Conservation des denrées alimentaires ISAET Conservation denrées animales.pdf · Conservation des...

CCoonnsseerrvvaattiioonn ddeess ddeennrrééeess aalliimmeennttaaiirreess MM.. BBoouummeennddjjeell

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BBoouummeennddjjeell MMaahhiieeddddiinnee MMaaîîttrree--aassssiissttaanntt

CCeennttrree UUnniivveerrssiittaaiirree dd''EEll--TTaarrff

CCoonnsseerrvvaattiioonn ddeess DDeennrrééeess AAlliimmeennttaaiirreess Cours multimédia interactif à usage pédagogique

CCDD--RROOMM iinncclluu

Tableau représentant les cultures maraîchères de la région d’Annaba (Bône) durant l’époque coloniale

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Le CD-ROM interactif contient divers types de supports :


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Préface :


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PPrrooggrraammmmee OOffffiicciieell dduu mmoodduullee :: "" CCoonnsseerrvvaattiioonn ddeess pprroodduuiittss aanniimmaauuxx ""

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II -- GGEENNEERRAALLIITTEESS IIII -- TTEECCHHNNIIQQUUEESS DDEE CCOONNSSEERRVVAATTIIOONN

Application du froid Réfrigération Congélation Lyophilisation

Application de la chaleur Cuisson Déshydratation Fumaison Pasteurisation Stérilisation

Méthodes physiques Irradiation Ozonisation

Méthodes chimiques Salaison Acidification Autres

IIIIII -- CCOONNSSEERRVVAATTIIOONN DDEESS VVIIAANNDDEESS

Réfrigération des viandes Congélation des viandes Autres traitements

IIVV -- CCOONNSSEERRVVAATTIIOONN DDUU LLAAIITT

A la ferme Durant le transport A la centrale laitière

VV -- CCOONNSSEERRVVAATTIIOONN DDEESS ŒŒUUFFSS Travaux dirigés ou pratiques 2 sorties sur terrain


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TTaabbllee ddeess MMaattiièèrreess

GENERALITES Introduction Activité de l’eau Humidité relative Potentiel d’oxydoréduction Valeur F0 Valeur-D CHAPITRE I – TECHNIQUES DE CONSERVATION I- Application du froid Réfrigération Congélation Surgélation Lyophilisation II- Application de la chaleur Cuisson Séchage Déshydratation Fumage Pasteurisation Appertisation UHT III- Méthodes physiques Irradiation ou ionisation Lumière pulsée Ozonisation Pressurisation IV- Méthodes chimiques Agents dépresseurs de l’Aw Salaison Sucre Agents variant les conditions physico-chimiques du milieu Acidification Autres Gras Fermentation Antiseptiques et Antibiotiques CHAPITRE II – CONSERVATION DES VIANDES CHAPITRE III – CONSERVATION DU LAIT CHAPITRE IV – CONSERVATION DES ŒUFS

Visites d’usines Visites de fermes pilotes


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GGéénnéérraalliittééss

Introduction : A l’origine, la préoccupation des hommes sédentarisés était principalement de

conserver les aliments en période de pléthore pour une utilisation ultérieure. La conservation des aliments évoque chez nous divers concepts ou techniques utilisés afin de protéger les aliments, d’en prolonger l’utilisation et de les stocker.

La protection des aliments s’opère contre des facteurs d’agression physico-

chimique (température, oxygène, eau…), contre des insectes ravageurs (ténébrion, éphestia…), mais aussi et surtout contre des altérations microbiennes (bactéries, levures et moisissures).

En prolonger la durée d’utilisation signifie rendre cet aliment disponible toute

l’année et, par là, assurer la stabilité et la sédentarisation des populations. Stocker l’aliment veut dire lui offrir les conditions nécessaires à la prolongation de

sa durée d’utilisation sans qu’il subisse d’altération. Certains aliments se conservant par eux-mêmes ont été utilisés tels quels (céréales,

fruits secs, miel...). Pour les autres, l’homme a mis au point diverses méthodes empiriques telles que : Séchage, fumage, salage, graissage, cuisson, acidification…

Avec le développement des sciences physiques, biologiques et médicales, une

meilleure compréhension du monde vivant et une amélioration du niveau de vie ont conduit l‘être humain à développer ses méthodes de conservation et à en inventer de nouvelles, basées sur des principes scientifiques. Certaines d’entre-elles sont une continuation d’anciennes méthodes ; d’autres sont complètement le fruit de l’innovation scientifique : Fermentation, réfrigération, congélation, appertisation, pasteurisation, ionisation, ozonisation … Afin d’assimiler le principe de ces techniques, il est primordial de rappeler certaines notions de nutrition et notamment de microbiologie alimentaire (cf. cours de Microbiologie alimentaire) telles que : activité de l’eau, valeur F0, valeur-D, potentiel d’oxydoréduction…

1- Activité de l’eau (Water activity) : Les êtres vivants renferment de 50 à 70% d’eau dans leurs tissus. Cette teneur en

eau diffère d’un tissu à un autre en fonction de l’âge, du sexe, des conditions nutritionnelles et du génotype. L’eau n’est toutefois pas présente sous forme libre seulement. Le seul volume important de liquide est le sang.

L’eau contenue dans les aliments peut donc exister sous deux formes : l’H2O libre

et l’H2O liée.


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H2Oliée : Elle fait partie intégrante des cellules vivantes, tout comme les protéines et hydrates de carbone. Les bactéries sont incapables de l’utiliser. Certaines méthodes sont utilisées pour diminuer son taux. L’addition de solutés, d’ions et de colloïdes hydrophiles (gels) diminuent la quantité d’H2Oliée, tout comme la congélation cristallise l’eau.

H2Olibre : Nécessaire à toute croissance bactérienne, elle se trouve à l’intérieur mais surtout à l’extérieur des cellules. La mesure d’eau disponible dans un aliment (Aw) peut être utilisée pour prévoir le type de bactéries qu’on peut rencontrer.

Pour une solution donnée, selon la loi de Raoult, Aw est égale à : 21

1w nn

nA+

=

où : n1 = nombre de moles de soluté et n2 = nombre de moles de solvant. Les bactéries ont besoin de plus d’eau libre que les levures et moisissures pour

croître. A cet usage on donne le tableau I décrivant les valeurs minimales et les besoins en eau de certains microorganismes à leur t°optimum :

Tableau I – Besoins en eau de certains microorganismes à leur t°opt

Microorganismes Aw minimale Espèces microbiennes Aw minimale La majorité des bactéries 0.91 Clostridium botulinum 0.93 La majorité des levures 0.88 Staphylococcus aureus 0.85

La majorité des moisissures 0.80 Salmonelles 0.93 Bactéries halophiles 0.75 Escherichia coli 0.96 Levures osmophiles 0.60

La disponibilité de l’eau dans l’aliment peut être déterminée grâce à la formule

suivante : 0P

PAw =

Où : P0 équivaut à la pression de vapeur d’eau au-dessus de l’eau pure, P étant la pression d’eau au-dessus d’un aliment (Fig. 1). La température doit être la même dans les deux cas.

Figure 1 – Schéma expérimental de la mesure de l’activité de l’eau L’activité de l’eau permet de mettre en œuvre une stratégie de protection des

aliments en contrôlant les détériorations physico-chimiques, enzymatiques et microbiennes.

P

Vapeur d’eau dégagée

Thermomètre

Pression de vapeur d’eau

Eau Aliment

P0


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La figure 2 dresse les vitesses relatives de détérioration des aliments en fonction de

l’activité de l’eau.

Figure 2 – Vitesse de détérioration VS activité de l’eau

2- Humidité relative (HR) : C’est le rapport entre le poids de vapeur d’eau réel de l’air (humidité absolue

exprimée en gr/kg d’air sec) et le poids de la vapeur d’eau de l’air à saturation. Elle s’exprime en pourcentage.

Elle est directement liée à l’activité de l’eau (Aw) : HR % = Aw 100 C’est-à-dire que si Aw = 0.95 alors ⇒ H.R. = 95% Autrement dit, à l’équilibre entre un produit et l’atmosphère qui l’entoure, la valeur

de l’Aw correspond à 1/100 de l’HR. Une atmosphère ambiante très humide entraîne une prolifération des microorganismes à la surface des aliments.

3- Potentiel d’oxydo-réduction (RedOx) : Le pouvoir plus ou moins oxydant ou réducteur d’un milieu joue un rôle très

important pour la prolifération des microorganismes. La mesure de l’équilibre permet de se rendre compte si le système est oxydant ou réducteur. C’est le potentiel redox ou Eh dont les valeurs varient habituellement de +500mV pour les milieux oxydants à –600mVpour les milieux réducteurs.

Oxydation des lipides

Brunissement non-enzymatique

Hydrolyse non-enzymatique

Activité enzymatique

Moisissure (croissance)

Levures (croissance)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Aw

Vite

sse

rela

tive

d dé

téri

orat

ion

des a

limen

ts

Bactéries (croissance)

Animation sur CD-ROM


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Certaines espèces ne se développent que dans les milieux relativement oxydant ou en présence d’air, d’autres au contraire exigent des milieux réducteurs et ne prolifèrent qu’à l’abri de l’air.

Dans un milieu exposé à l’air, il existe un gradient de valeurs Eh de l’extérieur vers

l’intérieur par diffusion d’oxygène. Dans un morceau de viande, le Eh est de +250mV en surface et de –50mV en profondeur. Les germes qui attaquent en surface sont différents de ceux qui attaquent en profondeur.

Selon le mode respiratoire, on distingue :

Les aérobies stricts : exigent un potentiel redox ≥ +200mV Les anaérobies stricts : exigent un potentiel redox de –200mV Les aéro-anaérobies facultatifs : variables Les micro-aérophiles : sous un pot redox ≅ 0mV

4- Valeur F0 (F250) : La valeur F0 est le temps théorique, exprimé en minutes, requis pour inhiber le

développement des spores bactériennes dans un milieu précis, si l’on pouvait chauffer celui-ci instantanément à 121.1°C (250°F), puis le refroidir instantanément à des températures sub-létales. C’est l’intensité de chaleur nécessaire pour atteindre une stérilité commerciale d’un aliment. Cette valeur F0 varie selon la concentration des spores dans un aliment donné et leur résistance à la chaleur ainsi que la nature et la composition de la denrée (notamment la structure physique et l’acidité).

On détermine la valeur F0 qu’un aliment atteint à la suite d’un traitement thermique

en procédant à un test de pénétration de chaleur. Ce test permet de suivre l’évolution de la pénétration de la chaleur dans l’aliment en question. La vitesse à laquelle la chaleur pénètre dans un aliment est mesurée à l’aide d’un thermocouple que l’on place au point le plus froid du contenant. Le thermocouple convertit la chaleur qu’il perçoit en courant électrique faible, transformé ensuite en température par un potentiomètre.

5- Valeur-D : C’est la durée de chauffage à une température donnée, qui réduira de 90% le nombre

de cellules ou de spores d’une population donnée de microorganismes. Cela signifie, si la valeur-D est égale à 10 par exemple, que le nombre de microorganismes survivants est réduit de 90% toutes les 10 minutes.

Si, donc, au départ on avait une charge microbienne de 100 000 cellules (Fig. 3),

il faudrait 50 minutes pour se rendre à un seul survivant : [100000] [10000] [1000] [100] [10] 1 cellule ⇒ 5 × 10min = 50min. Dans ce cas, le traitement thermique utilisé est appelé traitement 10-D.


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Figure 3 – Schématisation d’un traitement de stérilisation à valeur 10-D

.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

..

100000 bactéries t0 = 0

10000 bactéries t1 = 10 minutes



1 bactérie t5 = 50 minutes




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CCHHAAPPIITTRREE IIII -- TTEECCHHNNIIQQUUEESS DDEE CCOONNSSEERRVVAATTIIOONN II-1. Application du froid

1.1. Réfrigération 1.2. Congélation 1.3. Lyophilisation

II-2. Application de la chaleur 2.1. Cuisson 2.2. Déshydratation 2.3. Fumaison 2.4. Pasteurisation 2.5. Stérilisation

II-3. Méthodes physiques 3.1. Irradiation 3.2. Ozonisation

II-4. Méthodes chimiques 4.1. Salaison 4.2. Acidification 4.3. Autres...

IIII--11.. AApppplliiccaattiioonn dduu ffrrooiidd Les basses températures retardent ou empêchent la détérioration des aliments. Ces techniques de froid sont basées en partie sur une diminution de l’activité de

l’eau dans l’aliment. En effet, l’activité de l’eau Aw de la glace diminue avec la température. Elle passe de Aw =1 à température ambiante à Aw =0.95 à –5°C et à Aw =0.82 à –20°C.

Entre autres, le froid diminue ou inhibe la synthèse protéique, soit la synthèse d’enzymes métaboliques et, par conséquent, le développement microbien.

1.1. Réfrigération : C’est le refroidissement par un moyen artificiel, d’un produit alimentaire, sans que

soit atteint son point de congélation. Utilisant le froid proche de zéro (niveau auquel l’eau du produit ne se congèle pas) et permettant des conservations limitées, cette technique impose une chaîne du froid contraignante. Elle est cependant très utilisée et se développe par l’apparition de produits élaborés dont la qualité est synonyme de traitement thermique modéré entraînant une conservation au froid.

La réfrigération tend à conserver les aliments dans un état très voisin de leur état

initial en ralentissant les réactions chimiques et enzymatiques et en retardant la multiplication des microorganismes.

Elle freine les mécanismes de dégradation de la matière, vivante ou non, et le

métabolisme cellulaire des organes vivants (activité respiratoire, croissance, maturation).

Elle retarde la prolifération des populations microbiennes, mais ne détruit qu’un

nombre limité de germes. La contamination initiale des produits joue donc un rôle important, toute remontée de température, même de courte durée, entraînant une réactivation du développement des microorganismes.


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La réfrigération doit donc être appliquée à un produit sain, intervenir rapidement et

ne pas subir d’interruption depuis la récolte jusqu’à la consommation. La durée de conservation reste, en tout état de cause, limitée. Elle est variable d’un produit à un autre.

Technique : Elle se base sur la compression adiabatique des gaz (Fig. 4). Un gaz tel que le

Fréon passe par une pompe qui le comprime dans un serpentin métallique. Le gaz ainsi comprimé libère de la chaleur (de quantité +X°C) produite par la friction moléculaire. Le serpentin est refroidi par un courant d’air. Le gaz ainsi comprimé et refroidi passe dans une chambre de décompression. Lors de sa décompression, le gaz récupère à partir de l’environnement avoisinant la chaleur initialement perdue (-X°C). La chambre devient ainsi froide.

Figure 4 – Principe de fonctionnement d’un réfrigérateur

Compresseur

Gaz comprimé chaud

Gaz comprimé refroidi

Décompression

Gaz décomprimé qui absorbe la chaleur environnante

Chambre de froid

Ventilateurs

Air froid

Air chaudSerpentin à gaz comprimé



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1.2. Congélation : D’apparition assez récente, la congélation s’est développée après les travaux de

Charles Tellier et de Mauvoisin qui codifia les règles à suivre pour obtenir un bon produit dans son «trépied»: produit sain + froid précoce + froid continu.

C’est l’action de soumettre au froid (à - 30°C), afin de conserver (à - 18°C), des

produits alimentaires, en les amenant suffisamment rapidement, pour éviter la détérioration des tissus par des cristaux trop gros, à une température dite de congélation ralentissant l’évolution des processus enzymatiques et assurant ainsi une durée de conservation plus longue.

Lors de l’entreposage des denrées congelées, la qualité se modifie d’autant plus

que la température est plus élevée et la durée plus longue. La congélation peut être comparée à une déshydratation. L’eau cristallisée par

congélation est liée et devient inutilisable par les microorganismes. Le produit congelé doit être immédiatement consommé après décongélation car ce

traitement ne détruit ni les enzymes ni les microorganismes. 1.3. Surgélation : Par abaissement rapide (moins d’une heure) à –18°C (et au-delà) d’un produit sain,

on obtient un surgelé que l’on doit conserver à –18°C jusqu’à sa décongélation. La surgélation ne tuant pas les microbes, une hygiène stricte est nécessaire sur les lieux (usine, cuisine, etc.)

On peut surgeler les légumes, les fruits, certains fromages, le beurre, les œufs, les

jus de fruits, les viandes, les produits de la pêche, les plats cuisinés, la pâtisserie et autres desserts (glaces, etc.).

La conservation pouvant dépasser deux ans, il faut que l’emballage du surgelé soit

étanche à la vapeur d’eau (contre le dessèchement) et au gaz (risque d’oxydation ou de prise d’odeurs).

La congélation rapide (à basse température et grande vitesse d’air) ou surgélation,

permet d’obtenir des produits de meilleure qualité évitant la perte de la vitamine C, le rancissement des lipides ou l’altération des matières colorantes.

La surgélation ne se distingue de la congélation que par la rapidité de

l’abaissement de température, qui permet d’obtenir très vite des températures inférieures aux températures de cristallisation du produit. La surgélation s’effectue sur un produit


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préparé (par exemple lavage, parage, blanchiment des légumes). Le produit peut être congelé dans un courant d’air (fluidisation), transporté sur un tapis ou pressé entre des plaques.

Elle se fait par ventilation forcée en chambre ou en tunnel (Fig. 5), par contact dans

des appareils à plateaux, par trempage dans des bains liquides à très basse température ou par pulvérisation de gaz liquéfiés.

²

Figure 5 - Fonctionnement d’un tunnel de Surgélation

Produit à surgeler

Répartiteur

Séparateur d’eau vibrant

Cabine Iso thermique

Ventilateurs

+ 20°C - 18°C

Courants d’air froid



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Figure 6 – températures de conservation au froid et à la chaleur des aliments

Recommandations d’utilisation des Réfrigérateurs et congélateurs : Le réfrigérateur doit être réglé à 4°C. En cas de doute, utiliser un thermomètre et ajuster le régulateur de température s'il

y a lieu. Pour les aliments congelés, la température doit être réglée à -18°C ou moins. Cette température arrête la prolifération

bactérienne, mais ne détruit pas nécessairement toutes les bactéries déjà présentes dans les aliments avant leur congélation. Le nettoyage régulier du réfrigérateur et du congélateur élimine les contaminations croisées dues aux aliments avariés. La circulation de l’air à l’intérieur du réfrigérateur assure le bon refroidissement des aliments. C’est pour cela qu’il ne

faut pas encombrer le réfrigérateur et permettre à l'air froid de circuler librement entre les aliments. Lors du stockage de la viande, de la volaille ou du poisson crus au réfrigérateur, il faut toujours s’assurer que les

emballages sont placés dans des plateaux de manière que leurs jus ne coulent pas sur d’autres aliments. NB : L’appertisation est considérée comme une méthode de conservation permanente des aliments. Les autres procédés

sont, quant à eux considérés comme des méthodes temporaires de conservation. Cette notion de permanence se réfère à une période équivalente à plus ou moins 18 mois.

Stérilisation à l’autoclave

Pasteurisation

Stérilisation à l’eau bouillante

Réfrigération

Congélation

Surgélation

Cryogénisation

Conserves, procédé UHT : Destruction des formes sporulées (spores)

Conserves pré-pasteurisées: Destruction de tous les thermophiles

Destruction de la plupart des formes végétatives (en fonction du temps)

Limite de croissance des Staphylococcus. Tolérance des thermophiles

Zone de croissance accélérée des microorganismes

Zone de croissance accélérée des microorganismes

Arrêt de la multiplication bactérienne

Arrêt de toute multiplication bactérienne

4°C à 60°C : Les températures dangereuses pour

les aliments


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Tableau II – Températures maximales des aliments réfrigérés Nature Transformation Transport Entreposage Remise

directe Restauration

sociale Produits de la pêche frais ou décongelés, crustacés et mollusques cuits réfrigérés (à l’exception des produits de la pêche et de

coquillages vivants

Température de la glace fondante

0°C à + 2°C (1)

Glace fondante ou t° de celle-ci 0°C

à + 2°C

Sur glace fondante 0°C

à + 2°C

Glace fondante ou t° de celle-ci

0°C à + 2°C

Viandes hachées et préparations de viandes hachées + 2 °C + 2 °C + 2 °C + 2 °C + 2 °C

Abats et préparations de viandes en contenant + 3°C + 3°C + 3°C + 4°C + 3°C

Autres préparations de viandes de toutes espèces, y compris à la chair à saucisse

ou saucisse crue + 4°C + 4°C + 4°C + 4°C + 4°C

Viandes de volailles, lapin, rongeurs, gibier d’élevage, gibier à plumes + 4°C + 4°C + 4°C + 4°C + 4°C

Viandes d’animaux de boucherie, viandes de gibier congelées + 7°C + 7°C + 7°C + 4°C

(8) + 7°C

Ovoproduits à l’exception des produits Ultra Haute Température + 4°C + 4°C + 4°C + 4°C

(8) + 4°C

Végétaux et préparations de végétaux crus prêts à l’emploi + 4°C + 4°C + 4°C + 4°C

(8) + 4°C

Œufs réfrigérés - + 4°C (2) + 5°C (6) - + 5°C Lait cru livré en l’état à la consommation

(4) + 4°C + 4°C + 6°C (7) + 4°C -

Lait pasteurisé + 6°C + 6°C

T° définie sous la responsabilité du fabricant ou du conditionneur

+ 4°C (8) + 6°C

Lait cru destiné à l’industrie + 10°C + 10°C - - - Produits laitiers frais (yaourts, kéfirs,

crème et fromage frais) (4) Divers produits transformés à base de viandes, plats cuisinés et préparations culinaires (viande, poisson), produits à

base de poisson (5) Divers produits à base de lait tels que

crèmes pâtissières, pâtisseries fraîches, entremets, fromages affinés. Autres denrées alimentaires

-

T° définie sous la

responsabilité du fabricant

ou du conditionneur

T° définie sous la responsabilité du fabricant ou du conditionneur

+ 8°C

T° définie sous la responsabilité du fabricant ou

du conditionneur

Repas livrés en livraison froide + 3°C 0°C à + 3°C - - - Matières premières d’origine animale destinées à la transformation pour la

préparation d’aliments pour animaux de compagnie

+ °C 0°C à + 7°C + 7°C - -

Produits crus ou produits finis destinés à l’alimentation des animaux de compagnie + 4°C 0°C à + 4°C + 4°C - -

Repas livrés en livraison chaude Température minimale +63°C

Température minimale

+63°C -

Température minimale

+63°C -

(1) Pour les poissons, mollusques et crustacés vivants: température n’ayant pas d’effets nocifs sur leur vitalité. (2) Pour les œufs en coquilles non réfrigérés: préservés des écarts de température. (3) Au sens relatif aux normes d’hygiène et de salubrité auxquelles doit répondre le lait cru livré en l’état destiné à la

consommation humaine. (4) L’expression “ fromage frais ” s’entend "des fromages non affinés" (dont la manutention n’est pas achevée), prêts à être

consommés peu de temps après leur fabrication et qui ont une durée de consommation limitée. (5) A l’exception des produits stabilisés par chauffage, fumaison, salage, marinade ou dessiccation, ou une combinaison de

ces différents procédés, lorsque leur mode de conservation défini sous la responsabilité du fabricant ou du conditionneur ne requiert pas une température dirigée.

(6) Pour les œufs de catégorie A, non réfrigérés ni conservés, de catégorie B et non classés : au sec, à l’abri du soleil et de préférence à température constante.

(7) Lorsque le lait est recueilli à la ferme, pour un traitement immédiat, la température peut augmenter pendant le transport jusqu’à + 10°C.

(8) Si l’aliment est très périssable.


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1.4. Lyophilisation : Le procédé d’élimination de l’eau s’effectue sous vide entre la phase solide (corps

congelé, glace) et la phase gazeuse (vapeur), donc par sublimation. Utilisée au départ comme méthode de laboratoire, elle fut introduite en industrie

alimentaire en 1958, mais ne connut pas le développement attendu pour diverses raisons : d’une part, le prix de revient assez élevé et l’amélioration des autres techniques de séchage industriel ; et d’autre part, la difficulté de rétablir par réhydratation la structure de certains aliments lyophilisés.

Du fait de l’utilisation d’équipements coûteux (Fig. 7 et 8), la lyophilisation est

réservée aux aliments à haute valeur ajoutée. En général, elle comporte quatre étapes :

1 La préparation des produits : tel que le lavage, broyage ou découpage, blanchiment ou pasteurisation

2 La congélation à basse température : afin de transformer le maximum d’eau en

glace 3 La dessiccation sous vide en deux phases : D’abord, la sublimation ou la

dessiccation primaire, dans laquelle l’élimination de l’eau est effectuée sous pression réduite avec un apport de calories strictement contrôlé pour maintenir le produit à température constante. Puis désorption ou dessiccation secondaire, qui diminue l’eau restante dans la glace lorsque la glace a disparue.

4 Et enfin, le Conditionnement du produit : sous vide ou sous gaz inerte.

Le but de la lyophilisation des aliments étant de maintenir toutes leurs qualités

initiales, le choix de la matière première doit se faire avec minutie. Divers perfectionnements ont été apportés pour favoriser le transfert rapide de la

chaleur et de masse au cours de la sublimation et pour diminuer le temps de dessiccation : Chauffage par micro-ondes ; Agitation des produits en cours de sublimation (vibreurs, tambour rotatif, lit fluidisé…) ; Variation cyclique de la pression dans la chambre à vide.


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Figure 7 – Lyophilisation des aliments

11 22 33 44

Figure 8 - Schéma de conservation par lyophilisation

Matière première

Préparation du produit

Lavage Découpage Broyage Blanchiment Pasteurisation

Congélation à basse t°

Dessiccation sous vide

Dessiccation Iaire ou Sublimation

T° constante, Pression réduite

Dessiccation IIaire ou Désorption

Evaporation complète de l’eau Conditionnement

Sous pression ou gaz inerte

Résistance électrique

Aliment congelé

Chambre de Lyophilisation

Agrandissement : Eau cristallisée à l’intérieur des cellules



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IIII--22.. AApppplliiccaattiioonn ddee llaa cchhaalleeuurr

2.1. Cuisson : La cuisson est l’action de soumettre un aliment à la chaleur en vue d’une

consommation directe. Cette méthode ne constitue pas une méthode de conservation réelle des aliments puisqu’elle n’inclue pas une préservation dans le temps. Toutefois, elle contribue à une stabilisation microbiologique du produit.

La cuisson vise à changer l’état ou la constitution de l’aliment par le traitement

thermique en vue de : o Une meilleure digestibilité et assimilation par l’appareil digestif, o Une amélioration de la qualité organoleptique du produit, o Une augmentation de la qualité hygiénique du produit en vue d’éviter les toxi-

infections alimentaires. Divers types de cuissons sont possibles :

à l’eau directe (ébullition) ou indirecte (bain-Marie), dans un corps gras (friture et sauté), à flamme nue (grillade et rôti), en vase clos (étouffé), à la vapeur.

La manipulation et une préparation adéquates des aliments jouent toujours un rôle

important dans la prévention des intoxications alimentaires. Les températures et durées de cuisson ainsi que les températures et les délais de livraison à la consommation doivent être scrupuleusement respectés.

Tableau III - températures de cuisson standard recommandées par l’industrie VViiaannddee hhaacchhééee

Bœuf/ veau haché 71°C Poulet haché/dinde hachée 80°C

Viande de bœuf Saignante 60°C Moyenne 71°C Bien cuite 77°C Rôtis ou steaks de bœuf roulés 71°C Bifteck minute 71°C

Volaille Poulet entier farci, dinde entière farcie 82°C Poulet entier – sans farce 82°C Dinde entière – sans farce 77°C Morceaux de poulet ou de dinde 77°C

Farce Cuite séparément 74°C

Œufs et plats aux œufs Plats et sauces aux œufs, crème anglaise 71°C Restes – réchauffés 74°C


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2.2. Déshydratation : La diminution de la teneur en eau dans certains aliments les rend plus résistants à

l’attaque de certains corps ennemis, plus particulièrement les microorganismes. Un bas pourcentage d’eau se retrouve naturellement dans les céréales, graines, noix … etc.

Le soleil peut être utilisé pour la déshydratation, mais il existe aussi des appareils

spécialisés pour traiter certains aliments tels que les viandes, le lait … etc. Parmi les plus anciens procédés, le séchage est employé pour les fruits, les

légumes, les viandes, les poissons... Il permet une longue conservation par l’absence de l’eau indispensable au développement des microbes qui altèrent l’aliment.

Réalisé au soleil d’abord, il a ensuite été effectué au-dessus du feu, amenant une

technique plus évoluée: le fumage. Technique : (utilisée en Afrique subdésertique) La viande fraîche, après élimination des aponévroses, des tendons et du gras, est

découpée en lanières longues et très fines, de 15 à 20cm, et mises immédiatement à sécher au soleil et aux courants d’air pendant 4 à 5 jours. Cette dessiccation est poursuivie jusqu’à ce que les lanières soient devenues cassantes, friables. Elles doivent malgré tout avoir conservé leur couleur rouge, un peu plus foncée que celle de la viande fraîche.

L’appréciation du degré optimum de déshydratation reste difficile. Dès qu’elle est sèche, la viande est mise en boîte de fer blanc ou en sacs et maintenue à l’abri de l’humidité.

Au moment de son utilisation, cette viande séchée est plongée dans l’eau, elle se gonfle, reprend pratiquement son poids initial et peut être bouillie ou même rôtie avant d’être consommée.

Le rendement de ce procédé est extrêmement faible (50% du poids de la carcasse,

soit 25% du poids de l’animal vif). Il est donc très onéreux. Le séchage vise en tout état de cause une baisse importante de l’activité de l’eau

dans l’aliment. Toute augmentation de cette dernière conduit à une diminution du temps de conservation. La durée de conservation par cette méthode va de quelques semaines à quelques mois dans les régions sahariennes où le taux d’hygrométrie est très faible.

Cette méthode n’est cependant utilisée que sur les viandes maigres comme celles

de vieilles vaches qui ne peuvent être vendues aux abattoirs, ce qui permet leur revalorisation. D’autres variantes de cette technique comportent un salage ou un saumurage pimenté qui prolonge et améliore l’aspect organoleptique de ces viandes


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2.3. Enfumage ou Fumage ou encore Fumaison ou Saurissage (Fig. 9): L’enfumage est pratiqué pour le traitement des viandes, notamment les épaules de

bœuf, la morue ainsi que certaines saucisses. La fumée émanant du bois d’érable, du hêtre et d’autres essences de bois à un effet de préservation, tout en contribuant à imprégner les aliments d’une saveur caractéristique recherchée. Le saurissage conserve les aliments (viandes et poissons) par la synergie du séchage et des antiseptiques contenus dans la fumée. On peut donc stopper le traitement à une humidité résiduelle plus élevée. L’aliment restant cependant assez coriace, par ajout de sel (agissant comme un antiseptique), on obtient des produits fumés peu séchés, et donc souples et agréables à consommer.

Figure 9 – Coupe transversale et longitudinale d’un fumoir traditionnel

Technique : Le fumage à feu ouvert consiste à placer les morceaux de viande au-dessus d’un

feu. De la taille ou plutôt du volume de ces morceaux dépend la réussite du procédé. La pénétration des fumées ne peut s’exercer sur des morceaux de plus de 2cm environ. Au-delà de cette épaisseur, les couches externes sont calcinées et le cœur reste cru et rose et les bactéries anaérobies qu’il contient entraînent rapidement la putréfaction centrifuge du morceau tout entier.

Plaque de fer blanc Admission fumée

Conduit de fumée

Conduit de fumée Feu de bois dur

300

m

Plaque de fer blanc

Evacuation de l’air

Lanières de viande



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Le fumage ou saurissage se fait dans des fumoirs à étage où se consomment

lentement des résidus de bois (sciure ou copeaux). Cette combustion laisse se dégager des fumés chargées de pyroligneux qui viennent imprégner les denrées plus ou moins profondément et leur communiquent une saveur et un parfum bien connus, avec une coloration brunâtre variable suivant la teneur en goudrons de fumée.

La viande fumée est produite à échelle industrielle dans les pays froids. Fumage "liquide" : ou l’addition d’arômes de fumée liquides : Ce sont des condensats obtenus de plusieurs manières et qui, une fois mêlés soit à

l’eau soit à l’huile, sont appliqués sur le produit alimentaire à traiter. Ces condensats sont obtenus par récupération de fumées provoquées lors de la combustion de bois durs (hêtre, chêne)

L’addition d’extrait de fumée à la viande se fait de diverses manières : par addition

directe, trempage, injection ou pulvérisation. Le tableau IV exprime l’effet antiseptique de ses essences sur les viandes traitées :

Tableau IV – effet des essences sur le stockage et la flore microbienne de la viande Addition d’extrait de fumée

p.p.m. Prolongement du temps de stockage

(facteur de multiplication) Réduction de la flore microbienne

(facteur de division) 10 20 50

100 120

1.08 1.18 1.63 4.46 14.42

3.18 3.89 5.35 7.14 7.77

2.4. Pasteurisation : La pasteurisation est un traitement thermique limité, mis au point par Pasteur

(1863), et qui consiste à exposer le produit à une chaleur modérée et porter le cœur du produit à 80-85°C pour détruire certains microorganismes pathogènes ou autres tels que moisissures, levures ou bactéries peu résistantes à la chaleur tout en préservant au maximum les caractéristiques physiques, biochimiques et organoleptiques du produit. Certains microorganismes thermorésistants n’étant pas détruits, un produit pasteurisé se conserve (au froid) quelques jours, mais il n’est pas stérile. En milieu acide, on arrive à la stabilité (qu’on peut nommer stérilité commerciale) du produit; elle s’obtient sur des aliments dont le pH est inférieur à 4,5 (fruits en général, quelques légumes).

Technique : La pasteurisation, qui permet la conservation pendant une durée limitée, repose sur

les lois de la destruction thermique des microorganismes.


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Celles-ci prennent en considération essentiellement le nombre de germes présents,

la température du traitement et le temps de maintien à une température donnée. La pasteurisation s’effectue généralement à des températures inférieures à 100°C et doit être suivie d’un refroidissement rapide.

Un liquide acide peut être pasteurisé à une température moins élevée. La

pasteurisation peut se faire en bouteilles (jus de fruits) ou en vrac (lait). En bouteilles (Fig. 10) : Après capsulage ou sertissage, les bouteilles sont soumises à une aspersion d’eau

de plus en plus chaude jusqu’à 65-75°C. Elles séjournent à cette température pendant vingt à trente minutes, puis elles sont refroidies avec de l’eau de plus en plus froide. Ces opérations peuvent être continues.

Cette méthode, qui a l’avantage de pasteuriser les liquides dans leurs bouteilles

d’expédition, a toutefois l’inconvénient de nécessiter de gros appareils et tend à être supplantée par la pasteurisation en vrac.

En vrac : Celle-ci est principalement utilisée pour le lait destiné à la consommation (lait

pasteurisé), la crème destinée à la beurrerie, le lait écrémé destiné au séchage, etc. la pasteurisation basse (63°C à 65°C pendant 30’) a pratiquement disparu au profit de la pasteurisation haute (72°C à 75°C pendant 15’’).

Figure 10 - Photo d’un pasteurisateur industriel en bouteille


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Figure 10 bis – Photo et Schéma d’un Pasteurisateur pour bouteilles (vue en coupe)

2.5. Appertisation : " Méthode de conservation qui consiste à enfermer dans un récipient

hermétiquement clos des denrées alimentaires périssables, d’origine animale ou végétale, et de les soumettre à un traitement thermique qui assurera la destruction ou l’inactivation des enzymes, des toxines et des micro-organismes, pathogènes ou non pathogènes, capables de proliférer dans les aliments, aux températures normales (*)

d’entreposage et de distribution, sans réfrigération ". (*) : Différence entre Conserves et Semi-Conserves… L’appertisation est une méthode, inventée par Nicolas Appert en 1790.

Parallèlement, vers 1810, les Anglais, dont la métallurgie était plus avancée, utilisaient des boîtes de fer recouvert d’étain pour éviter qu’elles ne rouillent (la soudure à l’étain est actuellement éliminée).

L’interprétation de l’excellente conservation des aliments ainsi traités devait être

donnée par Louis Pasteur, lorsqu’il prouva, en 1860, que la chaleur tuait les microbes. La stérilisation du contenu du récipient s’effectue à 100°C pendant trois heures ou à 120°C pendant trente minutes. Ce procédé requiert alors l’utilisation d’un autoclave ou de récipients capables de maintenir la vapeur sous pression.

L’appertisation exige, pour sa bonne réalisation technique, un excellent

approvisionnement, auquel succède la mise en œuvre, le plus rapidement possible, par tri, lavage, calibrage, blanchiment à 80-85°C (élimination des gaz dissous, début de destruction des germes, réchauffement du produit), suivi d’emballage immédiat.

Pompes

40°C 60°C 70°C 50°C 25°C Eau froide

Préchauffage Pasteurisation Refroidissement

Rampes d’arrosage



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La qualité de la fermeture est primordiale pour éviter que des microbes ne pénètrent à nouveau dans le produit fini.

La stérilisation s’opère ensuite dans un appareil sous pression (autoclave ou

stérilisateur) (Fig.) dans lequel la température atteint 140°C afin de réduire le temps de passage. En effet, pour obtenir le même résultat, on peut varier les barèmes de stérilisation et chauffer le cœur d’un produit pendant 300’ à 100°C ou ne le porter que pendant 30’ à 110°C, 3’ à 120°C, 20’’ à 130°C, 2’’ à 140°C selon le produit.

Cette réduction n’est cependant pas celle du temps de séjour dans le stérilisateur :

le cœur du produit n’arrive à cette température qu’après un temps plus ou moins long en fonction :

Du type de produit : un pâté solide ne s’échauffe pas aussi vite que des petits pois susceptibles de bouger dans leur jus.

De la taille et de la forme de l’emballage : le facteur limitant étant la plus petite distance séparant le cœur du produit de la surface de l’emballage. Cette distance est exprimée par la moitié du rayon en général pour un emballage rond et la moitié de la hauteur pour un emballage plat.

Du type de matériel : les emballages en verre, plastique ou fer blanc. Du milieu chauffant : eau ou vapeur; agitation ou non des emballages.

Cette réduction de temps permet d’obtenir des produits stériles mais moins surcuits

(meilleure texture, vitamines mieux préservées, protéines non-dénaturées). Les emballages sont ensuite stockés en entrepôt pendant un temps minimal

(période d’observation) permettant aux résultats des analyses (test de stabilité et stérilité) pratiquées sur les échantillons du lot (plan d’échantillonnage) de donner le feu vert à la commercialisation du produit (retrait de la mainlevée du stock).

La détermination du type et du barème de stérilisation pour un produit se base

essentiellement sur des calculs prenant en considération les éléments suivants : le type de contenant, son format, sa forme, son matériau, le type de sertissage, la

température du traitement, la conductivité thermique du produit, la viscosité du produit, le type de chauffage, l’innoculum initial ou charge bactérienne initiale du produit, la résistance bactériennes au chauffage, la température de destruction des spores bactériennes, la durée du traitement thermique, l’appareillage de stérilisation, la vitesse de chauffage, la suivie du refroidissement, la composition nutritionnelle du produit, la catégorie de produit, le type de consommateur visé, l’effet sur la bio-disponibilité des nutriments…etc.

Il est important de confirmer que ces barèmes aboutissent à une stérilité

commerciale du produit. Cette confirmation se fait en inoculant des échantillons d’un produit donné avec des spores de bactéries connues pour leur résistance à la chaleur


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(Tab. VI) et en soumettant ces échantillons au traitement thermique que l’on désire vérifier. Les échantillons en question sont par la suite incubés à une température favorisant la croissance des spores bactériennes qui auraient pu survivre au traitement thermique (étuvage selon les t° optimales). Une altération des échantillons à ce moment là indiquerait que le traitement thermique est inadéquat et qu’une augmentation du temps ou de la température du barème de stérilisation (ou des deux) est requise.

Il faut noter que chaque barème de stérilisation est très spécifique. Il s’applique à

un aliment particulier, préparé d’une façon donnée, traité par la chaleur dans un type donné d’autoclave. Pour cette raison, un barème de stérilisation ne devrait être modifié en aucune façon par l’opérateur, à moins qu’il n’en ait reçu l’autorisation d’un membre du personnel ayant des connaissances dans la détermination des barèmes de stérilisation.

Tableau V – Micro-organismes utilisés dans l’étude des barèmes de stérilisation

Catégorie Bactérie Lignée N° Résistance à la chaleur

Anaérobie putréfactive Clostridium sporogenes 3679 Légèrement supérieure à C. botulinum Anaérobie thermophile Clostridium thermosaccharolyticum 3814 Thermophile Bacillius stearothermophilus 1518

Beaucoup plus marquée que les deux bactéries C. sporogenes et C. botulinum

Tableau VI – Résistance à la chaleur de divers types de spores bactériennes

Bactérie Résistance maximale à 115°C

Clostridium botulinum 10 minutes Clostridium sporogenes 15 - 16 minutes Clostridium thermosaccharolyticum 60 - 70 minutes Bacillius stearothermophilus 13 - 140 minutes

La vitesse à laquelle pénètre la chaleur à l’intérieur d’un aliment est mesurée à

l’aide d’un thermocouple que l’on place au point le plus froid du contenant. Le thermocouple convertit la chaleur qu’il perçoit en courant électrique exprimé ensuite en température.

Le point froid dans une conserve diffère d’endroit selon le mode de chauffage et la

conductivité du produit. Dans un produit chauffant par convection, il se situe approximativement au tiers de la hauteur du contenant, à partir du fond, tandis que pour un produit chauffant par conduction, ce point se situe normalement au centre géométrique du contenant (Fig. 11).

Les semi-conserves : Sont définies comme «denrées [...] périssables, conditionnées en récipients

étanches aux liquides et ayant subi un traitement autorisé, en vue d’assurer une conservation limitée». Bien que ressemblant à des conserves (boîtes, bocaux et maintenant barquettes, coupelles et sachets semi-rigides), elles portent la mention «à conserver au froid». Il s’agit de produits qui ne seraient plus aussi appréciés s’ils étaient cuits davantage ou dont la fabrication traditionnelle ne permet pas une longue conservation.


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Figure 11 – Types de chauffage par conduction et convection thermique

Figure 12 – Schéma d’un stérilisateur industriel

Pénétration de la chaleur par Convection Pénétration de la chaleur par Conduction

Point froid du contenant



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2.6. La technique U.H.T. (Ultra-haute température) : Utilisée pour le lait d’abord, les jus de fruits, compote, soupe, sauce tomate

ensuite, la technique UHT est une stérilisation à 140°C pendant 4 à 5 secondes sur le produit en vrac au moyen d’une injection de vapeur, puis d’un refroidissement immédiat sous vide de telle sorte que la vapeur extraite soit en quantité égale à celle qui a été utilisée pour la stérilisation. Le produit est ensuite placé dans un emballage aseptique pour obtenir un conditionnement exempt de microbes. Ce procédé donne un produit proche du frais, grâce à la rapidité du chauffage.

L’emballage classique est la brique de matériau complexe (plastique, aluminium,

carton), mais des coupelles de plastique fermées par une capsule en aluminium relèvent de cette technique. Une évolution allant dans le sens de l’augmentation de la qualité des conserves existe dans les conserveries. En effet, en dehors de la technique U.H.T., les températures de stérilisation proches de 140°C, dues à l’amélioration du matériel, maintiennent la texture et les vitamines grâce à un temps de stérilisation réduit.



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IIII--33.. MMéétthhooddeess pphhyyssiiqquueess 3.1. L’irradiation ou ionisation : L’ionisation ou l’ionisation sont des techniques qui consistent à «bombarder» le

produit de radiations ionisantes créées par accélération d’électrons, par isotopes radioactifs ou par une source de rayons X. Précisons que l'irradiation consiste à soumettre les aliments à un flux de photons accélérés, l'ionisation, les soumettant plutôt à des électrons. L'irradiation est le plus souvent utilisée pour le traitement des aliments solides (viandes, fruits de mer, épices), séchés ou frais.

Le traitement de certains aliments par des radiations ou des particules ionisantes

est un procédé récent (environ 50ans) et encore relativement peu utilisé. Il permet de détruire soit certains, soit à peu près tous les microorganismes présents dans l’aliment. Il est employé aussi pour détruire des insectes, et pour inhiber ou retarder des processus physiologiques, notamment la germination de tubercules végétaux. Toutefois, les modifications chimiques que les radiations produisent ou peuvent produire sont encore insuffisamment connues. L’aliment traité ne subit pas de modification visible. Les opposants sont nombreux, si bien que l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a réalisé une énième étude (Safety and Nutritional Adequacy of Irradiated Food). Elle livre ses premiers résultats : l'irradiation n'a aucune incidence néfaste sur la santé des consommateurs - à condition qu'elle soit pratiquée dans des conditions correctes. C'est donc une méthode « sûre et efficace ». Le taux des produits radiolytiques dans les aliments irradiés est le même que dans les autres. L'irradiation ne diminue pas plus la teneur en vitamines que les autres procédés.

Parmi les exemples de radiation, on cite les ondes radioélectriques, les micro-

ondes, les rayons X et les rayons gamma. Il existe trois technologies différentes d’irradiation : rayons gamma, faisceaux d’électrons et rayons X. La définition classique distingue les longueurs d’onde à haute énergie (RX, γ) des longueurs d’onde à photons moins énergétiques (UV, Visible, IR). (Fig. 13)

Figure 13 – spectre des ondes électromagnétiques


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Les radiations ionisantes englobent les rayons : α, β, γ, X, les neutrons et les

électrons accélérés. Leur action sur les matériaux macromoléculaires se traduit par des coupures de chaînes et des arrachements d’atomes dont le résultat est soit une dégradation, soit une réticulation. Si cet effet touche les membranes, enzymes ou acides nucléiques, il arrive à détruire toute forme de vie sans aucune sélectivité. Le processus est le même, quel que soit le type de rayonnement utilisé : l’énergie contenue dans les rayons est transférée aux molécules du produit alimentaire irradié, ce qui permet de convertir les atomes et les molécules en ions en leur enlevant des électrons. Ces ions perturbent les fonctions normales des bactéries, incluant la reproduction. Parce qu’elle n’entraîne pas une élévation marquée de la température de l’aliment, l’irradiation est souvent appelée pasteurisation froide. A l’inverse, les micro-ondes augmentent le mouvement des molécules d’eau dans les aliments, ce qui a pour effet de produire de la chaleur et de cuire la nourriture. L’énergie des rayons traverse l’aliment et son emballage : il s’agit d’un phénomène semblable à celui des micro-ondes qui traversent les aliments dans un four ou celui des rayons X qui traversent les dents du malade chez le dentiste. La dose d’irradiation est généralement mesurée en grays, ou Gy. Il s’agit d’une mesure de la quantité d’énergie transférée à l’aliment irradié. La dose d’irradiation efficace diffère d’une bactérie à l’autre et d’un aliment à l’autre, chaque microorganisme ou être vivant ayant sa propre tolérance (tab. VII)

Tableau VII – doses pour une réduction décimale des microorganismes et virus

Etre vivant Dose (krad) Pseudomonas sp. 6 Penicillium sp. 40 Salmonella sp. 70 Clostridium botulinum 370 Micrococcus radiodurans 800 Virus poliomyélitique 1400 Homo sapiens sapiens* 600

* cette valeur représente la dose létale pour l’Homme Les rayons UV sont des germicides qui affectent divers types de microorganismes.

Certains travaux visent à utiliser les radiations atomiques de substances radioactives comme le Cobalt.

L’aliment placé dans le champ électromagnétique absorbe l’énergie du

rayonnement et la transforme en chaleur. Ceci est essentiellement du fait des frictions intermoléculaires dues aux oscillations des molécules dipolaires présentes dans le milieu (molécules d’eau par exemple). Ces dipôles, que contient l’aliment, changent d’orientation à chaque changement de sens du champ électromagnétique, soit environ 107 à 1010 fois par seconde.

Les aliments, qu'il s'agisse par exemple d'une tranche de rôti ou d'une pomme de

terre, renferment surtout de l'eau : de 75 % à 90 % si l'on exclut les os. C'est donc


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l'action des micro-ondes sur l'eau qui va être essentielle. Or, la molécule d'eau n'est pas électriquement neutre ; elle fait partie des molécules, dites polaires, dans lesquelles existe un couple de deux charges électriques voisines, de valeurs absolues égales mais de signes contraires et ce couple forme un dipôle électrique. Ce dipôle se comporte dans un champ électrique comme une aiguille aimantée dans un champ magnétique. Quand un faisceau de micro-ondes traverse de l'eau, ou un milieu fortement hydraté, toutes les molécules s'orientent dans le sens du champ électrique de ces ondes. Mais, comme ce champ change de sens des milliards de fois par seconde, les molécules suivent le rythme et basculent sans cesse à la même fréquence ; chacune se comporte comme l'aiguille d'une boussole au-dessus de laquelle on ferait balancer un aimant.

Ces oscillations entraînent des milliards de chocs qui augmentent l'agitation

moléculaire naturelle, à la fois en fréquence et en amplitude. Comme l'agitation moléculaire correspond à la température, celle-ci s'élève. L'énergie du faisceau de micro-ondes se retrouve sous forme de chaleur et ce, jusqu'à une profondeur qui peut atteindre plusieurs centimètres. Contrairement aux ondes infrarouges qui ne cuisent qu'en surface, les micro-ondes cuisent en profondeur.

On peut ainsi traiter des denrées emballées, les transformant en véritables

conserves sans chauffage. Selon le niveau d’irradiation, l’effet sera différent: ainsi les produits frais (et autres fruits et légumes), emballés et ionisés, se conservent près de dix jours. Ces radiations permettent d’éviter la germination de certains légumes, de détruire les insectes infestant les grains, d’inhiber les enzymes et les microorganismes même au cœur du produit et de stériliser les bouchons et les emballages.

Les autorisations d’utilisation du traitement sur un aliment sont

délivrées après que l’innocuité du traitement ait été établie. Le traitement par irradiation n’est autorisé que pour certains aliments seulement. Dans certains pays, l’apposition d’un signe appelé : "Radura" est obligatoire sur les aliments irradiés.

On estime à plus de 170 irradiateurs-gamma dans le monde. En 2000, 40 pays

avaient approuvé plus d’une cinquantaine d’aliments différents. Depuis 28 ans, les astronautes de la NASA consomment des aliments stérilisés par irradiation de façon à éviter toute maladie d’origine alimentaire pendant leur séjour dans l’espace.

Les effets de l’irradiation sur les aliments ainsi que sur les animaux et les gens qui

consomment des aliments irradiés font l’objet d’études depuis plus de 50 ans. Ces études permettent de tirer les conclusions suivantes en ce qui concerne l’utilisation judicieuse de l’irradiation :

L’irradiation permet de réduire ou d’éliminer les microorganismes pathogènes ; Les aliments irradiés ne deviennent pas radioactifs ; La valeur nutritive des aliments irradiés demeure essentiellement inchangée.


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L'irradiation des aliments comporte plusieurs bénéfices dont les suivants: la réduction des pertes d'aliments dues à l'infestation par les bactéries, les insectes et les moisissures qui contaminent les aliments et peuvent mener à des maladies d'origine alimentaire;

le ralentissement du mûrissement et de la maturation de certains fruits et légumes. Leur durée de conservation et leur condition s'en trouvent ainsi améliorées;

la prévention efficace contre les ravages causés par les insectes et les moisissures suivant la récolte. L'irradiation peut remplacer certains traitements chimiques tel que l'utilisation du bromure de méthyle.

L’énergie ionisante pénètre dans les aliments pour tuer les micro-organismes sans

élever de façon importante la température des aliments. L’irradiation est utilisée dans la transformation des aliments dans le triple but :

• de prévenir l’intoxication alimentaire en diminuant le niveau de bactéries nocives telles que le E.coli O157:H7 dans le boeuf haché, les salmonelles et campylobactéries dans la volaille ainsi que les parasites qui provoquent des maladies d’origine alimentaire;

• de prévenir la détérioration des aliments par la suppression des bactéries, moisissures et levures, qui causent la détérioration des aliments, ainsi que par le contrôle des insectes et de l’infestation parasitaire;

• d’augmenter la durée de conservation en ralentissant le mûrissement ou la germination des fruits et des légumes frais.

Les aliments irradiés peuvent être contaminés, même après le traitement. C’est pourquoi il est très important de les stocker, manipuler et faire cuire avec toutes les précautions nécessaires.

Aux niveaux d’énergie utilisés pour tuer les bactéries, les changements qui surviennent dans les aliments sont si infimes qu’il est difficile de déterminer si un aliment a été irradié ou non. L’irradiation d’un aliment n’entraîne aucune modification importante de sa teneur en acides aminés, en acides gras ou en vitamines. Parce que l’énergie transférée ne demeure pas emprisonnée dans l’aliment, l’irradiation ne laisse aucun effet «rémanent» contre les bactéries. C’est-à-dire que les aliments irradiés doivent être manipulés avec les mêmes précautions que les produits non irradiés, afin d’éviter la contamination au cours de la transformation, de l’entreposage, de la cuisson, etc.


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Foire aux questions concernant l’irradiation des aliments (source : www.cna.ca) L’irradiation des aliments a vu le jour aux États-Unis et au Royaume-Uni au début des années 60. Bien qu’il s’agisse de l’une des technologies alimentaires ayant fait l’objet d’études les plus nombreuses au monde, les renseignements sur l’irradiation des aliments n’ont pas été communiqués de façon adéquate au public en général, principalement à cause de la complexité du sujet. Le but de ces questions et réponses est de fournir quelques faits de base sur ce processus. 1. Qu’est-ce que l’irradiation des aliments? L’irradiation des aliments est une méthode qui permet de conserver les aliments en utilisant un genre d’énergie de rayonnement. Il s’agit d’une des nombreuses techniques que peuvent employer les producteurs pour conserver la qualité des aliments avant leur distribution aux épiceries. Parmi les autres techniques figurent la cuisson ou le chauffage, la mise en conserve, les traitements chimiques et la pasteurisation à la vapeur. L’irradiation des aliments peut être aussi combinée avec ces techniques. 3. Quelle intensité d’irradiation utilise-t-on? La quantité de rayonnement utilisée ou nécessaire pour une application particulière varie selon l’aliment et de la raison de l’irradiation. Ordinairement, pour augmenter la durée de conservation ou pour prévenir la détérioration, une faible dose d’irradiation suffit, soit seulement 1 kiloGray (kGy) d’énergie absorbée. Pour empêcher l’intoxication alimentaire, la dose à appliquer dépend du type de bactérie visée et du type d’aliment. Une dose absorbée pouvant atteindre les 3 kGy est habituellement suffisante pour supprimer la salmonelle du poulet frais. En général, il faut des niveaux plus élevés de rayonnement pour détruire les parasites et les insectes. Les virus, dans la plupart des cas, ne sont pas détruits par les niveaux d’irradiation qui conviennent aux aliments. 4. Les aliments irradiés deviennent-ils radioactifs? Non. Les aliments irradiés ne deviennent pas radioactifs. Au cours de l’irradiation, les aliments ne sont jamais en contact avec la source radioactive. En outre, le Règlement sur les aliments et drogues précise les limites supérieures des niveaux de rayonnement de la source utilisée pour le traitement des aliments. Aucune énergie radioactive (ondes) ne demeure dans les aliments après le traitement. 8. Comment les aliments sont-ils irradiés? Au cours du processus d’irradiation, les aliments sont exposés à une source énergétique ionisante. Trois différentes sources d’énergie peuvent être utilisées : les rayons gamma, les faisceaux d’électrons et les rayons X. La durée d’exposition des aliments à la source et le niveau d’énergie déterminent la dose d’irradiation. Les doses utilisées pour l’irradiation des aliments ne rendent pas ces derniers radioactifs. 9. Quels changements dans les aliments sont causés par l’irradiation? L’irradiation entraîne des modifications chimiques mineures, semblables à celles associées à la cuisson, et certains aliments irradiés peuvent avoir un goût légèrement différent. Elle ne provoque pas de changement dans les aliments qui, du point de vue toxicologique, aurait un effet indésirable sur la santé humaine. L’irradiation des aliments, aux niveaux d’énergie permis, ne diminue pas la valeur nutritive de l’aliment. Toute cellule vivante dans les aliments, y compris les bactéries potentiellement nocives, sont détruites ou altérées. 10. Est-ce que le traitement par irradiation garantit la salubrité des aliments? Non. Rien ne garantit la salubrité des aliments, mais l’irradiation diminue considérablement la présence de bactéries et d’autres microorganismes dans les produits alimentaires. Les aliments irradiés doivent être manipulés, stockés et cuits de façon adéquate, comme tous les autres produits alimentaires. Les règles sur la manipulation sécuritaire des aliments - hygiène, emballage, entreposage et préparation adéquats - doivent être observées. L’irradiation ne peut pas servir à traiter un aliment détérioré. Si un aliment a l’air dégradé, dégage une mauvaise odeur ou a mauvais goût avant d’être irradié, l’irradiation n’y changera rien. 11. Qui établit les normes en matière de niveaux d’irradiation? Le Canada établit ses propres normes d’irradiation des aliments, à l’instar de plusieurs pays. Les normes canadiennes sont décrites dans le Règlement sur les aliments et drogues et consistent en une liste d’aliments qui peuvent être irradiés indiquant les doses maximales permises et d’autres exigences à observer. Santé Canada est chargé d’élaborer ce règlement et ces normes. Le Règlement sur les aliments et drogues s’applique aux aliments mis en vente au Canada quel qu’en soit le lieu de production, et dans ce cas, le lieu de leur irradiation. Il incombe à l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) de faire observer ce règlement. 12. Comment puis-je savoir si un aliment a été irradié? Tous les aliments irradiés doivent être étiquetés comme tels. En plus d’une description écrite, telle que « irradié », un symbole distinctif, le « Radura », doit figurer sur l’emballage afin d’indiquer que le produit a été irradié. La plupart des consommateurs ne peuvent déceler les différences au niveau de l’aspect, de l’odeur ou du goût de l’aliment.


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3.2. La lumière pulsée : Parmi les technologies douces de conservation, qui pourraient s’appliquer aux

produits alimentaires, le procédé par lumière pulsée fait aujourd’hui l’objet de nombreux travaux.

Technique : Pour accomplir cela, on emmagasine de l’énergie électrique dans un condensateur,

puis on la transfère du condensateur à une lampe à enveloppe en quartz contenant un gaz inerte, le xénon (Fig. 14). La lampe émet un flash intense de lumière qui est focalisé sur la surface de traitement par le réflecteur de la lampe. Celle-ci émet une lumière de longueur d’onde comprise entre 200nm dans l’ultraviolet et 1100nm dans le proche infrarouge. Le spectre de longueurs d’onde de la lumière émise par le soleil à la surface de la terre est en grande partie semblable à celui de la lumière émise par le procédé par lumière pulsée (jusqu’à 90000 fois plus intense que le soleil sur terre).

Figure 14 – principe technique de la lumière pulsée L’effet stérilisant de la lumière pulsée est dû au spectre UV, à des impulsions de

courte durée (10-6 à 0.1s) et à un pic d’énergie très élevé. Il faut distinguer l’énergie émise pour chaque flash (en J/cm²/flash) de l’énergie totale émise pour x flashs. C’est l’énergie par flash qui reste déterminante, qu’il s’agisse de spores bactériennes ou fongiques.

La lumière pulsée est composée de rayonnements UV, IR et visibles. La

composition du spectre est la suivante : UV avec longueur d’onde λ de 200 à 300nm : 08% UV avec longueur d’onde λ de 300 à 380nm : 13% Vis avec longueur d’onde λ de 380 à 700nm : 49% IR avec longueur d’onde λ de 700 à 1100nm : 30%

Les longueurs d’onde de la lumière pulsée font partie de la catégorie des non-

21% d’UV

Energie (réseau) Condensateur

(stockage d’énergie)

Commutateur

Lumière intense



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ionisantes car pas assez énergétiques pour provoquer des interactions avec l’eau et la formation de radical hydroxyle OH (mode d’action primaire des photons ionisants).

Le principe de destruction des microorganismes et des particules virales n’est pas

assez bien connu. Mais il est en grande partie dû à une synergie d’action des composantes du spectre et de l’effet UV. Le spectre complet permet de détruire les microorganismes, y compris les plus résistants (bactéries sporulées et ascospores des moisissures).

Tableau VIII– niveau d’énergie nécessaire pour détruire certains microorganismes

Micro-organisme Energie (J/cm²) Nombre de flashs

Bacillus stearothermophilus 12 8 Bacillus subtilis 12 8 Bacillus pumilis 9 6 Botrytis cinerea 9 6 Aspergillus niger 30 20 Cladosporium sp 6 4 Penicillium sp 6 4 Escherichia coli 3 2 Salmonella enteritidis 3 2 Pseudomonas aeroginosa 3 2 Staphylococcus aureus 3 2

3.3. Ozonisation (ozonation) : L’ozone (O3) a un effet stérilisant sur les aliments. Son utilisation se fait sur les

aliments liquides où, par barbotage, il entre en contact avec les aliments. Outre son pouvoir stérilisant, l’ozone élimine de nombreux goûts et odeurs des aliments.

3.4. L’atmosphère contrôlée (-O2) : L’oxygène cause l’oxydation et le rancissement des aliments. On peut donc

diminuer le taux d’oxygène qui entre en contact avec les aliments emballés, en employant toutes sortes de moyens, tels que : l’utilisation des pompes à vide, le remplacement de l’air par un gaz inerte comme l’azote, l’ozonisation …etc.

3.5. La pressurisation (Pressage isostatique): La pression communiquée par un milieu liquide est isostatique (pression

hydrostatique) : elle est identique dans toutes les directions de l'espace, en tout point de l'enceinte et du produit qui y est contenu.

A des températures proches de la température ambiante, la compressibilité des

liquides est faible, même sous de très hautes pressions: le volume de l'eau, par exemple, diminue d'un tiers sous 10000 bars de pression.


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En pratique, le produit à traiter est soumis pendant 5 à 30 minutes à des pressions comprises entre 4000 et 10000 bars.

Dans le cas d'un produit préemballé, qu'il soit solide ou liquide, l'emballage doit

être flexible pour transmettre la pression extérieure. Chaque particule est ainsi soumise à une pression isostatique omnidirectionnelle.

Equipements : (Fig. 15) Les installations de pressurisation utilisées par les industriels de l'agroalimentaire

se composent d'une enceinte fermée par des obturateurs, d'une pompe de compression du fluide, d'un circuit haute pression, d'une unité de commande et de contrôle et, éventuellement, d'un dispositif de chauffage. La vitesse de montée en pression varie selon les caractéristiques de l'équipement. Pour les dispositifs fonctionnant avec une pompe, elle est généralement de l'ordre de 2000bar/minute.

Les produits liquides, peuvent être envoyés bruts dans l'enceinte pour y être

pressurisés, puis sont conditionnés de façon aseptique. Mais, généralement, les aliments à pressuriser sont conditionnés hermétiquement dans des emballages souples ou déformables (semi rigides).

Figure 15 – Schéma d’une presse isostatique

Enceinte haute pression

Produit emballé comprimé

Pompe Haute pression

Vannes de dépressurisation

Sortie d’eau

Entrée d’eau



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En industrie agroalimentaire : Pasteurisation à froid de jus de fruits, compotes, salades, ovoproduits. Augmentation de la durée de conservation des produits frais. Texturation de produits contenant des protéines. Dénaturation de protéines pour créer de nouveaux produits, améliorer la digestibilité.

Gélification. Activations ou désactivations enzymatiques. Performances

Faible coût énergétique (chauffage inutile ou limité). Action sur les liaisons chimiques faibles (pas de produits de dégradation). Amélioration des qualités organoleptiques (arômes exacerbés). Destruction de micro-organismes contaminants (salmonelles, coliformes, streptocoques, staphylocoques, listeria ... ).

Modulation d'activités enzymatiques (activations ou désactivations sélectives).

Pour les dispositifs fonctionnant avec une pompe, la pression est généralement de l'ordre de 2000 bar/minute. Les produits liquides, comme les jus de fruit par exemple, peuvent être envoyés bruts dans l'enceinte pour y être pressurisés, puis ils sont conditionnés aseptiquement. Mais, généralement, les aliments à pressuriser sont conditionnés hermétiquement dans des emballages souples ou déformables (semi rigides). Il n'est pas nécessaire d'employer des plastiques ayant des caractéristiques mécaniques particulières : un simple sachet de polyéthylène peut être utilisé sous une pression de 7000 bar. Néanmoins, l'emballage, s'il est semi rigide (type barquette), doit être bien rempli car l'air étant beaucoup plus compressible que l'aliment, il y a, lors de la pressurisation, une déformation plus importante là où se trouve le gaz, ce qui peut

entraîner un déchirement. L’emballage doit simplement être adapté au produit traité (barrière à l'eau, aux gaz ... ) pour une bonne conservation de celui-ci.


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IIII--44.. MMéétthhooddeess cchhiimmiiqquueess Depuis le sel et le salpêtre, encore utilisés de nos jours (le second sous forme de

nitrates et de nitrites), de nombreux corps chimiques ont été introduits dans la technologie de la conservation. Selon leur mode d'action, on distingue (la lettre E suivie d'un nombre se réfère à la réglementation européenne sur l'étiquetage) les additifs suivants :

les antimicro-organismes : acide sorbique (E 200), sorbate de sodium (E 201) et de

potassium (E 202), acide benzoïque (E 210), anhydride sulfureux (E 220), sulfites de K et de Na (E 221), sulfites acides de K et de Na (E 222), métabisulfite de Na (E 223), orthophényl-phénol (E 231), orthophénylphénate de Na (E 232), thiabendazole (E 233), anhydride carbonique (E 290), acide borique, chlore et dérivés, oxydes d'éthylène et de propylène, ozone, permanganate de K, sorbate de Ca, diphényle, éthoxyquine, formol, hexaméthylène-tétramine ;

les antibiotiques : pimaricine, nisine ; les anti-oxydants : benzoate de Na (E 211), anhydride sulfureux et sulfites, acide

ascorbique (E 300), gallates d'octyle (E 311) et de dodécyle (E 312), butyl-hydroxy-anisol [B.H.A.] (E 320), butyl-hydroxytoluène [B.H.T.] (E 321), ascorbates alcalins et azote ;

les antigerminatifs : α-naphtyl-acétate de méthyle, chlorprophame et prophame ; les anticasse : phytate de Ca et sulfure de Na ; les enrobages de surface : chaux, silicates de Na ou de K, silice colloïdale, fleur de

soufre, vaseline, cires, huiles minérales de paraffine et de vaseline, huiles reconstituées.

Les problèmes posés par ces conservateurs chimiques sont ceux que l'on rencontre

chez tous les additifs, et d'innombrables travaux sont consacrés à l'étude de leur métabolisme. L'hygiéniste souhaite, évidemment, que l'usage en soit restreint toujours davantage. C’est dans ce sens que la législation tend à définir des seuils d’acceptabilité dans les aliments.

Les agents dépresseurs de l’activité de l’eau : Il s’agit une large gamme de produits n’appartenant à aucune famille chimique

particulière mais exerçant un abaissement le l’activité de l’eau permettant une amélioration de la stabilité microbiologique. Au sein de cette famille, on trouve : sel, sucre, …etc.

4.1. Salaison (milieu halophile) : Le sel exerce un contrôle sur la croissance de la plupart des microorganismes, en

les empêchant de se développer complètement. Cependant, son action n’affecte pas certaines espèces de bactéries dont la présence est souhaitable, celles-ci étant plus


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tolérantes à la présence de sel. Le salage est utilisé isolément pour conserver certains poissons, des viandes ou des

légumes. Protégé des altérations par le sel, l’aliment n’est pas consommable en l’état. Il est nécessaire de le dessaler avant usage.

Deux grandes variantes existent quant à l’utilisation du sel ; soit le salage à sec,

soit le saumurage. Certaines viandes se prêtent mieux que d’autres à un type de salage donné. C’est ainsi que pour un même animal les muscles de couleur foncée seront traitées au sel sec, alors que les plus clairs seront saumurées.

4.2. Sucre (milieu osmophile) : Le sucre est un excellent conservateur grâce à sa grande avidité pour l’eau. Les

microbes n’ayant plus assez d’eau libre ne peuvent se développer dans des milieux trop sucrés. Le rôle du sucre ressemble à celui du sel sauf qu’il n’est efficace qu’à de très fortes concentrations (65-67 %). On emploie ce procédé pour les gelées, les marinades, les confitures et même le sirop d’érable.

4.3. Autres produits chimiques : Ce sont des dépresseurs de l’Aw. Ce sont des solutés très solubles ou des solvants

miscibles à l’eau, possédant un faible poids molaire et ayant un effet dépresseur sur la fraction libre de l’eau contenue dans les aliments. Cependant, ils ne doivent pas être toxiques et doivent surtout être compatibles avec les caractéristiques physico-chimiques (pH, viscosité…) et organoleptiques (saveur acceptable) de l’aliment.

Nous donnons une liste (Tab. IX) non exhaustive de certains dépresseurs de l’Aw et

qui sont utilisés en alimentation humaine.


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Tableau IX – principaux édulcorant utilisés en technologie alimentaire

Additif Fonction Domaine d’utilisation DJA Risques et dangers potentiels CONSERVATEURS Nitrites de Potassium E249 Nitrites de Sodium E250 Nitrates de Potassium E251 Nitrates de Sodium E252

Bloquent les levures, moisissures et bactéries

Charcuteries, salaisons, conserves de viande, foie gras, fromage à pâte molle, harengs au vinaigre

0,1

5

Réactifs avec les protéines, AA. (nitrosamines cancérigènes). Oxydent le fer de l’Hb en MHb ne fixant plus l’O2 entraînant cyanoses, céphalées…, HTA plus précoce, allergies, urticaire, migraines

Sulfites (221 à 228) Anhydre sulfureux SO2 E220

Idem Egalement des antioxydants

Fruits secs, pommes de terre déshydratées, saucisses

0,7 Provoquent des allergies chez les asthmatiques, Détruisent la Vit B1. La DJA est souvent dépassée

Acide sorbique E200 Sorbates de potassium E202 Sorbates de calcium E203

Idem Boisson aromatisée, pomme de terre pétrifiée, olives, fromage fondu, sirops, pain préemballé …

25 Peut réagir avec les nitrites pour donner des produits mutagènes. Le sorbate de sodium E201 a été interdit à cause de ce fort potentiel

Benzoates de sodium E211 Idem Soda, confiture allégée, crevette, chewing-gum pâté

5 Allergies, urticaires, migraines, érythèmes, démangeaisons

ANTIOXYDANTS Butylhydroxyanisol BHA E320 Butylhydroxytoluène BHT E321

Empêchent le rancissement

Lait en poudre, amuse-gueules, sauces, soupe et flocons de pomme de terre déshydratée, chewing-gum, fourrages de biscuits…

0,5

0,05

Dose 100xDJA, BHA : hypertrophie du foie, hyperthyroïdie, immunosupresseur. BHT : hypertrophie thyroïde et foie, hémorragie (baisse absorp Vit K). BHA et BHT : cutanés, respiratoires (maladies professionnelles)

AGENTS DE TEXTURE Sucro-glycérides E474 Emulsifiants,

stabilisants Viennoises, biscuits, gâteaux, glaces, confiseries, desserts, soupes, boissons

10 Risque de dépassement de la DJA

Carraghénanes E407 Stabilisants, épaississants, gélifiants

Produits à nase de viande surtout de volaille, saucisses, pâtés,

75 Provoquent des ulcération. Non digestibles, favorisent l’apparition de tumeurs du colon, immunosuppresseurs

Gommes (E412 à 418) Rendent les produits moins secs, plus faciles à trancher

NS Allergies professionnelles. Peu de données …

COLORANTS Erythrosine E127 rouge Cerises et bigarreaux pour

cocktails ou confites 0,1 Mutagènes, à fortes doses, ils provoquent tumeurs

de thyroïde, modifications hormonales, troubles neurophysiologiques

Cantaxanthine E161g orange Saucisses 0,05 Possible fixation sur la rétine. Amarante E123 Rouge azoïque Oeufs de poissons, apéritifs 0,8 In vitro, mutagènes Tartrazine E102 Jaune azoïque 7,5 Allergies chez personnes sensibles à l’aspirine Rouge cochenille E124 (rouge ponceau 4R)

Rouge azoïque Bossons, glace, dessert, confiserie, fruit confit ou en conserve, fromage fondu, sauces, moutarde, amuse-gueules, petits pois et champignons en conserve

4

Extrait de rocou à 2,6% de bixine E160b

Jaune orange Margarines, mat. grasses, fromages affinés ou fondus, cornflex, poisson fumé, desserts, amuse-gueules

2,5 Comme les caroténoïdes (E160a et f), la bixine est responsable d’allergies et est antagoniste de la vitamine A (DJA). Peut provoquer une sensibilisation lente

EDULCORANTS Saccharine E954 Saveur 400 fois

plus sucrée que le saccharose

2,5 Photosensibilité, possible réactivité avec les sulfamides

Aspartame E951 Saveur 200 f.p.s.q.s.

40 Ne doit pas être consommé par les personnes atteintes de phénylcétonurie

Cyclamate E952 25 à 30 f.p.s.q.s.

Boissons light, desserts, confiseries, amuse-gueules, confiture à valeur, glaces, céréales pour petit-déjeuné, énergétique réduite… 11 Suspect par un de ses métabolites (la

cyclohexylamine). AXHAUSTEURS DE GOUT Glutamate monosodique E621 Quantum satis. Jusqu’à 1% de

la denrée : condiment et assaisonnements

Neurotoxique pour les individus sensibles : il provoque migraines, pertes de sensibilité faciale, sécheresse buccale…

La DJA, ou dose journalière admissible, donne le niveau de consommation sans danger d’un composé. Elle est exprimée en mg d’additif par kg de poids du consommateur. La dose journalière sans danger est plus faible pour les enfants que pour les adultes.


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Tableau IX bis – principaux agents dépresseurs de l’Aw et leurs principaux rôles et

utilisation en technologie alimentaire

Rôles et utilisations

Liste des principaux composés

Dép

ress

eurs

de

l’Aw .

hum

ecta

nt

Plas

tifia

nt

Ret

arda

teur

de

la c

rista

llisa

tion

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Ret

arda

teur

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sfer

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u sa

ccha

rose

Ant

imic

robi

ens

Aut

res r

ôles

(*)

Sels minéraux

NaCl, KCl, CaCl2 Phosphates et polyphosphates Carbonates et sulfates Sels de lactosérum

+ + + +

+

+

+ + + +

Acides Organiques

Acides alimentaires organiques et leurs sels de Na, K, Cl Acide Ascorbique

+

+

+ + + +

+

Mono, Di et Oligosaccharides

Pentoses Hexoses (glucose, fructose, mannose, galactose et autres isomères en C6) Disaccharides (saccharose, lactose, maltose) Oligosaccharides divers

+ +

+ +

+ +

+ +

+

+

+ +

Sucre interverti, miels, sève d’érable, sirop de fructose-glucose et sirop de glucose jusqu’à DE 20

+ + + +

Maltodextrine DE 3 à 20 + + Dérives de saccharides Dextrines diverses, polysacharides, hydrolysats de

pectine, de mucilages de cellulose + + + +

Alcools et Polyols

Ethanol Sorbitol Manitol, Xylitol Glycérol Polyethylene glycols

+ + + + +

+ + +

+

+

+

+

+

+ + +

+

+

Protéines et dérivés

Acides aminés et leurs sels Oligopeptides Hydrolysats de protéines

+ + +

+

+

+ + +

Lipides et dérivés

Mono et Diglycérides Phospholipides Esters de saccharose, stéaroyl lactate Emulsions

+ + + +

+ + + +

+ + +

+ + + +

+ + +

Autres rôles : selon les cas acidifiant, émulsifiant, antioxydant, potentiateur d’arômes, édulcorant, aromatisant, cryoprotecteur ou nutriment

Les agents variant les conditions physico-chimiques du milieu : 4.4. Acidification : En ajoutant certains acides aux aliments, on baisse le pH du milieu tout en limitant

considérablement les sortes de microorganismes qui peuvent y vivre, que l’on songe par


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exemple à l’Acide acétique des marinades, à l’acide lactique des fromages, à l’acide benzoïque et du SO2 des fruits.

Effet du pH sur la résistance bactérienne aux traitements thermiques La mesure de la valeur du pH seul ne suffit pas pour prédire le comportement des

bactéries. Il faut connaître la quantité et le type d’acides qui déterminent un pH donné, parce que certains acides, tels que les Acides organiques (acétique par exemple) sont plus inhibiteurs que d’autres.

On donne ici l’échelle suivante des effets du pH sur la résistance à la chaleur des

spores du Bacillius subtilis

.pH Temps de survie à 100°C en minutes 4.4 5.6 6.8 7.6 8.4

2 7

11 11 9

Evidemment, le traitement des produits diffère selon l’effet du pH en fonction de son degré d’acidité comme nous le montre le tableau suivant : Tableau XI – Classification d’aliments en conserves en relation avec les exigences

du traitement thermique

Degré d’acidité .pH Aliments Groupe alimentaire Agent d’altération Exigence du

traitement Faible 7.0 Œufs, huître, lait, canard,

poulet, morue, bœuf, sardines Viandes, poissons, lait, volaille

Bactéries anaérobies, sporulentes, mésophiles

6.0 Corned beef, fèves de Lima, pois, carottes, betteraves, asperges, patates

Légumes Thermophiles Enzymes

5.0 Figues, soupes aux tomates Soupes Moyen 4.5 Ravioli, piments, concentré de

tomate Produits formulés Niveau minimal pour

Clostridium botulinum

Gén

éral

emen

t un

traite

men

t à

tem

péra

ture

éle

vée

De

115

à 12

6°C

Acide 4.0 Salades de patates/tomates, poire, abricot, pêches, oranges

Fruits Bactéries aciduriques non sporulentes

3.7 Choucroute, ananas, pommes, fraises, pamplemousses

Baies Bactéries aciduriques sporulentes Enzymes

3.0 Cornichons, jus de citron et d’orange

Aliments à haute teneur en acides

Levures

Elevé 2.0 Jus de lime Aliments à très haute teneur en acide

Moisissures Gén

éral

emen

t à l’

eau

boui

llant

e A

100

°C


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Autres techniques : 4.5. Le gras : Il permet de mettre le produit cuit, donc propre, à l’abri des microbes et de l’air.

On obtient ainsi des confits de viande d’animaux gras (canard, oie, bovins gras...). Technique : Le jeune bovin est saigné, dépouillé, éviscéré, puis mis en quartiers et enfin

découpé en morceaux de la taille d’un poing. Les morceaux sont lavés à grande eau, puis mis à cuire dans une énorme marmite, qui peut contenir jusqu’à 60 ou 70 kg de viande. La viande cuit dans la graisse fondue récupérée préalablement de l’animal. Cette graisse est additionnée d’une faible quantité d’eau salée qui s’évapore au fur et à mesure que la cuisson se poursuit pendant 8, 10 et même 12 heures. L’opération est arrêtée quand la totalité de l’eau est évaporée. Une fois cuite, la viande est mise à refroidir, puis désossée et transférée dans une autre marmite en terre cuite. Celle-ci ne sera couverte que lorsque le contenu en sera complètement refroidi. La viande est alors prise dans la graisse qui s’est solidifiée et peut ainsi se conserver toute l’année.

4.6. Fermentation : Il s’agit d’une méthode de conservation par laquelle l’aliment subit un changement

du milieu sous l’action de levures spécialisées ou de bactéries. Elle est utilisée par exemple pour les concombres frais, olives, choux ... La fermentation est habituellement combinée à d’autres procédés, comme la salaison contrôlée ou l’ajout de sucre.

4.7. Antibiotiques et Antiseptiques : L’addition par exemple de la tétracycline à la glace concassée est un procédé

utilisé dans l’industrie de la volaille et du poisson. Les agents antiseptiques doivent être toxiques pour les microorganismes, mais non

toxiques pour l’homme. Ils doivent avoir une ‘toxicité sélective’. L’Anhydride sulfureux, l’acide sorbique, l’acide benzoïque, l’acide propionique,

nitrites sont autant de produits utilisés à différentes doses dans divers aliments pour leur effet bactériostatique, bactéricide et fongicide. Des études sur la toxicité de ces molécules au préalable sont obligatoires avant leur utilisation en alimentation humaine.


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CCHHAAPPIITTRREE IIIIII –– CCoonnsseerrvvaattiioonn ddeess vviiaannddeess Les viandes et les poissons sont les aliments qui, à l'état brut, sont les plus riches en

protéines, donc les aliments de croissance, de réparation et de stimulation dans les états de fatigue. Dans ce groupe d'aliments, les produits d'origine animale, surtout la viande, sont les plus recherchés. Leur odeur et leur goût stimulent les sécrétions digestives ; leur présence dans l'estomac provoque, par réflexe, la sécrétion rapide et abondante du suc gastrique. Leur absorption est rapide et très complète. Par leur digestibilité excellente, ils provoquent également des sensations agréables : leur ingestion réchauffe et donne une impression de vigueur et de vitalité accrues. Ces effets s'expliquent par une stimulation des glandes endocrines telles que les surrénales, par l'intermédiaire d'amino-acides introduits dans l'organisme.

Composition :

La viande offerte au consommateur est un produit composite. Le muscle strié est le constituant essentiel, accompagné, en proportions très variables, de tissu conjonctif lâche, plus ou moins chargé de tissu adipeux (graisse), ou fibro-élastique (tendons et aponévroses: «peaux» et «nerfs» des bouchers), de vaisseaux sanguins. Certains morceaux sont présentés avec os et cartilages.

Valeur nutritionnelle : La composition brute d’une pièce de viande varie dans des proportions considérables

avec l’espèce, la qualité, la catégorie (Tab. XII). Les parties non consommables (graisse, os, tendons, aponévroses) peuvent représenter de 0 à plus de 50 % du poids brut d’une pièce de viande. Les données analytiques ne concernent que la partie comestible.

On trouve des protides en quantité assez constante (de 15 à 20 %); leur qualité

dépend de leur origine. Les protéines musculaires offrent un éventail très large et un équilibre en acides aminés qui sont idéaux pour un organisme en croissance (richesse en lysine); elles sont parfaitement digestibles et totalement assimilées. Les protéines des tissus conjonctifs sont très pauvres en certains acides aminés (tryptophane, méthionine). Le tissu conjonctif, transformé en gélatine par la cuisson, est assimilable; l’élastine des tendons et aponévroses est, par contre, pratiquement inassimilable.

La teneur en lipides varie dans des proportions considérables (de 6 à 35 %). La

présence de graisse intramusculaire («marbré» et «persillé») est une condition de qualité gastronomique (succulence et saveur).

L’apport diététique en glucides est négligeable, mais ils jouent tout de même un rôle

déterminant dans l’évolution de la viande après l’abattage.


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Pour ce qui est des matières minérales, la viande constitue un apport important en phosphore mais elle est nettement déficiente en calcium. Elle est une bonne source de fer (de 2 à 3 mg pour 100 g) et d’oligo-éléments.

Parmi les vitamines, l’apport en vitamines hydrosolubles (B et C) est assez faible;

seule la vitamine B1 (thiamine) est en quantité suffisante, principalement dans les viandes de porc. Le taux de vitamines liposolubles (A, D, E et K) est fonction de la teneur en graisse: il varie donc du simple au décuple, mais demeure assez faible. Les abats, en particulier le foie, sont infiniment plus riches (de 10 à 1000 fois) en vitamines que les autres pièces.

En conclusion, la viande est une source majeure de protéines nobles (lysine), de

phosphore et d’oligo-éléments et son apport en matières énergétiques (graisses) est variable. Elle est pauvre en calcium et en vitamines.

Tableau XII - Apport nutritionnel de deux viandes : épaule de veau et d’agneau :


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Conditionnement des viandes : On se contentera ici d’une énumération rapide, les méthodes ayant été détaillées plus

haut : Au froid, sous vide ou sous gaz neutre, dans de bonnes conditions d’hygiène, la

viande se garde quelques semaines dans un emballage approprié. Le séchage se pratique dans des salles chauffées dont l’air est renouvelé. Le fumage

procure un goût très apprécié. La conservation n’est obtenue par ces deux méthodes qu’après un séchage intense, qui donne un produit trop sec pour être consommé.

Par salage, on obtient un meilleur résultat : un aliment plus humide, donc moelleux.

Le salage se pratique au sel sec, ou par une saumure en immersion ou en injection (voir les méthodes étudiées plus haut au chapitre II).

Réfrigération et Congélation : Le procédé de conservation le meilleur et le plus simple reste le froid. En effet, la réfrigération (de 0 à +2°C, +7°C au maximum) ralentit quelque peu la

maturation mais évite la prolifération microbienne. La viande «fraîche» est une viande réfrigérée.

La congélation et la surgélation (de –10° à –30°C) bloquent les activités

enzymatiques et la maturation. Elles permettent une conservation de longue durée, de six à dix-huit mois. La maturation reprend après décongélation.

Conservation par la chaleur : Appertisation. Tous les barèmes de stérilisation des produits animaux aboutissent à

des températures supérieures à 115°C, c'est-à-dire que l'on doit procéder sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, ce qui n'est réalisable qu'en autoclave. Ce fait explique la difficulté d'obtenir, pour ces produits, des conserves ménagères convenables.

Transformation: les produits carnés Salaisons. On peut distinguer trois sortes de salaisons crues: salées à sec ou en

saumure; étuvées et éventuellement fumées; maturées, séchées (jambons crus ou jambons sel sec). Il existe, d’autre part, un procédé combinant salaison et cuisson.

Pâtés. Ce sont des mélanges à base de viandes et d’abats hachés plus ou moins


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finement additionnés de divers ingrédients et cuits (pâtés, terrines, crèmes, galantines). Produits divers. Un très grand nombre de spécialités, à base de tête (museau,

fromage de tête, hure), d’estomacs et d’intestins (andouilles, andouillettes, tripes), de sang (boudins noirs), ont une composition simple. D’autres ont une composition plus complexe.

Prophylaxie La prophylaxie repose sur la surveillance de l’état sanitaire du cheptel, l’inspection

ante mortem et post mortem des animaux de boucherie et de charcuterie, le respect d’une hygiène très rigoureuse de l’abattage, la mise en œuvre rapide du froid, la surveillance de tous les lieux et moyens d’entreposage, de transport, de transformation, et d’exposition en vente, le contrôle des cuisines collectives, la mise en place de techniques de gestion de la qualité ISO 9001-2000 et de méthodes de gestion des dangers HACCP.

Des analyses bactériologiques et biochimiques renforcent les contrôles directs et

l’autocontrôle. Les viandes et produits carnés reconnus insalubres ou de qualité insuffisante doivent être exclus du commerce des viandes, dénaturés et détruits. Des méthodes de traçabilité doivent être imposées aux divers agents économiques opérant dans ce secteur industriel.


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CCHHAAPPIITTRREE IIVV :: CCoonnsseerrvvaattiioonn dduu LLaaiitt Le lait et les fromages ont la valeur alimentaire la plus précieuse des groupes

d’aliments connus, spécialement pour la croissance, la grossesse, et certains états de maladie, car ils contiennent des quantités suffisantes de tous les nutriments connus, à l'exception du fer et de la vitamine C.

Le lait est chargé d'un tonus affectif incontestablement inférieur à celui des viandes et

il reste un aliment que l'on boit « par raison » parce que c'est « bon pour la santé ». Pour ce qui est de ce tonus affectif assez bas, le lait le doit à ses effets sur nos sensations. Il déclenche la sécrétion d'une salive riche en mucus, ce qui empâte un peu la bouche. Il ne stimule pas la motilité et la sécrétion digestives. Sa couleur blanche n'excite pas. Le temps de séjour gastrique assez long, la fermentescibilité réduite du lactose et sa richesse en graisse provoquent des sensations digestives médiocrement appréciées.

Cependant, c'est une source de protéines animales dont la production est bien moins

onéreuse que celle de la viande : un hectare de terre utilisée pour produire de la viande a un rendement trois ou quatre fois inférieur en protéines que si on l'utilisait pour la production laitière. Le lait est trop gras puisqu'il comporte de 42 à 46% de calories lipidiques. Il pourrait être écrémé à 15-20% et être présenté sous diverses formes : glacé, acidifié, aromatisé.

Le lait est l'aliment le plus corruptible que l'homme ait à sa disposition, si bien que

c'est l'action de toute une série de « bons microbes » sur le lait que l'homme a utilisée pour la fabrication des fromages, yoghourt et autres produits dérivés. Par leur diversité et leur saveur à la fois fortement saline et acide, ces produits dérivés du lait ont des effets stimulants sur l'appétit. Moins excitants cependant que la viande, ils apportent, à un prix deux fois moindre pour la même quantité de matières azotées, un complément excellent, sous forme de protéines riches en lysine et de graisses, réduisant agréablement le volume à ingérer. Les protéines du fromage, de prix plus élevé que celles du lait, restent environ deux fois moins chères que celles de la viande.

Le tableau XIII, ci-dessous, donne la composition du lait de vache entier pasteurisé:


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Techniques de transformation du lait : On distingue classiquement quatre techniques de transformation du lait :

1. Les techniques qui conservent tous les éléments du lait et aboutissent à diverses catégories de produits finis : Le lait récolté dans de bonnes conditions d’hygiène est

refroidi à la ferme, puis il arrive en laiterie avec un faible taux de contamination microbienne. La transformation la plus simple est la pasteurisation. Par un traitement à 80-85°C, on tue les microbes pathogènes, puis on refroidit le lait à environ 3°C. Livré par une chaîne du froid continue, il se conserve très peu. Il a donc été remplacé par le lait stérilisé. La stérilisation en bouteilles à 120°C, pendant quinze minutes, est presque totalement remplacée par un traitement U.H.T. (ultra-haute température), réalisé par chauffage à 140°C du lait en vrac, suivi d’un conditionnement aseptique en cartons.

Une autre forme de lait, appréciée pour le gain de volume, est le lait concentré

(sucré ou non): par évaporation sous vide, on extrait de l’eau, puis on l’homogénéise. Le lait concentré sucré n’est que pasteurisé et se conserve après ouverture grâce à sa teneur en sucre; le lait non sucré est stérilisé après emballage et doit être consommé après ouverture. Encore plus léger est le lait en poudre dont on a enlevé l’eau par concentration, suivie d’un séchage sur rouleau ou d’une atomisation. De la pasteurisation au séchage, les opérations technologiques entraînent une plus importante dénaturation des composants du lait et parallèlement celle du goût.

Laits liquides (laits de consommation) : simplement refroidis (lait cru) ou ayant subi un traitement thermique d’assainissement et de stabilisation (lait pasteurisé, lait stérilisé, lait UHT) ;

Laits concentrés (laits secs) : obtenus par élimination partielle ou totale de l’eau ; Laits fermentés : qui ont subi une fermentation acidifiante et contiennent une flore microbienne vivante aux vertus diététiques reconnues ;

Laits Gélifiés : qui ont été épaissis à la manière d’un flan ; Laits emprésurés : qui ont été coagulés par l’addition de présure.

2. Les techniques reposant sur la séparation de la caséine :

La caséine, coagulée par fermentation acidifiante ou par addition de présure,

forme le caillé, qui emprisonne les globules de matière grasse. Après égouttage du liquide résiduel (le lactosérum), le caillé est mis en forme et affiné. Ces techniques aboutissent aux fromages dont la diversité tient à la variété des méthodes de caillage, d’égouttage et d’affinage.


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Fermentation acidifiante - Précipitation par coagulation - Egouttage pour affinage

Figure 16 – processus de séparation de la caséine

La conservation du lait par fermentation est surtout pratiquée pour les yaourts. Le

lait est mis à fermenter à environ 40°C. Si l’emballage est réalisé avant fermentation, on obtient les yaourts classiques; dans le cas contraire, le gel est cassé et l’on a des yaourts brassés. Les laits gélifiés le sont par des alginates et carraghénanes, qui produisent des desserts lactés pasteurisés. La crème fraîche, qui est obtenue par centrifugation est vendue après pasteurisation ou stérilisation. Après fermentation, elle est la matière première du beurre. Le barattage inverse l’émulsion, les particules grasses se rapprochant et expulsant le babeurre. Par lavage et malaxage, on l’élimine. Le lait écrémé est consommé soit pasteurisé, stérilisé ou en poudre, soit en produit laitier allégé. Par emprésurage ou fermentation, on obtient un caillé, base des fromages. Les fromages frais sont livrés après un léger égouttage. Pour produire les fromages affinés, on expulse le lactosérum par brassage ou pressage, puis le fromage ensemencé en surface ou dans sa masse évolue en consistance, en goût et en odeur jusqu’à sa maturité. De plus, l’industrie laitière peut réaliser un véritable «cracking» du lait: séparation de ses diverses fractions, qui seront destinées à de nombreux usages technologiques.

3. Les techniques reposant sur la séparation des matières grasses :

L’écrémage concentre la matière grasse dans la crème et fournit par ailleurs le lait

écrémé. Le barattage de la crème aboutit au beurre en laissant échapper le liquide résiduel. Une séparation plus poussée aboutit à l’huile de beurre.

4. Les techniques de valorisation des produits dérivés :

Lait écrémé, babeurre et lactosérum. Ces sous-produits sont séchés et incorporés

dans diverses industries alimentaires, pharmaceutiques et autres. Le lactosérum : C'est un liquide jaune pâle verdâtre (90% d’eau), contenant les éléments solubles

du lait : protéines solubles (0.6 à 0.7 % de la matière sèche) riches en AA essentiels (Tab. XIV), lactose (70 à 80% m.s.), sels minéraux (7 à 12 % m.s.) et matières grasses


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(0.05 à 0.6% m.s.). L'acidité (pH) du lactosérum varie selon son origine (pâte pressée cuite = 6.7, pâte fraîche et caséine acide = 4.5, camembert = 6.1 …etc.).

Tableau XIV – Teneurs en AA de la poudre du lactosérum

Nature des AA Teneurs en % d'AA total Nature des AA Teneurs en % d'AA total

Met 0.15 Leu 0.98 Cys 0.22 Ile 0.59 Lys 0.87 Asp 1.08 Thr 0.67 Glu 1.74 Arg 0.25 Ala 0.48 Val 0.55 Gly 0.24 Pro 0.61 NB : manque seulement deux AA essentiels Phe & Trp

Extraction et utilisations :

Le lactosérum est un sous-produit de l'industrie fromagère ; lorsqu'il est déversé

dans une rivière (Tab. XV), il engendre des effets polluants: les bactéries attaquent certains constituants du lactosérum (lactose principalement) en consommant l'oxygène de l'eau. Ce dernier manquera alors aux poissons et aux plantes aquatiques qui mourront d'asphyxie. Ces torts causés à l'environnement pourraient être évités d'autant plus que le lactosérum est une matière noble dont il y a beaucoup à tirer encore.

Tableau XV - Volumes de lactosérum rejetés/jour dans unités fromagères

Unités Volumes rejetés L/J Types de fromage fabriqué Blida

Relizane Sidi Bel Abbes

10000 15000 16000

Pâte fraîche Pâte molle

Pâte fraîche / Pâte molle Le lactosérum entre dans la composition de divers produits diététiques ou de

régime pour l’Homme (Fig. 17). Sous sa forme liquide, il est utilisé pour l'alimentation animale. Il peut remplacer

la totalité de l'eau de boisson. Utilisé en poudre, il représente un facteur d'appétence chez le jeune veau.

Le lactosérum comporte certains inconvénients: extrait sec faible (6.5%), salinité

forte (10% de l'extrait sec), rapport protéine/glucose bas (1/6), avec en plus une grande fragilité, car c'est un bon milieu de culture (à 4°C, le stockage du lactosérum pendant deux semaines ne montre aucune variation notable de la composition chimique).


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Figure 17 – Schéma représentant les différentes utilisations du lactosérum et de ses

dérivés

Lait 87% eau + 13% Extrait sec

Addition de présure ou d’acidifiant |

Lait Caillé

Caillage ou Coagulation

Pâte : Caillé égoutté Liquide : Lactosérum

Extraction des Caséines

Affinage : Fermentation microbienne

Extraction des Protéines

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Bouillon de culture pour les levures

Production protéines

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Extraction du Lactose

Concentration

Séchage

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Hydrolyse par une lactase

D-Glucose + D-Galactose

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CCHHAAPPIITTRREE VV –– CCoonnsseerrvvaattiioonn ddeess ŒŒuuffss

Pondu par une femelle saine (d’une espèce avienne ou reptilienne), l’œuf est amicrobien, il est stérile du point de vue microbiologique car il est destiné à accueillir son embryon. Il est enveloppé dans une coquille, doublée de la membrane coquillière.

Nous donnons le tableau ci-dessous exprimant la composition du blanc et du jaune

d’œuf de poule.

Tableau XVI – Composition du blanc d’œuf et du jaune d’œuf de poule

Pour la survie du poussin (exemple des espèces aviennes), la coquille et la membrane coquillère de protections doivent permettre de nombreux échanges d’eau et de gaz. En conséquence, cette enveloppe n’est pas une protection suffisante pour la conservation à long terme. Quel que soit le procédé de conservation employé, on évitera toujours le lavage des œufs, car il permet une contamination interne des œufs par l’eau de lavage.

Divers procédés sont utilisés : 1. Œufs en coquille intacte : Ils se basent sur l’isolation des œufs ou la réfrigération des œufs :

isolation : on utilise pour cela des enveloppes de papier, blanchiment à la chaux vive, vernissage, vaseline. L’isolation assure une conservation jusqu’à huit mois à t° ambiante.

réfrigération : les œufs placés dans des caissettes canadiennes en bois sont


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stockés dans un hangar frigorifique négatif à -1°C. Un mélange d’air et de gaz carbonique (à 2.5%), à une HR=75-85%, est utilisé pour prolonger la durée de conservation qui peut alors atteindre les 10 mois.

2. Œufs sans coquille ou « Ovoproduits » : L’appellation d’ovoproduits regroupe les présentations d’œufs autres que les œufs en

coquille. L’œuf privé de son emballage naturel est un produit fragile et sujet aux agressions microbiennes. Il doit donc subir un traitement spécial de conservation. L’œuf peut donner trois types de produits : le jaune, la blanc et le mélange du blanc et du jaune.

Lorsqu’ils sont destinés à l’usage industriel (Fig. 18), les œufs sont transformés dans

des casseries, et on trouve sur le marché des jaunes, des blancs ou des œufs entiers. Ils peuvent être commercialisés pasteurisés et conservés au froid (c’est-à-dire «frais»), concentrés avec ajout de sel ou de sucre selon leur destination, séchés en poudres d’œufs ou enfin congelés.

2.1. Le cassage : Cette opération consiste à casser les œufs individuellement, le cassage de masse étant

interdit. L’œuf placé automatiquement sur ce genre de coquetier, est frappé par deux lames séparant l’œuf en deux demi-coquilles. Le blanc se séparant du jaune au niveau d’une spatule de réception. Certaines casseuses sont équipées d’un scanner pour détecter la présence de jaune dans les blancs.

2.2. La pasteurisation : Son but est d’éliminer les microorganismes pathogènes tels que les salmonelles

présents dans les ovoproduits liquides en appliquant des barèmes de 2 minutes ou 30 secondes à 58 ou 64,4°C selon qu’il s’agisse d’œufs entiers, de jaunes ou de blancs. Les techniques employées font appel aux échangeurs à plaques, à surface raclée, tubulaires ou à des chambres chaudes pour la pasteurisation des blancs déshydratés (6j à 52°C). Généralement, la pasteurisation haute diminue le pouvoir moussant des blancs et est sans effet sur la capacité émulsifiante des jaunes si ceux-ci sont préalablement salés.

2.3. Le salage et le sucrage : Ces opérations visent à préparer les ovoproduits aux traitements ultérieurs de façon à

préserver leurs propriétés fonctionnelles et améliorer leur conservation. Le salage est une opération préliminaire à l’extraction du lysozyme du blanc d’œuf, comme moyen d’augmenter la température de coagulation en vue de traitements thermiques plus sévères appliqués aux œufs entiers et aux jaunes. Le sucrage est employé pour les mêmes raisons.


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2.4. Le désucrage : Il est appliqué aux blancs d’œufs pour éliminer le glucose afin d’éviter les

phénomènes liés aux réactions de Maillard lors des traitements thermiques. Il s’opère soit par voies de fermentation en incorporant des bactéries et des levures, soit par voie enzymatique à l’aide de la glucose-oxydase et de la catalase. Généralement, le pouvoir moussant est amélioré sur les blancs d’œufs désucrés.

2.5. La concentration par ultrafiltration : Cette technique fait passer le blanc d’un extrait sec de 11 à 33% et l’entier de 24 à

48%. L’intérêt de ce procédé est d’être athermique et donc pratiquement non dénaturant pour les ovoproduits, hormis le blanc dont le pouvoir moussant diminue légèrement. En outre, ces produits liquides à humidité intermédiaire peuvent se conserver de six mois à un an à température ambiante.

2.6. La congélation : Elle s’applique aux trois types d’ovoproduits liquides pasteurisés au plus tard 12H

après le cassage en vue de leur conservation par voie mécanique. Elle est effectuée en cellules ou en tunnels à –45°C ou sur cylindres écailleurs permettant l’obtention de produits sous forme de paillettes, d’où un dosage facile et une décongélation rapide. La viscosité des jaunes et des œufs entiers augmente après décongélation rapide, alors qu’elle est pratiquement stable pour les blancs. Le maintien de ces qualités est directement lié à la vitesse de congélation.

2.7. Le séchage : Il permet d’abaisser la teneur en eau des différents ovoproduits par plusieurs

procédés : - L’atomisation : elle est appliquée sur les ovoproduits préalablement concentrés et

désucrés pour les blancs, salés ou sucrés pour limiter la dénaturation. - La lyophilisation : à partir d’ovoproduits congelés, elle permet d’obtenir des

produits d’une excellente qualité mais elle reste très coûteuse en cas d’utilisation industrielle.

Les pouvoirs émulsifiant et moussant sont affectés. Les jaunes après réhydratation

ont une viscosité plus élevée et la solubilité des protéines diminue avec la prolongation de la durée de stockage.

2.8. L’ionisation : Cette technique réduit la flore pathogène et améliore ainsi la conservation des


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ovoproduits. Les doses appliquées à l’aide d’accélérateurs d’électrons ou de rayons gamma varient de 2 à 4 kGy. Des défauts de goût et d’odeur apparaissent sur les ovoproduits congelés en l’absence d’oxygène. Le pouvoir moussant des blancs tend à augmenter.

Tableau XVII - Avantages et limites d’utilisation des principaux types d’ovoproduits

Type Avantages Facteurs limitant

Ovoproduits liquides

Propriétés organoleptiques et fonctionnelles voisines des œufs en coquille. Grande souplesse d’emploi. Préparation des produits à la carte avec variation d’extrait sec, sel et sucre. Suivant la concentration en sel ou sucre, la DLC à 3°C varie de 5 à 30 jours.

Utilisation immédiate avant connaissance des résultats des contrôles microbiologiques.

Ovoproduits congelés

Augmentation de la viscosité et retour possible à la valeur normale par addition de sel et/ou sucre. Qualité bactériologique identique à produits frais si utilisation après décongélation.

Stockage à –20°C et maîtrise de la décongélation. Manque de souplesse d’utilisation. Propriétés fonctionnelles modifiés et échantillon hétérogène après décongélation

Poudre d’œufs

Economie des frais de transport et de stockage. Conservation plus d’un an à 20°C. Qualité bactériologique stable. Augmentation de la viscosité des œufs réhydratés.

Propriétés fonctionnelles diminués (en particulier le pouvoir foisonnant, la coloration). Désucrage des blancs pour une bonne conservation. Opération de réhydratation à maîtriser.


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Figure 18 – Principales voies de la technologie des ovoproduits

Mirage des œufs

Source lumineuse

Calibrage des œufs

Exp

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on :

Ven

te

Œufs cassés

Blanc d’œufs Jaune d’œufs

Blanc et jaune d’œuf mélangés Pasteurisation

Salage - Sucrage

Ultrafiltration

Congélation Séchage

Blancs liquides frais

Blancs congelés Blancs

séchés Blancs pasteurisés

Blancs concentrés

Pasteurisation

Salage - Sucrage

Ultrafiltration

Congélation Séchage

Oeufs entiers concentrés

ou pasteurisés

Œufs entiers congelés Œufs entiers

séchés

Salage - Sucrage

Pasteurisation

Séchage

Jaunes liquides

Jaunes séchés


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Références bibliographiques :

[01] Agence Nucléaire Canadienne. 2001. L’irradiation des aliments. www.cna.ca

[02] Ait Abdelouhab N. 2001. Microbiologie alimentaire. OPU éd. Alger. 147 p.

[03] APRIA, Agence Pour la Recherche en Industrie Agroalimentaire, Tome I, II, III & IV. [04] Cheftel J.C., Cheftel H., Besançon P. 1976. Introduction à la biochimie et la technologie des

aliments. Techniques et Documentation Lavoisier éd. Paris. 410 p.

[05] Dilmi-Bouras A. 1998. Les constituants alimentaires et leur rapport avec la santé. OPU Alger. 272p.

[06] Encyclopédie Universalis. 2000.

[07] GDEL Grand Dictionnaire Encyclopédique Larousse. 1985. Paris.

[08] Laurent C. 1974. Conservation des produits d’origine animale en pays chauds. Techniques Vivantes éd. Paris. 160 p.

[09] Lederder J. 1997. Encyclopédie moderne de l’hygiène alimentaire. Tome III – technologie et hygiène alimentaire. Maloine éd. Paris 146 p.

[10] Linden G., Lorient D. 1994. Biochimie agro-industrielle. Valorisation alimentaire de la production agricole. Masson éd. Paris. 367p.

[11] Mimouni A. 2000. Aliments et emballages traités en surface par lumière pulsée. Techniques de l’Ingénieur. Traité agroalimentaire F 3040. 6 p.

[12] Multon J.L. 1992. Additifs et Auxiliaires de Fabrication dans les industries agro-alimentaires. Techniques et Documentation Lavoisier éd. Paris. 799 p.

[13] Strong J.N. 1994. Aliments appertisés, traitements thermiques et évaluation de contenants. Inst Tech Agro de Saint-Hyacinthe éd. 321 p.

[14] Science & Vie, Irradiation, ionisation, N°861, Juin 89, page 6

[15] Science & Vie, L'ionisation plébiscitée, N°929, Février 95, page 23

[16] Science & Vie, Le four à micro-ondes, N°921, Juin 94, page 150

[17] Tanneau X., Feinberg M. 1994. Regal pour Windows. Version 1.0


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LLiissttee ddeess TTaabblleeaauuxx && FFiigguurreess

N° Titre de l’illustration Page

I Besoins en eau de certains microorganismes à leur t°opt 05

II Températures maximales des aliments réfrigérés 14

III Température de cuisson standard recommandée par l’industrie 17

IV Effet des essences sur le stockage et la flore microbienne de la viande 20

V Microorganismes utilisés dans l’étude des barèmes de stérilisation 24

VI Résistance à la chaleur de divers types de spores bactériennes 24

VII Dose (d’irradiation) pour une réduction décimale des microorganismes et virus 28

VIII Niveau d’énergie (de lumière pulsée) nécessaire pour détruire certains microorganismes 33

IX Tableau IX – principaux édulcorants utilisés en technologie alimentaire 38

IX Principaux agents (chimiques) dépresseurs de l’Aw et leurs principaux rôle et utilisation en technologie alim. 39

X L’effet du pH sur la résistance à la chaleur des spores de Bacillius subtilis 40

XI Classification des aliments en conserve en relation avec les exigences du traitement thermique 40

XII Apport nutritionnel de deux viandes : épaule de veaux et d’agneau 43

XIII Composition du lait de vache entier pasteurisé 46

XIV Teneur en AA de la poudre de lactosérum 49

XV Volumes de lactosérum rejetés par jour dans les unités fromagères 49

XVI Composition du blanc d’œuf et du jaune d’œuf de poule 51

Ta

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au

x

XVII Avantages et limites d’utilisation des principaux types d’ovoproduits 54

1. Schéma expérimental de la mesure de l’activité de l’eau 05

2. Vitesse de détérioration VS activité de l’eau 06

3. Schématisation d’un traitement de stérilisation de valeur 10-D 07

4. Principe de fonctionnement d’un réfrigérateur 10

5. Fonctionnement d’un tunnel de surgélation 12

6. Températures de conservation au froid et à la chaleur des aliments 13

7. Lyophilisation des aliments 16

8. Schématisation de conservation par lyophilisation des aliments 16

9. Coupe transversale et longitudinale d’un fumoir traditionnel 19

10. Photo et schéma d’un pasteurisateur pour bouteilles 22

11. Types de chauffage par conduction et convection 25

12. Photo d’un stérilisateur industriel 25

13. Spectre des ondes électromagnétiques 27

14. Principe technique de la lumière pulsée 32

15. Schéma d’une presse isostatique 34

16. Processus de séparation de la caséine 48

17. Schéma représentant les différentes utilisations du lactosérum et de ses dérivés 50

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18. Principales voies de la technologie des ovoproduits 55


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Glossaire: Acidification : Action de baisser le pH d'un aliment en vue de limiter la résistance

bactérienne lors de la conservation Appertisation : Technique à la chaleur qui consiste à chauffer un aliment dans une boite

métallique hermétique à une température supérieure de 100°C Appert (Nicolas): Inventeur de l'appertisation Botuline : Neurotoxine mortelle secrétée par le Clostridium botulinum Botulisme : Toxi-infection alimentaire à la botuline Certification : Obtention d'un certificat de conformité à une norme internationale Congélation: Technique de conservation au froid à des températures négatives à près

de -18°C Cuisson : Méthode de transformation domestique par chauffage de l'aliment D (valeur) : Temps requis pour diminuer de 90% la charge microbienne dans un

aliment lors de son chauffage Déshydratation : Action d'enlever toute l'eau contenue dans un aliment par chauffage Enfumage : Fumage F0 (valeur) : Quantité de chaleur à fournir pour théoriquement stériliser un aliment Fumage : Technique à conservation synergétique entre la chaleur et les fumées de

bois dur Humidité relative : C'est une forme d'expression de l'activité de l'eau d'un environnement

humide Irradiation : Bombardement d'un aliment par rayonnement de faible ionisation Lumière pulsée : Technique de stérilisation de surface par UV Lyophilisation : Technique de conservation hybride avec congélation puis chauffage pour

déshydratation de l'aliment Ozonisation : Conservation par l'ozone Pasteurisation : Méthode de conservation d'un aliment par chauffage à une température

inférieure à 100°C Potentiel d'oxydoréduction : Expression du pouvoir oxydant ou réducteur d'un milieu et qui

correspond au type de microorganismes aérobies, anaérobies... Pressurisation : Conservation par éclatement de cellules bactériennes sous l'effet de la

pression élevée Réfrigération : Technique de froid qui conserve l'aliment à une température basse mais

pas en dessous du zéro Salaison : Addition de sel Séchage : Action de déshydrater un aliment par élimination de l'eau Surgélation : Technique de conservation d'un aliment par congélation rapide de

l'aliment Tunnel de surgélation : Appareil qui sert à congeler un produit en un temps relativement court

par rapport à la congélation UHT : Ultra Haute Température Water Activity : Activité de l'eau qui correspond à la quantité d'eau libre de l'aliment


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CCoonnsseerrvvaattiioonn ddeess DDeennrrééeess AAlliimmeennttaaiirreess

Dépôt légal ONDA : juillet 2005.

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Ce cours est actuellement dispensé aux étudiants de "4ème année production animale" de l’institut des sciences agronomiques du Centre Universitaire d'El-Tarf. Toutefois, il est également destiné aux étudiants de biochimie, de technologie alimentaire et des étudiants en sciences vétérinaires.

Il vise à inculquer aux apprenants les bases rudimentaires de la conservation des aliments par les différentes méthodes : à la chaleur, au froid, par méthode physique ou par méthode chimique.

Pour rendre l’apprentissage plus aisé, ce cours est livré à avec un CD-ROM interactif comprenant les explications des parties du cours avec : texte, image, son, vidéo, animation.

Parallèlement, afin d’en élargir le bénéfice, ce cours est également dispensé en distantiel sur internet. L’utilisateur qui le désire, peut également en bénéficier par l’achat du cours complet avec d’explications en chat synchrone en s’inscrivant directement sur le site internet.

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