Brevet FR2292233A1 — publié le 19760618

L'importance biologique du cuivre pour la croissance des micro-organismes est bien connue. Les concentrations requises sont généralement très basses, de l'ordre de quelques millièmes de milligramme par litre de milieu de culture. Mais le cuivre exerce aussi un effet toxique extramement marqué d des concentrations qui sont également assez basses comme c'est le cas pour certaines levures cultivées sur lactosérum telles que Kluyveromyces fragilisa. Aussi importe t-il, pour obtenir le maximum de vitesse de croissance et de rendement en biomasse du substrat hydrocarboné, de régler la concentration en cuivre à une valeur bien précise.Malheureusement, cette opération, simple dans son prinripe, se heurte dans la pratique k de très sérieuses difficultés. - Ea premier lieu, un milieu de culture naturel comme le lactosérum peut renfermer des teneurs en cuivre inférieures ou supérieures d la dose optimale, et de toute manière très variables. - Ce X8me milieu de culture peut présenter un certain pouvoir séquestrant vis-à-vis du cuivre, eet effet, dû à des constituants mal définis, étant lui-même variable. - Au total, la notion de cuivre biologiquement disponible apparat comme assez difficile b définir et plus encore k mesurer, surtout dans la pratique industrielle. L'invention a pour but de surmonter ces difficultés. Pour cela, on ajoute oonjointeient dans le milieu de culture une certaine dose de cuivre, très supérieure k celle strictement nécessaire, en m8me temps qu'un agent séquestrant le cuivre tel que, par exemple, les sels de l'acide éthylènediaminetétraacétique, l'acide citrique, l'acide ascorbique, l'acide tartrique, l'acide amino-acétique ou 1'acide malique. On établit ainsi selon l'invention un véritable système tampon régularisant l'activité de l'ion cuivre quelles que soient les variations propres au milieu naturel ou découlant du prélèvement effectué par les micro-organismes sur le milieu de culture. Ce procédé n'oblige pas à connattre et à mesurer la valeur absolue de la concentration du cuivre biologiquement actif. I1 suffit, pour une certaine quantité de cuivre ajoutée au milieu, choisie à un niveau relativement élevé - par exemple de 100 à 1.000 &gamma;/1 - de déterminer expérimentalement la quantité correspon dante d'agent séquestrant qui assure la croissance optimale des micro-organismes. I1 convient également de rechercher les doses minimales nécessaires des autres oligo-éléments, tels que le zinc ou le fer, susceptibles entre eux-mêmes complexés afin d'éviter de faire apparaetre des carences qui découleraient de ltapplication même du procédé selon l'invention. Dans le cas particulier du lactosérum et dans celui de tous les milieux qui, pouvant titre additionnés ou renfermant naturellement à la fois des sucres réducteurs et des composés protidiques, sont susceptibles de donner lieu par chauffage à des réactions dites de Maillard, le procédé peut consister en demeurant dans le cadre de l'invention à développer au degré convenable ces réactions dont les premiers termes dénommés tprémé- lanoidines ont des propriétés séquestrantes vis-d-vis du cuivre, sans'faire appel à aucun autre agent complexant extérieur. Dans le cas de la fabrication de levures cultivées sur des lactosérums issus de la fabrieation des fromages ou de caséine selon les méthodes classiques qui sont basées sur la coagulation de la caséine du lait à l'aide de la présure et/ou dune acidiri- cation obtenues soit par fermentation lactique, soit par ajout direct d'un acide tel que l'acide chlorhydrique, il y a intértt à procéder, préalablement à la mise en culture, à l'élimination des protéines thermocoagulables au moyen d'une floculation à une température de lórdre de 950C et à un pH de l'ordre de 4,5 conformément au brevet nO 1.128.063 déposé le 22 Juin 1955 par la Demanderesse Pendant la durée de ce traitement, généralement inférieure à une heure, il se forme une certaine quantité de prémé lanoSdines qui est cependant insuffisante pour retirer tout ltavántage possible du système tampon formé avec le cuivre, principalement sur le plan de la régularité de la croissance. Néanmdns dans ces conditions, popr une durée d'une heure de traitement, la dose totale de cuivre qui convient le mieux est alors comprise entre 250 et 300d/l, compte tenu du cuivre déjà présent naturellement dans le milieu, généralement de l'ordre de 30 /1. Mais les meilleurs résultats sont obtenus quand le chauffage est prolongé pendant trois heures, le sérum étant ensuite refroidi et conservé, dans tous les cas, à une température inférieure à 250C et à un pH inférieur à 3,0.La dose optimale de cuivre est alors comprise entre 500 et 550 Y/I > compte tenu du cuivre déjà présent. Quand la culture est conduite sur le liquide lactosé issu de la fabrication de fromages selon le procédé qui met en jeu l'ultrafiltration conformément au brevet n 2.052.121 déposé le 18 Juillet 1969, ou bien de la fabrication de concentrés pro téiques à partir de lait ou de lactosérum également par ultrafiltration, le pouvoir chelatantivis-à-vis du cuivre est généralement très faible et la culture des levures difficile. Dans ce cas, il convient, selon l'invention, afin de retrouver une culture normale, tant sur le plan du taux de croissance que sur celui du taux de transformation du lactose en biomasse et sur celui de la teneur en protéines des levures, de porter le liquide lactosé à une température de l'ordre de 95 C pendant une durée de 2 d 3 heures à un pH d'environ 4,5, puis de le refroidir et de le conserver i une température inférieure à 250C et à un pH inférieur à 3,0. I1 convient, en outre, d'ajouter à'ce liquide une quantité d'un sel de cuivre telle que la concentration totale de ce métal compte tenu du cuivre déjà présent, soit comprise entre 250 et 300 &gamma;/1. - REVENDICATIONS 1.- Procédé permettant de contrer la concentration en cuivre biologiquement actif dans un milieu destiné à la culture de micro-organismes, particulièrement de levures lactiques, caractérisé par 11 introduction dans le milieu dtune quantité importante de cuivre, à une concentration très supérieure à celle strictement nécessaire, en mtme temps que d1un agent complexant du cuivre de façon à établir un système tampon de ltion cuivrique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que agent complexant est choisi dans le groupe comprenant un sel de l'acide éthylènediaminetétra-acétique, l'acide citrique, l'acide ascorbique, l'acide tartrique, laide aminoacétique ou l'acide malique. 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pouvoir complexant est développé au sein même du milieu par réaction-obtenue par chauffage entre des sucres réducteurs et des composés protidiques soit naturellement présents, soit ajoutés. 4.- Procédé selon les revendications 1 et 3, appliqué aux laotos8rums-de fromagerie et de caséinerie, obtenus par coagulation de la caséine du lait au moyen de la présure et/ou d'une acidification, caractérisé par le fait que le chauffage à pH voisin de 4,5 destiné normalement à floculer et à éliminer les protéines thermocoagulables est prolongé pendant 3 heures vers 950C et le liquide lactosé obtenu est additionné d'un sel de cuivre'de telle manière que la teneur totale du milieu en cuivre soit comprise entre 500 et 550 5.- Procédé selon les revendications 1 et 3, appliqué aux liquides lactosés issus de la fabrication de fromages par ultrafiltration du lait ou de concentrés protéiques par ultrafiltration du lait ou du lactosérum, caractérisé par le fait que le liquide est porté à une température d'environ 950C pendant 2 à 3 heures à un pH de tordre de 4,5, puis additionnéd'un sel de cuivre de telle manière que la teneur totale du milieu en cuivre soit comprise entre 250 et 300 & 1.