Le fermenteur et bioréacteur de laboratoire LAMBDA MINIFOR permet un contrôle et une surveillance précis des fermentations traditionnelles en co-culture
Le qymyz (koumiss) est une boisson fermentée traditionnelle d’Asie centrale à base de lait de jument cru, appréciée pour ses probiotiques et sa faible teneur en alcool. Il est généralement fabriqué par fermentation spontanée à l’aide de bactéries lactiques (LAB) et de levures, mais sa qualité varie en raison du lait non pasteurisé et de la diversité de la microflore locale.
Pour améliorer la cohérence, des chercheurs du Kazakhstan et de la France ont utilisé la microbiologie prédictive pour étudier les interactions microbiennes à l’aide du fermenteur de laboratoire et du bioréacteur LAMBDA MINIFOR, en se concentrant sur le comportement de la levure Kazachstania unispora aux côtés de bactéries lactiques dans différentes conditions.
Pourquoi étudier la fermentation Kumis à l’aide du fermenteur et du bioréacteur LAMBDA MINIFOR ?
Comprendre les interactions microbiennes dans la fermentation de Kumis peut aider à :
- Optimiser les processus de production
- Améliorer l’uniformité et la sécurité
- Améliorer le potentiel probiotique des aliments fonctionnels modernes
Cependant, les systèmes de co-culture sont complexes et nécessitent un contrôle environnemental précis pour étudier avec précision la dynamique microbienne, ce qui fait du bioréacteur LAMBDA MINIFOR un outil de recherche idéal.
Principaux acteurs microbiens de la fermentation du Kumis
L’étude s’est concentrée sur :
- Les bactéries lactiques (LAB) telles que Lactobacillus casei et Lactobacillus kefiri, qui sont responsables de la fermentation et de l’acidification du lactose.
- Les levures, en particulier Kazachstania unispora (anciennement Saccharomyces unisporus), qui jouent un rôle crucial dans la production d’alcool, de composés aromatiques et de CO₂.
Ces organismes ont été cultivés ensemble dans du lait de jument dans des conditions de bioréacteur LAMBDA MINIFOR étroitement régulées afin d’étudier leur comportement dans différents contextes de fermentation.
Comment le MINIFOR de LAMBDA a permis une fermentation précise
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé le fermenteur LAMBDA MINIFOR avec un volume de milieu de 800 ml pour mener des expériences de croissance contrôlée et de co-culture. Les principales études concernent les points suivants :
Expériences de croissance >>> – Effet de la température
- Réalisées dans le bioréacteur MINIFOR à l’aide d’un radiateur infrarouge pour le contrôle de la température.
- La levure a été cultivée à 11 températures différentes, allant de 5 °C à 40 °C, afin de déterminer sa tolérance et ces conditions.
- Le pH a été automatiquement maintenu à 5,6 en utilisant du NaOH stérile de 2 M.
- L’agitation a été maintenue constante à 240 tr/min, assurant un mélange homogène.
Ces expériences de réponse à la température ont été cruciales pour identifier les conditions de croissance optimales et les seuils de stress pour les souches de levure pertinentes pour le Kumis.
>>> expériences de fermentation en co-culture
Des co-cultures ont été cultivées dans MINIFOR de LAMBDA sous deux conditions spécifiques :
- L. casei – K. unispora à 25 °C
- L. kefiri – K. unispora à 30 °C
La régulation précise de la température et le contrôle automatisé du pH du MINIFOR ont permis aux chercheurs de surveiller de près la dynamique de la co-culture, les taux d’acidification et la stabilité microbienne. 
Reference: Growth Kinetics of Kazachstania unispora and Its Interaction with Lactic Acid Bacteria during Qymyz Production. Fermentation 2023, 9, 101. doi.org/10.3390/fermentation9020101
Utilisation de lait de jument reconstitué et pasteurisation in situ
Pour valider davantage les résultats, des expériences de co-culture ont également été répétées en utilisant du lait de jument reconstitué.
Avant l’inoculation, le lait reconstitué a été pasteurisé directement dans le bioréacteur LAMBDA MINIFOR à 70 °C pendant 30 minutes, démontrant ainsi la flexibilité du système non seulement pour la fermentation, mais aussi pour la préparation des milieux et le traitement thermique.
Conclusion : Jeter un pont entre la tradition et la technologie
En combinant la fermentation traditionnelle de Kumis avec le contrôle d’un bioréacteur moderne, cette étude illustre comment le bioréacteur MINIFOR de LAMBDA permet de nouvelles perspectives sur les écosystèmes microbiens complexes. Sa flexibilité, sa fiabilité et sa facilité d’utilisation en font un outil idéal pour la recherche en microbiologie alimentaire et en fermentation. Les chercheurs ont pu :
- Identifier les conditions de température optimales pour les principales souches
- Étudier la cinétique de l’acidification dans les systèmes de co-culture
- Jeter les bases de l’amélioration des boissons probiotiques
Que vous exploriez d’anciennes pratiques de fermentation ou que vous développiez des aliments fonctionnels modernes, le LAMBDA MINIFOR offre la précision et le contrôle dont vous avez besoin.
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