Christelle KOUAME le 19 juin 2019

Résumé de la thèse

La fermentation du cacao qui conditionne la qualité aromatique du chocolat, commence par une étape de fermentation alcoolique suivie d’une fermentation acétique, conduites par des souches sauvages de levures et de bactéries acétiques. Réalisée localement à petite échelle, en absence de tout contrôle, elle conduit à des produits finaux de qualité variable, allant du meilleur au pire. Le travail présenté ici fait partie d’un projet qui vise à maitriser la qualité aromatique du chocolat par l’utilisation d’un starter microbien associée à un mode de conduite de la fermentation. Un objectif spécifique est le développement d’un modèle de la fermentation du cacao pour disposer d’un outil permettant le choix d‘un starter et des conditions de sa mise en œuvre. La stratégie de modélisation utilisée est modulaire, pas à pas, avec le souci de construire un modèle simple capable de décrire l’essentiel des processus et des réactions qui occurrent lors de la fermentation. La première étape a été la sélection de deux souches de levures L35 (S. cerevisiae) et L36 (P. kudriavzevii) et d’une souche de bactérie acétique B17 (A. ghanensis) lors de fermentations industrielles ayant conduit à du chocolat de bonne qualité aromatique. Le modèle de la fermentation alcoolique a été développé en utilisant une souche sélectionnée LM (S. cerevisiae) puis a été adapté pour les souches L35 et L36. Le modèle de la fermentation acétique a été développé en utilisant la souche B17. Le modèle global résulte de l’intégration de ces deux sous modèles et d’un modèle permettant de décrire l’élévation de la température des fèves du fait de la production de chaleur lors de la fermentation. Le modèle global permet de décrire assez bien l’ensemble des phénomènes ayant lieu lors de fermentation du cacao : évolution des populations microbiennes, de la consommation/production de glucose, éthanol et acide acétique, et l’évolution de la température, en fonction des conditions initiales (température, concentration en sucres de la pulpe de cacao et niveau d’inoculation du starter). Les résultats de simulations ont permis d’identifier les phénomènes et paramètres clé pour le bon déroulement de la fermentation du cacao. Concernant la fermentation alcoolique, le modèle montre qu’elle est rapide, soit une journée, qu’elle s’achève généralement par l’épuisement des sucres et que la réussite de l’inoculation nécessitera de maitriser la qualité microbiologique de la pulpe de cacao qui dépend du délai entre l’écabossage et l’inoculation. La fermentation acétique avec la souche B17 est conditionnée par la température initiale et l’évolution de la concentration en éthanol qui peut paradoxalement ralentir le démarrage de cette fermentation.