La Fermentation lactique
La fermentation lactique est un phénomène biologique dans lequel le lactose est transformé en acide lactique par les microorganismes que nous venons d’énumérer.
Ces organismes produisent un endoferment, la lactase, qui scinde le lactose en glucose et en galactose. Ces monoses, d’après NEUBERG, s2 transposent en des formes biologiquement attaquables : hexoses-phosphates. Il y a destruction des chaînes carbonées et obtention de corrs en C* dans lesquels le méthylglvoxal, ou
aldéhyde pyruvique domine. Finalement la glyoxalase ou aldéhydo-mutase, autre enzyme, fixe une molécule d’eau sur le méthylglyoxal et forme de l'acide lactique. BAUMGARTEL (4) ; DIKOFF (17).
Au point de vue chimique cette fermentation peut s’écrire de la facon suivante :
C2 H>: O!! en H2 O Le CS H'° O5 Je CS H': OS
lactose Er glucose galactose
Ci He O° + 2H: O he ot
glucose n— aldéhyde pyruvique
O0 CH—CO—C,,+HO0 + CH —CHOH —COOH aldéhyde pyruvique acide lactique
Cette fermentation est provoquée de la facon la plus pure, c'est-à-dire sans grandes quantités de produits secondaires par le Streptococcus laetis et le Strep'ococcus cremoris et les thermobacetéries. Avec des cultures pures de ces microorganismes on obtient jusqu'à 98 ®, de la quantité d'acide lactique calculée théoriquement. |
La quantité d'acide formé ne dépend pas seulement de l’espèce mais également de la race bactérienne, de la composition du lait et de la température à laquelle a lieu la fermentation.
Les streptocoques lactiques produisent au maximum 0,6 à 0,8 % d'acide lactique ; les Thermobactéries 1,2 à 1,9 ®, ; d’après certains auteurs elles en donneraient jusqu'à D DR AO NU de
SvANBERG a trouvé des pH allant de 3,95 à 4,21 ; Vax Dar de 3,99 à 4,29. WEIGMANN (87).
L'acide lactique ordinaire ou acide x - oxypropionique CHF- CHOH - COOH, existe sous trois formes : gauche, droit et inactif.
Dans le lait spontanément acidifié on trouve ordinairement la forme inactive ; d’autres organismes produisent les formes telles que nous les avons indiquées dans leur classification.
Le signe optique de l’acide lactique formé est indépendant de la structure stéréochimique du sucre consommé et ORLA JENSEN pense que la production d’un acide donné est une fonction spécifique du germe considéré et que la production de chacun des acides est le fait d’une diastase particulière.
Les proportions respectives, dit MonvorsiN (49), d’acide droit ou gauche dépendent de la température à laquelle se fait la fermentation : le lait aigri à la chambre contient surtout du droit ; à 370 principalement de l'acide racémique, avec un excès de gauche. Ce fait est dù à la prédominance de l’espèce bactérienne qui pullule le plus facilement à la température indiquée.
La teneur en lactose du lait étant en moyenne de 4,6 %, il est clair que, lors de l’acidification du lait tout le sucre n’est pas transformé. La cause réside en ceci qu'une concentration déterminée d'acide lactique inhibe l’action des bactéries et les met en état latent. ORLA JENSEN (56) dit à ce propos que ces bactéries, encore davantage que la plupart des autres microorganismes, ont une existence qui, en quelque sorte, les mène fatalement au suicide.
L’acide lactique agit sur les microorganismes de deux façons : d’une part par sa partie dissociée, donc par la concentration des ions H qui correspond à sa dissociation, d'autre part, par sa partie non dissociée ; donc l’acide lactique lui-même est un poison pour les microorganismes.
La limite de résistance des bactéries lactiques est pour un pH de 3,7 à 3,4. La limite en acide non dissocié c’est-à-dire où commencent les effets toxiques pour les bactéries est pour les streptocoques
D une concentration de 0,01 normale En pour les Thermobac-
, N re téries 0,1 normale (+) Sa sensibilité s'étend d’abord sur la
croissance des bactéries, puis sur leur ferment, de façon que si la multiplication des bactéries se trouve arrêtée, l’enzyme continue encore à former de l'acide jusqu'au moment déterminé où cette activité se trouve elle aussi entravée.
De même qu'il y a un maximum de concentration d’acide,
il existe un optimum où les bactéries se développent le mieux.
L’optimum d’acidité pour les streptocoques est de 0,04 x 10° à 0210 pour les Thermobactéries il est trois fois plus fort.
Dans le lait amphotère ou même alcalin la vitesse de multiplication des bactéries est fortement réduite. À 180 C cette diminution est plus importante qu’à 35° C.
L’optimum de température ne correspondant pas toujours à l’optimum de formation d’acide. La température à laquelle peut être formée la plus grande quantité d’acide peut se trouver un peu plus basse que la température à laquelle a lieu le plus fort développem?nt d?s bactéries. Le Streptococcus thermophilus pousse le plus rapidement à 40° C, mais forme la plus grande quantité d’acide entre 309 et 350 C.
Les ferments lactiques n'existent que rarement dars le lait fraîchement trait ; ils y sont apportés par les poussières de l'air. Dans les endroits éloignés des hahitatiuns où aucune matière ne peut servir à leur eatretien, ils sont rares. En haute montagne, d’après les recherches de STAFFE (78), les producteurs d’acide diminuent de 40 %, les colibacilles accusent une diminution de 70 ?/, et les producteu s de gaz anaérobies de 22 %,. Le lait de vache aux hautes altitudes se conserve mieux, l’acidification se faisant plus lentement qu’en plaine.
Les recherches entreprises par BANG (2) démontrent que l'intestin des pores alimentés avec des produits laitiers contient un nombre important de bactéries lactiques.
Les étables constituent des centres de développement de ces bactéries. L'élevage de porcs peut donc, dans certaines condition, exer.er une influence favorable sur le lait en agissant comme agent de recrutement des bactéries lactiques.
Au Danemark, la présence, à côté des beurreries, d'installations d'élevage d? pores nourris avec le petit-lait et le babeurre est une des conditions de la qualité du beurre danois reconnu comme l’un des meilleurs.
D'après ORLA JENSEN, OTTE et SNoG-KJAER (5), les véritables bactéries lactiques ont des exigences en vitamines pour leur développement.
Elles demandent une substance thermostable et alcaline ; celle-ci
est absorbée par du charbon activé, à toutes les co centrations en ions H daas la série acide, et, comme la lactoflavine, elle est facilement éliminée par lavage à l’aide de la pyridine et de l’alcool méthylique. Cette substance a une influence favorable sur la croissance des ferments et peut donc être considérée comme identique à l'acide pantothénique qui est le composant principal du bios. De nombreux faits semblent indiquer que cet activateur intervenant dans le lait est identique à la vitamine B' ce qui signifie que la vitamine B° doit être constituée de bios et de lactoflavine.
Les bactéries lactiques exigent la lactoflavine en quantités variables en supplément du bios. Les formes en bâtonnets demandent 0,5 mgr de lactoflavine par litre, tandis que les streptocoques n'en exigent qu'une quantité moindre.
Le glutathion ne peut pas remplacer la lactoflavine comme activateur des ferments lactiques.
Il est possible de mesurer divers produits en les additionnant à du lait traité au carbone et en titrant l’acide formé après ensemencement avec une bactérie lactique convenable.
Si-on veut déceler le bios, la lactoflavine doit être ajoutée au lait traité au charbon activé. Si la teneur en lactoflavine doit être déterminée, le lait traité sera additionné de bios.
Obtention de l'acide lactique par la fermentation.
On fait fermenter le glucose par des ferments lactiques sélectionnés. Mais, comme nous l’avons dit précédemment, la fermentation s’arrête lorsque le taux d’acide atteint un certain chiffre ; il est donc nécessaire de neutraliser cet acide au fur et à mesure de sa formation. On additionne les cultures de craie pulvérisée. On les place à 350 C et on les agite de temps en temps. Il y a formation de lactate de calcium qui reste en dissolution dans la liqueur. À la fin de la formation on fait cristalliser le sel de calcium et, par traitement avec l'acide sulfurique, on obtient du sulfate de calcium qui précipite et de l'acide lactique en dissolution.
