Contribution à l'étude des biofilms dans l'industrie laitière: caractérisation et stratégies de contrôle

La présence de biofilms dans l'industrie laitière est un problème majeur en termes de qualité, de technologie et potentiellement de santé publique. Les biofilms peuvent se former sur différents types de surface et particulièrement sur l’acier inoxydable qui composent la majorité des équipements de transformation laitière. Les biofilms laitiers comportent un écosystème microbien complexe qui inclut des microorganismes pathogènes ou d’altération. Ces microorganismes indésirables sont responsables de rejet des produits, des pertes économiques ou même des maladies d’origine alimentaire. En plus de ces problèmes, les biofilms sont responsables des blocages mécaniques et de l'impédance des processus de transfert de chaleur et augmentent la vitesse de corrosion des surfaces. Pour ces raisons, les surfaces de contact alimentaires doivent être nettoyées et désinfectées adéquatement pour éviter ou contrôler la formation de biofilm. Malgré les données dans la littérature sur la nature et la formation des biofilms dans le secteur laitier, les résultats rapportés demeurent fragmentaires et ne tiennent pas compte de nombreux paramètres tels que la composition du lait, le contenu en composés organiques ou inorganiques et les conditions environnementales ou opérationnelles. Différents travaux de laboratoire sur la formation de biofilms utilisant des cultures pures de bactéries retrouvées dans le secteur laitiers ont été réalisés. Cependant, des études portant sur la formation et la dynamique de biofilms à partir de flore indigène complexe du lait n’ont, à notre connaissance, jamais été investiguées sur des surfaces d’acier inoxydable. Les développements récents dans la métagénomique, notamment le séquençage à haut débit, permettront de générer de nouvelles informations sur les populations microbiennes composant les biofilms laitiers, leur évolution et leur résistance à différentes conditions. Ces données permettront d’appréhender la priorité de recherche visant à favoriser le développement et l’établissement de nouvelles stratégies d’élimination des biofilms présents et/ou de ralentir leur formation sur les surfaces industrielles.

L’objectif général de ce projet est de développer des nouvelles connaissances sur la formation, la structure et la composition de biofilms laitiers et d’exploiter ces nouvelles données pour le développement d’une approche efficace permettant un meilleur contrôle de ce phénomène en industrie laitière. Une approche utilisant des systèmes modèles en bioréacteur combinée à la métagénomique sera utilisée. Les objectifs spécifiques suivants seront poursuivis : 1) Caractériser sur les plans physico-chimique et microbiologique les biofilms rencontrés dans les usines de transformation laitière; 2) Simuler la formation de biofilms et étudier les paramètres technologiques et compositionnels; 3) Développer de nouvelles formules et évaluer leur potentiel pour lutter contre les biofilms en industrie laitière.