Cette thèse avait pour objectif de caractériser les interactions entre atmosphère, communautés microbiennes et matrice et apporter des éléments pour la conception d’emballages adaptés à la conservation de fromages à pâte persillée Bleu d’Auvergne et Fourme d’Ambert. Dans cette optique, l’effet d’emballages commerciaux et de différentes atmosphères gazeuses sur d’une part l’activité respiratoire de l’écosystème fromage, d’autre part sur l’évolution biochimique, microbiologique et sensorielle de fromages à pâte persillée AOP d’Auvergne a été évalué. Les portions de fromages emballés sous vide avec des films de différentes perméabilités à l’O2, CO2 , à la vapeur d’eau se distinguaient de ceux emballés en pain entier sous aluminium par des niveaux plus faibles de bactéries d’affinage (Staphylococcus, Arthrobacter, Brevibacterium), par des pH plus bas en lien avec une plus faible production d’ammoniaque. Ils étaient aussi caractérisés par de plus fortes teneurs en méthyl cétones dues à leur moindre dégradation, en alcools secondaires et en esters et des teneurs plus faibles en acides gras et en composés issus de la dégradation des acides aminés ramifiés. Ils étaient perçus comme plus piquants, crémeux avec une odeur de lait, visuellement plus humides mais moins amers que les fromages emballés sous aluminium. Des incubations de fromages bleus d’auvergne en conditions d’O2 et CO2 contrôlées ont montré que l’oxygène jouait un rôle plus important que le CO2 dans la structure de l’écosystème notamment en favorisant la croissance des bactéries d’affinage et sur l’orientation des voies métaboliques. 2,5% d’oxygène et 10% de CO2 dans l’environnement des fromages seraient nécessaires pour obtenir des fromages aux caractéristiques microbiennes, biochimiques proches de celles des fromages en pain entier sous aluminium. Par contre, ces fromages différaient du point de vue sensoriel par l’aspect visuel et une texture en bouche plus pâteuse. Cette étude apporte des connaissances sur l’effet de l’environnement gazeux sur l’écosystème fromage pour la définition d’un cahier des charges pour la conception d’emballages adaptés aux fromages à pâte persillée. / This thesis aims to characterize the interactions between atmospheres, microbial communities and matrix to help to develop packagings adapted to the storage of blue veined cheese; Bleu d’Auvergne and Fourme d’Ambert. In this purpose the effect of commercial packaging and different atmospheres on respiratory activities and on the evolution of microbial, biochemical sensorial characteristics of these two cheeses was evaluated. Cheese pieces stored under vacuum with films more or less permeable to O2, CO2, water vapour distinguished from the whole cheese under aluminium foil by lower level of ripening bacteria (Staphylococcus, Arthrobacter, Brevibacterium) and pH associated with low ammonia production. They were also characterised by higher level of ketones due to their lower degradation, secondary alcohols, esters and lower content in free fatty acids and compounds from branched chain amino acids. They were perceived more pungent, less bitter and moister than those in aluminium foil. Experiments with Bleu d’Auvergne cheeses incubated in controlled atmosphere of O2, CO2, have shown that O2 play a more important role than CO2 to govern the structure and the activities of cheese ecosystem. 2.5 % of O2 and 10% of CO2 in the cheese environment should be necessary to obtain microbial and biochemical characteristics close to those of whole cheese under foil. Nevertheless, their visual aspect and their texture (smooth in mouth) were quite different than those of whole cheeses. This study provides new knowledge about the effect of gaseous atmospheres on the cheese ecosystem that will be useful to define new packagings.

Les ventes des fromages AOP subissent un affaiblissement. L'utilisation de ces fromages sous forme d'ingrédient représente une alternative intéressante à la dégustation et permettrait de maintenir une activité durable aux producteurs de ces fromages. L'objectif de ce travail est d'explorer les potentialités de 4 catégories de fromages à pâte persillée AOP du Massif-Central à être utilisés comme ingrédient à chaud pour répondre à des propriétés telles que " fondant, nappant, filant, gratinant". Les fonctionnalités recherchées pour ce type d'usage ont été prospectées à l'aide de méthodes physico-chimiques et instrumentales classiques mais également à l'aide de méthodes spectrales et sensorielles afin d'enrichir les observations de la macro et microstructure fromagère et de la perception du consommateur. Dans un premier temps, les caractéristiques physicochimiques, rhéologiques et sensorielles à froid et certaines propriétés à chaud ont été décrites pour les 4 catégories de fromages. Ces premiers résultats ont permis de cataloguer les fromages selon des caractéristiques essentiellement liées à l'organisation matricielle des composants tels que les protéines, les matières grasses, les minéraux. L'analyse sensorielle a permis de décrire précisément certaines propriétés à froid qui ne sont pas mises en évidence par d'autres analyses. Les pâtes persillées ont une grande hétérogénéité de pâte due à la présence de" veines " de moisissures. La seconde partie est une étude sur la capacité de la SFS en tant que méthode d'étude de la micro structure, à prédire la diversité de composition de ces fromages. Malgré la forte hétérogénéité des fromages, la SFS permet une " empreinte " identifiable des fromages et prédit certains mais pas la totalité des paramètres physicochimiques. L'évolution de la macro et microstructure de ces fromages au cours du chauffage et du refroidissement a ensuite été étudiée par SFS et par test de compression dynamique. Ces méthodes décrivent bien la fonte de la matière grasse et de la matrice fromagère. Elles sont corrélées entre elles et démontrent une relation entre la structure moléculaire et les propriétés rhéologiques de ces fromages. Une étude comparative des propriétés sensorielles des fromages a été menée à froid et après chauffage. Les attributs décrivent des caractéristiques de texture différentes entre les 2 conditions. Cette démarche a permis de bien différencier les 4 catégories de fromages et de mettre en évidence certains attributs de qualité ou de défaut pour une utilisation à chaud. En conclusion, ces 4 catégories de fromages à pâte persillée ont des potentialités à être utilisées comme ingrédient pour usage à chaud. L'analyse sensorielle a caractérisé les perceptions des consommateurs vis à vis de ces fromages chauffés et ainsi aider à préciser leurs fonctionnalités. Les analyses rhéologiques et spectrales ont apporté des explications liées à ce traitement au niveau de la macro et microstructure de la matrice fromagère.

Les fromages d’«Appellation d’Origine Protégée» (AOP) présentant un cahier des charges précis sont garants d’un savoir-faire, d’une tradition et d’un lien avec le terroir et sont également reconnus pour leurs qualités organoleptiques. Malgré une bonne implantation au niveau du marché et une consommation non négligeable, certains fromages AOP voient leurs ventes baisser. Pour dynamiser certains de ces fromages, notamment les fromages à pâte persillée, leur utilisation comme « fromages ingrédients » s’avérerait pertinente. Ce nouveau segment, très porteur pour les fromagesindustriels, consiste à les utiliser dans des préparations culinaires aussi bien à chaud qu’à froid. L’objectif des travaux de cette thèse est de réaliser d’une part un focus sur les propriétés sensorielles des fromages à pâte persillée AOP du Massif central, induites par le chauffage et plus particulièrement de la Fourme d’Ambert, en étudiant les fractions solubles de ces fromages, d’un point de vue biochimique et sensoriel, et d’autre part de connaître les préférences des consommateurs vis-à-vis des fromages à chaud. Dans un premier temps, un screening sur le comportement à chaud de différentes catégories de fromages à pâte persillée a conduit à identifier des différences texturales et gustatives et de ce fait, à catégoriser les fromages selon leurs aptitudes culinaires. Ce positionnement sensoriel a ainsi permis de sélectionner un « fromage modèle » : la Fourme d’Ambert. Dans une seconde phase, l’étude des fractions solubles a confirmé sa contribution relative dans la perception gustative des fromages à pâte persillée. Toutefois, aucune différence sensorielle n’est observée sur les fractions suite au traitement thermique malgré quelques différences sur la teneur de certains composés sapides. Enfin, la dernière phase a consisté à identifier les préférences des consommateurs vis-à-vis de la Fourme d’Ambert à froid et à chaud. Quelle que soit la température, le fromage est bien apprécié par les consommateurs. La segmentation des consommateurs révèle des perceptions différentes selon trois groupes : un groupe avec des préférences pour des fromages très typés, à l’inverse, un groupe ayant une attirance pour les fromages ayant des flaveurs moins prononcées et un dernier, axé sur les préférences des fromages à chaud. Corrélées aux profils sensoriels, aux commentaires libres des consommateurs et à leurs attentes, certaines variables sensorielles ou comportementales ont pu expliquer ces différences de préférences. Ces résultats montrent l’intérêt de l’usage de certains fromages à pâte persillée AOP en tant que « fromages ingrédients » présentant de bonnes aptitudes culinaires, par leurs propriétés fonctionnelles et gustatives. L’acceptation des fromages à chaud par les consommateurs renforce le fait que les fromages AOP peuvent être utilisés aussi bien à froid qu’à chaud, permettant ainsi l’innovation dans la filière. / PDO cheeses through their specifications are recognized for a quality in relation to a geographical origin, technical know-how, and a typical gustative quality. Despite a good consumption of PDO cheeses, the marketed volumes decreased for most of them. In order to make them more attractive, some cheeses as Blue cheeses could be used as “cheeses ingredient”. Cheeses are usually consumed at the end of a meal but a new trend is emerging: cheeses are more and more used in culinary preparations, both hot (pizza, gratin, sauce) and cold (sandwiches, salads). The main objective of this study was to firstly highlight the impact of heating on sensory properties of French PDO Blue cheeses and more particularly Fourme d’Ambert. The water-soluble fraction which plays an important role in the favour of cheeses was secondly studied in order to evaluate the impact of heating on this extract. The last objective consisted in measuring the consumers liking towards cold and heated cheeses. Therefore, sensory and biochemical methods were performed to describe crude cheeses and liking. The first study highlighted the impact of heating on both textural properties and flavour of four PDO blue-type cheeses. The main results showed that PDO cheeses present different culinary properties and thus are compatible with a use into hot preparations. The first step allowed to select a model cheese: Fourme d’Ambert. The second step consisted in studying the impact of heating on the crude cheeses and on the water-soluble fraction. In parallel, the gross composition was performed on soluble fractions and cheeses according to heating treatment. Although no treatment difference was observed on the water-soluble fraction gustatory profile, a slight difference was showed on certain chemical constituents between the water-soluble extracts. The last step was focused on the consumers liking towards cold and heated cheeses. The results showed that cheeses were much appreciated whatever heating treatments highlighting a slightly preference towards heated cheeses. Moreover, 3 groups of consumers were formed based on different preferences. One group preferred heated cheeses while two others groups preferred cold cheeses. Consumers’ group preferences were explained by means of sensory profiles and open-ended questions responses.Finally, this study shows the opportunities of new culinary uses for Blue cheeses. Sensory methods application had allowed to provide detailed information on heating properties of blue cheeses. In addition, consumers’ acceptance reinforce that PDO cheeses can be used in cold or heated preparations.

Les ventes des fromages AOP subissent un affaiblissement. L’utilisation de ces fromages sous forme d’ingrédient représente une alternative intéressante à la dégustation et permettrait de maintenir une activité durable aux producteurs de ces fromages. L’objectif de ce travail est d’explorer les potentialités de 4 catégories de fromages à pâte persillée AOP du Massif-Central à être utilisés comme ingrédient à chaud pour répondre à des propriétés telles que « fondant, nappant, filant, gratinant». Les fonctionnalités recherchées pour ce type d’usage ont été prospectées à l’aide de méthodes physico-chimiques et instrumentales classiques mais également à l’aide de méthodes spectrales et sensorielles afin d’enrichir les observations de la macro et microstructure fromagère et de la perception du consommateur. Dans un premier temps, les caractéristiques physicochimiques, rhéologiques et sensorielles à froid et certaines propriétés à chaud ont été décrites pour les 4 catégories de fromages. Ces premiers résultats ont permis de cataloguer les fromages selon des caractéristiques essentiellement liées à l’organisation matricielle des composants tels que les protéines, les matières grasses, les minéraux. L’analyse sensorielle a permis de décrire précisément certaines propriétés à froid qui ne sont pas mises en évidence par d’autres analyses. Les pâtes persillées ont une grande hétérogénéité de pâte due à la présence de« veines » de moisissures. La seconde partie est une étude sur la capacité de la SFS en tant que méthode d’étude de la micro structure, à prédire la diversité de composition de ces fromages. Malgré la forte hétérogénéité des fromages, la SFS permet une « empreinte » identifiable des fromages et prédit certains mais pas la totalité des paramètres physicochimiques. L’évolution de la macro et microstructure de ces fromages au cours du chauffage et du refroidissement a ensuite été étudiée par SFS et par test de compression dynamique. Ces méthodes décrivent bien la fonte de la matière grasse et de la matrice fromagère. Elles sont corrélées entre elles et démontrent une relation entre la structure moléculaire et les propriétés rhéologiques de ces fromages. Une étude comparative des propriétés sensorielles des fromages a été menée à froid et après chauffage. Les attributs décrivent des caractéristiques de texture différentes entre les 2 conditions. Cette démarche a permis de bien différencier les 4 catégories de fromages et de mettre en évidence certains attributs de qualité ou de défaut pour une utilisation à chaud. En conclusion, ces 4 catégories de fromages à pâte persillée ont des potentialités à être utilisées comme ingrédient pour usage à chaud. L’analyse sensorielle a caractérisé les perceptions des consommateurs vis à vis de ces fromages chauffés et ainsi aider à préciser leurs fonctionnalités. Les analyses rhéologiques et spectrales ont apporté des explications liées à ce traitement au niveau de la macro et microstructure de la matrice fromagère. / Sales of PDO cheeses undergo a decline. The use of these cheeses in the form of ingredient represents an interesting alternative to the tasting and would allow to maintain a sustainable business activity to the producers of these cheeses. The objective of this work is to investigate the potentialities of four categories of Blue cheese PDO of the Massif Central as an ingredient to meet their properties during heating such as "melting, stretchability, browning". The functional properties desired for this type of cheese have been investigated by physico-chemical methods and instrumental classics and also by spectral method and sensory evaluations to enrich the observations of the macro and microstructure of the cheese and the consumer perception. First, the physicochemical, rheological, sensory characteristics and certain properties during heating have been reported for four categories of Blue cheese. These initial results allowed us to characterize the cheese studied according to their characteristics essentially which were related to the organization matrix constitutes such as proteins, fats, minerals. The sensory analysis allowed to describe exactly certain properties which are not revealed by theother analyses. Blue-veined cheeses have a great heterogeneity due to the presence of "veins" of mold. The second part is a study on the ability of the SFS method to study the micro structure and to predict the diversity of composition of these cheeses. Despite the high heterogeneity of cheeses, SFS allows an identifiable 'fingerprint' of cheese and predicts some but not the totality of the physicochemical parameters. The evolution of the macro-and microstructure of these cheeses during heating and cooling was then studied by SFS and dynamic shear test. These methods describe well the melting temperature of the fat and the cheese matrix. They are correlated between them and demonstrate a relationship between the molecular structure and the rheological properties of these cheeses. A comparative study of the sensory textural properties of cheeses was carried out in the non- and heated forms. The attributes describe different characteristics of texture between the two conditions. This approach allowed to differentiate well the four categories of cheeses and to highlight on certain attributes of quality or defects to be used in cooking application. In conclusion, these four categories of Blue-veined cheeses have the potential to be used as an ingredient in cooking application. The sensory analysis characterized the perceptions of the consumers in both non- and heated forms and thus helps to specify their features. The rheological and spectral analyses have provided explanations related to this treatment at the level of the macro and microstructure of the cheese matrix.