Travail de fin d'études en chimie et bio-industries : Optimisation de la production du SCOBY, co-produit du kombucha, et sa valorisation dans une matrice alimentaire approches physico-chimiques et sensorielles.

Abstract

Ce travail porte sur la production, la purification et la valorisation du SCOBY, un biofilm de cellulose microbienne formé au cours de la fermentation du kombucha. Bien qu’essentiel au processus fermentaire, le SCOBY est produit en excès et généralement non exploité, malgré son potentiel fonctionnel et technologique. Des fermentations de kombucha ont été réalisées afin d’étudier l’influence de différents paramètres de procédé sur la formation du SCOBY, notamment la durée de fermentation, la masse initiale de SCOBY, la proportion de liquide de repiquage et le type de récipient de fermentation. Le suivi de l’évolution de la masse et de la morphologie du SCOBY au cours de la fermentation met en évidence une forte dépendance de la formation du biofilm à la durée de fermentation. À l’issue de la fermentation, les échantillons de SCOBY ont été soumis à des protocoles de purification combinant des traitements alcalins et oxydants successifs, appliqués à deux températures (20 °C et 90 °C). La progression du procédé de purification s’accompagne d’une diminution progressive de la masse et d’une modification marquée de l’aspect du biofilm. Une température de purification plus élevée est associée à des pertes de masse plus importantes et à un matériau visuellement plus clair, traduisant une élimination accrue des composés résiduels non cellulosiques. Le SCOBY purifié a été caractérisé à l’aide d’approches physicochimiques et microbiologiques complémentaires. Les analyses FTIR et MEB confirment la préservation d’une structure riche en cellulose après purification, tandis que l’analyse thermogravimétrique met en évidence des différences de comportement thermique en fonction des conditions de purification, traduisant une modification des propriétés thermiques du SCOBY purifié. Les variations de capacité d’absorption d’eau témoignent de modifications du réseau cellulosique induites par les conditions de purification. Les analyses microbiologiques montrent une forte diminution des micro-organismes viables, confirmant l’efficacité du procédé de purification pour la stabilisation du matériau et son potentiel pour des applications alimentaires. Sur base de ces caractéristiques, un SCOBY récolté après 14 jours de fermentation et purifié à 90 °C a été incorporé dans un sorbet à la fraise à différentes concentrations. Les sorbets contenant du SCOBY restent globalement acceptables sur le plan sensoriel, avec des attributs texturaux variant en fonction du taux d’incorporation. Ainsi, Ce travail met en évidence l’influence des conditions de fermentation et de purification sur les propriétés du SCOBY et soutient son potentiel de valorisation en tant qu’ingrédient à base de cellulose microbienne.