Cours Conservation Alimentaire Partie 2 PDF

27/12/2024 B/ Stabilisation par le froid Au dessous de la température minimale de croissance, il y a arrêt du métabolisme par effet inhibiteur des basses températures MAIS les microorganismes ne sont pas détruits. 1...

27/12/2024 B/ Stabilisation par le froid Au dessous de la température minimale de croissance, il y a arrêt du métabolisme par effet inhibiteur des basses températures MAIS les microorganismes ne sont pas détruits. 1  Réfrigération Réalisée en chambre froide ou au réfrigérateur. T° de stockage de 0°C à +6°C selon le produit. Conservation limitée (4 à 10 jours) Cette technique consiste à abaisser la température pour prolonger la durée de conservation des aliments. À l'état réfrigéré, les cellules des tissus animaux et végétaux restent en vie pendant un temps plus ou moins long, et les métabolismes cellulaires sont seulement ralentis 2 1  27/12/2024  La congélation Entre 0°C et -18°C → diminution importante de l’eau disponible (baisse de aw), ce qui ralentit ou stoppe l’activité microbienne et enzymatique. Les fruits et légumes non cuits doivent être ébouillantés afin de prévenir les réactions enzymatiques. La congélation permet d’abaisser la température d’une denrée alimentaire de façon à faire passer à l’état solide l’eau qu’elle contient. Cette cristallisation de l’eau contenue dans la denrée permet de réduire l’eau disponible pour des réactions biologiques et donc de ralentir ou d’arrêter l’activité microbienne et enzymatique 3 Pendant la congélation, l’eau contenue dans les aliments forme des cristaux de glace. congélation lente (ex. : congélateur domestique) → de grands cristaux de glace se forment pouvant endommager les cellules et altérer le produit. congélation rapide (ex. : congélation à air pulsé) → formation de cristaux de petite taille → pas de changement de la structure cellulaire. 4 2  27/12/2024  La surgélation = sorte de label qui garantit la rapidité de la congélation du produit. Procédé industriel qui consiste à abaisser très rapidement (quelques minutes) la température au cœur d’une denrée alimentaire à - 35°C/-45°C et conserver ensuite les aliments à -18°C. Grâce à ce procédé, l’eau intra et extracellulaire se cristallise finement. La surgélation consiste à congeler rapidement une denrée saine et en parfait état de fraîcheur, en abaissant sa température très rapidement jusqu'à moins 18° C à coeur. 5 Ce procédé est utilisé pour les aliments de faible épaisseur et permettant d’atteindre -18°C à cœur rapidement. Les produits ainsi traités conservent toute leur texture, leur saveur et peuvent être conservés plus longtemps. 6 3  27/12/2024 C/ Les techniques de privation de dioxygène L’objectif est d’augmenter la durée de conservation par préservation des qualités nutritionnelles par l’élimination de l’oxygène : empêcher le développement des micro-organismes et également l’oxydation. Empêcher le développement des micro-organismes aérobies (et l’oxydation). N’altèrent pas le goût ni les vitamines, et les aliments conservent leur texture d’origine et leur valeur nutritionnelle.  Conditionnement sous vide réduit la quantité d'air autour de l’aliment. 7  Conservation sous vide : extraction de l’air entre l’aliment et l'emballage. Avantages ✓ Améliorer la conservation en diminuant la recontamination des produits. ✓ Maintenir la qualité des produits et sauvegarder les vitamines au même titre que la congélation, sans altérer la texture et le goût. ✓ Prolonge la durée de vie des aliments jusqu'à 5 fois plus longtemps. Inconvénients ✓ Les denrées utilisées doivent être de bonne qualité sanitaire. ✓ Il est indispensable d’associer le sous vide à un maintien au froid rigoureux (0-4°C). 8 4  27/12/2024  Conservation dans l’huile ou la graisse : Confire une viande consiste à la cuire dans la graisse puis à la conserver dans la graisse. 9  Conservation sous atmosphère modifiée (ou atmosphère protectrice) : remplacer l’air dans l’emballage par mélange gazeux (du dioxyde de carbone et ou de l’azote), avec moins d’oxygène conservation au frais afin de limiter le développement des microorganismes anaérobies. L’azote N2 est un gaz inerte (neutre) servant de remplissage (remplaçant le dioxygène) Le CO2 à concentration supérieure à 20% exerce un effet bactériostatique et fongistatique. Le CO2 soluble dans la phase aqueuse entraîne une baisse de pH et donc une acidification de l'aliment. 10 5  27/12/2024 D/ Conservation par élimination d’eau La déshydratation est une technique physique de conservation des aliments. Les micro-organismes sont très sensibles à ce paramètre (humidité). Elimination partielle ou totale de l’eau de l’aliment Aliments secs (pruneaux, abricots) Aliments lyophilisés (café soluble, purée, soupe en sachets) Aliments salés (morue, olive, ) Aliments sucrés (confiture, fruits confits). 11 Ce procédé présente deux intérêts principaux : L’activité de l’eau (aw) du produit traité atteint des valeurs suffisamment basses pour inhiber le développement des microorganismes et stopper les réactions enzymatiques. la diminution du poids et du volume est une économie importante pour le conditionnement, le transport et le stockage. Autres avantages?????? 12 6  27/12/2024 Suivant l’intensité de déshydratation, on distingue : Séchage : processus qui consiste à enlever l’excès d’humidité par évaporation de l’eau → produits alimentaires secs. =>Elimination par évaporation de l’eau imprégnant un produit. Pruneaux et abricots secs 13 Séchage par convection : il consiste à mettre le produit en contact avec un gaz (air) circulant dans le séchoir. L’air qui entre est sec, celui qui sort est humide. 14 7  27/12/2024 Séchage par conduction (mise en contact entre le produit et une paroi chaude). 15 L’état de l’eau dépend de la température et de la pression auxquelles elle est soumise. 16 8  27/12/2024  La lyophilisation ou cryodessiccation (séchage à froid) Définition : C’est une opération de déshydratation à basse température et faible pression par sublimation de l’eau préalablement congelée dans le produit (solution, suspension, tissus animaux ou végétaux). Couramment utilisée dans les industries pharmaceutiques et alimentaires pour la conservation de produits à forte valeur ajoutée. 17 Principe : La lyophilisation consiste en l'élimination progressive de l'eau du produit préalablement congelé (phase solide) par sublimation : Lorsqu'on soumet à une évaporation de l’eau à l’état solide, elle se sublime, c'est-à-dire qu’elle passe directement de l’état solide à l’état de vapeur. 18 9  27/12/2024 Un cycle de lyophilisation comprend 3 phases : Phase 1 = phase de congélation : abaissement de la température de l’enceinte pour la congélation du produit (-40°C). En fin de phase 1, on fait le vide dans l’enceinte (descente en pression) pour passer au- dessous du point triple de l’eau (< 6,11 mbar) Phase 2 = phase de sublimation : le vide est maintenu et on chauffe le produit et il y a alors transformation de la glace en vapeur. Il y a évaporation de la totalité de l’eau libre du produit (eau congelée). C'est la dessiccation primaire. Phase 3 = dessiccation secondaire qui consiste à soumettre le produit à la température la plus élevée possible (compatible avec la stabilité) et la pression la plus basse possible, pour arracher les molécules d'eau adsorbées à la surface des produits déjà secs lors de la sublimation. 19 20 10  27/12/2024 Le lyophilisateur est composé de trois éléments principaux : - L'évaporateur est l'enceinte dans laquelle on place des flacons de produit sur des plateaux et où l’on procède à sa congélation et à sa sublimation. - Le compresseur assure la mise sous vide de l’évaporateur afin d’abaisser la pression. - Le condenseur permet de recueillir la vapeur d’eau provenant du produit et de la piéger sous forme de glace (piège à froid). 21 Lyophilisateur de laboratoire Technique très couteuse → utilisée en industrie agroalimentaire et pharmaceutique. Réservée aux denrées alimentaires à forte valeur ajoutée 22 11  27/12/2024 Avantages de la lyophilisation L’absence d’eau dans le produit permet sa conservation et sa stabilité sur le long terme. Permet de conserver une grande partie des qualités organoleptiques des aliments et les propriétés biologiques des molécules. Importante dans le cas des bactéries lactiques qui sont très sensibles à la chaleur. Diminution importante du poids ce qui facilite le transport des aliments lyophilisés. La plupart des aliments lyophilisés se réhydratent très rapidement grâce à leur texture poreuse. 23 24 12  27/12/2024 L’atomisation L’atomisation, en anglais "Spray Process " est un procédé de séchage qui permet de produire une poudre à partir d’une solution, d’une suspension ou d’une émulsion. C’est une opération de séchage par entraînement, très utilisée dans les industries pharmaceutiques, agroalimentaires ou chimiques : sérum sanguin, -globulines, enzymes, hormones, pénicilline, lactosérum, lait, café,... 25 Principe du procédé  Consiste à pulvériser le liquide sous forme de très fines gouttelettes: Nébulisation (↗ la surface d’échange entre le liquide et l’air),  Contact du spray avec l’air chaud et sec (150°C), Evaporation instantanée et uniforme du liquide : l’eau à l’état liquide dans l’aliment va passer à l’état vapeur dans l’air (pas dans les conditions d’ébullition). (utilisation d’un courant d’air pour renouveler l’air à la surface des gouttelettes),  Séparation de la poudre, et l'air humide est éliminé. 26 13  27/12/2024 Procédé Spray: séchage par pulvérisation (atomisation) 27 Elle a l’inconvénient de faire perdre aux aliments leurs arômes qui sont entrainés avec la vapeur d’eau et aussi, par suite du chauffage, de dénaturer certains composants. 28 14  27/12/2024 -Conservation par le sel ou salage Consiste à soumettre l’aliment à l’action du sel  soit en le répandant à la surface (salage à sec)  soit en plongeant l’aliment dans une solution d’eau salée (saumurage). On sale un aliment afin de lui retirer son eau et lui donner du gout (charcuterie, fromages…). 29 Explication En absence d’eau, dans le cristal de sel, les deux atomes Na+ et Cl- sont solidement attachés l’un à l’autre mais en présence d’eau ils se séparent et se combinent chacun avec des molécules d’eau. On prive les micro-organismes d’eau Diminution de aw donc limitation des activités enzymatiques et de croissance bactérienne (action bactériostatique), action parasiticide (ténias). 30 15  27/12/2024 D’une manière générale la concentration en sel tend toujours à s’équilibrer entre 2 corps → l’eau de l’aliment migre vers le sel (plasmolyse) tandis ce que le sel pénètre dans la chair de l’aliment → donner du gout. 31 -Conservation dans le sucre (sucrage) Généralement au saccharose, concerne des produits végétaux (confitures, fruits confits,..). La conservation par le sucre se fait à chaud puisque l’aliment doit perdre une partie de son eau par évaporation tandis que le sucre, une fois dissous, se lie aux molécules d’eau restantes et les rend indisponibles pour la croissance de microorganismes. 32 16  27/12/2024 E. Conservation en milieu acide L’acidification consiste à ajouter un acide organique comme l’acide acétique du vinaigre pour que le pH de l’aliment < 4,5. Certains microorganismes résistent à ce traitement, il est nécessaire de le compléter par un procédé thermique. 33 F. Fumage (ou fumaison) Une technique qui consiste à soumettre l’aliment à l’action des composés gazeux qui se dégagent lors de la combustion de végétaux. Le fumage joue plusieurs rôles : aromatisation, coloration, préservation par effet antimicrobien et modification de la texture du produit. 34 17  27/12/2024 Il s’applique à des produits carnés (viande ou poisson) pour lesquels le séchage suivi du fumage permet la conservation grâce à l'action combinée de la déshydratation et des antiseptiques contenus dans la fumée. Un antiseptique est une substance qui tue ou prévient la croissance des micro-organismes. Les antiseptiques naturels : - Le sel, le sucre, les acides (vinaigres), l'alcool, la fumée 35 G. Conservation par fermentation Principe : Les fermentations alimentaires sont des transformations biochimiques réalisées par des micro-organismes anaérobies qui, par leurs activités dans le produit alimentaire initial, créent un environnement physico-chimique ne permettant pas aux micro- organismes pathogènes de se développer. produit initial (sucres) produits formés (acides, alcool, CO2) 36 18  27/12/2024 Ces transformations combinent ainsi la conservation des aliments et la diversification de l’alimentation par la genèse de propriétés organoleptiques originales. Ces transformations peuvent rendre plus digeste un aliment. Exemple : La fermentation lactique aboutit à rendre comestible les produits laitiers pour les personnes intolérantes au lactose. 37 Les principales fermentations réalisées industriellement utilisent : soit les bactéries lactiques, qui produisent de l’acide lactique (yaourt) ; soit des levures (Saccharomyces) qui produisent de l’éthanol et du CO2 (fromage, pain, bière, etc.). soit les bactéries Acetobacter aceti qui produisent de l’acide acétique et permettent d’obtenir le vinaigre,… 38 19  27/12/2024 H. Action de l’irradiation L’irradiation des aliments par des rayonnements ionisants, également appelée pasteurisation à froid ou radio-conservation est une méthode récente qui vise à : détruire les micro-organismes, ralentir le mûrissement (fraises), éviter la germination (pommes de terre, oignons…), désinsectisation des graines. 39 - rayons ionisants : * Rayons ,  : radiations électromagnétiques de même nature que la lumière (photons) mais de longueur d’onde plus courte, donc d’énergie plus élevée, obtenus à partir de sources radioactives (mais les aliments irradiés ne sont pas radioactifs). Symbole international signalant un aliment irradié 40 20  27/12/2024 41 Inconvénients : - destruction des vitamines, qualités nutritives ; - altération des qualités gustatives : goût, odeur, texture - Risques de formation de produits cancérogènes 42 21  27/12/2024 I. Action de la filtration Principe Rétention des particules et des microorganismes en suspension dans un liquide sur une membrane microporeuse d’acétate de cellulose dont les pores ont un diamètre compris entre 0,1 mm et 1 mm permettant de dépolluer milieux liquides et air. => un procédé de stérilisation à froid. 43 Les virus ou les bactéries de très petites tailles peuvent échapper à la filtration. 44 22  27/12/2024 Applications: -Filtration du lait écrémé, commercialisé sous le nom de « lait frais microfiltré » - Filtration de l’eau, du vinaigre -Filtration de solutions contenant des solutés thermosensibles (protéines…) 45 Les conservateurs alimentaires Un conservateur est un additif alimentaire. Un additif alimentaire est une substance qui n’est pas un constituant normal des aliments et dont l’addition intentionnelle au cours de la fabrication de ceux-ci a pour but de préserver ou d'améliorer leurs qualités. 46 23  27/12/2024 Fonctions : ont pour but de faciliter les procédés de fabrication, ou d'allonger la conservation des produits alimentaires, notamment en les protégeant du développement des microorganismes. Permettent aussi de maintenir ou d'améliorer les qualités sensorielles de l'aliment : couleur, texture, consistance, aspect, goût, odeur. 47 Les additifs alimentaires (colorants, édulcorants, conservateurs, épaississants, émulsifiants) peuvent être d'origine animale, végétale, minérale = « naturels »; ou bien de nature chimique = « additifs de synthèse ». Ils peuvent présenter des risques pour la santé (allergies,…). 48 24  27/12/2024 Ils ont comme objectifs d'assurer : *l'innocuité de l'aliment, par inhibition de la multiplication des microorganismes pathogènes et de la production de toxines; *la stabilité organoleptique de l'aliment par inhibition des microorganismes d'altération 49 Sur les étiquettes de certains aliments on peut trouver la présence de ces conservateurs qui sont notés par des abrégés E2xx. 50 25  27/12/2024  Les agents de conservation : Les conservateurs minéraux Les conservateurs organiques Les bioconservateurs  Les antioxygènes 51 Les conservateurs minéraux 1- Les chlorures et les phosphates Ils sont utilisés comme dépresseurs de l’activité de l’eau. Les phosphates (H3PO4, Na3PO4 , K3PO4) sont employés dans les produits de charcuterie et les viandes (comme agents antimicrobiens) 52 26  27/12/2024 2 Les nitrates (HNO3), nitrites (HNO2) et leurs sels Utilisés pour la conservation des produits carnés. Deux avantages : → Conservation (essentiellement pour leurs propriétés anti- Clostridium botulinum, agents du botulisme). → Donne une couleur rouge stable (formation de nitrosomyoglobine). Leur utilisation est contestée par certains scientifiques. 53 Mais - Les nitrates sont inoffensifs MAIS : Nitrate  Nitrite  Nitrosamine action flore intestinale Deux risques sanitaires des nitrates - Les nitrites peuvent oxyder l’hémoglobine qui devient incapable de fixer le dioxygène ce qui provoque une détresse respiratoire notamment chez les nourrissons. - Les nitrosamines peuvent avoir un effet cancérigène 54 27  27/12/2024 3- Anhydride sulfureux (SO2) et sulfites Ils sont actifs sur les bactéries, moisissures et levures. Les sulfites captent les molécules d’oxygène et empêchent ainsi l’oxydation des aliments. Ils inhibent le brunissement enzymatique. Préservent la blancheur des filets de poisson, … Préservent la stabilité des couleurs des légumes et fruits secs. 55 Les conservateurs organiques Acide sorbique et sorbates (sels) Acide benzoïque et benzoates Les sels sont principalement employés à cause de leur solubilité dans l’eau. On les trouve dans des denrées alimentaires à base de fruits (laits aromatisés) et légumes, margarines, les conserves de poisson, mais aussi dans de nombreux produits pharmaceutiques et cosmétiques.. 56 28  27/12/2024 Esters de l’acide p-hydroxybenzoique (parabènes) Ces agents de conservation agissent comme antibactériens et antifongiques. Utilisés dans les aliments, médicaments et cosmétiques. On les retrouve dans plus de 80 % des produits de beauté dont des shampooings, des crèmes hydratantes, mousses à raser, gels nettoyants. Depuis 2011, l’utilisation du parabène a été supprimée en France pour leurs effets de perturbateurs endocriniens. 57 Les bioconservateurs Les extraits végétaux Riches en monoterpènes qui leur confèrent une activité antimicrobienne, antifongique et antioxydante. La sauge et le romarin = épices antimicrobiennes. L’ail et l’oignon contiennent l’allicine, un composé organosulforé ; le clou de girofle contient de l’eugénol (odeur du clou de girofle). 58 29  27/12/2024 Les enzymes Le lysozyme (antibactérien)  Agit en lysant la paroi des bactéries.  Présent dans le blanc d’œuf, les muqueuses, les larmes Utilisé en fromagerie. Additif non toxique. 59 Les antioxydants( antioxygènes) : Les antioxygènes sont des substances naturellement présentes dans les aliments ou incorporées à ceux-ci lors de leur fabrication, afin de retarder leur détérioration par le dioxygène de l’air en neutralisant les radicaux libres. 60 30  27/12/2024 Les antioxygènes naturels : - Vitamine C (acide L-ascorbique) (agrumes); - les tocophérols (famille de la vitamine E) (huiles), -Sélénium, zinc, caroténoïdes, flavonoïdes et les dérivés phénoliques présents dans le thym et le romarin, -certaines enzymes produites par l’organisme permettent de lutter contre les RL et de stopper le processus de dégradation (catalase, peroxydase.. ). Les antioxygènes de synthèse (code allant de E300 à E321). 61 La plupart des procédés de conservation maintiennent les qualités nutritionnelles essentielles des aliments comme le contenu en nutriments. Cependant de petites modifications sont constatées: la quantité de vitamines peut diminuer, le gout et la consistance peuvent varier, l’ajout de certaines substances comme le sel, ou le sucre ou les conservateurs chimiques peut parfois causer des problèmes de santé : maladies cardiovasculaires, hypertension, diabète, allergie,… 62 31