur

faible en magnésium, soit de 39,8 mg/100 g de fromage. La condition saline K a permis de

multiplier la teneur en Mg par un facteur de 10,98 dans le bord et par 5,21 au centre du

fromage par rapport à la teneur moyenne de tous les autres fromages. Le MgCl2 est un

additif alimentaire couramment utilisé pour faire coaguler le lait de soja lors de la

fabrication du tofu. Certains auteurs (Lefier et al. 1987; Fitzgerald et Buckley, 1985)

avaient sélectionné le MgCl2 comme un potentiel succédané au NaCl dans des fromages.

La substitution partielle du NaCl par du MgCl2 a entraîné un gain significatif d’humidité

39

(en comparaison avec le fromage non salé J) dans le fromage K, sans diminuer la teneur en

sodium dans le fromage (comparativement au témoin A). Fitzgerald et Buckley (1985) ont

aussi remarqué que des fromages cheddar salés avec du MgCl2 avaient tendance à avoir une

teneur en humidité plus élevée que des fromages salés avec du NaCl. La tendance du

fromage K à avoir une humidité plus élevée que celle du témoin pourrait être liée à la

concentration molaire de la saumure par rapport à la saumure témoin A. La substitution du

NaCl par du MgCl2 de la saumure K a été faite sur base pondérale. Cette substitution a

entraîné une différente de concentration molaire des différents ions en solution

(comparaison entre le témoin et la saumure K). Il en résulte une diminution de la

concentration molaire du Mg par rapport au Na. Il est possible que cette diminution de la

concentration molaire ait eu un effet similaire sur le fromage à celle d'une saumure à faible

teneur en sel. Au même titre qu'une saumure à faible teneur en solides (p/p), une faible

concentration molaire ne permettrait pas la saturation en sels à la surface du fromage et

diminue ainsi la porosité à la surface du fromage. En plus de ne pas favoriser l'expulsion de

l'eau à la surface du fromage vers la saumure, cette condition saline a permis à l'eau de la

saumure de pénétrer dans le fromage. D’ailleurs, les résultats (Tab. 2.2) ont montré que le

fromage K avait une humidité supérieure à celle du fromage J (non salé, non saumuré).

L'estimation de la teneur en sel dans le fromage proposée par Mietton et al. (2004) (voir

annexe D) se base sur la concentration (p/p) du NaCl et non par rapport à une concentration

molaire ou encore de la force ionique du sel. Il aurait été intéressant de comparer l'effet du

MgCl2 dans une saumure préparée avec une concentration molaire similaire à celle du

témoin. De plus, le fromage K n’a pas montré d’effet de zone tant pour la composition que

pour les propriétés fonctionnelles, à l’exception d’une concentration plus élevée en Na et en

Mg dans le bord du fromage que dans le centre.

La figure 2.4 présente la concentration en cendres dans les 12 différents fromages après une

période d’entreposage de 7 et de 14 jours. Une interaction double (temps x conditions

salines) a été observée, sans effet des zones des fromages.

40

0

1

2

3

4

5

6

7


Conditions salines

Cen

dre

s (

%)

Jour 7 Jour 14

Figure 2.4 : Teneur en cendres (%) de 12 fromages mozzarella durant l’entreposage.

Tous les fromages avaient une teneur en cendres significativement plus élevée que le

témoin non salé J à l’exception du fromage I au jour 14. Le fromage J avait évidemment

moins de cendres que les autres fromages, car il était non salé et il n'a pas pu gagner des

minéraux (Na+, K

+ et Mg

2+) au cours du salage. Comparativement au fromage témoin A, au

jour 7 et 14, le fromage B avait une teneur en cendres supérieure. Le fromage I contenait

moins de cendres que le fromage A, au jour 7 seulement. En général, plus un fromage avait

absorbé de sels provenant de la saumure, plus la teneur en cendres était élevée, sans

distinction si la saumure était réalisée sur base pondérale ou sur base ionique, car il n’y

avait pas de différence significative de la teneur en cendres entre les fromages B et C, entre

D et E et entre F et G. La teneur en cendres diminuait significativement durant

l’entreposage (P ≤ 0,05), sauf pour les fromages F, I, J et K. Cette diminution est difficile à

expliquer. Entre le moment de l'emballage et le temps d'analyse, il n'y a pas d'échanges

entre les fromages et l'environnement. Les minéraux peuvent se déplacer dans la matrice

fromagère, mais ne peuvent pas se volatiliser. Le fromage est une matrice hétérogène

composée de poches de sérum dans une structure de fibres de protéines. Il est possible que

les échantillons prélevés n’aient pas été représentatifs de l'ensemble de la composition du

fromage.

41

La figure 2.5 présente le pH des fromages après 14 jours d'entreposage. Le pH n’a été

influencé que par les conditions salines (P ≤ 0,05).

4.6

4.8

5.0

5.2

5.4

5.6


Conditions salines

pH

Figure 2.5: pH de 12 fromages mozzarella après 14 jours d’entreposage.

Le sel permet de réguler le pH des fromages par son effet sur la flore microbienne et sur la

protéolyse (Guinee, 2004). Les fromages B, C et J avaient un pH significativement plus

élevé que le fromage témoin A, tandis que le pH du fromage K avait tendance à être plus

bas, bien que cette différence ne soit pas significative. Ces tendances à la hausse (pour le

KCl) et à la baisse (pour le MgCl2) du pH ont aussi été observées par Fiztgerald et Buckley

(1985) lors de production de fromage cheddar. L'utilisation des substituts du NaCl (tant

KCl que MgCl2) semblerait modifier la concentration d'ions H+ et donc le pH des fromages.

Le mélange de KCl avec du NaCl permet de limiter l’augmentation du pH causée par ce

sel. Le fromage non salé J avait un pH plus élevé que les autres fromages, mais comparable

aux fromages B et C. Le pH plus élevé dans un fromage non salé a aussi été remarqué par

Reddy et Marth (1995a). Ainsi, le type de sel et sa concentration dans les fromages

influencent le pH des fromages mozzarella. Il aurait été intéressant d'évaluer la teneur en

sucres et acides dans le fromage ainsi que le pouvoir tampon de ceux-ci. Le dosage des

sucres et acides aurait permis de déterminer si les échantillons ont un taux d’activité

glycolytique similaire. Le dosage du pouvoir tampon aurait permis de déterminer si les

échantillons ont la même capacité à absorber les composés acido-basiques libérés dans le

milieu durant l’entreposage (glycolyse et protéolyse).

42

2.3.2. Évolution microbiologique et enzymatique

La figure 2.6 présente l’évolution des bactéries lactiques thermophiles (SR-F et SC-32)

utilisées lors des productions fromagères après 7 et 14 jours d’entreposage à 4 °C.

6

7

8

9

7 14Jours

Lo

g U

FC

/gSR-F SC-32

Figure 2.6: Évolution des populations de lactobacilles SR-F et de streptocoques

SC-32 durant l’entreposage

La nature des sels n’a pas eu d'impact significatif sur la croissance des bactéries lactiques

thermophiles utilisées comme ferment dans la production des fromages mozzarella. La

population de streptocoques était significativement plus élevée que celle des lactobacilles,

tant au jour 7 qu'au jour 14. Seule la population de streptocoques SC-32 a été influencée par

le temps. La population de streptocoques a eu une légère augmentation, mais

statistiquement significative (P ≤ 0,05) de 0,16 log entre le jour 7 et le jour 14. Les

succédanés (KCl et MgCl2) auraient le même effet que le NaCl sur les bactéries lactiques.

Le KCl aurait la même capacité que le NaCl à exercer une pression osmotique sur le milieu

et abaisser l'Aw (Guinee et Fox, 2004). Reddy et Marth (1995a,b) ont démontré que

l'utilisation de différents mélanges de sels n'avait pas d'impact significatif sur la croissance

de bactéries lactiques mésophiles dans du fromage cheddar et que la population de bactéries

lactiques diminuait au cours de l'entreposage (entreposage de 16 semaines). Reddy et Marth

(1995a) ont montré qu’un fromage non salé serait plus favorable à la croissance des

bactéries lactiques comparativement aux fromages cheddar salés (NaCl et/ou KCl) après 4

semaines d'affinage. Dans le cas présent, le fromage J (non salé) n’a pas une population

43

supérieure comparativement à tous les autres fromages. Ces différences de résultats

pourraient être causées par le temps d’entreposage moins long et le type de bactéries

lactiques utilisées (Lactococcus lactis subsp. lactis et L. lactis subsp. cremoris vs

Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus et Streptococcus thermophilus). Un temps

d’entreposage plus long aurait peut-être pu permettre d’évaluer l'effet bactériostatique des

différents sels sur la population de bactéries lactiques par rapport à un fromage non salé.

La protéolyse primaire (NSE) a été influencée uniquement par le temps (P ≤ 0,05). La

teneur en NSE était significativement (P < 0,05) plus élevée au jour 14 qu’au jour 7. La

teneur moyenne en NSE est passée de 7,25 % à 10,03 % du jour 7 au jour 14. La figure 2.7

présente l'évolution de la protéolyse secondaire (NS-TCA) dans les fromages entreposés

pendant 7 et 14 jours. Pour la protéolyse secondaire, une interaction conditions x temps a

été observée. Pour tous les fromages l’entreposage n’a pas eu d’effet sur la protéolyse

secondaire, sauf pour les fromages C et D. Pour ces derniers la teneur en NS-TCA étaient

significativement plus élevée (P ≤ 0,05) au jour 14 qu’au jour 7.

0

1

2

3

4

5

6


Conditions salines

NS

-TC

A (

%)

Jour 7 Jour 14

Figure 2.7 : Évolution de la teneur en NS-TCA dans les fromages mozzarella

durant l’entreposage.

44

Dans le fromage mozzarella, la protéolyse résulte de l'action de la présure résiduelle, des

protéases indigènes du lait et des enzymes du ferment (Kindstedt et al. 1999). Les 12

conditions salines n'ont pas affecté significativement la protéolyse primaire pour un même

temps d'entreposage. Ces résultats ont aussi été observés par Reddy et Marth (1993c) avec

du fromage cheddar, Katsiari et al. (2000a, 2001a) avec des fromages feta et kefalograviera,

Sihufe et al. (2006) avec du fromage finbo et Ayysh et Shad (2010, 2011a,e) avec du

fromage halloumi et mozzarella. Ainsi, l’activité de la présure résiduelle ne serait pas

affectée par la présence de succédané du NaCl et pourrait agir durant l’entreposage quelque

soit le type de sel et la concentration dans le fromage. Ces mêmes études avaient montré

qu'il n'y avait pas de différence au niveau de la protéolyse secondaire. À l'exception des

fromages C et D au jour 14 seulement, les résultats obtenus sont similaires aux résultats de

ces études. Ces deux fromages à 14 jours avaient des teneurs en NS-TCA supérieures à

tous les autres fromages. Toutefois, la composition, la teneur en NSE et les populations de

bactéries lactiques se sont révélées similaires. Il ne semble donc pas y avoir de facteur

permettant d’expliquer cette protéolyse secondaire plus élevée observée pour ces deux

fromages. Un plus grand nombre de répétitions aurait peut-être permis de limiter l’effet des

variations entre les répétitions. De plus, il aurait été intéressant de prolonger l’entreposage,

afin de déterminer si les conditions salines auraient eu un effet sur la protéolyse au cours

d’un entreposage prolongé.

2.3.3. Analyses de la texture et des propriétés fonctionnelles

Les propriétés fonctionnelles et la texture des fromages mozzarella sont liées à la

composition notamment, la teneur en protéines, sel, humidité, matière grasse et le pH, le

ratio calcium soluble/insoluble, le Ca total ainsi que le temps d'entreposage (Gunasekaran

et Ak, 2003; Kindstedt et al. 1999; Mietton et al. 2004; Hardy, 2004). Comme mentionné

précédemment, les conditions salines utilisées n'ont pas eu d'impact significatif sur les

concentrations en protéines et en matières grasses. Ainsi, les teneurs en sels, en minéraux et

en humidité seraient les principaux facteurs pouvant influencer la texture des fromages

produits.

45

La figure 2.8 présente la fermeté des fromages selon les zones des fromages après 7 et 14

jours d’entreposage. Une interaction triple (condition x temps x zones) (P ≤ 0,05) a été

observée pour la fermeté des fromages.

0

0.1

0.2

0.3

0.4


Fe

rme

té B

ord

(M

Pa

)

Jour 7 Jour 14

(a)

0

0.05

0.1

0.15

0.2


Conditions salines

Fe

rme

té C

en

tre

(M

Pa

)

(b)

Figure 2.8: Fermeté des bords (a) et des centres (b) des fromages mozzarella après 7

et 14 jours d’entreposage.

Le bord des fromages était généralement plus ferme que le centre, sauf pour les fromages

A, B, I, J et K. Pour ces fromages, la fermeté entre le bord et le centre était similaire. La

fermeté a diminué au cours de l'entreposage. La fermeté des bords était significativement

plus élevée (P ≤ 0,05) au jour 7 qu'au jour 14, sauf pour les fromages A, E, I et J dont leur

fermeté est demeurée stable durant l'entreposage. Pour les centres, seul le fromage K a vu

46

une diminution significative de sa fermeté durant l'entreposage. La diminution de la fermeté

des bords était telle que la fermeté des bords est devenue similaire à celle des centres après

14 jours, sauf pour le fromage E où il y avait toujours une différence de fermeté entre les

deux zones. La fermeté des fromages plus élevée dans les bords qu'aux centres des

fromages serait causée par la composition minérale plus importante aux bords des fromages

due à la forte présence de sels. Plus un fromage absorbait de sels lors du saumurage, plus il

avait tendance à avoir une fermeté élevée, pour un taux d'humidité comparable. Les bords

des fromages G et L, qui présentaient une forte teneur en sel(s), ont montré une fermeté

plus élevée que le fromage témoin A. Les fromages I, J et K (plus humides et/ou moins de

sels) étaient moins fermes que A. La fermeté plus basse du fromage J serait causée par

l’absence de sel, car pour une teneur en humidité comparable, les fromages non-salés

étaient souvent moins fermes que des témoins salés (Guinee et Fox, 2004; Gunasekaran et

Ak, 2003). La fermeté moins élevée des fromages I et K serait liés à leur taux d'humidité

supérieure à celle du fromage A, car l’humidité dans un fromage mozzarella est

inversement reliées à la fermeté, au caractère collant et caoutchouteux (Kindstedt, 1993a).

Ainsi, l’utilisation de différents sels n’influencerait pas la fermeté des fromages pour une

composition similaire, notamment en ce qui concerne la teneur en humidité des produits.

L'augmentation de la protéolyse entraîne une diminution de la fermeté et de la cohésion des

fromages (Kindstedt, 2004a; Lucey et al. 2003). L’hydrolyse des caséines intactes (i.e.

protéolyse primaire) par le coagulant est une des forces conductrices derrière les

changements des caractéristiques fonctionnelles durant le vieillissement de fromages

mozzarella (Guo et al. 1997). La dégradation du réseau protéique provoquée par la

protéolyse, a entraîné une diminution de la fermeté de tous les fromages au cours de

l'entreposage. L’effet de la protéolyse sur la fermeté a surtout été observé dans les bords

des fromages. Bien que non statistiquement significatif, le déplacement de minéraux

(principalement le sodium et le potassium) à travers le réseau protéique au cours de

l'entreposage aurait contribué à la diminution de la fermeté des bords. Le déplacement des

minéraux et de l'eau aurait aussi permis de ralentir la perte de fermeté provoquée par la

protéolyse.

47

L'élasticité d'un fromage est définie comme étant la capacité d'un échantillon à retrouver sa

hauteur initiale entre deux compressions (Gunasekaran et Ak, 2003). La figure 2.9 montre

l'élasticité des 12 fromages en fonction du temps d’entreposage (Fig.2.9 a) et selon les

zones des fromages (Fig. 2.9 b). L’élasticité des fromages est marquée par deux interactions

doubles significatives (P ≤ 0,05) conditions x temps et aussi conditions x zones. Une

diminution significative (P ≤ 0,05) de l’élasticité au cours de l’entreposage a été observée

pour tous les fromages, à l’exception des fromages E, G et I. La diminution de la force du

réseau protéique par la protéolyse entraîne une diminution de l’élasticité d’un fromage et

ainsi de sa capacité à reprendre sa force originale après une compression.

0.010

0.011

0.012

0.013


Éla

sti

cit

é

Jour 7 Jour 14

(a)

0.010

0.011

0.012

0.013


Conditions salines

Éla

sti

cit

é

Bord Centre

(b)

Figure 2.9: Élasticité de 12 fromages mozzarella en fonction de l’entreposage (a) et

selon les zones des fromages (b).

48

Au jour 7, tous les fromages avaient une élasticité comparable (P ≤ 0,05). Au jour 14,

l'élasticité des fromages était comparable au témoin A, toutefois, pour les fromages B et C,

l’élasticité était plus faible que pour les fromages E, G et I. Les fromages B et C avaient

aussi une teneur en Ca moins élevée que les autres fromages. Ainsi donc, l’élasticité moins

importante des fromages B et C, au jour 14, pourrait être liée à la combinaison de

l'augmentation de la protéolyse et de la teneur en Ca moins importante dans ces deux

fromages. L’élasticité était significativement plus élevée sur le bord des fromages qu’au

centre, sauf pour les fromages F, I, J et K. Ces quatre fromages ont montré une élasticité

similaire (P > 0,05) entre le bord et le centre des fromages. La présence de sel dans les

bords contribuerait à l’élasticité des fromages. L’uniformité de la composition du fromage J

a entraîné l’uniformité de la texture dans les zones du fromage. La forte teneur en humidité

dans tout le fromage K a diminué l’effet de la teneur en sels plus élevée dans les bords

qu’au centre du fromage, tandis que la plus haute teneur en humidité dans le bord du

fromage I a abaissé l’élasticité de cette zone par rapport à son centre.

La cohésion est un indice de la force des liaisons internes dans le corps d’un produit

(Gunasekaran et Ak, 2003). La figure 2.10 présente la cohésion dans les zones des

fromages. Une interaction conditions x zones (P ≤ 0,05) a été observée pour la cohésion

des fromages, sans influence du temps.

0.005

0.007

0.009

0.011


Conditions salines

Co

hésio

n

Bord Centre

Figure 2.10 : Cohésion des bords et des centres de 12 fromages mozzarella.

49

Les centres des fromages ont montré une cohésion plus élevée que les bords des fromages,

sauf pour les fromages H à K. Les centres avaient une cohésion similaire (P > 0,05), tandis

que les bords I et J présentaient une intensité de la cohésion plus élevée (P ≤ 0,05) que le

témoin A. Le bord L avait moins de cohésion que le bord de K. La forte présence de sel

dans le bord des fromages et la tendance des bords à être plus secs (bien que non

significatif) feraient abaisser la cohésion des fromages. Pastorino et al. (2003) ont montré

que la diminution de la teneur en humidité et du pH, via l'injection de calcium dans la

matrice, favoriserait une diminution de l'intensité de la cohésion. La teneur en sels et son

impact sur l'humidité aurait plus d'importance sur la cohésion dans les fromages que la

nature des sels.

La figure 2.11 montre la fermeté des zones des fromages fondus. Une interaction triple

significative conditions x temps x zones (P ≤ 0,05) a été observée. Globalement, les centres

des fromages étaient moins fermes que le bord et il y avait diminution de la fermeté au

cours de l'entreposage, sauf pour les fromages fondus E, H, J et K qui avaient une fermeté

similaire entre les zones tout au long de l'entreposage. Seuls les fromages D, G et L avaient

un bord significativement plus ferme que le centre aux jours 7 et 14. Ainsi, la différence de

fermeté entre le bord et le centre des fromages fondus A à C, F et I a disparu au cours de

l'entreposage. Au jour 7, le bord des fromages G et L étaient plus fermes que le témoin A,

tandis que le bord des fromages B, E, H, I, J et K était significativement moins ferme que

A. Au jour 14, il n'y avait que les fromages B, I, J et K qui étaient moins fermes que A.

Pour le centre, seul les fromages D et L étaient plus fermes que le centre du fromage témoin

A et au jour 14, tous les centres des fromages fondus étaient similaires (P > 0,05). Le

comportement de la fermeté des fromages fondus comparé aux fromages frais était

similaire, soit que les bords plus minéralisés étaient plus fermes que les centres et que les

fromages plus humides étaient moins fermes. Ainsi, la forte teneur en NaCl dans le bord du

fromage L a favorisé une fermeté élevée par rapport aux autres fromages dans les

conditions thermiques utilisées pour chauffer les carottes de fromages et la protéolyse a

permis un ramollissement de la matrice protéique.

50

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6


Fe

rme

té B

ord

(M

Pa

)

Jour 7 Jour 14

(a)

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2


Conditions salines

Fe

rme

té C

en

tre

(M

Pa

)

(b)

Figure 2.11: Fermeté des bords (a) et des centres (b) de fromages fondus en fonction

des conditions salines.

L’étalement des fromages mozzarella selon les zones du fromage est présenté à la figure

2.12. Le temps d’entreposage a eu un effet significatif sur l’étalement et une interaction

triple conditions x zones x temps (P ≤ 0,05) a été observée. L’étalement à la fonte a

généralement augmenté dans le temps. L’augmentation de l’étalement a surtout été

observée dans les bords des fromages. Entre le jour 7 et 14, il y a eu augmentation

significative de l’étalement du bord pour les fromages B, C, E, G, I et K, tandis que

l’augmentation pour les centres a seulement été observée pour les fromages E, F et G. Le

centre des fromages s’étalait généralement plus que le bord, sauf pour les fromages A, H, I,

J et L (au jour 7 et 14) et pour les fromages D et K au jour 7, ainsi que pour les fromages F

et G au jour 14. Seul le fromage K avait un bord qui s’étalait mieux que le centre, au jour

51

14 seulement. Les différences entre les conditions salines ne s’appliquent que pour les

bords de fromages, car tous les centres étaient similaires durant tout l’entreposage (P >

0,05). Au jour 7, le bord des fromages B, C et E s’étalaient significativement moins que le

bord des fromages H, I et J. Le bord du fromage L s’étalait moins que le bord E, toujours

au jour 7. Au jour 14, les fromages H, I et J tendaient à s’étaler plus que les autres

fromages. Le bord du fromage K s’étalaient significativement plus que les autres bords,

sauf pour les fromages H et I. Le bord du fromage F s’étalait moins que les bords des

fromages A et H à L.

0

1

2

3

4

5

6

7


Éta

lem

en

t B

ord

(%

)

Jour 7 Jour 14

(a)

0

1

2

3

4

5

6


Conditions salines

Éta

lem

en

t C

en

tre

(%

)

(b)

Figure 2.12: Taux d’étalement à la fonte (%) des bords (a) et des centres (b) des

fromages mozzarella selon les conditions salines au cours de l’entreposage.

52

Les fromages qui présentaient une plus faible fermeté se sont révélés avoir une meilleure

capacité d’étalement à la fonte après un certain temps d’entreposage. La teneur en sel

moins élevé au centre des fromages qu’au bord aurait permis l’étalement plus élevé des

centres comparativement à l’étalement des bords. L’étalement généralement plus élevé au

centre des fromages qu’au bord serait causé par la teneur en sel moins élevée. L’absence de

sel dans le fromage J a encore une fois éliminé le facteur zone et montrer une meilleure

capacité d’étalement. Un fromage mou (haute teneur en humidité, augmentation de la

protéolyse durant l'entreposage) augmente la capacité d'étalement à la fonte du fromage

(Gunasekaran et Ak, 2003; Kindstedt, 2004a). Les fromages qui avaient une tendance à être

plus humides que les autres fromages s’étalaient plus, tout comme ils avaient une fermeté

moins élevée. Une teneur en NaCl élevée (>1,78-2 %) diminue l’étalement à la fonte

(Rowney et al. 1999; Tunick et al. 1995; Kindstedt, 1993b; Gunasekaran et Ak, 2003). La

forte teneur en sel ainsi que la teneur en Ca totale moins élevée pour les fromages B et C

serait la cause de l’étalement moins élevé de ces fromages au jour 7. La protéolyse et la

migration des sels du bord vers le centre des fromages a permis à ceux-ci d’acquérir une

meilleure capacité d’étalement durant l’entreposage. Cette combinaison de protéolyse et de

migration des minéraux n’aurait pas été suffisante dans le cas des fromages E, F et G qui

avaient toujours un effet de zones après 14 jours. Le bord du fromage L était à la fois plus

sec et plus riche en Na, mais il n'y a pas eu de différence de zone dans la capacité

d'étalement à la fonte. Ce résultat peut sembler étrange d'autant plus que le fromage fondu

avait montré une plus grande fermeté au bord qu'au centre. L'augmentation du rapport

humidité/matière sèche améliore les capacités d'un fromage à s'étaler (Gunasekaran et Ak,

2003; Kindstedt, 2004a) et les fromages avaient un rapport humidité/matière sèche

significativement plus bas au bord du fromage qu’au centre. Bien que la teneur en Ca dans

le fromage L soit similaire, la forme dans lequel le Ca se retrouve (colloïdale ou soluble)

pourrait influencer les capacités fonctionnelles des fromages. L’augmentation de la teneur

en NaCl conduit à la diminution de la teneur en Ca dans la phase aqueuse du fromage ce

qui dégrade leurs aptitudes au filage et à l’écoulement (Mietton et al. 2004). Durant

l’entreposage, l’augmentation de l’hydratation des caséines en présence de NaCl pourrait

être attribuée à la liaison du Na+ avec les caséines causée par le déplacement du calcium ou

du phosphate de calcium de la para-caséine par le Na+ (Guinee, 2004), donc, le Ca passe de

53

sa forme liée aux caséines à la phase aqueuse. Mietton et al. (2004) ont démontré que

l'augmentation du rapport Cacoll (calcium colloïdal/ESD (extrait sec dégraissé)) dégradait

l’aptitude à l'étalement du fromage. Ainsi, une augmentation de la teneur en Na pourrait

avoir favorisé une plus grande solubilisation du Ca dans la phase aqueuse comparativement

à d'autres fromages. Il aurait été nécessaire d'extraire la phase aqueuse des fromages afin de

connaître la proportion de Ca liée aux caséines et dans la phase aqueuse, afin de vérifier si

cette proportion serait responsable des capacités d'étalement du fromage L.

54

2.4. Conclusion

Le KCl et le MgCl2 pourraient être utilisés partiellement pour substituer le NaCl dans la

production de fromage mozzarella, sans affecter significativement la composition et

certaines propriétés techno-fonctionnelles ainsi que les activités microbiologiques et

enzymatiques des fromages. Les résultats ont révélé que la concentration en saumure serait

probablement plus responsable des différences entre les échantillons que la nature des sels

utilisés. Généralement, plus la saumure était riche en solides totaux, plus le fromage était

riche en sels et en cendres a influencé la teneur en humidité des fromages, mais pas la

teneur en protéines totales et en matières grasses. Toutefois, l’utilisation de MgCl2

permettrait de faire augmenter le taux d’humidité dans les fromages et diminuer le pH du

fromage. Le KCl tend à faire augmenter le pH des fromages, selon la concentration de

potassium dans le fromage. La substitution partielle de NaCl par du KCl ou du MgCl2, dans

les conditions de saumurages utilisées, n’induit pas une diminution de la teneur en sodium

dans le fromage proportionnelle à la réduction faite dans la saumure. En saumure mixte, un

remplacement de 50 % de NaCl par du KCl (FI) (fromage G) a permis de réduire de 35 %

la teneur en sodium dans le fromage. La substitution de 25 % de NaCl par du KCl, ainsi

que la diminution de la teneur en NaCl dans la saumure (sans substitution) n’a pas permis

de réduire la teneur en sodium dans les fromages. La petite taille des fromages et la longue

période de saumurage aurait pu permettre au fromage de gagner une forte teneur en sels. Un

mode de salage sur le grain pourrait permettre un meilleur contrôle de la teneur en sel dans

le fromage et éliminer le facteur des zones créé par le saumurage. Le profil de texture des

fromages serait d’avantage influencé par la relation humidité/ESD que par la nature des

sels. Ainsi, il est possible d’obtenir un fromage mozzarella réduit en sodium, salé par

saumurage, ayant des caractéristiques comparables à un fromage mozzarella régulier si le

remplacement du NaCl par du KCl est d’au moins 50 % ou encore total. Une optimisation

du processus de fabrication (mode de salage, temps de saumurage, concentration des sels et

taille des fromages) serait souhaitable pour permettre le développement de fromage

mozzarella réduit en sodium.


et de sa substitution par du KCl et du MgCl2 sur

l’évolution des activités microbiologiques et

enzymatiques dans des caillés modèles de type mozzarella



1,2





56

Résumé

Dans cette étude, des caillés modèles de type mozzarella ont été utilisés pour déterminer

l'impact de la réduction de la teneur en NaCl et de sa substitution par du KCl et du MgCl2

sur l'évolution du pH, de la croissance de deux souches de bactéries lactiques thermophiles

(un lactobacille et un streptocoque) et de la protéolyse au cours d'un entreposage de 19

jours à 4 °C. Douze conditions salines différentes ont été évaluées. La composition

(humidité, sel, protéines totales) des caillés a été déterminée. La nature des sels n’a pas eu

d'effet sur la composition des caillés, l’évolution de la population des bactéries lactiques, ni

sur la protéolyse secondaire des deux caillés. Les différentes conditions salines ont eu un

léger effet sur la protéolyse primaire des caillés mais uniquement avec le streptocoque.

L'incorporation de MgCl2 a légèrement abaissé le pH tandis que l'ajout de KCl a légèrement

augmenté le pH initial des caillés.

57

3.1. Introduction

Pour l’industrie fromagère, le sel est très important autant lors de la production qu’au cours

du suivi post-production. La présence de sel influence le goût et les caractéristiques qui lui

sont rattachés, l'évolution et l'innocuité des produits finis. Lors d’une production fromagère,

le sel intervient dans le processus d’égouttage, abaisse l’activité de l’eau (Aw), contribue à

la préservation du produit, module les activités microbiologiques et enzymatiques,

influence la flaveur et les propriétés fonctionnelles du produit fini (Hardy, 2004 ; St-Gelais

et Tirard-Collet, 2002).

Le sel affecte directement et indirectement la croissance des micro-organismes. L’action

principale du NaCl sur la croissance des micro-organismes est l’abaissement de l’activité de

l’eau (Aw). Il permet de limiter et de ralentir la croissance des micro-organismes sensibles

au sel. L’action combinée de l’abaissement de l’Aw et l’augmentation de la pression

osmotique exercée par le NaCl intervient dans les réactions enzymatiques (protéolyse et

lipolyse) au cours d’affinage. La protéolyse est un facteur important dans l'évolution des

fromages au cours de l’entreposage. Lors de l’affinage d’un fromage, une fraction des

caséines est convertie en composés azotés solubles de plus petite taille, tels que des

peptides et des acides aminés. La protéolyse primaire dans un fromage mozzarella débute

par l’action du coagulant (présure). Le ferment lactique participe surtout lors de la

protéolyse secondaire (Kindstedt et al. 1999) et le type de ferment utilisé fera varier le taux

de protéolyse au cours du vieillissement. La teneur en NaCl influence le taux de protéolyse

et le type de peptides libérés dans le fromage. Le NaCl diminue la capacité de la chymosine

à hydrolyser la caséine-β et l’inhibe si la teneur en NaCl excède 5 % (St-Gelais et Tirard-

Collet, 2002; Hardy, 2004). La présure résiduelle s’attaque préférentiellement à la caséine-

αs1 et elle aurait peu d’impact sur la caséine-αs2. L'hydrolyse de la caséine-αs1 est stimulée

par la présence de NaCl jusqu'à un optimum de 5-6 %, mais est limitée à très haute (20 %)

teneur en NaCl (Guinee et Fox, 2004; Hardy, 2004).

Les fromages mozzarella et cheddar contiennent, en moyenne, 1,5 % de NaCl (Guinee et

Fox, 2004). Selon cette même étude, le fromage serait responsable de 5 % du sodium

58

ingéré (Statistique Canada, 2007). La consommation de sodium dans plusieurs pays

industrialisés, une grande proportion de la population active consomme quotidiennement

plus que l’apport nutritionnel tolérable (ANT) de 2300 mg de sodium (OMS, 2002;

Statistique Canada, 2007). Dans le but de diminuer la consommation de sodium provenant

des produits laitiers, notamment le fromage, plusieurs études ont été menées. Ces études

portaient sur l’impact du remplacement (total ou partiel) du NaCl par d’autres sels comme

le KCl et le MgCl2, dans certains fromages dont les fromages cheddar, feta, fynbo et

halloumi. Plusieurs auteurs ont démontré que la substitution de NaCl par du KCl, jusqu'à un

rapport 1:3 NaCl:KCl, n'a pas d'impact significatif sur la protéolyse des fromages (Reddy et

Marth, 1993c; Katsiari et al. 2000a, 2001a; Sihufe et al. 2006; Ayyash et Shah, 2010) et que

l'absence de sel dans les fromages cheddar entraîne une augmentation de la protéolyse

(Reddy et Marth, 1993c). Le type de sel n’aurait pas d’effet sur les espèces de bactéries

prédominantes du ferment (Guinee et Fox, 2004). La substitution partielle du NaCl par du

KCl aurait un effet inhibiteur similaire, car le KCl exercerait lui aussi une pression

osmotique (Guinee et Fox, 2004). À ce jour, il n’y a pas d’étude portant sur l’impact de

l’utilisation de succédanés du NaCl sur les bactéries lactiques thermophiles ayant un

potentiel pour être utilisé lors de la production de fromage mozzarella.

Dans le but d'étudier le comportement de bactéries lactiques dans un environnement

fromager, des caillés modèles ayant une composition comparable à celle d'un véritable

fromage peuvent être utilisés. Cette approche a notamment été utilisée par Lacroix et al.

(2010) dans le but de caractériser le potentiel de bactéries lactiques pouvant être utilisées

pour la production de fromage cheddar. Cette approche permet de bien contrôler la

composition ainsi que la population bactérienne qui est introduite dans le caillé.

L'utilisation de caillé modèle permet d'évaluer une souche à la fois, comparativement à

l'utilisation de deux types de bactéries (et plus) dans les fromages, sans oublier la flore

secondaire du lait. Le but de cette étude était de quantifier l’impact de différentes

conditions salines sur la croissance de bactéries lactiques thermophiles, la protéolyse et le

pH en utilisant des caillés modèles de type mozzarella.

59

3.2. Matériel et Méthodes

3.2.1 Souches bactériennes et matériels

Des cultures thermophiles congelées, soit Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus SR-X

(Cargill, Waukesha, WI, USA) et Streptococcus thermophilus M8 (Chr. Hansen’s

Laboratory, ON, Canada), gracieusement fournies par les deux compagnies, ont été

utilisées dans cette étude. Du lait écrémé a été reconstitué à 12 % de solides totaux à partir

d’une poudre de lait écrémé (Crino Milk skim powder low-heat, René Rivet, Terrebonne,

Qc, Canada). Le lait cru pour fabriquer la poudre de caillé modèle provenait d’Agropur

(Granby, Qc, Canada). Les solutions salines ont été produites avec du sel granulé (chlorure

de sodium (NaCl)) Hi-Grade Windsor (La Société Canadienne de Sel Limité, Pointe-Claire,

Qc, Canada), de la poudre cristalline de chlorure de potassium (KCl) (Galenova, Saint-

Hyacinthe, Qc, Canada) et du chlorure de magnésium hexadrydrate (MgCl2) (Galenova,

Saint-Hyacinthe, Qc, Canada).

3.2.2. Production des caillés modèles

3.2.2.1. Production de la poudre de caillés modèles

Une poudre de caillé modèle a été produite tel que décrit par Farkye et al. (1995) avec

certaines modifications. Le lait cru a été standardisé à 1,35 protéine/gras et puis pasteurisé

(72 °C/16sec.). Le lait (400 kg) tempéré à 30°C a été supplémenté avec 110 ml de chlorure

de calcium (CaCl2) 45% (p/v) (Calsol, Chr. Hansen’s Laboratory, ON, Canada). Le lait a

été agité doucement pendant 60 minutes. Sous douce agitation, 1,560 kg de glucono-δ-

lactone (GDL) (Sigma-Albrich, St-Louis, USA) solubilisé dans 5,33 l d’eau distillée, a été

ajouté pour acidifier le lait. Après 30 minutes, 40 ml de présure (Chymax, Chr. Hansen’s

Laboratory, Ont, Canada) ont été ajoutés et brassés pendant 1 minute. La présure a été

préalablement diluée dans de l’eau distillé selon un ratio 1 ml de présure pour 20 ml d’eau.

Après trente minutes de coagulation, le caillé a été coupé et chauffé graduellement pendant

30 minutes, sous agitation douce, jusqu'à ce que la température s'élève à 40 °C. La cuisson

du caillé s'est poursuivie jusqu’à ce que le pH du caillé ait atteint pH 5,6. Le caillé a été

alors égoutté et transféré sur des plateaux en acier inoxydable avant d'être congelé à -40 °C

60

jusqu'au moment de la lyophilisation. Le caillé lyophilisé a ensuite été réduit en poudre

grâce à un broyeur (Quadro Comil, modèle 196, Quadro engineering incorporated,

Waterloo, Ont., Canada). Le caillé a été transféré dans des sacs de plastique et irradié (5

KGy minimum) dans le but d’éliminer les contaminants potentiels. La poudre a été

conservée à -20 °C jusqu'au moment de son utilisation. Les teneurs en protéine totale, en

matière grasse et en solides totaux ont été respectivement déterminées par la méthode

macro-Kjeldahl (St-Gelais et al. 1998), au Mojonnier et dans un four ventilé (AOAC,

2000).

3.2.2.2. Préparation des solutions salines

Les douze conditions salines utilisées pour saler les caillés modèles sont présentées au

tableau 3.2.1. Les saumures B, D, F et K ont été ajustées à une quantité (g) de sel(s)

identique à la solution saline A (témoin). Les saumures C, E et G ont été ajustées de façon à

ce que la force ionique provenant des sels soit identique à la force ionique provenant de la

quantité de sel solubilisé dans la solution saline A. Les différents sels ont été solubilisés

dans de l'eau déionisée. Deux cents grammes de chaque solution saline ont été préparés

pour la réalisation d’un minimum de trois répétitions. La condition J est de l'eau déionisée

seulement. Les solutions ont été filtrées dans des unités de filtration 0,22 μm (Millipore

Express, Massachusettes, USA) et transférées dans des contenants stérilisés.

3.2.2.3. Préparation et concentration des ferments

La revitalisation de chacune des souches congelées a été faite dans le lait écrémé

reconstitué (12 % solides totaux (p/p)) et préalablement stérilisé (110 °C/10 min) et refroidi

à température pièce. Le taux d’inoculation était de 10 %, et l’incubation s’est faite pendant

16 h à 37°C. Par la suite, les souches SR-X et M8 ont été repiquées, respectivement, dans

du MRS et du M17 (Difco Laboratories, Détroit, USA) préalablement stérilisés (121 °C/15

min), à un taux d'inoculation de 10 %, puis incubées pendant 16 h à 37 °C. Les souches ont

été concentrées par deux cycles de centrifugation (4300 rpm/30 min à 4 °C) (ST 40R, rotor

TX-750, ThermoScientific, Montréal, Canada). Entre les deux cycles, le culot a été

suspendu dans de l'eau physiologique (0,9 % NaCl) stérilisée (121 °C/15 min). Après la

deuxième étape de centrifugation, le culot a été suspendu dans de l'eau physiologique, à

61

raison de 1/5 du volume du bouillon de culture initialement utilisé pour le repiquage. Les

souches concentrées ont été conservées à 4 °C jusqu'à leur utilisation. Les souches étaient

concentrées afin d'obtenir des populations minimales de 1 x 108 ufc/ml pour chaque souche.

Tableau 3.1: Composition des 12 conditions salines utilisées pour saler des

caillés modèles de type mozzarella.


A NaCl 20 % (p/p)

B KCl 20 % (p/p)

C KCl F.I = A (25,6 %)

D 75 NaCl/ 25 KCl 20 % (p/p)

E 75 NaCl/ 25 KCl F.I = A (21,40 %)

F 50 NaCl/ 50 KCl 20 % (p/p)

G 50 NaCl/ 50 KCl F.I = A (22,80 %)

H NaCl 15 % (p/p)

I NaCl 10 % (p/p)

J Aucun sel 0

K 50 NaCl/ 50MgCl2 20 % (p/p)

L NaCl 25 % (p/p)

Une série de dilution a été effectuée pour vérifier la population de chaque souche

concentrée. Le dénombrement dans la masse (pour-plate) des streptocoques a été fait sur un

milieu M17-agar et le dénombrement des lactobacilles a été fait sur un milieu MRS-agar

(Difco Laboratories, Détroit, USA) acidifié à pH 5,5 avec de l’acide acétique glaciale

(Fisher Scientific). Les plats de Pétri ont été incubés 48 h à 37 °C sous condition anaérobie.

62

Les dénombrements ont été faits en duplicata pour chaque facteur de dilution et pour

chaque milieu de dénombrement.

3.2.2.4. Production de caillés modèles

La composition des caillés modèles a été déterminée de façon à ce qu’elle soit le plus

similaire à un fromage mozzarella régulier et que la teneur en sel du caillé témoin (A) soit à

1,8 %. Les caillés modèles ont été inoculés avec une seule souche, soit avec le lactobacille

SR-X ou le streptocoque M8. Chaque caillé était composé de 58 g de poudre de caillé

modèle de type mozzarella, 51 g d’eau acidifiée (eau déionisée acidifiée à pH 2,75 avec de

l'acide lactique 85 % (Fischer Scientific) préalablement stérilisée à 121 °C/15 minutes, de

10,8 g d’une des solutions salines présentées au tableau 3.2.1 et de 5 ml d’une des deux

souches de bactérie lactique concentrée. Les cibles de compositions étaient de 50-52 %

d’humidité, de 1,8 % de sel et de 22-23 % de protéines totales avec un pH initial de 5,2 ±

0,1 pour le caillé témoin (caillé A). La poudre de caillé modèle contenait 31 % de matière

grasse. Tous les caillés modèles allaient contenir 15 % de matière grasse.

Dans un environnement aseptique, la poudre de caillé modèle a été mélangée à de l'eau

acidifiée et à une solution saline dans un sac de type whirl-pak (VWR, Mississauga, Ont,

Canada). Le contenu du sac a d'abord été mélangé manuellement en pétrissant le mélange à

la main, puis pendant 2 minutes à 260 rpm dans un stomacher (Stomacher 400 Circulator,

Seward Laboratory System, NY, USA). Par la suite, le ferment a été ajouté et l’ensemble a

été mélangé de nouveau au stomacher à 230 rpm pendant 30 secondes. De façon aseptique,

le mélange a été transféré en 4 parts égales dans des pots ambrés avec couvercles de 100 ml

(Fisher Scientific) préalablement stérilisés (cycle à sec, 121 °C/10 min.). Les pots ont été

entreposés à 4 °C pendant 5, 13 et 19 jours. Un pot par condition saline a été utilisé

immédiatement après la production des caillés pour les analyses au jour 0.

3.2.3. Analyses de la composition et microbiologiques

La teneur en sel, en solides totaux et en protéines totales a été mesurée en duplicata, à un

seul temps pour chaque répétition, par souche utilisée. La population microbienne, le pH et

la protéolyse ont été évalués après 0, 5, 13 et 19 jours d'entreposage à 4 °C.

63

3.2.3.1. Composition

La teneur en protéines totales et le suivi de la protéolyse ont été analysés par macro-

Kjeldahl et l'extraction de l'azote soluble dans l'eau et de l'azote soluble dans le TCA ont été

réalisées tel que décrit par Turcot et al. (2002). Le facteur de conversion de l'azote utilisé

était de 6,38. Le pH a été mesuré avec un pH-mètre (DL 15 Titrator, Mettle Toledo,

Missisauga, Ont, Canada) et d’une électrode combinée en verre scellée (Acumet, BNC

H011-0001, Cole-Parmer, Illinois, USA). La matière sèche a été obtenue par séchage du

caillé modèle dans un four ventilé à 100°C pendant 16 heures (AOAC, 2000). La teneur en

sel a été mesurée à l’aide d’un chlorure mètre analyseur de sel Corning MK II 926 (Nelson-

Jameson, Inc. Marshfield, WI). L’appareil permet de doser la quantité de chlore dans un

échantillon. Le pourcentage de sel est obtenu par un facteur de conversion selon le poids

moléculaire du sel utilisé (voir annexe A pour des exemples de calculs de la teneur en sel).

3.2.3.2. Décomptes bactériens dans les caillés modèles

Le dénombrement des bactéries lactiques s'est effectué dans les mêmes conditions que le

dénombrement de la population après concentration tel que décrit précédemment (section

3.2.2.3). Dans un sac à stomacher, 11 grammes de caillé ont été ajoutés à 99 ml d’eau

peptonée 0,1 % stérile (121 °C/15 min) et homogénéisée au stomacher (Stomacher 400

Circulator, Seward Laboratory System, NY, USA) pendant 2 minutes à 260 rpm. Les

dénombrements ont été faits en duplicata pour chaque facteur de dilution et pour chaque

milieu de dénombrement.

3.2.4 Analyses statistiques

La procédure GLM a été utilisée pour l’analyse statistique à l’aide du logiciel SAS. Les

différences significatives ont été analysées à P ≤ 0,05. Les résultats obtenus avec le caillé

lactobacille SR-X ont été traités séparément des résultats obtenus avec le caillé

streptocoque M8. Un plan en tiroir a été utilisé pour l’analyse statistique de l’évolution des

populations de bactéries lactiques, du pH et de la protéolyse. La parcelle principale est le

facteur conditions salines et le facteur temps était la sous-parcelle. Les teneurs en protéines

totales, en humidité et en sel ont été seulement comparées selon les conditions salines pour

chaque souche de bactéries.

64

3.3. Résultats

3.3.1. Composition

La composition des caillés modèles est présentée au tableau 3.2. La teneur moyenne en

protéines totales, pour les deux souches, était de 22,71 ± 0,47 %. En général, pour les deux

souches, les teneurs cibles en humidité de 50-52 % ont été atteintes.

Tableau 3.2: Composition des caillés modèles selon les 12 conditions salines.

Conditions

Sel

%

Lactobacilles SR-X 1 Streptocoques M8

2

A 1,80b 1,86

c

B 1,90 b 1,85

c

C 2,32a 2,36

a

D 1,91 b 1,85

c

E 1,91b 1,93

b,c

F 1,85 b 1,86

c

G 1,77b 2,11

b

H 1,40c 1,40

d

I 0,89d 0,97

e

J 0,15e 0,22

f

K 1,31c 1,34

d

L 2,25a 1,99

b,c

1-2 : Erreur standard sur la moyenne :

1 0,06;

2 0,05.

a-f Les moyennes suivies de lettres différentes dans une même colonne diffèrent à (P ≤ 0,05), pour

la même souche.

Pour les caillés SR-X, l’humidité était généralement la même dans les caillés, sauf pour les

caillés C, E et L qui étaient significativement moins humides que le caillé I. Pour les caillés

M8, les caillés avaient une teneur en humidité similaire, sauf pour le caillé H qui était

significativement plus humide que le caillé C. La teneur désirée en sel pour le témoin A

65

était de 1,8 %, ce qui a été atteint pour les deux souches. Pour les SR-X et M8, les caillés

H, I, J et K étaient significativement moins salés que le témoin. La réduction en sel mesurée

dans le caillé suit la réduction de sel désirée, soit près de 25 et de 50 % moins que le témoin

que pour les fromages H et I, respectivement. La teneur en sel des caillés K (SR-X et M8)

était similaire au caillé H. Le taux de sel des caillés C SR-X et M8 était significativement

plus élevé que celui du caillé A. Dans les caillés L, l’augmentation de sel visée était de 25

% comparativement au témoin A. L'augmentation en sel a été significative seulement dans

le caillé SR-X. Dans le caillé L M8, bien que le taux de sel ait tendance à être plus élevé,

l’augmentation n’a été que de 11 % (différence non significativement avec le caillé A).

Pour les mélanges de sels NaCl:KCl, il n'y a pas eu de différence significative entre les

échantillons D à F, ni entre ces caillés et les caillés A et B. Le caillé G avait plus de sel que

le caillé témoin pour le caillé M8. La teneur en sel du caillé G SR-X était similaire aux

caillés A, B, D à F. Lorsque la quantité de sel ajoutée a été préparée sous la base de

pondérale (p/p), la teneur en sel (%) était similaire au témoin A. L’utilisation de KCl sur

base de la force ionique (FI), tel que les caillés C (SR-X et M8) et G (M8), a fait augmenter

le pourcentage de sel dans le caillé comparativement au même sel(s) mais préparés sur base

pondérale (p/p).

3.3.2. Évolution des caillés au cours de l'entreposage

L’évolution des populations des lactobacilles SR-X dans les caillés modèles est présentée à

la figure 3.1. La population de lactobacilles a été influencée (P ≤ 0,05) par le temps

d’entreposage et par les conditions salines, sans interaction significative entre ces deux

facteurs. La population initiale de lactobacilles était similaire pour toutes les conditions

salines. Le temps d’entreposage a entraîné une diminution significative de la population de

lactobacilles pour toutes les conditions salines. À chaque temps d’analyse, la population de

lactobacilles était moins élevée (P ≤ 0,05) que le jour d’analyse précédent. Durant

l’entreposage, la diminution de population était plus rapide pour certains caillés. Les caillés

salés avec du KCl (B à G) avaient tendance à avoir une perte de population un peu plus

rapide que les caillés salés uniquement avec du NaCl. Ainsi, la population de lactobacilles

des caillés B et C était globalement moins élevée que celle du caillé H. La population de

streptocoques M8 n'a pas été influencée significativement (P > 0,05) par les conditions

66

salines, ni par le temps d'entreposage. La population moyenne de la souche M8 était de log

8,23 UFC/g de caillé et est demeurée stable durant l’entreposage.

6.5

7

7.5

8

0 5 13 19

Jours

Lo

g U

FC

/g

(a)

6.5

7

7.5

8


Conditions salines

Lo

g U

FC

/g

(b)

Figure 3.1: Population des lactobacilles SR-X durant les jours d’entreposage (a) et

selon les conditions salines.

La figure 3.2 présente l’évolution de la protéolyse primaire et secondaire dans les caillés

modèles préparés avec la souche de lactobacille SR-X. Tant pour la protéolyse primaire

(NSE) que pour la protéolyse secondaire (NS-TCA), seul le facteur temps a eu un impact

significatif (P ≤ 0,05). L’augmentation des protéolyses n’a été significative qu’à partir du

jour 13, comparativement aux jours 0 et 5, sans différence significative entre les jours 0 et 5

ou entre les jours 13 et 19.

67

0

2

4

6

8

10

12

0 5 13 19Jours

Pro

téo

lys

e (

%)

NSE NS-TCA

Figure 3.2: Évolution de la protéolyse primaire et secondaire dans des caillés

modèles inoculés avec le lactobacille SR-X.

La figure 3.3 montre l’évolution de la protéolyse primaire selon les conditions salines (a) et

selon le temps d’entreposage (b) dans les caillés modèles M8. Dans le cas des caillés

modèles produits avec la souche de streptocoques M8, la protéolyse primaire (figure 3.3 a)

a été influencée par les conditions salines et le temps (P ≤ 0,05). Aucune interaction

significative n’a été observée entre le facteur temps et les conditions salines.

Le fromage J avait une teneur en NSE plus faible que les autres caillés, mais comparable

aux caillés B, F, H et I. La teneur en NSE pour le caillé F était significativement plus basse

que pour les caillés E et L. Le NSE dans le caillé L avait tendance à être plus élevé que

dans les autres caillés, sauf pour les caillés D, E et K. La teneur en NSE dans les caillés M8

augmentait significativement à chaque temps d’entreposage (figure 3.3 b). La protéolyse

secondaire n’a pas été affectée par les conditions salines, ni par le temps. La protéolyse

secondaire moyenne dans les caillés modèles M8 était de 1,41 %.

68

4

6

8

10

12


Conditions salines

NS

E (

%)

(a)

4

6

8

10

12

0 5 13 19

Jours

NS

E (

%)

(b)

Figure 3.3: Évolution de la protéolyse primaire dans des caillés de streptocoques

M8, selon les conditions salines (a) et selon le temps d’entreposage (b).

Les pH des caillés modèles sont présentés au tableau 3.3 et la figure 3.4 présente le pH dans

les caillés modèles SR-X et M8 en fonction du temps d’entreposage. Le pH des caillés

modèles était influencé significativement (P ≤ 0,05) par le temps d’entreposage (Fig. 3.4) et

par les conditions salines. Aucune interaction significative n’a été observée entre les deux

facteurs. Le caillé K, avec du MgCl2, présentait un pH plus bas que les autres caillés, tandis

que les caillés contenant du KCl avaient tendance à avoir un pH plus élevé que les autres

caillés. Il y a eu augmentation significative du pH des caillés modèles au cours de

l’entreposage. Pour les caillés SR-X, le pH du jour 19 était significativement plus élevé que

le pH des autres jours. Dans les caillés M8, le pH était significativement plus élevé entre les

jours 0 et 5 et entre les jours 13 et 19. Il y a eu augmentation significative du pH des caillés

modèles au cours de l’entreposage (Fig. 3.4). Pour les caillés SR-X, le pH du jour 19 était

significativement plus élevé que le pH des autres jours. Dans les caillés M8, le pH était

significativement plus élevé entre les jours 0 et 5 et entre les jours 13 et 19.

69

Tableau 3.3: pH des caillés modèles inoculés avec le lactobacille SR-X et avec le

streptocoque M8.

Conditions SR-X 1 M8

2

A 5,12 e,f

5,17 d

B 5,25 a

5,28 a,b

C 5,25 a

5,29 a

D 5,15 d

5,19 c,d

E 5,16 c,d

5,19 c,d

F 5,19 b,c

5,21 c,d

G 5,21 b

5,23 b,c

H 5,13 d,e

5,18 c,d

I 5,16 c,d

5,21 c,d

J 5,21 b

5,27 a,b

K 5,01 g

5,03 e

L 5,09 f

5,17 d

1-2 : Erreur standard sur la moyenne :

1 0,009;

2 0,01.

a-g : Les moyennes suivies de lettres différentes dans une même colonne diffèrent à (P≤0,001),

pour la même souche.

5.10

5.15

5.20

5.25

5.30

0 5 10 15 20

Jours

pH

SR-X M8

Figure 3.4 : Évolution du pH dans les caillés modèles inoculés avec le lactobacille

SR-X et le streptocoque M8 au cours de l’entreposage.

70

3.4. Discussion

3.4.1. Composition

L'utilisation de caillé modèle permet de simuler les conditions pouvant être présentes dans

un véritable fromage. Un fromage mozzarella à faible teneur en humidité peut avoir entre

47 et 54 % d'humidité, 18 à 24 % de matières grasses, 21-22 % de protéines et de 0,7 à

1,5% de sel, selon le type de mozzarella (Kindstedt, 2004b). La composition des caillés

avait une teneur en humidité, sel, matières grasses et protéines totales se rapprochant de la

composition d'un fromage mozzarella à faible en humidité. À l'exception de la teneur en

sel, la composition entre les caillés était donc relativement similaire. Cette composition

similaire a permis de comparer les effets des conditions salines sur les bactéries lactiques et

sur les phénomènes post-production qui s’opèrent au cours de l'entreposage.

L’ion potassium (K+) possède un poids atomique supérieur à celui de l’ion sodium (Na

+).

Pour un même poids, il y a plus d'ion Na+ dans 1g de NaCl que d'ion K

+ dans 1 g de KCl.

Afin obtenir une force ionique comparable, il faut mettre quantitativement (g) plus de KCl

que de NaCl en solution. Cette différence pondérale entre les deux ions expliquerait la

différence du pourcentage de sel entre le caillé C et le témoin A lorsque les caillés étaient

ajustés sur une base ionique. Toutefois, lorsque les caillés ont été salés avec une solution

ayant une concentration (p/p) similaire au témoin A, cette différence de pourcentage de sel

n’était pas présente. C’est pourquoi les caillés C et G (M8) avaient une teneur en sel plus

élevé que le témoin A. Lorsque le NaCl et le KCl était mis ensemble dans un même caillé

(caillé D, E ou F), la différence de sel entre la base pondérale et la base ionique n’était pas

suffisamment élevée pour provoquer des différences significatives de la teneur en sel. Pour

ce qui est du pourcentage de sel moins élevé dans le caillé K cela pourrait être dû à un

problème de préparation du caillé ou d’analyse car la teneur théorique calculée aurait due

être de 1,8%. Dans les caillés réduits en sodium et salés uniquement avec du NaCl (caillés

H, I et J), il y avait nécessairement moins de sel que le témoin en fonction des cibles de

compositions visées. Dans le cas du caillé L (M8), la cible de +25 % NaCl n'a pas été

atteinte. Les différences entre la composition visées et celles obtenues, ainsi que les

71

différences entre les caillés SR-X et M8 (pour un même caillé) seraient le fruit

d’inexactitudes lors de la préparation des caillés modèles. Il serait aussi possible que

l’échantillon utilisé pour cette analyse ne soit pas le reflet de l’ensemble de la composition

du caillé. Un plus grand nombre de répétitions aurait pu permettre de diminuer les

déviations au niveau de la composition causées par des erreurs de manipulations.

3.4.2. Évolution des caillés au cours de l'entreposage

Il a été démontré que la croissance de lactocoques mésophiles est fortement inhibée à des

concentrations de plus de 1,5 % (p/p) de NaCl dans du fromage cheddar (Guinee et Fox,

2004). Les bactéries lactiques thermophiles, comme Streptococcus thermophilus et

Lactobacillus spp., sont plus sensibles au NaCl que Lc. lactis subsp. lactis (Guinee et Fox,

2004). Dans la présente étude, la concentration en sel n'a pas dépassé 2,3 %. Le

comportement des lactobacilles a été différent de celui des streptocoques. La population de

lactobacilles SR-X a été influencée par le temps d’entreposage et les conditions salines,

tandis que la population de streptocoques M8 n'a pas été influencée par ces deux facteurs.

L'utilisation de KCl seul (caillé B et C) semble avoir eu un léger effet comparativement au

caillé H dont la teneur en sel a été réduite de 25 % par rapport au caillé A. Sans être

significative, la population des lactobacilles dans les caillés modèles contenant du KCl seul

ou en combinaison avec du NaCl aurait tendance à être légèrement inférieure

comparativement aux caillés ne contenant pas de KCl. L’absence d’effet significatif des

mélanges sels NaCl :KCl sur la population de bactéries lactiques (caillés D à G) a aussi été

obtenue lors de production de fromage mozzarella (chapitre 2) et aussi remarquée par

Reddy et Marth (1995a) dans des fromages cheddar. La réduction de la population en

bactéries lactiques dans les caillés B et C est différente des observations faites par Ayyash

et Shah (2010, 2011b) avec du fromage halloumi et du fromage nabulsi. Ces derniers (2010)

ont remarqué que la population totale (ferment lactique thermophile) dans les fromages

salés avec des mélanges NaCl/KCl tendait à être plus élevée que celle dans le fromage

témoin, pour du fromage halloumi en cours d’affinage. Reddy et Marth (1995a) ont observé

qu’en absence de NaCl la croissance des bactéries lactiques augmentait après la 4e semaine

d'affinage. Les caillés J n’avaient pas des populations de lactobacilles ou de streptocoques

supérieures à celles des caillés salés, comme il a été observé dans les fromages mozzarellas

72

entreposés 14 jours (chapitre 2). Les divergences entre les résultats obtenus dans la présente

investigation et ceux rapportés par certaines études pourraient être expliquées par le choix

des souches (Lactococcus lactis subsp. lactis et L. lactis subsp. cremoris vs Lactobacillus

delbrueckii ssp. bulgaricus et Streptococcus thermophilus), les différents niveaux de

sensibilité aux sels des souches, les conditions de production de fromage halloumi, cheddar,

caillé modèle de type mozzarella) ainsi que le temps d'entreposage. Le comportement de

chaque souche est unique et les influences extérieures n’ont pas toutes les mêmes effets sur

son évolution dans un milieu donné. De plus, dans le cas présent, les souches ont été

traitées en souche unique tandis qu'une production fromagère utilise généralement une

combinaison de souches. Par exemple, dans un milieu inoculé avec deux souches, la

population d’une souche peut diminuer tandis que l’autre peut augmenter. Le profil de

l’évolution de la population totale peut être différent de l’évolution de souche traitée

individuellement.

Dans le fromage mozzarella, la protéolyse résulte de l'action du coagulant résiduel, des

protéases indigènes du lait et des enzymes du ferment (Kindstedt et al. 1999). Plusieurs

auteurs ont montré que la combinaison de NaCl/KCl n'aurait pas d'impact sur la protéolyse

primaire et secondaire pour du fromage cheddar, feta, finbo, halloumi et mozzarella (Reddy

et Marth, 1993c; Katsiari et al. 2000a, 2001a; Sihufe et al. 2006; Ayyash et Shah 2010,

2011a,d). L'action de la chymosine dans le temps a permis l'augmentation de la teneur en

NSE dans tous les caillés. L’évolution de la protéolyse des caillés modèles s’apparente aux

tendances générales de la protéolyse qui ont été observées dans des fromages mozzarella

(chapitre 2), soit que la protéolyse primaire et secondaire augmente durant l’entreposage,

sans influence de type de sels utilisés. Dans les caillés SR-X, les conditions salines n’ont

montré aucun impact sur la protéolyse primaire et secondaire. La réduction du pourcentage

de sel dans les caillés M8 (caillé H, I et J) a montré une tendance à avoir une NSE à la

baisse comparativement au caillé témoin A. L'absence de sel dans le caillé J semble avoir

limité l'activité protéolytique comparativement aux résultats obtenus par Reddy et Marth

(1993c). Ces caillés avaient un pourcentage de sel moins élevé que dans les autres caillés

pour une humidité et une population bactérienne comparables. La protéolyse primaire dans

un fromage provient principalement de l’action du coagulant (chymosine) et le ferment

73

lactique intervient surtout lors de la protéolyse secondaire (Kindstedt et al. 1999). Bien que

la protéolyse primaire soit principalement influencée par la présure résiduelle, il pourrait y

avoir un effet du ferment utilisé lorsqu’il y a diminution de la teneur en sel. De plus,

l’hydrolyse de la caséine-αs1 par la présure résiduelle est stimulée par la présence de NaCl

jusqu'à un optimum de 5-6 %. Cependant, cette hydrolyse est limitée à très basse ou à haute

teneur en NaCl (20 %) (Guinee et Fox, 2004; Hardy, 2004). Ainsi, il semblerait que la

diminution de la teneur en sel comparativement aux autres caillés n’aurait pas favorisé la

protéolyse dans les caillés H, I et J au cours de l’entreposage.

Les lactobacilles sont reconnus pour être plus protéolytiques et plus résistants au sel que les

streptocoques (Upadhay et al. 2004). L’activité protéolytique secondaire s'est révélée plus

importante dans les caillés du lactobacille SR-X que dans les caillés du streptocoque M8.

Les résultats ont montré que les conditions salines n'ont pas eu d'effet significatif sur la

protéolyse secondaire, tant pour les caillés SR-X que pour les caillés M8. Le temps

d’entreposage a eu un impact sur la protéolyse secondaire uniquement pour les caillés SR-

X et aucun pour les caillés M8. Un temps d’entreposage plus long aurait peut-être permis à

la souche M8 d’avoir une activité protéolytique plus élevée et révéler si les conditions

salines avaient eu un effet significatif sur la protéolyse secondaire pour cette souche. Reddy

et Marth (1993c) ont remarqué que les fromages cheddar non salés tendaient à avoir une

protéolyse plus élevée, mais de tels résultats n'ont pas été observés dans la présente étude.

Le type de souches utilisées (Lactococcus lactis subsp. lactis et L. lactis subsp. cremoris

versus Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus et Streptococcus thermophilus), le type de

fromage et le court temps d'entreposage (19 jours versus 36 semaines) pourraient ne pas

avoir favorisé dans cette étude la protéolyse secondaire dans les caillés modèles non salés.

Contrairement aux résultats de l’évolution des bactéries lactiques dans un fromage

mozzarella (souche SR-F) (chapitre 2), la population de lactobacilles SR-X dans les caillés

a diminué durant l’entreposage tandis que la population SR-F est demeurée stable durant

les 14 jours d’entreposage. Il serait possible que la souche SR-X soit moins résistante au sel

que la souche SR-F. Les microorganismes présents dans un fromage interviennent au cours

de l'affinage soit en larguant des enzymes exocellulaires, soit après leur mort et leur lyse en

libérant leurs enzymes intracellulaires (St-Gelais et Tirard-Collet, 2002). Ainsi, l'activité

74

protéolytique était plus élevée que celle des streptocoques malgré la baisse de la population.

La population de streptocoques M8 dans les caillés modèles n’a pas montré une tendance à

la hausse tel qu’il a été observé avec la souche SC-32 dans les fromages mozzarella

(chapitre 2). Il serait possible que 14 jours d’entreposage pour les fromages mozzarella

n’aient pas été suffisants pour pouvoir observer une augmentation ou une diminution

significative de la population des bactéries lactiques SR-F et SC-32.

Fitzgerald et Buckley (1985) ont montré que le remplacement total de NaCl par du MgCl2

entraînait une augmentation de la protéolyse dans du fromage cheddar, affiné de 8 à 16

semaines. Lefier et al. (1987) ont montré que la substitution partielle de NaCl par du MgCl2

dans une production de fromage gruyère entraînait peu de différence au plan de la

protéolyse, car le MgCl2 aurait un effet activateur de l'hydrolyse de la caséine-αs1. À la

différence de ces études, le caillé K (mélange NaCl:MgCl2) n'a pas montré de différence

significative au niveau de la protéolyse. Dans le cas présent, la protéolyse de chaque

caséine n’a pas été suivie. De plus, le type de fromage utilisé, les souches et les conditions

post-productions seraient des facteurs pouvant entraîner des différences de protéolyse entre

la présente étude et celles de la littérature dont celles de Lefier et al. (1987) et de Fitzgerald

et Buckley (1985). Le temps d'entreposage ne dépassait pas 19 jours, tandis que l'affinage

des fromages était de 8 à 16 semaines pour le fromage cheddar et de 90 jours pour le

fromage gruyère. Tant pour les caillés SR-X que pour M8, le pH des caillés K contenant du

MgCl2 était significativement plus bas que les autres caillés. Ce résultat est similaire à ceux

obtenus par Fitzgerald et Buckley (1985) qui ont aussi démontré que l'utilisation de MgCl2

entraînait une baisse du pH dans des fromages cheddar par rapport à un fromage témoin

(NaCl). Par contre, contrairement au caillé contentant du MgCl2, le pH des caillés contenant

du KCl avait tendance à être plus élevé et augmentait avec la teneur en KCl. Plusieurs

auteurs ont noté les variations de pH avec l'utilisation de KCl. Fitzgerald et Buckley (1985)

ont obtenu du fromage cheddar à pH plus élevé que le témoin lorsque le fromage contenait

du KCl. Ayyash et Shah (2011a) ont aussi montré, dans le cadre de production de fromage

halloumi, qu'il y avait une augmentation du pH initial du fromage en fonction de la

quantité de KCl ajoutée. Le pH initial plus élevé des caillés avec KCl serait lié au sel lui-

même et non pas à l'effet du sel sur les processus enzymatique et microbiologique au cours

75

de l'entreposage, car au jour 0, le pH des caillés B et C était plus élevé que le caillé témoin.

De plus, le pH des caillés avait tendance à être plus élevé. Toutefois, les variations de pH

initial causées par l’utilisation de différents sels n’ont pas été suffisamment élevées pour

influencer positivement les activités microbiologiques et enzymatiques, car les populations

étaient similaires et les protéolyses étaient comparables. Les tendances du pH à augmenter

avec la présence de KCl et à diminuer avec l’addition de MgCl2 ont aussi été observées lors

de production de fromage mozzarella saumuré dans les mêmes conditions salines (chapitre

2). Au cours de l'entreposage, le pH des caillés avait tendance à augmenter en raison de la

protéolyse et de la libération de composés peptidiques de nature basique dans le caillé. La

tendance d’un pH à la hausse au cours de l'entreposage obtenue est similaire aux résultats

obtenus par Guo et al. (1997).

76

3.4 Conclusion

Par leur composition, les caillés de cette présente étude étaient des modèles adéquats pour

simuler un vrai fromage mozzarella et pour déterminer l’impact des différentes conditions

salines sur l’évolution de la population des lactobacilles et des streptocoques ainsi que sur

celle de la protéolyse. La nature des sels n’a pas eu d’impact sur la composition des caillés.

La croissance du lactobacille utilisé dans cette étude diminuerait légèrement en présence de

KCl, tandis que celle du streptocoque n’a pas été affectée par la réduction et substitution du

NaCl. Ainsi, les activités des bactéries lactiques thermophiles au contact du KCl et du

MgCl2 seraient variables selon le type de souche et la concentration en sels dans le milieu.

La présence de KCl a fait augmenter le pH initial des caillées, tandis que le MgCl2 a abaissé

le pH des caillés modèles, mais sans affecter les variations de pH au cours de l'entreposage.

Il serait intéressant de valider le comportement des bactéries lactiques au cours d'une

période d'entreposage prolongée et lorsque deux souches sont mises dans un même caillé

modèle selon les mêmes conditions salines. Il serait aussi pertinent d’étudier le

comportement de ces souches ou d'autres souches thermophiles dans le cadre d'une

production de véritables fromages mozzarella.

77


et de sa substitution par du KCl dans du fromage

mozzarella



1,2





78

Résumé

Cette étude a porté sur l'impact de la réduction de la teneur en NaCl par sa substitution avec

du KCl sur la composition et l’évolution des caractéristiques fonctionnelles et sensorielles

dans le fromage mozzarella au cours de l’entreposage. Des fromages mozzarella à faible

teneur en humidité ont été produits et saumurés dans quatre conditions salines différentes,

soit A = 20 % (p/p) NaCl (témoin), B = 75/25 NaCl/KCl, C = 50/50 NaCl/KCl et D = 15 %

(p/p) NaCl. Les mélanges de NaCl et de KCl ont été établis de manière à ce que la force

ionique soit similaire à celle de la saumure témoin A. Les résultats ont montré que les

conditions salines n’ont pas significativement affecté la teneur en humidité, en protéines

totales, en matières grasses, en calcium et en magnésium, la protéolyse, la fermeté du

fromage frais et fondu, l’élasticité, la cohésion et la capacité de rétention de la phase

aqueuse. Les conditions salines ont eu un léger impact sur le pH, la teneur en galactose et

en acide lactique, la teneur en cendres et en phosphore, le pouvoir tampon, l’adhérence et

l’étalement à la fonte. Les conditions salines ont eu aussi un impact important sur la teneur

en sodium et en potassium et sur les caractéristiques sensorielles des fromages. Il a été

possible de réduire de 21,8 % et de 32,4 % la teneur en sodium dans les mozzarelles B et C,

respectivement. Le fromage D avait une adhérence plus élevée que les autres fromages, à

jour 1 seulement. L’étalement à la fonte du fromage D a augmenté durant l’entreposage,

tandis que l’étalement à la fonte des autres fromages n’a pas varié durant l’entreposage. La

substitution partielle de NaCl par du KCl serait possible pour produire du fromage

mozzarella à teneur réduite en sodium ayant une composition et des propriétés techno-

fonctionnelles comparables à un fromage mozzarella régulier.

79

4.1 Introduction

Le sodium est un élément omniprésent dans notre environnement et dans notre

alimentation, soit par la composition même d’un aliment ou par l’ajout du sel lors de

transformation alimentaire. Le sodium est essentiel au bon fonctionnement de l’organisme,

notamment pour le maintien du volume et de la composition du liquide extracellulaire.

Toutefois, selon l'American Heart Association, une surconsommation de sodium a des

effets néfastes, dont l’hypertension et divers problèmes cardio-vasculaires (Sacks, 2001).

La consommation quotidienne en sodium des Canadiens dépasse l’apport nutritionnel

recommandé (ANR). Selon le rapport sur la santé, émis en 2007 par Statistique Canada,

plus de 85 % des hommes et de 60 % à 80 % des femmes avaient un apport habituel de

sodium qui excédait l’apport maximal toléré (AMT) recommandé.

Au Canada, les aliments transformés contribueraient à 77 % de l’apport quotidien en

sodium, 12 % pour le sodium intrinsèque à l’aliment, 6 % pour le sel de cuisson et 5 %

pour le sel de table (Statistique Canada, 2007). L’Organisation Mondial de la Santé (OMS)

fait mention dans son rapport sur la Santé dans le Monde : Réduire les risques et

promouvoir la Santé, publié en 2002, que la réduction de la quantité de sel (NaCl) dans les

aliments industriels permet de réduire les risques de maladies cardio-vasculaire. L'Agence

Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA)

a émis, en 2007, des

recommandations concernant l’emploi du sel dans la transformation alimentaire, par

exemple dans le secteur de la boulangerie, la charcuterie et la fromagerie. En 2007, un

canadien a consommé, en moyenne, 12,39 kg de fromage (Commission Canadienne du

Lait, 2010). Au Canada, 5 % de l’apport quotidien en sodium proviendrait des fromages

(Conseil sur la transformation agroalimentaire et des produits de consommations, 2010).

Pour l’industrie fromagère, le sel est très important. Il a des rôles technologiques et

gustatifs. La présence de sel influence le type de fromage, le goût et les caractéristiques qui

lui sont rattachées de même que l'évolution et l'innocuité des produits finis. Lors d’une

production fromagère, le sel intervient dans le processus d’égouttage, abaisse l’activité de

80

l’eau (Aw), contribue à la préservation du produit, module les réactions microbiologiques et

enzymatiques et influence la flaveur et les propriétés techno-fonctionnelles du produit final

(Hardy, 2004; St-Gelais et Tirard-Collet, 2002; Kindstedt, 2004a; Guinee 2004). Les

principales propriétés des fromages de type mozzarella, sont la fermeté, l’aptitude au

râpage, la capacité d’étalement et au filage, le brunissement ainsi que la rétention de la

matière grasse (Mietton et al. 2004 ; Rowney et al. 2004). Les propriétés fonctionnelles de

la mozzarelle sont importantes, particulièrement en raison de son utilisation dans diverses

préparations culinaires, tel que la pizza. La production de pizza est la principale utilisation

du fromage mozzarella dans l’industrie alimentaire (Rodney et al. 1999; Guinee et al. 2002;

Ruban et Barnano, 1998). Dans le but de limiter l’apport quotidien en sodium provenant du

fromage, plusieurs études ont été menées pour vérifier l’impact du remplacement (total ou

partiel) du NaCl par d’autres sels, tels que le KCl et le MgCl2, dans certains fromages dont

les fromages cheddar, feta, gruyère et halloumi (Fitzgerald et Buckley, 1985; Reddy et

Marth, 1993a,b,c, 1994, 1995a,b; Lindsay, 1982; Lefier et al. 1987; Katsiari et al. 1997,

2000a, Ayyash et Shah, 2010, 2011a; Ayyash et al. 2011). Ces études montrent qu’un

remplacement partiel peut être possible sans affecter la qualité du produit fini, selon

différents ratios qui peuvent atteindre près de 50 %. Selon le type de fromage, une

substitution plus grande pouvait entraîner des problèmes, notamment au niveau du goût.

(Katsiari et al. 1997; Lindsay et al. 1982; Reddy et Marth, 1994; Fitzgerald et Buckley,

1985). La littérature contient des études qui ont été menées sur différents types de

fromages, toutefois, peu de recherches ont porté sur l'impact de la réduction du sodium lors

d'une production de fromage mozzarella à faible teneur en humidité de type pasta-filata. La

présente étude visait à quantifier l’impact de la réduction du NaCl et de l’incorporation de

KCl sur la composition (humidité, protéines, matières grasses, cendres, pH et minéraux),

l’évolution des bactéries lactiques et de la protéolyse, les différentes propriétés techno-

fonctionnelles du fromage mozzarella ainsi que l'impact sur les caractéristiques sensorielles

des fromages.

81

4.2. Matériel et Méthodes

4.2.1. Production

4.2.1.1 Préparation des ferments

Le ferment fromage a été préparé avec deux cultures thermophiles, soit la souche

Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus SR-X (Cargill, Waukesha, WI, USA) et la souche

Streptococcus thermophilus M8 (Chr. Hansen’s Laboratory, ON, Canada). La revitalisation

des souches congelées a été effectuée dans du lait écrémé reconstitué à 12 % de solides

totaux (p/p) (Crino Milk skim powder low-heat, René Rivet, Terrebonne, Qc, Canada)

préalablement stérilisé à 110 °C/10 min. Chaque souche a été revitalisée séparément. Le lait

reconstitué stérile (2 x 200 g) a été inoculé à un taux de 10 % pour les deux souches,

incubé pendant 16 heures à 37 °C, et ensuite refroidi à 4 °C jusqu'au second repiquage. Le

second repiquage a été fait dans les mêmes conditions, mais à plus grand volume dans le

but d'obtenir 15 kg de ferment de SR-X et 5 kg de M8. C’était la quantité nécessaire de

chaque ferment pour obtenir une population de 1 x 107 UFC/ml de lait, avec ratio 1:1 de

chaque souche lors de l’inoculation au moment de la fabrication fromagère.

4.2.1.2. Fabrication fromagère

Les fabrications fromagères ont été réalisées à l'usine pilote du Centre de Recherche et

Développement sur les Aliments (CRDA, Saint-Hyacinthe, Québec, Canada). La réception

du lait standardisé (ratio 1,35 protéine/matière grasse) et pasteurisé (72 °C/16 sec.) s’est

faite la veille de la production fromagère. Le lait a été conservé à basse température (4 °C)

jusqu’à son utilisation. Le jour de la fabrication, le lait a été chauffé jusqu’à une

température de 34 °C. Du chlorure de calcium 45 % (p/v) (Calsol, Chr. Hansen’s

Laboratory, ON, Canada) a été ajouté au lait de fromagerie à raison de 0,26 ml/L de lait.

Sous faible agitation, 7,25 kg de ferment SR-X et 2,5 kg de M8 ont été ajoutés dans chaque

bassin de lait de 440 kg. Après 60 minutes de maturation, de la présure (Chymax, Chr.

Hansen’s Laboratory, ON, Canada) a été ajoutée au lait à un taux de 0,01 %. La présure

était préalablement diluée (1:20) avec de l'eau distillée. Le caillé a été coupé après 30

82

minutes de coagulation. Le caillé était ensuite brassé et chauffé graduellement pendant 30

minutes pour atteindre une température de 40 °C. La température a été maintenue jusqu’au

moment du soutirage. Le soutirage du lactosérum a été effectué lorsque le pH du sérum a

atteint 6,0. Le caillé a été entassé pour former de larges blocs et ceux-ci ont été retournés

périodiquement. Lorsque le pH du caillé a atteint 5,2 et que l’humidité était de 50 % (soit

deux caractéristiques du produit final désiré), le caillé de fromage a été coupé en morceaux

d’environ 5 cm x 5 cm x 5 cm. Les morceaux de fromage étaient ensuite passés au cuiseur-

fileur (E.B.R. Québec, Qc, Canada). L’humidité du caillé lors de la production a été

déterminée rapidement par micro-ondes (SMART System-5 Microwave Moisture/Solids

Analyzer, CEM Corporation, North Carolina, USA). L’eau du cuiseur était à 72 °C et la

vitesse des vis horizontales et verticales était de 50 rpm. Le temps moyen de résidence du

fromage dans le cuiseur-fileur était de 8 minutes. Le premier et le dernier bloc de fromage

ont été écartés, car la composition pouvait être différente en raison d’un temps de résidence

dans le cuiseur-fileur supérieur aux autres blocs de fromages. Les blocs de fromage ont été

placés dans un moule en acier inoxydable de dimensions 10,5 cm x 10,5 cm x 25,5 cm puis

placés dans un bain eau et de glace pour un refroidissement rapide. Chaque bloc de

fromage pesait environ 2,5 kg. Les fromages ont été démoulés après 45 minutes de

refroidissement. Les blocs de fromages ont été déposés dans les 4 différents bassins de

saumures, à raison de 6 blocs de fromage par bassin. Les fromages ont été saumurés

pendant 16 heures à 10 °C. Après le saumurage, les fromages ont été retirés des saumures,

mis en sacs individuellement, scellés sous vide et entreposés à 4 °C. Un bloc de fromage

par saumure a été réservé pour les analyses du jour 1 tandis que les autres blocs ont été

entreposés pendant 5, 9, 13 et 28 jours. Un bloc de fromage a été réservé pour les analyses

sensorielles. À noter, comparativement au chapitre 2, les blocs de fromage n'étaient pas

coupés en deux parties égales et donc étaient plus volumineux que ceux utilisés dans le

chapitre 2. Afin de réaliser toutes les analyses prévues, la quantité de fromage devait être

augmentée, comparativement au chapitre 2. De plus, le temps de saumurage a été réduit

d'une heure.

83

4.2.1.3. Préparation des saumures

À la lumière des résultats du chapitre 2, quatre conditions salines ont été sélectionnées. Les

paramètres de saumurages (poids des blocs de fromages et temps de saumurage) ont été

légèrement modifiés. Quatre saumures, de 50 kg chacune, ont été préparées la veille de la

fabrication fromagère selon les différentes compositions du tableau 4.1. Dans des bassins,

les sels ont été dissous avec de l'eau pasteurisée (72 °C/16 secondes) et supplémenté avec

0,02 % (p/p) de chlorure de calcium 45 % (p/v) (Calsol, Chr. Hansen’s Laboratory, ON,

Canada). Les saumures B et C ont été ajustées de façon à ce que la force ionique provenant

des sels soit identique à la force ionique de la saumure A. La saumure D a été réduite de 25

% du poids en sel, soit une saumure à 15 % solides totaux. Le pH des saumures a été ajusté

à 5,2 ± 0,1 avec de l'acide lactique 85 % (Fisher Scientific). Les saumures étaient

conservées à 10 °C.

Tableau 4.1 : Identification et composition des quatre saumures.


A NaCl 20 % (p/p)

B 75 NaCl/ 25 KCl F.I = A (21,4 %)

C 50 NaCl/ 50 KCl F.I = A (22,8 %)

D NaCl 15 % (p/p)

4.2.2. Analyses post-productions

4.2.2.1. Prélèvements

Pour chaque jour d'analyse, les 4 différents fromages ont été analysés. D’abord, un

échantillon de 11 g de fromage a été prélevé en condition aseptique pour réaliser les

analyses microbiologiques. À l’aide d’un couteau aseptisé, une tranche de fromage mince

et profonde est retirée au tiers de la hauteur du bloc, afin d'obtenir un échantillon de bord et

de centre dans un même prélèvement. Par la suite, chaque bloc a été sectionné en deux

zones, soit le bord et le centre de chaque bloc tel que présenté à la figure 4.1. À l’aide d’un

84

couteau et d’un emporte-pièce de dimension 5 cm x 5 cm, les blocs de fromage étaient

coupés une première fois en 3 parties (2 bords et 1 centre) (Fig. 4.1 a). Le centre était

sectionné à nouveau de manière à conserver que le cœur de cette section pour les analyses

dites « de centre » (Fig. 4.1 b). Tous les bords ont été mélangés ensemble pour les analyses

de la partie du « bord » des fromages.

Les analyses ont été faites en duplicata, sauf pour l’analyse microbiologique et le profil de

texture. Les analyses microbiologiques de pH, de teneurs en matière grasse et en protéines

totales, de pouvoir tampon ainsi que l'extraction de la phase aqueuse ont été réalisées sans

distinction des zones des fromages. Lors de tests préliminaires, il a été déterminé que les

teneurs en matières grasses et en protéines n’étaient pas significativement influencées par le

facteur zone. Toutes les autres analyses ont été faites sur les deux zones (bord et centre).

Figure 4.1: Diagramme de la première (a) et de la seconde coupe (b) d’un bloc de fromage.

4.2.2.2. Composition

La teneur en matière grasse des fromages a été déterminée par la méthode Mojonnier

(AOAC, 2000). La teneur en protéines totales et les extraits azotés ont été analysés par la

méthode macro-Kjeldahl (St-Gelais et al. 1998). Le facteur de conversion de l’azote était

de 6,38. Les solides totaux ont été obtenus par séchage des échantillons de fromage dans un

four ventilé à 100 °C pendant 16 heures et les cendres dans un four à moufle à 550 °C

pendant 18 heures (AOAC, 2000). L’humidité était calculée par différence de la teneur en

Bord Bord

Centre

Bord

Bord Bord

Centre

Centre

Bord

Bord Bord

Centre

(a) Première coupe d’un bloc

de fromage entier (2,5 kg)

(b) Seconde coupe : sectionnement du

centre du fromage

85

solides totaux [humidité (%) = 100 - solides totaux (%)]. La quantification du Ca, Na, K,

Mg et P a été obtenue par spectrophotométrie de plasma à couplage inductif optique à

émission (ICP-OES, Teledyne Leeman Labs, modèle Prism for HIGH Dispersion ICP

Spectrometer). Le Ca a été mesuré à une longueur d’onde de 317 nm, le Na à 589 nm, le K

à 766 nm, le Mg à 279 nm et la P à 178 nm. Les échantillons de fromage ont été préparés à

partir des cendres. Les cendres ont été suspendues dans 5 ml de TCA 20 % et 0,5 g

d'yttrium (standard interne) (1000 ug/ml, PlasCALPascal., SCP Science, Baie d’Urfé, QC,

Canada) est ajouté au mélange cendres-TCA et le poids final a été complété à 50 g avec de

l'eau déionisée. Deux tubes de 15 ml ont été remplis de chaque échantillon solubilisé filtré

sur filtre 0,45 µm PES. L’appareil effectuait un triplicata de chaque échantillon, soit 3

injection par tube. Le pH du fromage a été mesuré avec un pH-mètre (DL 15 Titrator,

Mettle Toledo, Missisauga, ON, Canada) et une électrode combinée en verre scellée

(Acumet, BNC H011-0001, Cole-Parmer, Illinois, USA). La teneur en sel a été mesurée à

l’aide d’un chlorure mètre analyseur de sel Corning MK II 926 (Nelson-Jameson, Inc.

Marshfield, WI). L’appareil permet de doser la quantité de chlore dans un échantillon. Le

pourcentage de sel est obtenu par un facteur de conversion selon le poids moléculaire du sel

utilisé (voir annexe A pour des exemples de calculs de la teneur en sel).

4.2.2.3. Évolution microbiologique et protéolytique

Le dénombrement des bactéries lactiques a été fait dans la masse (pour-plate), sur milieux

sélectifs, soit le milieu M17-agar (Difco Laboratories, Détroit, USA) pour les streptocoques

et le milieu MRS-agar (Difco Laboratories, Détroit, USA) acidifié pour les lactobacilles. Le

milieu MRS-agar a été acidifié avec de l'acide acétique glacial (Fisher Scientific) pour que

le milieu MRS-agar ait un pH de 5,5. Onze grammes de fromage étaient ajoutés à 99 ml

d’eau peptonée 0,1 % stérile (121 °C/15 min.) et homogénéisés au stomacher (Stomacher

400 Circulator, Seward Laboratory System, NY, USA) pendant 2 minutes à haute vitesse.

L’homogénat était la solution-mère pour effectuer une série de dilutions, afin d’obtenir un

dénombrement d’unités formatrices de colonies (UFC) comprises entre 30 et 300 sur une

même boîte de Pétri. Les dénombrements ont été faits en duplicata pour chaque facteur de

dilution et chaque milieu de dénombrement. Les boîtes de Pétri ont été incubées 48 heures,

à 37 °C dans une chambre anaérobie.

86

Les fractions azotées (azote soluble dans l’eau (NSE) et l’azote soluble dans le TCA 12 %

(NS-TCA)) sur la teneur en protéines totales ont été préparées tel que décrit par Turcot et

al. (2002).

4.2.2.4. Sucres et Acides

Le dosage des sucres et acides (lactose, galactose, glucose, acide lactique et citrique) par

HPLC a été effectué tel que décrit par St-Gelais et al. (1991).

4.2.2.5. Pouvoir tampon

La détermination du pouvoir tampon a été adaptée de la méthode de Hassan et al. (2004).

Cinq grammes de fromage ont été utilisés pour faire l'homogénat de fromage. Un titrateur

automatique TIM 856 (Tritation Manager, Radiometer analytical) et une électrode

combinée en verre scellée (BNC H011-0001) ont été utilisés pour la titration des

échantillons. Les courbes d'acidification et d’alcalinisation ont été traitées à l'aide du

logiciel Table Curve version 4.0 (Systat Sofware Inc, Richmoind, Ca, USA).

4.2.2.6. Capacité de rétention de la phase aqueuse

L'extraction de la phase aqueuse (PA) a été effectuée par l'application de faible pression

croissante pendant 180 minutes tel que décrit par Salvat-Brunand et al. (1995). Toutefois,

seulement 1 kg de fromage a été utilisé pour faire l’extraction. Le fromage a été mélangé à

du sable selon un ratio 1:2, tel que suggéré par ces auteurs. La phase aqueuse a été extraite

sur des échantillons de fromage râpés aux jours 1 et 13. Les échantillons ont été râpés et

congelés à -20 °C jusqu'au moment des extractions. Les échantillons ont été décongelés

pendant 16 heures, dans une chambre froide à 4 °C. Le rendement, les analyses de la teneur

en humidité, en protéines totales ainsi que la composition minérale ont été effectuées sur la

PA obtenue après le pressage. Le rendement est le pourcentage de PA extraite d'un

fromage. Le rendement est calculé comme suit :

Rendement PA (%) = Quantité PA obtenue (g) x 100

Quantité fromage (g)

87

L'eau libre est le pourcentage de toute l'eau du fromage qui s'est retrouvé dans la PA

extraite. L'eau libre se calcule comme suit :

Quantité d'eau dans la PA = humidité (%) PA x quantité PA (g) /100

Quantité d'eau dans le fromage = humidité (%) fromage x quantité de fromage / 100

Eau libre (%) = Quantité d'eau dans la PA x 100

Quantité d'eau dans le fromage

4.2.3. Analyses de texture et des propriétés techno-fonctionnelles

4.2.3.1. Profil de texture

L'analyse de profil de texture (TPA) a été réalisée avec l’analyseur de texture TA-XT2

(Stable Micro Haslemere, Surry, England). L’analyseur de texture a permis de quantifier la

fermeté, l’élasticité, la cohésion et l’adhérence des échantillons. Pour chaque zone d'un

fromage, 12 cylindres de fromage de dimensions 10 mm x 10 mm ont été prélevés à l'aide

d'un emporte-pièce en acier inoxydable. Les cylindres devaient être exempts de bulles d'air

et de fissures apparentes. Les cylindres ont été déposés dans une boîte de Pétri et tempérés

à 21 °C pendant 30 minutes avant d'être d'analysés. Un poinçon de 25 mm de diamètre

attaché à une cellule de charge de 5 kg a effectué une double compression avec un temps de

relaxation de 80 secondes entre les deux compressions. Le taux de déformation imposé était

de 60 % et la vitesse de compression était de 1 mm/s.

4.2.3.2. Fermeté du fromage fondu

L’évaluation de la fermeté du fromage fondu a été effectuée tel que proposé par Roy et al.

(1998) avec quelques modifications. Pour chaque zone de fromage, 3 carottes de fromage,

de 20 mm x 40 mm et d’une masse de 15 g, ont été prélevées à l’aide d’un emporte-pièce

en acier inoxydable. Les carottes étaient transférées dans des tubes en plastique (25 mm x

85 mm) avec bouchon et 2 ml d'huile de paraffine étaient déposés sur le haut des carottes de

fromage pour prévenir l'assèchement de l'échantillon durant le traitement thermique. Les

tubes ont été chauffés pendant 1 h 30, dans un bloc chauffant (Select Heatblock, VWR

Scientific) préchauffé à 63 °C. Ce traitement thermique a permis d'obtenir une température

88

au cœur de la carotte de 60 °C pendant 30 minutes. Immédiatement après le traitement

thermique, un déplacement de 10 mm était effectué par le TA-TX2. Le déplacement était

effectué par un poinçon de 15 mm de diamètre, attaché à une cellule de charge de 5 kg, à

une vitesse de 1 mm/s. Le résultat de la fermeté était la force maximale nécessaire pour

effectuer le déplacement.


L'évaluation de l'étalement à la fonte dans la présente étude est une adaptation du test de

Schreiber proposé par Kosikowski et Mistry (1997). Trois disques de 7 mm de hauteur et de

20 mm de large ont été prélevés avec un emporte-pièce pour chaque zone de fromage. Les

disques ont été déposés au centre d'une boîte de Pétri de verre 100 x 20 mm avec couvercle

(Pyrex, Corning Laboratory Science, New York). Les échantillons ont été soumis à un

traitement thermique de 100 °C pendant 60 minutes puis refroidis pendant 30 minutes à

température pièce. Chaque échantillon a été numérisé avec un numériseur (Epson

Perfection V750 PRO). L'aire du fromage avant et après le traitement thermique a été

obtenue à l'aide du logiciel SigmaScan Pro 5.0. Le taux d'étalement à la fonte était obtenu

par l'équation suivante :

Taux d'étalement (%) = Aire après traitement thermique x 100

Aire avant traitement thermique

4.3.2.4 Utilisation de fromage mozzarella sur une pizza

Le comportement du fromage lorsqu’il est utilisé dans un aliment plus complexe comme

une pizza a été évalué. Le taux de brunissement et la dimension des zones de brunissement,

le taux de recouvrement de la surface de la pizza par l’huile libérée, l’étirement du fromage

fondu, la qualité de la fonte et la saveur globale du fromage ont été évalués. Dans le cas

échéant, une échelle qualitative a été élaborée. La méthodologie détaillée ainsi que les

résultats sont présentés à l’annexe C. Les pizzas ont été préparées avec les fromages issus

des productions fromagères 3 et 4, après 28 jours d’entreposage.

4.2.3. Évaluation sensorielle

Deux analyses sensorielles ont été réalisées en collaboration avec l'équipe de l'évaluation

89

sensorielle du CRDA. Pour chaque analyse, le jury de dégustateurs était des employés et

étudiants, amateurs de produits laitiers. Après avoir vérifié leur intérêt et leur disponibilité, ils

ont été sélectionnés et informés de la technique de dégustation. Les juges ont été invités à

participer aux séances prévues.

4.2.3.1. Test de différence

Le test de différence par rapport à un témoin est une méthode de différenciation dans

laquelle sont présentés simultanément à chaque juge un témoin identifié et un ou plusieurs

échantillons à comparer au témoin. Ainsi, les fromages B, C et D étaient comparés au

fromage témoin A. Les juges devaient évaluer l'intensité de la différence en sel et l'intensité

du défaut de goût si présent. Les juges devaient quantifier ces intensités selon une échelle

qui variait de 0 (absence de différence) à 6 (différence extrême). Les juges étaient aussi

invités à émettre des commentaires sur les échantillons (goût, odeur, sensation). Le test de

différence a été réalisé avec les quatre productions de fromages mozzarella après un temps

d'entreposage de 15 jours. L’ordre de présentation des échantillons était déterminé

aléatoirement et cet ordre variait d’un juge à l’autre. Les produits étaient présentés un à la

fois, en compagnie de la référence identifiée, afin de s’assurer que chaque produit

expérimental était bien comparé avec la référence et non pas avec les échantillons

précédents. Pour ce test les fromages ont été coupés en cubes avec une matrice (1,5 cm par

1,5 cm) et 5 cubes ont été disposés dans des contenants de verre ambré avec couvercle de

plastique et codés à 3 chiffres. Une attention particulière était apportée lors du cubage: les

pourtours des blocs ont été retirés et les cubes adjacents ont été présentés à un même juge

(échantillon A, A, B). Soixante minutes avant le début de la séance, les échantillons ont été

tempérés à 14 oC.

4.2.3.2. Test de similarité

Un test triangulaire de similarité a été effectué avec des fromages utilisés sur une pizza

pepperoni fromage. Le test triangulaire de similarité est une méthode de différenciation

comprenant trois échantillons codés présentés simultanément, deux d’entre eux étant

identiques. Le juge évalue les échantillons de gauche à droite et il est prié d’identifier

l’échantillon différent. Le juge sait que deux des trois échantillons sont semblables. Il est

90

obligé de fournir une réponse, même s’il ne trouve pas d’échantillon différent ou qu’au

contraire, il les trouve tous différents. Les échantillons codés ont été présentés à 60

participants. Le test de similarité a été effectué deux fois, soit avec les deux dernières

productions, pour les fromages A et C seulement. Le fromage avait un temps d'entreposage

de 30 jours. L’ordre de présentation doit être équilibré de façon à ce que chacun des

produits soit présenté un nombre égal de fois. De plus, l’ordre de présentation des

échantillons est déterminé aléatoirement et cet ordre varie d’un juge à l’autre.

Les pizzas ont été préparées le matin même du test. Une pizza de chaque traitement a été

cuite à toutes les 20 minutes dans le four à pain (275 °C, 8 minutes). Immédiatement après

la cuisson, les pizzas ont été coupées en portions identiques. Quatre pizzas par traitement

étaient nécessaires pour 30 personnes. Les morceaux étaient de 5,5 cm par 5,5 cm. Chaque

pizza entière de 20 cm par 20 cm, ronde, était composée de 90 ml de sauce à pizza

(Originale Gustosso), 150 g de fromage mozzarella râpé, de 31 tranches de pepperoni de

marque Mikes, et d’une pâte à pizza croûte mince, Choix du Président. Chaque portion était

placée dans une boîte de Petri en verre préchauffé (incubateur, 60 °C) avec couvercle de

verre et conservé à 60 °C jusqu’au moment du service. La première ronde de cuisson

débutait 30 minutes avant l’arrivée du premier groupe de juge.

4.2.4. Analyses statistiques

Quatre productions fromagères ont été effectuées. Un plan factoriel a été utilisé pour les

teneurs en protéines et en matières grasses. Un dispositif en tiroir a été utilisé pour

l'évolution des populations de bactéries lactiques, le pH, le pouvoir tampon. La parcelle

principale était le facteur conditions salines et le facteur temps (jours d’entreposage) était

la sous-parcelle. Un dispositif en double-tiroirs a été utilisé pour déterminer les effets de

conditions salines (parcelle principale) en fonction des zones du fromage et du temps

(parcelles secondaires), sur la composition (humidité, cendres, minéraux), les propriétés

techno-fonctionelles, les sucres et acides et la protéolyse. La procédure GLM a été utilisée

pour l’analyse statistique à l’aide du logiciel SAS (P ≤ 0,05). Dans le cas des tests de

l'évaluation sensorielle, le logiciel de gestion de l’analyse sensorielle et des tests

consommateurs Biosystèmes Fizz (version 2.4A) a été utilisé pour la saisie des données et

91

l’analyse des résultats. Le test de Duncan (avec un risque α = 0,05) a été utilisé pour

l’analyse des résultats des analyses sensorielles.

92

4.3. Résultats et discussion

4.3.1. Composition

Les pourcentages de protéines totales et de matière grasse n’ont pas été influencés par les

différentes saumures utilisées. Les fromages contenaient, en moyenne, 26,74 ± 0,30 % de

protéines totales et 20,41 ± 0,24 % de matières grasses. Les figures 4.2, 4.3 et 4.4

présentent, respectivement la teneur en humidité, en cendres et en sels des quatre fromages

mozzarella.

42

44

46

48

50

1 5 9 13 28 1 5 9 13 28 1 5 9 13 28 1 5 9 13 28

A B C D

Conditions salines

Hu

mid

ité (

%)

Bord Centre

Figure 4.2 : Humidité dans les zones des fromages selon les conditions salines


Les analyses statistiques ont mis en évidence une interaction triple conditions x temps x

zone pour le taux d'humidité (P ≤ 0,05). Le centre des fromages était significativement plus

humide que le bord, jusqu'au jour 13 (inclusivement) pour tous les fromages, sauf le

fromage D. Au jour 28, la différence d'humidité selon les zones s'est estompée et l'humidité

était similaire dans le bord et le centre des fromages (P > 0,05). Il n'y avait pas de

différence d'humidité entre les zones du fromage D, sauf au jour 13. Au jour 13, le bord

était plus humide que le centre du fromage. Bien que non significatif, le fromage D tendait

à être plus humide que les autres fromages. La teneur en cendres (%) des fromages, tel que

93

montrée à la figure 4.3 (b) a été influencée par les conditions salines, le temps et les zones

des fromages. Une interaction (P ≤ 0,05), conditions x zones (Fig. 4.3 a) ainsi qu’une

interaction temps x zones (Fig. 4.3 b) ont été observées.

0

1

2

3

4

5

A B C D

Conditions salines

Cen

dre

s (

%)

bord centre

(a)

0

1

2

3

4

5

1 5 9 13 28

Jours

Cen

dre

s

(%)

(b)

Figure 4.3 : Teneur en cendres (%) dans les zones des fromages en fonction des

conditions salines (a) et selon les jours d’entreposage (b).

La concentration en cendres était plus élevée dans le bord des fromages qu'au centre. Par

contre, la teneur en cendres dans le bord était significativement différente d’une condition

saline à l’autre. En ordre décroissant : Cbord > B bord > A bord > D bord. Le centre du fromage C

contenait plus de cendres (P ≤ 0,05) que n’importe quel autre fromage. Le taux de cendres

au centre du fromage B était comparable à celui du centre A et plus élevé que le centre de

D. Les teneurs en cendres des centres A et D étaient similaires (P > 0,05). Tout comme

l'humidité, la différence de la teneur en cendres entre le bord et le centre des fromages

94

tendait à s’uniformiser durant l’entreposage. Toutefois, après 28 jours d’entreposage, le

taux de cendres était toujours significativement différent entre le bord et le centre. Cette

migration des cendres était similaire à celle du sel dans les fromages. La figure 4.4 présente

le taux de sel dans les 4 différents fromages (Fig. 4.4 a) et selon les zones des fromages en

fonction des jours d’entreposage (Fig.4.4 b). Une interaction temps x zones a été observée

pour la teneur en sel. Les conditions salines ont affecté le taux de sel dans les fromages,

sans interaction avec les autres facteurs.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

A B C D

Conditions salines

Sel

(%

)

(a)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 5 9 13 28

Jours

Sel

(%

)

Bord Centre

(b)

Figure 4.4 : Taux de sel dans les fromages selon les conditions salines (a) et dans les

zones des fromages durant l'entreposage (b).

95

Le fromage C avait significativement un plus haut taux de sel que le fromage D. À tous les

jours d’analyses, il y avait plus de sel (%) dans le bord des fromages qu’au centre. Dans le

centre des fromages, la teneur en sel augmentait significativement à tous jours d’analyses,

sauf qu’il n’y a pas eu d’augmentation significative entre le 5e et le 9

e jour. Dans le bord

des fromages, la teneur en sel a diminué durant l’entreposage. La diminution de sel entre

trois temps d’analyses successifs n’était pas significative. Il y avait significativement plus

de sel dans les bords au jour 1 qu’au jour 13 et 28, tout comme il y avait plus de sel au jour

5 qu’au jour 28.

Les différences de composition (humidité, sel, cendres) selon les zones ont aussi été

observées par plusieurs auteurs (Guinee et Fox, 2004; Kindstedt et al. 1999; Farkye et al.

1991). Durant l’entreposage, une pression osmotique permet un déplacement de l'eau à

travers la matrice fromagère, tandis que la diffusion des sels est soumise au différentiel de

concentration des éléments entre les zones d’un fromage. Ces phénomènes expliqueraient

les variations d’humidité, de sel et de cendres durant l’entreposage. La forte teneur en sel à

la surface des fromages après le temps de saumurage crée un différentiel de pression

osmotique qui cause une migration de l'eau du centre vers la surface des fromages (Guinee

et Fox, 2004). La présence d'un mélange NaCl:KCl n'aurait pas affecté cette migration de

sels dans le fromage, car le comportement des fromages (humidité, cendres, sels) B et C

était similaire au témoin A. Le K aurait la même capacité de migration à l'intérieur de la

matrice fromagère que le Na. Ainsi donc, tel que suggéré par Guinee (2004), Ayyash et

Shah (2011b,c,d) et Katsiari et al. (1997, 1998), la substitution de NaCl par du KCl

n’affecterait pas l’humidité, la teneur en cendres. Toutefois, la concentration de sels utilisés

en saumure aurait des effets sur la composition. Afin d'avoir une force ionique (FI)

identique à la FI apportée par le NaCl dans la saumure témoin A, avec une saumure avec du

K, il faut ajouter, quantitativement, plus de KCl. Cet ajustement entraîne une augmentation

en solides (p/p) dans la saumure, entraînant ainsi une augmentation du taux de cendres et

du pourcentage de sel dans les fromages, notamment dans le fromage C comparativement

au fromage A et au fromage D.

96

La teneur moyenne en Mg était de 33 mg/100 g de fromage. La teneur en Mg n’a pas été

influencée par le temps, les zones et les conditions salines. Le tableau 4.2 présente la teneur

en Ca et en P retrouvée dans les zones des fromages. La teneur en Ca était similaire dans

les fromages sans influence du temps, des zones et des conditions salines (P > 0,05). Une

interaction conditions x zones (P ≤ 0,05) pour la teneur en P (Tab.4.2) a été observée. La

teneur en P était plus importante dans le centre des fromages qu'au bord pour les fromages

C et D seulement.

Tableau 4.2: Teneur en Ca et en P dans le bord et le centre des 4 fromages mozzarella.

Bord Centre ESM

Ca (mg/100 g)

A 755,07 a

881,30 a

40,76

B 805,21 a

814,57 a

48,23

C 822,51 a

930,53 a

40,76

D 804,10 a

993,28 a

40,76

P (mg/100 g)

A 496,34 b,c

499,74 a,b,c

17,30

B 498,03 a,b,c

517,08 a,b,c

19,23

C 476,48 c

557,71 a,b

16,25

D 467,72 c

593,89 a

16,25 ESM : Erreur standard sur la moyenne.

a-c Les moyennes suivies de lettres différentes diffèrent (P ≤ 0,01) pour un même minéral.

Le tableau 4.3 et le tableau 4.4 présentent la teneur en Na retrouvée dans les zones des

quatre fromages durant l'entreposage. Deux interactions (temps x zones (Tab.4.3) et zones x

conditions (Tab.4.4)) ont été observées pour la teneur en Na, sans interaction triple. Pour

tous les fromages, il y avait significativement plus (P ≤ 0,05) de Na dans les bords des

fromages qu’aux centres des fromages. Durant l’entreposage, la teneur en Na dans les

zones des fromages tendait à s’équilibrer et à devenir similaire (Tab. 4.3), sans néanmoins

atteindre l’équilibre après 28 jours d’entreposage. La teneur en Na a augmenté dans les

centres des fromages durant l’entreposage. Il y avait significativement plus de Na dans les

centres au jour 5 comparativement au jour 1. Les centres, au jour 28, contenaient

significativement plus de sodium que tous les autres jours. Les fromages A et D

contenaient significativement plus de Na que les fromages B et C, tant pour le bord que

97

pour le centre des fromages. La réduction de 25% de la teneur en NaCl dans la saumure

(condition D) n'a pas permis de diminuer la teneur en Na dans le fromage comparativement

au fromage témoin A. Toutefois, la substitution de 25% de NaCl par du KCl (condition B)

a permis de diminuer significativement la teneur en Na dans le bord du fromage.

Tableau 4.3: Teneur en Na dans les zones des fromages durant l’entreposage.

Jours

Na

Bord Centre ESM

(mg/100g de fromage)

1 617,95 a

52,33 d

25,71

5 617,95 a

183,77 c

23,80

9 561,05 a

266,12 c

23,80

13 615,18 a

336,01 c

25,71

28 575,59 a

410,24 b


a-d: Les moyennes suivies de lettres différentes (P ≤ 0,01).

Tableau 4.4: Teneur en Na dans les zones de quatre fromages mozzarella.

Conditions

Na

Bord Centre ESM

(mg/100g de fromage)

A 693,84a

290,01 d

21,29

B 560,37 b

208,79 e

25,19

C 456,01 b

208,58 e

21,29

D 679,96 a

291,39 d


a-e : Les moyennes suivies de lettres différentes diffèrent (P ≤ 0,01).

L'augmentation de la teneur en sel dans la saumure vise à accroître proportionnellement la

teneur en sel dans le fromage (Arilait Recherches, 2004). Le fromage D avait une teneur en

Na similaire au témoin A (Tab. 4.4), malgré que la saumure était réduite en NaCl de 25 %.

Ce phénomène a aussi été observé pour les fromages mozzarella du chapitre 2. Lorsqu’un

fromage est plongé dans une solution concentrée ou saturée de chlorure de sodium, la

98

différence de concentration entre la phase aqueuse du fromage et la saumure provoque une

diffusion du sel dans la pâte et une migration inverse de la phase aqueuse vers la saumure.

Cette diffusion est lente et la prise de sel est en fonction du temps (Eck, 1987). La cinétique

d’absorption de sel par des fromages mis dans une saumure suivrait une courbe

logarithmique, de telle sorte que la vitesse de diffusion en sel est rapide au début du

saumurage pour ralentir avec le temps de saumurage et tendre à un équilibre entre le

fromage et la saumure au cours d’une période de saumurage prolongée. L'absorption de sel

entraîne une diminution de la porosité à la surface des fromages, ce qui cause un

ralentissement des échanges entre la saumure et la fromage. Lorsque le saumurage est

terminé, le sel se trouve concentré dans les couches superficielles du fromage, conférant à

cette région une Aw (activité de l’eau) pratiquement égale à celle de la saumure (Eck,

1987). Dans le cas du fromage D, la réduction de NaCl dans la saumure aurait réduit la

vitesse de diffusion du NaCl dans le fromage. Par contre, une diminution de la

concentration en sel dans la saumure peut retarder la baisse de la porosité à la surface des

fromages, permettant ainsi de former une barrière à la surface du fromage. Tel qu'observer

par Melilli et al. (2005), l'utilisation d'une saumure saturé à permis de diminuer la teneur en

sodium dans un fromage ragusamo comparativement à un même fromage plongé dans une

saumure à 18% NaCl (p/p). Ces auteurs ont observer une plus grande et plus rapide baisse

de la porosité à la surface du fromage dans la saumure saturé que celui dans la saumure à

18%. L’utilisation de saumure près du point de saturation provoque une rapide

déshydratation superficielle; une importante concentration de NaCl dans la saumure

permettrait de limiter l’absorption de sel (Arilait Recherches, 2004). En réduisant la

quantité de NaCl dans la saumure, cette déshydratation superficielle à la surface des

fromages aurait été moins rapide, voire moins importante que pour le témoin A. De plus, le

fromage D tendait à être plus humide que les autres fromages. Le retard de la

déshydratation superficielle des surfaces et ainsi de la diminution de la porosité à la surface

du fromage a permis une bonne diffusion du NaCl dans la matrice, sans diminuer

l’humidité dans les bords du fromage D. Dans certains cas, le retard de la formation de cette

couche est volontairement appliqué par des concentrations de saumurages de 15-18°B. Ces

conditions limitent la formation trop rapide de la croûte qui limite la prise de sel, ce qui fait

diminuer le coefficient de diffusion du sel (Mietton et al. 2004). Il serait possible de

99

diminuer la teneur en Na dans le fromage D en diminuant le temps de saumurage, donc en

variant le facteur t de l'équation de l'estimation de la teneur en sel dans un fromage :

2C*(A/V)*((D*t)/π)½

(Mietton et al. 2004) (voir annexe D pour les détails de l'équation.

La diminution de la teneur en Na dans le fromage salé dans une saumure mixte n’est pas

proportionnelle au taux de substitution du NaCl par du KCl. Les fromages B (saumure

75/25) et C (saumure 50/50) contenaient globalement 21,82 % et 32,45 % moins de Na par

portion de 100 g que le témoin A (moyenne des temps d'entreposage et des zones). Les

résultats du chapitre 2 avaient montré que le fromage saumuré dans une solution saline 75

% NaCl/25 KCl (FI) (identique à la condition B) n’avait pas obtenu une diminution de sa

teneur en Na. Les paramètres afffectant la prise de sel sont les paramètres du fromage, le

rapport surface/volume et la concentration en NaCl dans la saumure. Contrairement au

chapitre 2, les blocs de fromages produit au chapitre 4 n'étaient pas séparés en deux avant

d'être mis en saumure, ce qui fait diminuer le rapport surface/volume (A/V). Les détails de

l'équation, ainsi que le calcul du rapport surface/volume des fromages 2 et 4 sont présentés

à l'annexe D. De plus, la création d'une couche superficielle ou « croûte » permettrait de

diminuer le coefficient de D durant le saumurage. Ainsi, en diminuant le rapport

surface/volume (A/V) ainsi que le temps de saumurage, il a été permis de diminuer la prise

de sel des fromages du chapitre 4 comparativement aux fromages du chapitre 2.

Cette barrière permettrait de limiter les pertes de minéraux vers la saumure, notamment le P

et en Ca, tel que proposé par Ayyash et al. (2011). Toutefois, un retard de la création de

cette barrière superficielle à la surface des fromages pourrait faire augmenter les échanges

entre le fromage et la saumure. L'addition de CaCl2 dans la saumure a semblé permettre de

limiter l'échange de Ca entre la saumure et le fromage, car il n'y avait pas de différence en

Ca selon les zones des fromages. Par contre, une perte de P dans le bord des fromages C et

D a été observée. Les fromages C et D avaient une teneur moins élevée de P dans le bord

que le centre du fromage. Sans être significatif, les fromages C et D avaient aussi tendance

à avoir une teneur en P moins élevé que les fromages A et B. Pour le fromage D, le retard

de l'obtention de l'équilibre entre la surface du fromage et la saumure aurait pu permettre la

diffusion de P du fromage vers la saumure et donc diminuer la teneur en P dans le fromage.

100

Dans le cas du fromage C, la forte entrée en sels dans le fromage aurait pu permettre le

déplacement du P du fromage vers la saumure. La quantification de la teneur en Ca et en P

dans la saumure après le temps de saumurage, par spectrophotométrie ICP, a été tentée.

Toutefois, les teneurs en Ca et en P étaient très faibles et en dessous du seuil de détection

de l’appareil.

La figure 4.5 montre la teneur en K retrouvée dans les zones des quatre fromages durant

l'entreposage. Les résultats ont montré une interaction triple conditions x temps x zones

pour le K (P ≤ 0,05). Il y avait peu de K dans les fromages témoins A et D et nettement

plus de K dans les fromages B et C. Les teneurs en K dans les fromages A et D étaient

similaires (P > 0,05).

0

200

400

600

800

1000

1 5 9 13 28 1 5 9 13 28 1 5 9 13 28 1 5 9 13 28

A B C D

Jours - Conditions salines

K (

mg

/10

0 g

)

Bord Centre

Figure 4.5 : Teneur en K dans les zones des quatre fromages selon les jours d’entreposage.

Le fromage C a été le fromage ayant absorbé le plus de K lors du saumurage. Le bord du

fromage C était plus riche de K que son centre et que le bord du fromage B, pour tous les

jours d’entreposage. La teneur en K dans les bords des fromages B et C diminuait dans le

temps et augmentait au centre. Seul le fromage B a eu une teneur en K non

significativement différente entre le bord et le centre du fromage après les 28 jours

d’entreposage. En tenant compte de la quantité de K diffuser dans le fromage

101

comparativement à la teneur en Na, il semblerait que le K aie plus de facilité à diffuser dans

la masse de fromage que le Na. Les fromages salé uniquement avec du KCl au chapitre 2

avaient absorbé plus de K (mg/100g fromage) que pour le témoin salé uniquement avec du

NaCl. Ce constat est valable autant pour une substitution sur base massique ou sur une base

de force ionique. Ainsi, la teneur en sel et en cendre plus élevé pour le fromage C

proviendrait d'une meilleure capacité du KCl à diffuser dans la matrice que le NaCl. Cette

meilleure capacité de diffusion pourrait expliquer la teneur en sel plus élevée du fromage C.

Cette différence pourrait aussi être en lien avec la plus grande teneur en solides (p/p) dans

la saumure pour l’ajustement de la force ionique tel que mentionnée précédemment.

4.3.5. Évolution microbiologique et protéolytique dans les fromages

La figure 4.6 montre l'évolution des bactéries lactiques thermophiles (le lactobacille SR-X

et le streptocoque M8) au cours des jours d'entreposage des fromages. Les conditions

salines n'ont pas eu d'impact sur les populations des lactobacilles SR-X et des streptocoques

M8 (P > 0,05), contrairement à Ayyash et Shah (2011c) dont la population de bactéries

lactiques était affectée par la réduction du NaCl et de la présence de KCl dans du fromage

mozzarella.

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

0 5 10 15 20 25 30

Jours

log

UF

C/g

fro

mag

e

Lacto. SR-X Strep. M8

Figure 4.6: Population de bactéries lactiques dans les fromages durant l’entreposage.

102

La population de chacune des souches a diminué significative (P ≤ 0,05) au cours de

l’entreposage. La baisse de population s'est révélée significative après le 13e jour

d'entreposage. La perte de population dans le temps était plus importante pour le

lactobacille que pour le streptocoque, soit une perte d’un peu plus d'un log (UFC/g) pour le

lactobacille SR-X et environ 0,5 log pour le streptocoque M8. La nature des sels n’aurait

pas d'impact sur la croissance des micro-organismes prédominants provenant du ferment,

soit de L. delbrueckii ssp. bulgaricus SR-X et de S. thermophilus M8, dans les fromages

mozzarella. L’absence d’effet des sels sur les bactéries lactiques a aussi été observée dans

les caillés modèles (chapitre 3) et les fromages mozzarella du chapitre 2 (souches

différentes) ou encore par Reddy et Marth (1995a,b) dans du fromage cheddar (bactéries

lactiques mésophiles). Le KCl aurait la même capacité que le NaCl à exercer une pression

osmotique sur le milieu et à abaisser l'Aw (Guinee et Fox, 2004). Toute comme dans le

chapitre 3, la population de bactéries lactiques tendait à diminuer durant l’entreposage,

surtout pour la souche de lactobacilles SR-X. La réduction de population serait causée par

une diminution de la quantité et de la qualité des nutriments qui ont été consommé dans les

premiers temps de l'entreposage par les bactéries lactiques. Reddy et Marth (1995a) ont

aussi observé une diminution de la population de bactéries lactiques durant l’entreposage

de fromage cheddar.

L’évolution de la protéolyse des fromages mozzarella durant l’entreposage est présentée à

la figure 4.7. Les protéolyses primaire et secondaire ont été influencées par le temps

d’entreposage, mais les conditions salines n’ont pas affecté significativement la protéolyse

des fromages (P > 0,05). Les deux protéolyses (primaire et secondaire) ont augmenté (P ≤

0,05) au cours des 28 jours d’entreposage.

L’absence d’influence des conditions salines sur l’évolution de la protéolyse ont aussi été

observés par plusieurs auteurs (Reddy et Marth; 1993c; Katsiari et al. 2000a, 2001a; Sihufe

et al. 2006; Ayysh et Shad 2011b,e). Dans le fromage mozzarella, la protéolyse résulte de

l'action de la présure résiduelle, des protéases indigènes du lait et des enzymes du ferment

(Kindstedt et al. 1999). Ainsi, la chymosine ne serait pas affectée par la présence de KCl

dans les fromages B et C.

103

0

2

4

6

8

10

12

1 5 9 13 28

Jours

Pro

téo

lys

e (

%)

NSE NS-TCA

Figure 4.7 : Protéolyse primaire (NSE) et secondaire (NS-TCA) durant l’entreposage.

La figure 4.8 présente la protéolyse secondaire en fonction des zones des fromages. Les

résultats ont montré une teneur en NS-TCA (protéolyse secondaire) était légèrement plus

importante au centre des fromages qu'au bord. La différence de protéolyse selon les zones

serait liée à la faible teneur en sel et au plus haut taux d'humidité dans le centre des

fromages. Le taux de protéolyse augmente avec un accroissement de l'humidité dans le

fromage, mais ne semble pas être affecté par des différences de pH, du moins lorsque le pH

se situe entre 5,1-5,3 (Kindstedt et al. 1999).

2.2

2.4

2.6

2.8

3

BORD CENTRE

Zones

NS

-TC

A (

%)

Figure 4.8 : Protéolyse secondaire (NS-TCA) selon les zones des fromages.

104

4.3.2. Sucres et acides

La teneur moyenne en lactose et en acide citrique étaient respectivement de 0,045 % et de

0,159 %, sans être influencées par aucun facteur (conditions salines, temps et zones). La

teneur en glucose s'est révélée négligeable et souvent sous le seuil de détection de

l'appareil. La figure 4.9 présente le pourcentage de galactose et d’acide lactique dans les

fromages mozzarella au cours de l’entreposage. La figure 4.10 présente la teneur en acide

lactique dans les zones des quatre fromages.

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1 5 9 13 28 1 5 9 13 28 1 5 9 13 28 1 5 9 13 28

A B C D

Ten

eu

r (%

)

Galactose Ac.Lactique

Figure 4.9: Teneur en galactose et en acide lactique dans les 4 fromages mozzarella


0.6

0.7

0.8

0.9

1

A B C D

Conditions salines

Ac.

Lacti

qu

e (

%)

Bord Centre

Figure 4.10 : Teneur en acide lactique dans les zones des fromages mozzarella.

105

Une interaction conditions x temps (P ≤ 0,05) a été observée pour la teneur en galactose. À

l’exception du fromage C, le temps n’avait pas d’influence sur la teneur en galactose dans

les fromages. Au jour 1, le fromage C contenait moins de galactose comparativement aux

autres jours. La teneur en acide lactique a été influencée par deux interactions doubles

temps x conditions (Fig. 4.9) et conditions x zone (Fig. 4.10). Durant l’entreposage, la

teneur en acide lactique du fromage B n’a pas varié. Pour les fromages A et D, il y a

significativement moins d’acide lactique au jour 1 qu’aux autres jours. Pour le fromage C,

la hausse d'acide lactique a été significative après le 13e jour d'entreposage. Ce fromage

avait significativement plus (P ≤ 0,05) d’acide lactique que les fromages A et B après 13

jours et après 28 jours pour le fromage D. Seul le fromage A avait significativement plus

d’acide lactique au centre qu’au bord (Fig. 4.10). La teneur en humidité plus élevée et la

teneur en sel moins élevée auraient permis aux bactéries lactiques de produire un peu plus

d’acide lactique dans le centre que dans les bords du fromage A.

Le lactose est principalement éliminé lors de l'égouttage du caillé lors de la production. Les

caillés contiennent un faible taux de lactose résiduel qui est rapidement métabolisé en

lactate au début de l'affinage (McSweeney, 2004). Ayyash et Shah (2010) ont observé que

des niveaux d'acide lactique et citrique similaires dans des fromages halloumi saumurés

dans des mélanges NaCl/KCl. Ces mêmes auteurs, dans une autre étude portant sur la

mozzarelle (Avyash et Shah, 2011c), ont observé que les fromages salés avec des mélanges

NaCl/KCl ont montré une plus forte teneur en acide lactique et citrique, sans variation de

ces acides organiques durant l’entreposage. Dans le cas présent, il y a eu seulement une

augmentation de 0,1 % de la teneur en acide lactique pour le fromage C.

4.3.3. Pouvoir tampon

L’impact du temps d’entreposage sur le pouvoir tampon des fromages mozzarella est

présenté à la figure 4.11. Une interaction temps x conditions a été notée pour le pouvoir

tampon des fromages.

106

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0 5 10 15 20 25 30

Jours

Po

uvo

ir t

am

po

n

A B C D

Figure 4.11 : Pouvoir tampon des 4 fromages mozzarella durant les jours d’entreposage.

Pour la condition A, le pouvoir tampon au jour 1 était supérieur (P ≤ 0,05) aux autres

temps. De plus, le pouvoir tampon des fromages A était significativement plus élevé que

celui du fromage D, au jour 1. Le pouvoir tampon du fromage B était significativement plus

bas entre le jour 28 et les jours 1 et 9. Pour les fromages C et D, il n’y avait pas de

différence (P > 0,05) du pouvoir tampon au cours de l’entreposage. Le pouvoir tampon des

produits laitiers est relié directement à la richesse de leur composition. Outre les protéines,

différentes espèces ioniques comme le phosphate inorganique, le citrate et le lactate

contribuent à la valeur du pouvoir tampon. Un produit laitier a un pouvoir tampon d'autant

plus élevé qu'il est riche en ces espèces (protéines, différentes espèces ioniques), car ces

contributions sont proportionnelles à leur concentrations (Gaucheron, 2004). Bref, plus un

fromage est riche, plus son pouvoir tampon est susceptible d'être élevé. Le pouvoir tampon

des quatre fromages a été généralement constant et sans influence des conditions salines. Le

fromage témoin A possédait un pouvoir tampon plus élevé au jour 1 que les autres jours

d'entreposage et aussi que le fromage D pour le jour 1 seulement. Entre ces deux fromages,

il n'y a pas de différence significative au niveau de la composition. Le comportement du

fromage B a été plus variable (variation non constante dans le temps). Toutefois, la

composition du fromage B (notamment le P et le Ca total et soluble) n'a pas changé de

façon significative durant les jours d'entreposage et ne peut expliquer les variations du

pouvoir tampon durant l'entreposage.

107

La figure 4.12 présente l’évolution du pH des quatre fromages au cours des jours

d’entreposage. Le temps et les conditions salines ont eu un impact significatif sur le pH des

fromages, mais sans interaction significative entre ces deux facteurs. Le pH de tous les

fromages a augmenté significativement (P ≤ 0,05) au cours de l'entreposage. Pour un même

jour d'analyse, les fromages avaient un pH similaire (P > 0,05), sauf entre les fromages A et

C au 28e jour. Après 28 jours, le fromage A avait un pH significativement (P ≤ 0,05) plus

bas que le fromage C.

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

0 5 10 15 20 25 30

Jours

pH

A B C D

Figure 4.12: Évolution du pH des 4 fromages mozzarella au cours de l’entreposage.

Plusieurs auteurs ont remarqué que le remplacement partiel ou total du NaCl par du KCl

avait tendance à augmenter le pH initial des fromages et plus la quantité de KCl augmente,

plus le pH avait tendance à augmenter (Chapitres 2 et 3, Fitzgerald et Buckley, 1985;

Ayyash et al. 2011). En accord avec les résultats obtenus par ces auteurs, le pH des

fromages avec du KCl (fromages B et C) avait tendance à avoir un pH initial plus élevé que

le témoin A, sans nécessairement être significativement différent. La présence de KCl ne

semblerait pas influencer l’évolution du pH, puisque le pH de tous les fromages a augmenté

au cours de l'entreposage en accord avec les résultats de Guo et al. (1997) sur du fromage

mozzarella. Toutefois, l'augmentation du pH dans le temps n'a pas été au même rythme

108

pour les quatre fromages après 28 jours d'entreposage. Le pH plus bas du fromage A à jour

28, comparativement au fromage C, serait le fruit d’une accumulation de facteurs, qui,

individuellement ne sont pas significatifs. La combinaison d'un pH légèrement plus bas et

d’un pouvoir tampon un peu plus élevé à jour 1 aurait permis au fromage A d'obtenir une

hausse de son pH moins élevé que les autres fromages pour un même temps d’entreposage.

4.3.4. Capacité de rétention de la phase aqueuse

La figure 4.13 a présente la teneur en solides totaux dans les quatre différentes phases

aqueuse, tandis que la figure 4.13 b présente la teneur en solides totaux et en protéines dans

la PA. La quantité de phase aqueuse (PA) obtenue, le rendement et la quantité d’eau libre

dans les fromages n’ont pas été influencés par les conditions salines, ni par le temps. La

quantité moyenne de PA extrait était de 131,95 ± 19,38 ml/kg de fromage, le rendement

était de 14,46 ± 2,19 % et l’eau libre était de 457,62 ± 8,71 g/kg de fromage. La teneur en

solides totaux dans la phase aqueuse a été influencée par les conditions salines. Les teneurs

en solides totaux et en protéines ont été influencés par le temps, sans interaction entre les

facteurs.

La PA du fromage C contenaient significativement plus de solides totaux que la PA du

fromage D. Cette différence entre ces deux conditions salines pourraient être causé par la

plus forte teneur cendres du fromage C comparativement au fromage D. Cette différence de

teneur en cendres serait liée à la teneur en sels (NaClet KCl) plus élevé dans le fromage C

que le fromage D. Les teneurs en solides totaux et en protéines dans la PA ont augmenté

durant l’entreposage. L’augmentation des protéines dans la PA a fait augmenter les solides

totaux dans la PA. Les fractions azotées solubles augmenteraient dans la PA en raison de

l’augmentation de la protéolyse. La protéolyse entraîne une accumulation de peptides dans

le sérum de fromage mozzarella au cours de l’entreposage (Guo et al. 1997). Les résultats

ont montrés que les conditions salines n'avaient pas d'influence sur la protéolyse (primaire

et secondaire), ce qui a été confirmé par la teneur en protéines dans les PA des quatre

conditions salines. La présence de sels influence fortement la capacité d'hydratation des

protéines avec des variations selon le type d'anion ou de cation en fonction de la densité des

charges ou du champ électrique qu'ils génèrent (Hardy, 2004). L'ion K pourrait favorisé la

109

mobilité, la dissociation et l'effet de « salting-in » comparativement à l'ion Na. La présence

plus importante de protéines dans la PA du fromage C pourrait avoir été favorisé par la

présence plus marqué du K comparativement au Na, sans relation avec une protéolyse plus

importante pour ce fromage.

9

10

11

12

A B C D

Conditions

So

lid

es

to

tau

x (

%)

(a)

0

2

4

6

8

10

12

1 13Jours

Co

ncen

trati

on

(%

)

Solides totaux (%) Protéines (%)

(b)

Figure 4.13: Teneur en solides totaux dans la PA selon les conditions salines (a) et la

concentration en solides totaux en en protéines dans la PA au jour 1 et jour 13

d’entreposage.

110

Les résultats de l'expression de phase aqueuse (quantité obtenue) durant l’entreposage ne

concordent pas avec la tendance générale trouvée dans la littérature. La capacité de

rétention de la phase aqueuse augmente de façon significative durant les premières

semaines après la production des fromages, et l'eau libre est typiquement absorbée dans le

bloc de fromage dans les premiers jours (Guinee et al. 2002; Guo et al. 1997; Kindstedt et

al. 1999). L’absence de différence de capacité de rétention de l'eau pourrait être liée aux

conditions de saumurage utilisées (temps, concentration en sels dans les saumures et la

quantité en sel dans les fromages). Il est possible que les conditions de production utilisées

dans l’étude aient retardé une hydratation importante des fibres de caséines ou encore dans

le cas inverse que l'hydratation des protéines ait été élevée dès le premier jour d'analyse.

Aussi, l'étape de congélation et la forme dans lequel le fromage a été congelé pourrait aussi

avoir influencé l'expression de la phase aqueuse. La formation de cristaux de glace a pu

entraîner des changements et des bris dans la structure de la matrice. Contrairement à

Salvant-Brunand et al. (1995), le fromage était congelé après avoir été râpé et non en bloc

entier. L'étape de râpage aurait détruit l'arrangement des poches de sérum entre les fibres de

para-caséines, ce qui pourrait avoir un impact sur la quantité de phase aqueuse pouvant être

extraite.

Le tableau 4.5 présente la teneur en Ca, P, Na, K et Mg dans la phase aqueuse (soluble) et

total par kg de fromage durant l’entreposage. Les conditions salines ont influencé

significativement (P ≤ 0,05) les teneurs en Na, K et Mg dans la PA, mais pas les teneurs

Ca et en P. Le temps d’entreposage n’a pas eu d’effet significatif sur la composition

minérale de la PA. Il y avait significativement moins (P ≤ 0,05) de Na dans la PA du

fromage C que celle de A. Il y avait aussi moins de K dans les PA des fromages A et D que

dans les fromages B et C. Ces différences en Na et en K dans la PA correspondent au type

de sel utilisé lors du salage. Les teneurs en Ca et en P des PA n’ont pas été affectées par les

conditions salines, ni le temps d’entreposage. L’absence de différence de la teneur en Ca

dans du fromage mozzarella durant l’entreposage est différente des résultats obtenus par

Guo et al. (1997) et par Ayyash et Shah (2011c). Ayyash et Shah (2011c) ont montré que la

PA de fromages mozzarella salés avec des mélanges de NaCl/KCl s’enrichissait de Ca et de

P durant l’entreposage. Guo et al. (1997) ont remarqué que la teneur en Ca et en Mg

111

augmentait au cours de l'entreposage de fromage mozzarella, suggérant un déplacement des

ions Ca et Mg dans le sérum par une dissociation ou étant associés à des caséines solubles.

Bien que non significative, la teneur en Ca soluble dans les PA des fromages B et C

(fromage avec KCl) avait tendance à être plus faible que dans les PA des fromages salés

uniquement avec du NaCl. L’équilibre minéral du lait est fortement lié au pH. Un équilibre

entre le calcium et le phosphate s’établit selon le pH. Dans le lait, la diminution du pH

pousse les équilibres vers la formation du Ca(H2PO4) qui se dissocie facilement pour

former des ions et ainsi solubiliser le calcium (Amiot et al. 2002). Sans être

significativement différent, le pH des fromages A et D tendait à être plus bas que le pH des

fromages B et C. Cette différence de pH aurait favorisé la solubilisation du Ca dans la PA

des fromages A et D comparativement aux fromages B et C.

Tableau 4.5 : Teneur en Ca, P, Na, K et Mg soluble et totale dans les fromages.

Minéraux Fromage

mg/kg fromage A B C D

Ca Soluble

* 634,97 a 434,38 a 352,39 a 558,21 a

Total **

8181,81 a 8098,90 a 8765,21 a 8986,89 a

P Soluble

* 852,71 a 546,08 a 395,12 a 699,99 a

Total **

4980,38 a 5075,56 a 5170,93 a 5308,04 a

Na Soluble

* 852,71 a 546,08 a,b 395,12 b 699,99 a,b

Total **

4919,26 a 3845,80 b 3322,96 b 4856,71 a

K Soluble

* 144,50 b 437,42 a 641,28 a 104,54 b

Total **

863,22 c 2903,37 b 5789,18 c 1080,36 a

Mg Soluble

* 117,34 a,b 92,89 a,b 81,00 b 196,60 a

Total **

325,28 a 311,44 a 339,34 a 348,74 a

a-c : Les moyennes suivies de lettres différentes différent (P ≤ 0,01) dans une même rangée pour un même

minéral.

*ESM pour la teneur en minéraux solubles : Ca = 130,17 ; P= 3,59 ; Na = 109,92; K = 54,06; Mg = 23,08.

** ESM pour la teneur en minéraux totaux : Ca = 362,02 ; P= 196,88 ; Na = 155,14; K = 196,26; Mg = 16,24.

112

La PA du fromage D était plus riche en Mg que la PA de C. La présence de K semble

influencer à la baisse la teneur en Mg soluble. L’augmentation de l’hydratation des caséines

en présence de NaCl pourrait être attribuée à la liaison du Na+ avec les caséines causée par

le déplacement du calcium ou du calcium phosphate de la para-caséine par le Na+ (Guinee

et Fox, 2004). La répartition et l’estimation du magnésium dans le lait seraient similaires à

celles du calcium (Gaucheron, 2004). Ainsi, le comportement du Mg pourrait suivre le

celui du Ca. Le processus de déplacement du Ca lié à la caséine vers la PA provoqué par

l’hydratation des caséines pourrait aussi s’appliquer au Mg. Le processus de déplacement

du Mg lié à la caséine dans la PA semble être influencé par la présence de K. Bien que le

Na et le K aient des caractéristiques chimiques voisines, le K interagirait de façon similaire,

mais non identique, au Na dans le processus de déplacement du Mg (et du Ca) de la forme

liée à la caséine à la forme soluble retrouvée dans la PA.

4.3.6. Analyses de texture et des propriétés techno-fonctionnelles

4.3.6.1. Profil de texture

Les propriétés fonctionnelles et la texture des fromages mozzarella sont particulièrement

liées à la composition notamment la teneur en protéines, sel, humidité, matière grasse et le

pH, le pourcentage de Ca soluble et insoluble, le Ca total ainsi que le temps d'entreposage

(Gunasekaran et Ak, 2003; Kindstedt et al. 1999; Mietton et al. 2004; Hardy, 2004). Le

pourcentage de sel et d'humidité seraient les facteurs importants pour la texture des

fromages mozzarella. Les résultats ont montrés que les conditions salines utilisées n'ont pas

eu d'impact significatif sur le pourcentage de protéines et de matières grasses et de calcium

total dans les fromages.

La figure 4.14 présente la fermeté, l'élasticité, la cohésion des fromages frais et l'adhérence

est présentée à la figure 4.15. La fermeté des fromages (figure 4.14.a) a été influencée par

une interaction zones x temps (P ≤ 0,05), sans effet des conditions salines (P > 0,05). Les

bords des fromages étaient plus fermes que les centres, sauf au jour 1. Le maximum de

fermeté des fromages a été atteint au jour 5, dans les bords des fromages. Après le 5e jour

d’entreposage, il y a eu diminution de la fermeté. Les bords, au jour 1, n'avaient pas une

113

fermeté significativement différente des bords au jour 28, ni des centres au jour 1 et au jour

5.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

1 5 9 13 28

Fe

rme

té (

MP

a)

Bord Centre

(a)

0.01

0.012

0.014

0.016

0.018

0.02

1 5 9 13 28

Éla

sti

cit

é

(b)

7

8

9

10

11

1 5 9 13 28

Jours

Co

hésio

n (

Pa*s

ec)

(c)

Figure 4.14 : La fermeté (a), l'élasticité (b) et l'intensité de la cohésion (c) des zones

des fromages.

114

Les activités protéolytiques auraient provoquées la diminution de la fermeté des fromages

durant l’entreposage. Un fromage frais a tendance à être ferme, à avoir une faible capacité

de fonte et un étirement limité. De plus, l'augmentation de la protéolyse entraîne une

diminution de la fermeté des fromages (Kindstedt, 2004a; Lucey et al. 2003).

L’augmentation de la teneur en calcium dans la phase soluble sur la teneur en calcium total

entraînerait une diminution de la fermeté et de la viscosité apparente immédiatement après

la fabrication (Kindstedt, 2004a). La diminution de fermeté a été surtout marquée dans les

bords des fromages. La migration des sels du bord vers le centre des fromages en

combinaison avec une augmentation de l'humidité dans le bord auraient influencées à la

baisse la fermeté des bords. Cette migration aurait aussi permis de limiter l’effet de la

protéolyse au centre, par l’augmentation des solides dans le centre des fromages.

Les résultats ont montré que la fermeté des fromages avait atteint un maximum à jour 5 et

non à jour 1. Le temps d’entreposage permet aux fibres de para-caséines d’absorber la

phase aqueuse et d’être bien hydraté. L’hydratation des caséines (évaluée par la capacité de

rétention de la phase aqueuse) augmente considérablement durant les premières semaines

après la production, car l'eau libre est habituellement absorbée rapidement par la matrice

protéique (Kindstedt et al. 1995). La capacité d'un fromage à retenir sa phase aqueuse libre

dépend aussi de la rigidité de la matrice protéine. Un fromage mozzarella qui a une matrice

de protéines plus compacte que le fromage cheddar devrait mieux retenir sa phase aqueuse

(Kindstedt, 1993a). Ainsi, quelques jours après la production, l’augmentation de

l’hydratation des protéines permettrait d'améliorer la cohésion des fibres de protéines et

ainsi influencerait à la hausse la fermeté entre le jour 1 et le jour 5. L'extraction de la phase

aqueuse des fromages au jour 5 aurait permis de confirmer cette hypothèse.

Une interaction temps x zones a été observée pour l'élasticité et la cohésion des fromages

(figure 4.14 b et c). À l'exception des bords au jour 1, l'élasticité des fromages était

similaire durant la durée de l'entreposage et dans les zones des fromages. De manière

générale, la cohésion était plus importante au centre des fromages qu'au bord. Dans le

temps, la cohésion était sensiblement la même à l'exception du jour 1. Le centre des

fromages avait une cohésion significativement plus élevée que le bord, sauf au jour 1 où il

115

n’y avait pas de différence entre les zones. L'élasticité d'un fromage est définie comme

étant la capacité d'un échantillon à retrouver sa hauteur initiale entre deux compressions

(Gunasekaran et Ak, 2003). Dong et al. (2009) ont montré que le caractère élastique de

fromages mozzarella n’avait pas varié significativement au cours d’un entreposage de 60

jours. À l’exception des bords à jour 1, l’élasticité des fromages mozzarella n’avait pas

varié durant l’entreposage. L’élasticité plus élevée des bords à jour 1 pourrait être une fois

de plus liée au caractère rigide d’un fromage mozzarella jeune et par les différences de

compositions (principalement humidité et minéraux).

La cohésion est un indice de la force des liaisons internes dans le corps d’un produit

(Gunasekaran et Ak, 2003). L'augmentation de la protéolyse diminue la cohésion dans les

fromages (Kindstedt, 2004a; Lucey et al. 2003). Dans le cas présent, la protéolyse n'a pas

semblé affecter la cohésion des fromages durant l'entreposage, car elle n’a pas varié

significativement dans le temps. Les résultats obtenus sont similaires à ceux de Dong et al.

(2009). Ces auteurs n’ont pas observé de variation de la cohésion dans des fromages

mozzarella entreposés 60 jours. La cohésion plus stable du centre des fromages au cours de

l'entreposage pourrait être liée à la meilleure homogénéité de la matrice. L’absence d’effet

des conditions salines sur l’élasticité et la cohésion des fromages montre que

l’incorporation de KCl dans les fromages mozzarella n’affecterait pas le caractère élastique

et la force des liaisons internes dans la matrice fromagère.

La figure 4.15 met en relation l’intensité de l’adhérence des 4 différents fromages

mozzarella en fonction du temps d’entreposage. Pour l’adhérence des fromages, une

interaction conditions x temps (P ≤ 0,05) a été observée. À l'exception du fromage D,

l’adhérence des fromages était similaire dans le temps. Le fromage D a présenté une

adhérence plus élevée que les autres fromages et a diminué significativement après le jour

1, pour être stable entre les jours 5 à 28 et comparable aux autres fromages.

116

-0.015

-0.012

-0.009

-0.006

-0.003

0

1 5 9 13 28Jours

Ad

hére

nce

A B C D

Figure 4.15 : Intensité de l’adhérence de 4 fromages mozzarella au cours de l’entreposage.

L’adhérence est définie comme étant le travail nécessaire pour vaincre les forces attractives

entre la surface de l’aliment et la surface d’autres matériaux avec lequel l’aliment est en

contact (Gunasekaran et Ak, 2003). L’adhérence était généralement similaire, car les

fromages avaient une humidité similaire, sauf pour le fromage D. Ce fromage tendait à

avoir une teneur en humidité plus élevée, particulièrement au bord. Cette humidité plus

élevée aurait causé une adhérence plus forte pour le jour1, car un fromage plus humide a

tendance à être moins ferme, plus adhérent, collant et caoutchouteux (Kindstedt, 2004a;

Guinee, 2004). Le temps d’entreposage aurait diminué le caractère collant du fromage D

par une meilleure hydratation des fibres de caséines.

4.3.6.2. Fermeté du fromage fondu

La figure 4.16 présente la fermeté des fromages fondus en fonction des jours d’entreposage.

La fermeté des fromages fondus a été influencée par une interaction temps x zones, sans

influence des conditions salines.

117

0

0.1

0.2

0.3

1 5 9 13 28

Jours

Fe

rme

té (

MP

a)

Bord Centre

Figure 4.16: La fermeté selon les zones des fromages fondus durant l’entreposage.

Tout comme pour le fromage frais, les zones ont eu un impact sur la fermeté des fromages

fondus. Les fromages fondus étaient moins fermes lorsque l'échantillon était prélevé au

centre plutôt qu'en bordure. Cette différence de fermeté entre les zones a diminué avec le

temps d'entreposage. Au jour 28 d'entreposage, il n'y avait plus de différence de fermeté

entre le bord et le centre des fromages. La fermeté des fromages fondus a atteint son

maximum de fermeté au jour 5 comme pour la fermeté du fromage frais. Au jour 5, les

bords des fromages étaient significativement plus fermes que les bords au jour 9. Les bords

des fromages, au jour 9, étaient plus fermes que les bords des fromages au jour 1 et au jour

13. La fermeté des centres de fromage était constante durant l’entreposage, sauf à jour 5

dont la fermeté était plus élevée qu'aux jours 13 et 28. Pour les mêmes raisons qu’évoquées

pour la fermeté du fromage frais, le centre des fromages étaient moins élevé que le bord des

fromages. L'application d’un traitement thermique de faible intensité sur le fromage a mis

en valeur la différence d’humidité et de sels dans les fromages, l’impact de la migration de

sels dans la matrice ainsi que la protéolyse durant l’entreposage.

118


La figure 4.17 présente l’étalement à la fonte des fromages, selon les zones des fromages,

au cours des 28 jours d’entreposage des fromages. L'étalement à la fonte a été influencé par

les conditions salines, le temps et les zones des fromages.

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1 5 9 13 28

Jours

Éta

lem

en

t (

%)

A B C D

(a)

2

2.5

3

3.5

4

4.5

A B C D

Conditions salines

Éta

lem

en

t (

%)

Bord Centre

(b)

Figure 4.17: Étalement à la fonte des fromages durant l’entreposage (a) et selon les zones

des fromages (b).

Deux interactions ont été observées, soit conditions x temps (Fig. 4.17 a) et conditions x

zones (Fig. 4.17 b). À l’exception du fromage D, le temps d’entreposage n’a pas eu

d’influence sur l’étalement à la fonte des fromages (P > 0,05). Le fromage D s’étalait

significativement moins que les autres fromages jusqu’au jour 13 et il s’étalait plus que les

autres fromages au jour 28. Le fromage D était le seul fromage dont le bord s’étalait

119

significativement moins que son centre. Le bord du fromage D s’étalait moins que le bord

des trois autres fromages. L’étalement des centres des fromages A, B, et C était similaire

(P > 0,05). Le centre du fromage D s’étalait significativement moins que ceux des

fromages B et C, mais comparable à celui du fromage A. La composition et la protéolyse

influencent les capacités d'étalement à la fonte des fromages. Le remplacement de NaCl par

du KCl n’a pas affecté les capacités d’étalement à la fonte des fromages B et C

comparativement au fromage A, en accord avec les résultats obtenus par Ayyash et Shah

(2011c) avec du fromage mozzarella. Les résultats ont montré que, généralement,

l'étalement à la fonte n'a pas changé au cours de l'entreposage, contrairement à la tendance

générale que l'augmentation de la protéolyse améliore l'étalement à la fonte (Tunick et al.

1995; Kindstedt et al. 1995). Il n’y avait pas de différence d’étalement entre le jour 1 et le

jour 28, sauf pour le fromage D. Seul le fromage D avait un comportent différent dans le

temps des autres fromages. Le taux d'humidité plus élevé pour le fromage D aurait pu

suggérer une meilleure capacité de l'étalement à la fonte pour une teneur en sodium

comparable au témoin. L'augmentation du rapport humidité/matière sèche améliore les

capacités d'un fromage à s'étaler (Gunsekaran et Ak., 2003). Toutefois, ce fromage s'est

révélé avoir une moins bonne capacité à s’étaler au début de l’entreposage. Par contre, ce

même fromage avait une meilleure adhérence que les autres fromages au dernier temps

d’analyse. L'adhérence plus élevée du fromage D à jour 1 que les autres fromages pourrait

diminuer l'étalement du fromage D, comparativement aux trois autres fromages. Avec le

temps, la dégradation de la structure protéique par l'augmentation de l'activité protéolytique

et une réduction de l'adhérence permettraient au fromage D de mieux s'étaler. Il aurait été

intéressant de comparer l'étalement à la fonte sous d'autres conditions thermiques (temps et

température) afin de vérifier si le comportement était similaire dans d'autres conditions

thermiques.

L’étalement à la fonte a aussi été évalué qualitativement sur des pizzas (voir annexe C). Le

comportement des fromages sur une pizza étaient relativement similaire entre les quatre

fromages. Il n’y a pas eu de différences significatives de la capacité des fromages à s’étirer,

des zones de brunissement et de rétention de la matière grasse. Par contre, les pizzas

produites avec le fromage D (saumure à 15 % de NaCl) avaient tendances à moins bien

120

retenir la matière grasse dans la matrice fromagère. L’étalement à la fonte plus élevé pour

ce fromage après 28 jours d’entreposage aurait pu faire diminuer la capacité de rétention de

la matière grasse dans la matrice sous l’influence de la chaleur lors de la cuisson. De plus,

le fromage C avait tendance à avoir une moins bonne capacité à s’étirer que les autres

fromages. La longueur des fils obtenus par le test de la fourchette avait tendance à être plus

basse que les autres fromages.

4.3.7. Évaluations sensorielles

4.3.7.1. Test de comparaison à un témoin

Les résultats du test de comparaison à un témoin pour l’intensité de la différence du goût de

sel sont présentés au tableau 4.7. Aucune différence significative n’a été observée pour les

productions 2 et 3. L'intensité moyenne de la différence du goût salé a été définie entre très

légère et légère modérée. Des effets de juges ont été observés, mais sans causer

d'interaction juge x produit.

Tableau 4.6: Intensité de la différence du goût de sel

Production Analyse Traitement

Probabilité A B C D

1 P ≤ 0,0235 1,18 b

2,3 a

2,45 a

1,5 a,b

2 P ≤ 0,22 1,5 2,35 2,6 2,15

3 P ≤ 0,6 1,5 1,7 2,15 2,05

4 P ≤ 0,0007 1,15 b

1,65 b

2,05 b

3,1 a

0 = absence de différence et 6 = différence extrême

La différence entre modalités reliées par une même lettre n'est pas significative (P ≤ 0,05).

Les résultats de la production 1 ont révélé que les fromages B et C avaient une plus grande

différence au plan de l'intensité du goût de sel que le témoin. Pour la production 4, seul le

fromage D avait une différence d'intensité en sel significativement plus élevée que les

autres fromages. Sans être statistiquement significatif à toutes les productions, le fromage B

121

et surtout le fromage C avait tendance à présenter une intensité du goût de sel plus élevée

que le fromage A. Bien que les dégustateurs aient trouvé une différence au plan de

l'intensité du goût salé, le test utilisé ne permet pas de qualifier cette différence (positive ou

négative), de telle sorte que l'intensité peut être plus élevée ou moins élevée que le témoin.

Les commentaires laissés par les juges (voir annexe B) indiquent que, pour un même

fromage, certaines personnes ont trouvé que l'intensité du goût salé était plus élevée, tandis

que d’autres juges ont perçus une intensité moins élevé que le témoin. Pour tous les

fromages, en comparaison avec le témoin, une intensité du goût de sel moins élevée serait

contraire au pourcentage de sel (Fig. 4.4a). Les résultats ont montrés que les fromages B et

C avaient tendance à avoir un pourcentage de sel plus élevé que le fromage témoin A,

tandis que le fromage D avait un pourcentage de sel comparable au fromage témoin A. En

raison des résultats du pourcentage de sel, il aurait été possible d'anticiper que le fromage D

présente une intensité du goût de sel similaire au fromage témoin et que les fromages B et

C tendent à présenter une intensité du goût de sel plus élevée et non moins élevée tel que

rapportée par les juges (voir annexe B). La non répétitivité des résultats entre les

productions ainsi que la différence des commentaires des juges sur l'intensité du goût salé

pourrait avoir été causé par la présence d’un gradient du sel. Malgré la grande attention

apportée à la préparation et à la répartition des fromages, un gradient de sel était présent à

l’intérieur du fromage. Ce gradient de sel a pu influencer la qualité des résultats et être une

cause possible de la différence entre les résultats d’une production à l’autre, ainsi que les

résultats entre les traitements. Ce gradient de sel a été confirmé par les résultats du dosage

de minéraux par ICP qui ont montré que ce gradient de sel existe encore après 15 jours

d'entreposage. Il aurait probablement été préférable d’évaluer les fromages plus tard durant

l’entreposage pour diminuer l’effet du gradient de sel.

Les résultats de l’intensité de la différence du défaut de goût sont présentés au tableau 4.8.

Les analyses statistiques ont montré une différence significative entre les produits pour les

productions 1, 3 et 4 avec des probabilités statistiques différentes pour chacune des

productions fromagères. Des effets juges ont été observés sans toutefois avoir d’interaction

juge x produit.

122

Tableau 4.7: Intensité de la différence du défaut de goût

Production Analyse Traitement

Probabilité A B C D

1 P ≤ 0,0431 1,05 b

2,00 a

2,20 a

1,55 a,b

2 0,2 0,95 1,4 1,55 1,95

3 0,02 1,20 b

0,95 b

2,05 a

0,85 b

4 0,0009 0,75 b

1,45 a,b

2,05 a

1,85 a

0 = absence de différence et 6 = différence extrême

a,b : La différence entre modalités reliées par une même lettre n'est pas significative (P ≤ 0,05).

Pour les productions 1, 3 et 4, le fromage témoin a été trouvé différent du traitement C (50

% KCl). La différence du défaut de goût était plus marquée dans le fromage C que le

témoin. Les différences observées entre le témoin A et le fromage D n’étaient pas

constantes d’une production à l’autre. Bien que non statistiquement différents pour les 4

productions, les résultats tendaient à montrer que la présence de KCl accentuait l’intensité

du défaut de goût. Plus le défaut de goût était élevé, plus les juges ont remarqué que

l’échantillon de fromage présentait un profil gustatif différent du témoin et était

généralement moins agréable en bouche. Par exemple, certains juges ont remarqué des

notes métalliques, de l’amertume, parfois un goût acide, etc. (voir annexe B). Plus un

fromage contenait du KCl, plus l’intensité du défaut de goût semblait être augmentée. Le

fromage B et D avaient une intensité du défaut de goût comparable au témoin A dans 3 des

4 productions. Le fromage C avait une intensité du défaut de goût plus élevé que le fromage

A, sauf pour la production 2. L'utilisation de succédané peut induire des changements

profonds conduisant à la diminution de son acceptabilité (Hardy, 2004). Les fromages

contenant du KCl, particulièrement le fromage C (50/50 NaCl/KCl), ont obtenu plusieurs

commentaires de nature non favorable (voir annexe B). Plusieurs études ont porté sur

l'impact de la réduction du NaCl dans les fromages avec ou sans agent de remplacement tel

que le KCl, MgCl2 ou encore le CaCl2 (Katshiari et al. 1997; Reddy et Marth, 1993a;

Lindsay et al. 1982; Lefier et al. 1987; Zorrilla et Rubiolo, 1999). Ces études ont montré

123

qu'il serait possible de réduire la teneur en NaCl et obtenir un produit aux caractéristiques

acceptables, selon différents taux de substitutions pour chaque type de fromage. Dans le

présent cas, la diminution de la teneur en NaCl pourrait entraîner une intensification des

défauts de goût (exemple un goût métallique et/ou de l'amertume) dans le fromage

mozzarella, selon le taux de substitution du NaCl par du KCl.

4.3.7.2. Test de similarité

Le tableau 4.9 présente le nombre de bonnes réponses obtenues (identifier correctement

l'échantillon différent) par 60 juges dégustateurs pour le test de similarité entre le fromage

témoin et le fromage C sur une pizza.

Tableau 4.8 : Résultats du test de similarité.

Production Analyse statistique

Répondants Réponses exactes p

3 60 24 0,0262*

4 60 29 0,2585

* significatif à 5 %, ** significatif à 1 %, *** significatif à 0,1 %

La différence entre modalités reliées par une même lettre n'est pas significative.

Les résultats de la production 3 indiquent aucune différence entre les produits n’a pu être

remarquée alors que le résultats de la production 4 montrent qu’une différence (P ≤ 0,05)

entre les produits a été notée par les juges. Ainsi, uniquement pour la production 4, la pizza

avec le fromage témoin A était statistiquement différente de la pizza produite avec le

fromage C (50/50 NaCl/KCl). Donc, pour une production sur deux, les juges dégustateurs

n’ont pas été capables d’identifier, de façon significative, le morceau de pizza différente

des deux autres morceaux pizza qui leur étaient présentés. Le produit évalué dans ce test

était une pizza et non seulement le fromage. La perception des dégustateurs était un

ensemble de saveurs. La sauce et la viande étaient des distractions gustatives par rapport

aux fromages utilisés. Ces distractions auraient permis de masquer les notes métalliques et

amères qui avaient été perçues lors de l'évaluation du fromage seul (voir section 4.3.7.1).

Les résultats ont montré que l’utilisation de fromage contenant du KCl pourrait peut-être

124

être utilisé dans une préparation culinaire et être similaire au produit original. Un plus

grand nombre de répétitions aurait permis de confirmer significativement cette tendance.

Puisque le fromage C était le fromage avec le taux de substitution de NaCl par du KCl le

plus élevé, un taux de remplacement moins élevé (par exemple, le fromage B, 25 % de

substitution en saumure) pourrait sûrement être utilisé sur des pizzas sans diminuer la

qualité des pizzas. La littérature rapporte plusieurs études portant sur les effets de la

substitution du NaCl par du KCl sur les qualités sensorielles d’un fromage dégusté seul

(Lefier et al. 1987; Lindsay et al. 1982, Reddy et Marth, 1994). À ce jour, aucune étude ne

comprend l'évaluation sensorielle de fromage mozzarella réduit en Na consommé seul et

lorsqu’il est utilisé sur une pizza. Dans le présent cas, l'évaluation sensorielle des fromages

mozzarella sur des pizzas a permis d'identifier les limites au plan gustatif de l'utilisation de

KCl pour la substitution au NaCl. Il a été possible d’identifier les tendances sur le profil

gustatif de l’utilisation de KCl dans les fromages.

125

4.5. Conclusion

Il a été possible de produire du fromage mozzarella, salé en saumure, réduit en sodium,

sans affecter la composition générale et les propriétés techno-fonctionelles des fromages

par une substitution partielle du NaCl par du KCl dans les saumures. Il a été possible de

réduire de 21,8 % et de 32,4 % la teneur en sodium dans les mozzarelles B (75/25

NaCl/KCl) et C (50/50 NaCl/KCl), respectivement, par rapport au fromage témoin A

(saumure à 20 % NaCl). L’incorporation de KCl a fait légèrement augmenter le pH initial

des fromages B et C, la teneur en acide lactique et en galactose dans le fromage C, sans

toutefois affecter les activités microbiologiques et enzymatiques des fromages mozzarella

durant les 28 jours d’entreposage. La PA du fromage C avait moins de Mg que la PA du

témoin A. Toutefois, l’utilisation de KCl peut affecter les caractéristiques sensorielles des

fromages mozzarella (seuls). Généralement, la présence de KCl a entraîné des défauts de

goût dans le fromage. Plus la teneur en KCl était élevée, plus l’intensité des défauts de goût

était remarquée par les juges lors de la dégustation du fromage frais (fromage seul). Par

contre, il serait possible de masquer significativement la présence de KCl en utilisant ces

fromages comme un ingrédient dans la production d’aliments plus complexes, tel qu’une

pizza. La réduction de 25 % de NaCl dans la saumure (fromage D) n’a pas entraîné une

diminution en Na dans le fromage en comparaison au fromage témoin (fromage A). Le

fromage D a aussi présenté un profil de fonte et d’adhérence durant l’entreposage différent

des autres fromages. Comme il a été décrit par Guinee et Fox (2004) et Kindstedt et al.

(1999), la méthode de salage en saumure a entraîné un gradient de sels (solides totaux) dans

les fromages. Ce gradient tendait à s’atténuer durant les 28 jours d’entreposage. Ce gradient

de sels a provoqué des différences entre le bord et le centre des fromages, particulièrement

au plan de la fermeté des fromages frais et fondus, de l’humidité, des cendres et des

minéraux (Na, K et P). Une méthode de salage sur le grain, telle que proposée par Ayyash

et Shah (2011c), permettrait de produire du fromage mozzarella réduit en Na, sans présence

d’un gradient de sel. Le procédé de fabrication de fromage mozzarella hyposodique

pourrait être optimisé (différents mélanges de sels, taille des fromages, temps de

saumurages et d’entreposage) afin obtenir un fromage mozzarella réduit en Na, tout en

126

ayant des propriétés gustatives acceptables par les consommateurs, voire similaires à un

fromage mozzarella régulier.

Conclusion générale



diminuer la qualité et l’acceptabilité du fromage. En regard avec la littérature portant sur la

réduction du NaCl dans les fromages et de l’utilisation de succédanés du sel, tel que le KCl,

il a été posé comme hypothèse que la substitution partielle du NaCl par du KCl, dans une

production de fromage mozzarella, permettrait de produire un fromage mozzarella réduit en

sodium avec les mêmes les propriétés techno-fonctionnelles et le goût du fromage.

Le chapitre 2 a permis de mettre en lumière les limites de la réduction du sodium dans le

fromage mozzarella salé en saumure. Les résultats ont montrés que la concentration en

solides totaux dans la saumure avait généralement un impact plus important sur la

composition des fromages que la nature des sels. En raison des liens étroits entre la

composition d’un fromage et ses propriétés fonctionnelles, les différences de compositions

(humidité, cendres) entre les fromages se sont reflétées sur les propriétés du fromage,

particulièrement sur sa fermeté. L’utilisation de MgCl2 a entraîné une augmentation de

l’humidité du fromage ce qui a profondément influencé sa composition et son profil de

texture. Les activités microbiologiques et enzymatiques n’étaient majoritairement pas

influencées par les conditions salines. Ainsi, les succédanés agiraient de façon similaire sur

l’environnent que le NaCl lors de l’entreposage des fromages. La substitution total du NaCl

par du KCl et le mélange de sels 50/50 NaCl/KCl (force ionique) ont permis de produire un

fromage mozzarella réduit en sodium ayant des caractéristiques biochimiques et

fonctionnelles comparables à un fromage mozzarella régulier. Le petit volume des

fromages et la longue période de saumurage ont entraîné la diffusion d’une grande quantité

de sels dans les différents fromages.

Dans le but de valider l’impact des différents sels sur des bactéries lactiques thermophiles,

des caillés modèles de type mozzarella ont été produits, inoculé avec des souches

différentes de celles utilisés au chapitre 2 et salés avec 12 conditions salines du chapitre 2.

Toutefois, le salage a été fait directement dans le caillé et non par saumurage. Pour une

période d’entreposage de 19 jours, les résultats ont montré l’absence de l’influence des

conditions salines sur la croissance des streptocoques M8 et que les lactobacilles SR-X

seraient potentiellement plus sensibles à la présence de KCl. L’utilisation de succédanée

modulerait le pH initial des caillés, car le MgCl2 abaisse de pH initial et le KCl tend à faire

augmenter le pH initial des caillés. Toutefois, ces variations de pH par rapport au témoin

NaCl n’auraient pas affecté les activités microbiologiques et enzymatiques durant

l’entreposage des caillés.

La dernière partie avait pour objectif d’évaluer l’impact de 4 conditions salines sur la

composition physico-chimiques, sur l’évolution microbienne et de la protéolyse, sur des

propriétés fonctionnelles du fromage mozzarella et d’évaluer l’impact des 4 conditions

salines sur les propriétés sensorielles du fromage mozzarella frais et utilisés dans un

aliment complexe (pizza) durant une période d’entreposage de 28 jours. Le salage par

saumurage a entraîné des gradients de sels dans les fromages et les sels ont diffusé à travers

la matrice pour tendre vers un équilibre après 28 jours d’entreposage. Il a été possible de

diminuer significativement la teneur en sodium dans les fromages en remplaçant

partiellement le NaCl par du KCl sans affecter les différentes propriétés fonctionnelles des

fromages. La simple diminution de la teneur en NaCl dans la saumure n’a pas fait diminuer

la teneur en sodium dans le fromage. Encore une fois, les activités microbiologiques et

enzymatiques n’ont pas été influencées par les conditions salines. L’incorporation de KCl

pourrait entraîner l’apparition de défauts de goût dans le fromage frais. Toutefois, lorsque

celui-ci est utilisé dans un aliment plus complexe tel qu’une pizza, il serait possible de

masquer ces défauts de goût.

129

Perceptives de recherche

Les résultats des chapitres 2 et 3 ont permis d’identifier certaines limites dans l’utilisation

de succédanés du NaCl ainsi que du salage du fromage par saumurage. La taille des

fromages et le temps de saumurage, ainsi que la teneur en solides totaux de la saumure sont

des facteurs importants influençant la quantité de sel qui va se retrouver dans le fromage à

la fin de l’étape de saumurage. De plus, la méthode de salage par saumurage a provoqué un

gradient de sel dans le fromage. Les résultats de composition et de propriétés fonctionnelles

auraient pu être différents si le salage s’était effectué sur le grain avec ou sans une brève

étape de saumurage. De plus, une absence de gradient de sel aurait peut-être permis de tirer

des conclusions différentes sur les caractéristiques gustatives du fromage, particulièrement

pour l’intensité du goût salé. Il serait très intéressant d’évaluer le potentiel de mélanges de

NaCl et de KCl lors de salage sur le grain. De plus, il serait intéressant de suivre la

diffusion des différents sels dans le fromage en fonction du temps (en saumure et sur le

grain).

Il a été possible de produire un fromage mozzarella ayant des caractéristiques physico-

chimiques et techno-fonctionnelles comparables à un fromage mozzarella salé avec du

NaCl. Toutefois, la présence de KCl aurait des effets sur les caractéristiques gustatives du

produit. Ces défauts pourraient être masqués lorsque le fromage est utilisé comme

ingrédients dans un aliment complexe. Dans le cas présent, des pizzas ont été réalisées avec

le fromage C dont la diminution de sodium et l’augmentation en potassium étaient les plus

importantes. Bien que de fermes conclusions concernant la similarité des fromages sur une

pizza n’ont pu être tirées, il serait intéressant de répéter l’expérience avec ce même

fromage, mais aussi avec d’autres fromages mozzarella réduits en sodium contenant moins

de KCl (que le fromage C).

130

Bibliographie

AFSSA, (2007) Rapport Sel : Évaluation et Recommandations, [en ligne]

http://www.afssa.fr/Documents/NUT-Ra-SelEN.pdf, (consulté le 29 octobre 2009).

Aly, M. E. (1995). An attempt for producing low-sodium Feta-type cheese. Food

Chemistry, 52, 295-299.

Amiot, J. Fournier, S., Lebeuf, Y., Paquin, P., Simpson, R. (2002) Chapitre 1 :

Composition, propriétés physicochimiques, valeur nutritive, qualité technologique et

techniques d’analyse du lait, Science et Technologie du lait : Transformation du lait,

Presses Internationales Polytechnique, Canada, p. 349-415.

Arilait Recherches (2004), Manuel du salage en fromagerie : Théorie et Pratique, ATLA,

Paris, 69 p.

Association of Official Analytical Chemists (AOAC), 2000, Official methods in analytic of

AOAC international, Chapter 33: Dairy products, Volume 2, 17ième edition, p. 69-82.

Ayyash, M. M., Shah, N. P. (2010). Effect of partial substitution of NaCl with KCl on

halloumi cheese during storage: chemical composition, lactic bacterial count, and organic

acids production. Journal of Food Science, 75, 525-C529.

Ayyash, M. M., Shah, N. P. (2011a). Effect of partial substitution of NaCl with KCl on

proteolysis of halloumi cheese. Journal of Food Science, 76, 31-C37.

Ayyash, M. M., Shah, N. P. (2011b). The effect of substituting NaCl with KCl on Nabulsi

cheese: chemical composition, total viable count, and texture profile. Journal of Dairy

Science, 94, 2741-2751.

Ayyash, M. M. and N. P. Shah (2011c). Effect of substitution of NaCl with KCl on

chemical composition and functional properties of low-moisture mozzarella cheese.

Journal of Dairy Science, 94(8), 3761-3768.

Ayyash, M. M. and N. P. Shah (2011d). Proteolysis of low-moisture mozzarella cheese as

affected by substitution of NaCl with KCl. Journal of Dairy Science, 94(8), 3769-3777.

Ayyash, M. M., Sherkat, F., Francis, P., Williams, R. P. W., Shah, N. P. (2011). The effect

of sodium chloride substitution with potassium chloride on texture profile and

microstructure of Halloumi cheese. Journal of Dairy Science, 94, 37-42.

Barbano, D. M., Yun, J. J., Kindstedt, P. S. (1994). Mozzarella cheese making by a stirred

curd, no brine procedure. Journal of Dairy Science, 77, 2687-2694.

131

Commission Canadienne du Lait, (2010), Consommation par habitant de produits laitiers,

[en ligne] www.dairyinfo.gc.ca/pdf/dconsumption.pdf (consulté le 10 octobre 2009).

Conseil de la transformation agroalimentaire et des produits de consommation (2009),

Guide de réduction du sodium pour l’industrie alimentaire, [en ligne]

www.foodtechcanada.ca/siteimages/Guide réduction du sodium pour l’industrie

alimentaire.pdf (consulté le 20 octobre 2010).

Demott, B. J., Hitchcock, J. P., Sanders, O. G. (1984). Sodium concentration of selected

dairy products and acceptability of a sodium substitute in Cottage cheese. Journal of Dairy

Science, 67, 1539-1543.

Dong, J.Y., Chen, L.J., Maubois, J.L., Ma, Y. (2009) Influence od medium-concentration

factor microfiltration treatment on the characteristics of low-moisture Mozzarella cheese,

Dairy Science and Techonology, 89, 139-154.

Eck, André (1987), Le fromage, Centre nationale interprofessionnel de l’économie laitière,

Lavoisier Tec Doc, Paris, 2e édition, 539 p.

FAO, Norme Codex pour le sel de qualité alimentaire, (CODEX STAN 150-1985), [en

ligne] www.codexalimentarius.net/download/standards/3/CXS_150f.pdf, (consulté le 24

mai 2010).

FAO, Norme Codex pour la Mozzarella, (CODEX STAN 262-2006), [en ligne]

http://www.codexalimentarius.net/web/index_fr.jsp, (consulté le 13 novembre 2009).

FAO, Norme pour les fromages non affinés, y compris le fromage frais (CODEX STAN

221-2001) [en ligne] http://www.codexalimentarius.net/web/index_fr.jsp, (consulté le 13

novembre 2009).

Farkye, N. Y., Kiely, L. J., Allshouse, R. D., Kindstedt, P. S. (1991). Proteolysis in

Mozzarella cheese during refrigerated storage. Journal of Dairy Science, 74, 1433-1438.

Farkye, N. Y., Madkor, S. A., Atkins, H. G. (1995). Proteolytic abilities of some lactic acid

bacteria in a model cheese system. International Dairy Journal, 5, 715-725.

Fitzgerald, E., Buckley, J. (1985). Effect of total and partial substitution of sodium chloride

on the quality of Cheddar cheese. Journal of Dairy Science, 68, 3127-3134.

Floury, J., Camier, B., Rousseau, F., Lopez, C., Tissier, J.P., Famelart MH., (2009) A

Reducing salt level in food: Part 1. Factors affecting the manufacture of model cheese

systems and their structure–texture relationships, LWT-Food Science and Technology, 42,

1611–1620.

Fregly, M.J. (1981) Sodium and potassium, Annual review of nutrition, 1, 69-93.

132

Gaucheron, F. (2004) Chapitre 25 : Dosage des principaux minéraux du lait et des produits

laitiers, Minéraux et Produits laitiers, Éditions TEC DOC, Paris, p. 565-583.

Guinee, T. P., Auty, M. A. E., Fenelon, M. A. (2000). The effect of fat content on the

rheology, microstructure and heat-induced functional characteristics of Cheddar cheese.

International Dairy Journal, 10, 277-288.

Guinee, T. P., Feeney, E. P., Auty, M. A. E., Fox, P. F. (2002). Effect of pH and calcium

concentration on some textural and functional properties of mozzarella cheese. Journal of

Dairy Science, 85, 1655-1669.

Guinee, T. P. (2004). Salting and the role of salt in cheese. International Journal of Dairy

Technology, 57, 99-109.

Guinee, T.P. and Fox, P.F. (2004) Salt in Cheese: Physical, Chemical and Biological

Aspects, Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology, Volume 1: General Aspects,

Third edition, Chapman Hall, p. 207-259.

Gunasekaranm S., Ak, M.M (2003). Cheese rheology and texture, 1st edition, CRC Press

LLC, Florida, USA, 512 p.

Guo, M. R., Gilmore, J. A., Kindstedt, P. S. (1997). Effect of sodium chloride on the serum

phase of Mozzarella cheese. Journal of Dairy Science, 80, 3092-3098.

Hassan, A., Johnson, M.E., Lucey, J.A., (2004) Changes in proportions of soluble and

insoluble calcium during the ripening of cheddar cheese, Journal of Dairy Science, 87,

p.854-862.

Hardy, J., (2004) Chapitre 19 : Le chlorure de sodium dans le lait et les produits fromagers,

Minéraux et Produits laitiers, Éditions TEC DOC, Paris, p. 619-643.

Karagözlu, C., Kinik, O., Akbulut, N. (2007). Effects of fully and partial substitution of

NaCl by KCl on physico-chemical and sensory properties of white pickled cheese.

International Journal of Food Sciences and Nutrition, 59, 181-191.

Katsiari, M.C., Voutsinas, L.P., Alichandis, E., Roussis, I.G. (1997). Reduction of sodium

content in Feta cheese by partial substitution of NaCl by KCl, International Dairy Journal,

7, 465-472.

Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Alichanidis, E., Roussis, I. G. (1998). Manufacture of

Kefalograviera cheese with less sodium by partial replacement of NaCl with KCl. Food

Chemistry, 61, 63-70.

Katsiari, M. C., Alichanidis, E., Voutsinas, L. P., Roussis, I. G. (2000a). Proteolysis in

reduced sodium Feta cheese made by partial substitution of NaCl by KCl. International

Dairy Journal, 10, 635-646.

133

Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Alichanidis, E., Roussis, I. G. (2000b). Lipolysis in

reduced sodium Feta cheese made by partial substitution of NaCl by KCl. International

Dairy Journal, 10, 369-373.

Katsiari, M. C., Alichanidis, E., Voutsinas, L. P., Roussis, I. G. (2001a). Proteolysis in

reduced sodium Kefalograviera cheese made by partial replacement of NaCl with KCl.

Food Chemistry, 73, 31-43.

Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Alichanidis, E., Roussis, I. G. (2001b). Lipolysis in

reduced sodium Kefalograviera cheese made by partial replacement of NaCl with KCl.

Food Chemistry, 72, 193-197.

Kindstedt, P.S. (1993a). Chapter 12: Mozzarella and Pizza Cheese, Cheese : Chemistry,

Physics and Microbiology, vol.2, Third Edition, edited by P.F.Fox, p. 337-362.

Kindstedt, P. S. (1993b). Effect of manufacturing factors, composition, and proteolysis on

the functional characteristics of Mozzarella cheese. CRC Critical Reviews in Food Science

and Nutrition, 33, p. 167-187.

Kindstedt, P. S., Kiely, L. J., Barbano, D. M., Yun, J. J. (1993). Proteolytic,

microstructural, textural, and functional changes during aging of low moisture Mozzarella

(pizza) cheese. International Dairy Journal, 3, 546-547.

Kindstedt, P. S., Yun, J. J., Barbano, D. M., Larose, K. L. (1995). Mozzarella cheese:

impact of coagulant concentration on chemical composition, proteolysis, and functional

properties. Journal of Dairy Science, 78, 2591-2597.

Kindstedt, P. S., Larose, K. L., Gilmore, J. A., Davis, L. (1996). Distribution of salt and

moisture in Mozzarella cheese with soft surface defect. Journal of Dairy Science, 79, 2278-

2283.

Kindstedt P.S. Rowney M., Poupas, P. (1999) Technology of cheesemaking : Technology,

biochemistry and functionality of pasta filata/pizza cheese, Chapter 7, 1st edition,, Scheffiel

Academic Press, CRC Press, England, p. 193-221.

Kindstedt, P. S. (2001). Moisture variations in brine-salted pasta filata cheese. Journal of

AOAC International, 84, 605-612.

Kindstedt, P. S., Zielinski, A., Almena-Aliste, M., Ge, C. (2001). A post-manufacture

method to evaluate the effect of pH on Mozzarella cheese characteristics. Australian

Journal of Dairy Technology, 56, 202-207.

Kindstedt, P. S. (2004a). Mozzarella cheese: 40 years of scientific advancement.

International Journal of Dairy Technology, 57, 85-90.

134

Kindstedt, P., (2004b) Pasta filata cheese, Cheese: chemistry, physics and microbiology,

Vol. 2, Third Edition, Amsterdam, Elsevier Academic Press, p. 251-277.

Lacroix, N., St-Gelais, D., Champagne, C. P., Fortin, J., Vuillemard, J. C. (2010).

Characterization of aromatic properties of old-style cheese starters. Journal of Dairy

Science, 93, 3427-3441.

Lefier, D., Grappin, R., Grosclaude, G., Curtat, G., (1987). Qualité gustattive et

nutritionnelle des gruyères hyposodés, Le Lait, 67 (4), 451-464.

Lindsay, R. C., Hargett, S. M., Bush, C. S. (1982). Effect of sodium/potassium (1:1)

chloride and low sodium chloride concentrations on quality of Cheddar cheese. Journal of

Dairy Science, 65, 360-370.

Lucey, J.A., Johnson, M.E., Horne, D.S., (2003) Invited Review: Persceptive on the basis

of the rheology and texture properties of cheesem Journal of Dairy Science, 86, 2725-2743.

McMahon, D. J., Oberg, C. J., McManus, W. (1993). Functionality of Mozzarella cheese.

Australian Journal of Dairy Technology, 48, 99-104.

McSweeney, P.L.H. (2004) Biochemistry of cheese Ripening: Introduction and Overview,

Aspects, Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology, Volume 1: General Aspects,

Third edition, Elvesier, Academic Press, Amsterdam, Chapman Hall, p. 347-360.

Melilli, C., Carcó, D. Barbano, D.M., Turmino, G., Carpino, S., Licitra, G. (2005)

Composition, microstructure and surface barrier layer development during brine salting,

Journal of Dairy Science, 88, 2329-2340.

Mietton, B., Gaucheron, F., Salün-Michel, F., (2004) Chapitre 16 : Minéraux et

transformations fromagères, Minéraux et Produits laitiers, Éditions TEC DOC, Paris,

p.471-563.

OMS (2002), Santé dans le Monde : Réduire les risques et promouvoir la Santé, [en ligne]

http://www.who.int/whr/2002/en/whr02_fr.pdf (consulté 23 octobre 2009).

Pastorino, A.J., Ricks, N.P.m Hansen, C.L., McMahon, D.J., (2003) Effect of calcium and

water injection on structure-function relationships of cheese, Journal of Dairy Science, 86,

105-113.

Reddy, K. A., Marth, E. H. (1993a). Composition of Cheddar cheese made with sodium

chloride and potassium chloride either singly or as mixtures. Journal of Food Composition

and Analysis, 6, 354-363.

Reddy, K. A., Marth, E. H. (1993b). Lipolysis in Cheddar cheese made with sodium

chloride, potassium chloride or mixtures of sodium and potassium chloride.

Milchwissenschaft, 48, 488-493.

135

Reddy, K. A., Marth, E. H. (1993c). Proteolysis in Cheddar cheese made with sodium

chloride, potassium chloride or mixtures of sodium and potassium chloride. Lebensmittel-

Wissenschaft und -Technologie, 26, 434-442.

Reddy, K. A., Marth, E. H. (1994). Sensory evaluation of Cheddar cheese made with

sodium chloride or mixtures of sodium and potassium chloride. Journal of Sensory Studies,

9, 187-204.

Reddy, K. A., Marth, E. H. (1995a). Lactic acid bacteria in Cheddar cheese made with

sodium chloride, potassium chloride or mixtures of the two salts. Journal of Food

Protection, 58, 62-69.

Reddy, K. A., Marth, E. H. (1995b). Microflora of Cheddar cheese made with sodium

chloride, potassium chloride, or mixtures of sodium and potassium chloride. Journal of

Food Protection, 58, 54-61.

Rowney, M.K., Roupas, P., Hickey, M.W., Everett, D.W., (1999) Factors affecting the

functionality of mozzarella cheese, Australian Journal of Dairy Science (54), 94-102.

Rowney, M.K., Roupas, P., Malcom, W.H., Everett, D.W., (2004) Salt-induced structural

changes in 1-day old Mozzarella cheese and the impact upon free oil formation,

International Dairy Journal (14), 809-816.

Roy, D., St-Gelais, D., Britten M., (1998). Contrôle des facteurs responsables de la qualité

du fromage Mozzarella. Agriculture et Agro-alimentaire Canada. Rapport final : période 0-

36 mois 58 p.

Ruban, M.A et Barbano, D.M., (1998) A model of mozzarella cheese making and browning

during pizza baking, Journal of dairy science, 81, 2312-2319

Salvat-Brunant, D., Maubois, J.L., Le Graët, Y., Piot, M, Maillard, M.B., Corre, C.,

Thierry, A. (1995). Extraction et analyse de la phase aqueuse de l’emmental à 4 stades

d’affinages, Lait, 75, 239-249.

Sihufe, G. A., Zorrilla, S. E., Rubiolo, A. C. (2006). Secondary proteolysis of Fynbo cheese

salted with NaCl/KCl brine and ripened at various temperatures. Food Chemistry, 96,

297-303.

Sack, F.M. (2001) Effects on blood pressure of reduced dietary sodium and the dietary

approaches to stop hypertention (dash) diet, The New England Journal of Medecin, 344 (1),

4-10.

St-Gelais, D., Doyon, G., Rolland, J.R., Goulet, J. (1991). Sugar and organic acid

concentrastions during ripening of Cheddar cheese-like products, Milchwissenschaft, 46,

288-291.

136

St-Gelais, D., Tirard-Collet, P. (2002) Chapitre 6 : Fromage, Science et Technologie du

lait : Transformation du lait, Presses Internationales Polytechnique, Canada, 349-415.

St-Gelais, D., Roy, D., Audet, P. (1998). Manufacture and composition of low fat Cheddar

cheese from milk enriched with different protein concentrate powders. Food Research

International, 31, 137-145.

Statistique Canada (Garriguet, D.,) (2007) Consommation de sodium à tous les âges,

Rapports sur la santé, vol. 18, no 2, mai 2007 Statistique Canada, no 82-003, [en ligne]

http://www.statcan.gc.ca/pub/82-003-x/2006004/article/sodium/9608-fra.pdf, (consulté le

1er octobre 2009).

Tunick, M. H., Malin, E. L., Smith, P. W., Holsinger, V. H. (1995). Effects of skim milk

homogenization on proteolysis and rheology of Mozzarella cheese. International Dairy

Journal, 5, 483-491.

Turcot, S., St-Gelais, D., Turgeon, S. L. (2002). Ripening of low fat Cheddar cheeses made

from milks enriched with phospholipids. Lait, 82, 209-223.

Upadhay, V.K., McSweeney, P.L.H., Magboul, A.A.A, Fox, P.F. (2004) Proteolysis in

cheese during ripening, Cheese, Chemistry, Physics and Microbiology, 3rd

edition, Elsevier

Academic Press, Amsterdam, p. 391-433.

Wang H.H., Sun, D.W., (2003) Assessment of cheese browning affected by baking

conditions using computer vision, Journal of Food Engineering, 56, 339–345.

Zorrilla, S. E., Rubiolo, A. C. (1994a). Modelling NaCl and KCl movement in Fynbo

cheese during salting. Journal of Food Science, 59, 976-980.

Zorrilla, S. E., Rubiolo, A. C. (1994b). Fynbo cheese NaCl and KCl changes during

ripening. Journal of Food Science, 59, 972-975.

Zorrilla, S. E., Rubiolo, A. C. (1999). Sensory analysis during ripening of Fynbo cheese

salted with NaCl/KCl brine. Food Science and Technology International/Ciencia y

Tecnologia de Alimentos Internacional, 5, 251-254.

137

Annexe A

Le tableau A.3.1 présente le poids moléculaire des sels utilisés et des ions composants les

différents sels. Le tableau A.3.2 présente la proportion de chaque ion composant les trois

différents sels utilisés. La proportion de chaque élément (Na, K, Mg et Cl) a été calculée en

considérant que les substances sont pures.

Tableau A.1 : Poids moléculaire d’éléments et de sels

Élément Poids Moléculaire

g/mol

Sodium (Na) 22,98977

Magnésium (Mg) 24,305

Chlore (Cl) 35,453

Potassium (K) 39,0983

Calcium (Ca) 40,08

NaCl 58,443

KCl 74,551

MgCl2 95,211

Tableau A.2 : Pourcentage de chaque composante d’un sel

NaCl KCl MgCl2

% Cl 60,66 47,56 74,47

% Na 39,34 - -

% K - 52,44 -

% Mg - - 25,53

138

Exemples de calcul pour le pourcentage de sel :

Exemple 1 :

Condition saline A : 100 % NaCl

Teneur en Cl dosée : 195 mg/L

Facteur de dilution (FD) de l’échantillon : 55

% sel = [(Taux de Cl- (mg/L) x proportion de Na)/10] x FD x 1000

proportion du Cl- dans le sel

% sel = [(195 x 1)/10] x 55 x 1000 = 1,77 % de sel

0,607

Exemple 2 :

Condition saline E : mélange 75 % NaCl et 25 % KCl, sur base ionique

Teneur en Cl dosée : 195 mg/L

Facteur de dilution (FD) de l’échantillon : 55

% sel = [(Cl- x portion Na)/10] x FD x 1000 + [(Cl

- (mg/L) x (1-Na))/10] x FD x 1000

proportion du Cl- dans le sel proportion du Cl

- dans le sel

% sel = {[(195 x 0,75)/10] x 55 x 1000} + {[(195 x (1-0,75))/10] x 55 x 1000} = 1,89 %

0,607 0,4756

139

Annexe B : Commentaires des juges dégustateurs

Ci-dessous, les commentaires (bruts) donnés par les 20 juges dégustateurs lors de l’analyse

sensorielle des fromages mozzarella (frais) selon l’intensité de la différence du goût de sel

et du défaut de goût.

Produit 1 : Fromage A (témoin)

MOINS FERME, très granuleux, C'est bon !!!!!!!! Encore! plus ferme, moins amère

herbeux, moins sale, drôle de goût, 311 me semble moins salé (fade), Fade, moins salé que

le témoin, Granuleux et très salé, COMPLETEMENT DIFFERENT, 311 amertume,

amertume plus intense, moins cassant, 311 moins salé que T, texture plus sèche, 311 moins

salé, moins salé. J'aime, 311: odeur moins intense, texture plus molle, Semble moins salé,

Échantillon légèrement plus sale que ref, très salé, 025 plus dur que témoin.

Produit 2 : Fromage B (75 % NaCl, 25 % KCl)

SENT YOGOURT NATURE AVEC ACIDITE MOINS FERME, 247 plus caoutchouté,

plus amer, arrière gout, amertume, Texture moins ferme que témoin, 494 pas salé,

texture élastique, plus élastique, plus salé, plus salé, plus mou que T, léger gout amer,

moins salé que le témoin, granuleux, 494 moins amer mais plus acide, acidité, plus mou que

témoin, moins acide, amer, arrière-gout acide étranger, 494 plus farineux, moins salé,

difficile à identifier. Métallique?, 494: odeur lactée, texture de l'échantillon plus ferme que

la ref, 463 plus salé que t, différence texture, 463 est plus ferme, moins salé et plus ferme

que le témoin.

Produit 3 : Fromage C (50 % NaCl, 50 % KCl)

Goût pas salé, texture plus caoutchouteuse, 139 moins salé, Moins acide que témoin, 762

moins salé et texture granuleuse, Beaucoup moins salé, goûte l’étable, vraiment très salé:

désagréable, moins salé que T, amer, métallique KCl, plus salé que le témoin, moins

salé, 762 plus ferme et cassant, moins amer, DROLE DE GOÛT, métallique et amer, plus

mou et moins cassant, amer, 762 moins salé et moins ferme, goût d’étable en finale..., très

sale texture différente, amertume, métallique, granuleux, comme pas le même goût de sel

140

mais bon, le témoin est très salé, Semble plus salé, Échantillon moins salé, léger gout

d'ammoniaque, pas très bon au goût, amer

Produit 4 : Fromage D (saumure à 15 % de NaCl)

Gout plus doux en sel, 800 est amer, amertume arrière gout ???, texture + molle. Saveur

moins salée, 213 est plus salé et moins ferme, gout de fleuri, texture plus souple, fade au

goût, 213 Fade au flairage, légèrement plus salé, Goûte un peu plus salé, L'échantillon est

plus mou que le témoin, moins ferme, granuleux, 213 moins amertume, manque flaveur de

lait frais, FADE, T est plus amer et moins salé, texture plus sèche, granuleux, 213: texture

plus souple, Trop salé, Échantillon fade, Semble moins salé et plus fade, Échantillon moins

salé, plus caoutchouteuse, moins salé, plus caoutchouteux,

500 est peu goûteux, 500 semble un rien moins salé, peu salé

141

Annexe C : Test de comparaison des fromages sur une

pizza

Méthodologie : Paramètres de conception des pizzas :

Pâte : une pâte du commerce étirée manuellement pour former une pizza ronde de 12˝ (31

cm de diamètre)

Quantité de sauce à pizza : 75 ml de sauce (Gustosso original)

Quantité de peperonni : 31 tranches, disposées pour former 4 cercles de 11, 9, 7 et 4

tranches de peperonni (Mike’s)

Quantité de fromage : 125 g de fromage râpé le jour même de l’analyse.

Paramètre de cuisson :

Température du four : 275 °C

Temps de cuisson : 9 minutes

Temps de repos avant évaluation : 2 minutes

Pizza cuite sur une plate de cuisson pour pizza en aluminium (marque Sans Nom).

Les pizzas ont été cuites en paires pour un même fromage de telle sorte que les pizzas d’un

même fromage ont été cuites en même temps. L’ordre de cuisson était aléatoire.

Tableau C.1 : Identification des pizzas

Identification de la pizza Ingrédients

A 100 % NaCl – saumure à 20% (p/p)

A + p 100 % NaCl + peperonni

B 75% NaCl – 25% KCl

B + p 75% NaCl – 25% KCl + peperonni

C 50 % NaCl – 50 % KCl

C + p 50 % NaCl – 50 % KCl + peperonni

D 100 % NaCl – saumure à 15% (p/p)

D + p 100 % NaCl + peperonni

Identification : lettre du fromage (voir tableau 4.1), si viande, + p (peperonni).

142

Grille d’évaluation qualitative :

Qualité et quantité des filaments de fromages étirés :

1. < 3

2. 3 -5

3. > 5

Formation d’huile libre à la surface :

1. Aucune

2. peu

3. Beaucoup, présence de poche d’huile visible

Fonte :

1. non fondu/non fusionné

2. pas complètement fondu

3. bien fondu/bien fusionné (côte cible)

4. trop fondu/trop fusionné

5. trop fondu/trop fusionné/trop coulant

Tendreté :

1. Ferme

2. Mi-ferme

3. Tendre qui ne doit pas se désintégrer rapidement

4. Trop tendre

5. Beaucoup trop tendre

Saveur globale :

4) Neutre (cible)

5) Trop huileux

6) Trop salé

7) Pas assez salé

8) Présence de goût étrange léger

9) Présence de défaut de goût

Analyses statistiques

Les tests ont été effectués avec les fromages des productions 3 et 4. Un plan factoriel a été

utilisé pour le pourcentage de brunissement et d’huile libre ainsi que pour l’étirement. La

procédure GLM a été utilisée pour l’analyse statistique à l’aide du logiciel SAS (P≤0,05).

143

Résultats et discussion Les tableaux C.2. et C.3 présentent les grilles d’évaluation des fromages mozzarella sur des

pizzas après cuisson avec les fromages des productions 3 et 4.

Tableau C.2 : Grille d’évaluation des fromages mozzarella après cuisson (production 3).

Pizza

Zone de Brunissement Filaments

Étendue Diamètre Étirement Quantité/Qualité

(%) (cm) (cm) (Fils et/ou rubans)

A 20

0,6 x 1,0

20 Fils - 2 2,5 x 3,3

A+p 15

0,4 x 0,7

20-35 Ruban -2 1,0 x 2,5

B 15

0,5 x 0,5

15-18 Fils - 2 1,5 x 3,0

B+p 20

0,5 x 0,5

15-32 Fils - 2 2,0 x 3,0

C 40

0,5 x 1,0

25-35 Fils - 2 0,8 x 2,0

C+p 30

0,7 x 1,1

17-nov Fils - 2 2,0 x 2,5

D 20

1,0 x 1,0

15-24 Fils - 3 2,0 x 3,7

D+p 50

0,7 x 1,2

30-40 Fils - 3 2,0 x 4,0

Pizza Huile libre

% Fonte Tendreté Saveur globale

A 30 3 2 1

A+p 30 3 2½ 1

B 50 2½ 3 1

B+p 35 2 2 1

C 50 2½ 2 1- très léger goût métallique(5)

C+p 60 2½ 2 1-léger goût métallique (5)

D 60 2½ 3 1

D+p 20 2½ 3 1 - goût de viande bien

présent.

144

Tableau C.3 : Grille d’évaluation des fromages mozzarella après cuisson (production 4).

Pizza

Zone de Brunissement Filaments

Étendue Diamètre Étirement Quantité/Qualité

(%) (cm) (cm) (Fils et/ou rubans)

A 60 0,5 x 0,7

20-30 Rubans - 3 1,0 x 2,0

A+p 30 0,5 x 0,5

16-40 Rubans - 2 0,5 x 2,30

B 50 0,5 x 0,5

30 Rubans - 3 0,7 x 2,0

B+p 40 0,6 x 0,8

30-40 Rubans - 3 1,0 x 1,5

C 55 0,8 x 0,5

30-50 Fils - 3 1,5 x 2,0

C+p 45 0,5 x 0,5

15-20 Fils – 1 et 2 1,5 x 2,0

D 75 0,7 x 1,0

15-20 Fils - 2 1,0 x 1,5

D+p 50

0,5 x 0,5

15-20 Fils - 3 2,5 x 3,0

grandes zones

Pizza Huile libre

% Fonte Tendreté Saveur globale

A 40 3 3 1 tend vers 3

A+p 30 3 3 1 tend vers 3

B 60 3 2½ 1

B+p 40 2½ 2½ 1+peperonni

C 40 2¾ 3 1 + léger goût métallique

(5)

C+p 35 2¾ 2¾ 1 + léger goût métallique

(5)

D 60 2¾ 2½ 1

D+p 70 2¾ 2½ 1

Le tableau C.4 présente le pourcentage moyenne de brunissement de la surface des pizzas

et de l’étendue de l’huile à la surface (huile libre) ainsi que la hauteur moyenne de

145

l’étirement des fromages (test de la fourchette). Il n’y a pas eu de différence significative du

taux de brunissement, de l’huile libre et de l’étirement dur fromage (voir tableau C.5).

Tableau C.4 : Taux de brunissement, de l’huile libre et de l’étirement de fromages

mozzarella sur des pizzas

Conditions

Brunissement Huile libre Étirement

Moyenne ESM* Moyenne ESM Moyenne ESM

% % cm

A 40 9 35 11 23 5

A + p 22,5 9 30 11 28 5

B 32,5 9 55 11 23 5

B + p 30 9 37.5 11 29 5

C 47,5 9 45 11 35 5

C + p 37,5 9 47.5 11 16 5

D 47,5 9 60 11 19 5

D + p 50 9 45 11 26 5 *ESM : Erreur standard sur la moyenne

Tableau C.5 : Effets de différentes conditions salines sur le taux de brunissement, l’huile

libre et l’étirement des fromages mozzarella sur des pizzas.

Source df Carré moyen

Brunissement Huile libre Étirement

Modèle 8 462,54 189,84 70,32

Erreur 7 155,13 232,14 49,7

Valeur F - 2,98 0,82 1,41

Pr > F - 0,0839 0,6113 0,3303

Aucune différence significative (P > 0,05) n’a été observée entre les quatre fromages pour

l’étendue du brunissement et de l’huile libre ainsi que pour la hauteur moyenne de

l’étirement. Toutefois, en raison de la variabilité entre les répétitions et le petit nombre de

répétition, il est difficile d’établir de solides conclusions. Tout comme les tests de

l'évaluation sensorielle (voir chapitre 4), il y a beaucoup de variations entre les répétitions.

146

Ainsi pour la 3ième

répétition, les pizzas avec du fromage D avaient une faible zone de

brunissement, tandis qu'à la répétition 4, l'étendue de la zone de brunissement de ces pizzas

était élevée. Pour les autres pizzas, l'étendue des zones de brunissement était

qualitativement similaire. La couleur du brunissement globale n’a pas été évaluée de façon

quantitative. Seulement l’étendue des zones de brunissement a été évaluée. Les pizzas avec

de la viande présentaient généralement des zones de brunissement moins importantes que

les pizzas sans viande. De plus, les pizzas avec viande présentaient une qualité de fonte

légèrement moindre que son homologue sans viande. La présence du pepperoni ralentirait

le transfert de la chaleur du four vers le fromage à travers la pâte et la sauce à pizza. Un

temps de cuisson supérieur aurait pu permettre de pallier cette différence, mais le temps de

cuisson globale aurait été supérieur à la pizza sans fromage, ce qui aurait pu influencer les

résultats.

L’expulsion d’huile augmente avec l’augmentation du taux de matière grasse, une

augmentation de la protéolyse et/ou en fonction du temps d’entreposage et avec la

diminution de la quantité de chlorure de sodium incorporé dans le caillé (Kindstedt, 1993a).

Les fromages avaient une composition (matière grasse, humidité, sel) et une protéolyse

généralement similaire à l’exception de la teneur en sodium et en potassium. Toutefois, le

fromage D avait tendance à avoir une expulsion de l'huile à la surface supérieure aux autres

fromages. En raison des facteurs de composition similaire du fromage témoin A et le

fromage D, l’augmentation de l’expulsion de l’huile libre est difficile à expliquer. Seule la

capacité d’étalement plus élevé pour ce fromage aurait peut-être influencé la capacité de

rétention de la matière grasse. La structure de la matrice fromagère perdrait de la force et de

sa capacité émulsifiante lorsque le fromage s’étale sous l’effet de la chaleur. Le fromage

aurait alors plus de difficulté à retenir la matière grasse à l’intérieur de la matrice lors de la

cuisson de la pizza. Par un plus grand étalement, la force de rétention serait diminuée et

ainsi donc entraînerait la présence de plus d’huile libre à la surface de la pizza.

L'étirement du fromage à la fourchette tendait à être plus faible pour le fromage C (un peu

plus cassant). Le fromage C avait tendance à faire plusieurs fils minces de fromage tandis

que le fromage A ou B formait préférentiellement des rubans (filaments de fromage minces

147

et larges) en nombre moindre que C. La teneur en solides totaux plus élevée pour le

fromage C aurait diminué la capacité de ce fromage à faire de très longs fils de fromage

avant de se briser (15 cm pour C vs 40 cm pour B ou A). Il n’a pas été possible de valider

l’effet de l’augmentation de la protéolyse au cours de l’entreposage sur l’étirement du

fromage, car les tests ont été effectués seulement sur un seul jour d’analyse. Le test de la

fourchette possède ces limites. Les résultats peuvent différer selon les manipulateurs et la

qualité de répétitivité d'un même mouvement et d'une force utilisée d'un échantillon à

l'autre. Dans le but de minimiser les variations, une seule personne a été entraînée a

effectuée les tests.

Le goût du fromage était neutre, ni fade, ni trop salé. L'utilisation de KCl pour remplacer

complètement le NaCl donnerait des fromages trop mous et favoriserait l’apparition de

saveur indésirables et amères (Guinee et Fox, 2004; Lindsay et al. 1982 ; Fitzgerald et

Buckley, 1985). Dans notre cas, le plus haut taux de remplacement était de 50 %. Les

analyses sensorielles sur du fromage seul avaient montré qu’il y avait une différence du

défaut du goût en comparaison avec le témoin A. Lorsque le fromage était utilisé dans un

aliment complexe, ce défaut de goût s’atténuait. Seul le fromage C présentait un goût

légèrement métallique en raison de la présence de KCl, mais cette petite différence de goût

était masquée par la viande dans la pizza avec pepperoni. Ces observations ont aussi été

remarquées lors du test de similitude avec des pizzas pepperoni et fromage mettant en

comparaison le fromage A et le fromage C (voir chapitre 4, section 4.4.4).

Conclusion En général, les caractéristiques des pizzas étaient peu influencées par le type de fromage

utilisé. Le fromage C montrait une tendance à être plus cassant et à avoir un étirement un

peu moins élevé que les autres fromages. Le fromage D (saumure réduite à 15 %) tendait à

avoir une moins bonne capacité de rétention de la matière grasse que les autres fromages.

Le goût « métallique », provenant de la forte présence de KCl, était léger pour la pizza

(sans viande) produite avec le fromage C (50 % NaCl/50 % KCl). Ce goût « métallique » a

été masqué par la présence de viande (pepperoni). Toutefois, en raison de la grande

variabilité entre les répétitions, il aurait été préférable de réaliser plus d'échantillons

148

(pizzas) par fromage, avec et sans viande, pour une même répétition et effectuer les

évaluations sur plus de répétitions.

Ainsi, la substitution partielle du NaCl par du KCl n’influencerait pas significativement les

propriétés fonctionnelles du fromage mozzarella lorsque celui-ci est utilisé comme

ingrédient dans une préparation culinaire tel que la pizza. De plus, lorsque le fromage est

utilisé avec d’autres ingrédients, il serait possible de masquer le goût métallique apporté par

le KCl.

149

Annexe D

Équation de l'estimation de la prise de sel (NaCl) dans un fromage salé par

saumurage (Mietton et al. 2004) :

S = 2C * (A/V) * ((D*t)/π)½

S = Concentration en sel (%) dans le fromage par rapport la teneur en eau du fromage

(rapport sel/humidité).

C = Concentration en sel (%) dans la saumure.

A = Surface du fromage, en cm2.

V = Volume du fromage, en cm3.

t = durée du salage, en heures ou en jour.

D = coefficient de diffusion (caractéristique à un fromage).

Le coefficient D est la capacité du soluté à migrer dans le produit. Il dépend de a

composition de la pâte, principalement la teneur en humidité et en gras dans le fromage,

ainsi que la structure (homogène, hétérogène ou anisotrope). Le coefficient D dépend aussi

de la température (Hardy, 2004).

À l'exception de la durée du salage et le rapport surface volume, les conditions pour la prise

de sel étaient estimées similaires entre les fromages du chapitre 2 et ceux du chapitre 4.

Rapport surface/volume

Fromage du chapitre 2 :

Surface totale = longueur x largeur x nombre de surface

Surface totale = (12,25 x 10,5 x 4) + (10,5 x 10,5 x 2) = 735 cm2

150

Volume = longueur x largueur x hauteur

Volume = 12,25 x 10,5 x 10,5 = 1350,5625 cm3

A/V = 735/1350,5635 = 0,544

Fromage du chapitre 4 :

Surface totale = longueur x largeur x nombre de surface

Surface totale = (25,5 x 10,5 x 4) + (10,5 x 10,5 x 2) = 1291,5 cm2

Volume = longueur x largueur x hauteur

Volume = 25,5 x 10,5 x 10,5 = 2811,375 cm3

A/V = 1291,5/2811,375 = 0,459.

Ainsi donc, en raison de la diminution du rapport surface/volume, la prise de sel des

fromages du chapitre 4 devraient théoriquement être moins élevée que la prise de sel des

fromages du chapitre 2.