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Procédés biochimiques et chimiques en agroalimentaire Ti700 - Agroalimentaire R

Procédés biochimiques et chimiques en agroalimentaire Ti700 - Agroalimentaire Réf. Internet : 42431 | 2nde édition PROCÉDÉS CHIMIE - BIO - AGRO Actualisation permanente sur www.techniques-ingenieur.fr Techniques de l’Ingénieur La plus importante ressource documentaire scientifique et technique en français Une information fiable, claire et actualisée Validés par un comité scientifique et mis à jour en permanence sur Internet, les articles Techniques de l’Ingénieur s’adressent à tous les ingénieurs et scientifiques, en poste ou en formation. Outil d’accompagnement de la formation et de la carrière des ingénieurs, les ressources documentaires Techniques de l’Ingénieur constituent le socle commun de connaissances des acteurs de la recherche et de l’industrie. 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Internet ti700) composé de : • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  IV Génie industriel alimentaire Réf. Internet : 42469 Biochimie alimentaire, analyses et alimentation humaine Réf. Internet : 42470 Agroalimentaire : risques et sécurité Réf. Internet : 42427 Agroalimentaire : qualité, traçabilité et environnement Réf. Internet : 42690 Matériaux pour contact alimentaire Réf. Internet : 42471 Opérations unitaires et process de fabrication de produits alimentaires Réf. Internet : 42430 Procédés biochimiques et chimiques en agroalimentaire Réf. Internet : 42431 Additifs et adjuvants alimentaires Réf. Internet : 42426 Filière de production : produits d'origine végétale Réf. Internet : 42433 Filière de production : produits d'origine animale Réf. Internet : 42432 Jean-Luc BOUTONNIER Enseignant en génie des procédés alimentaires et sciences de l'alimentation, Lycée des métiers de l'alimentation de Villefranche-de-Rouergue Sébastien ROUSTEL Ingénieur du Génie rural, des eaux et des forêts, Ministère de l'agriculture • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Cet ouvrage fait partie de Agroalimentaire (Réf. Internet ti700) dont les experts scientifiques sont : V Les auteurs ayant contribué à cet ouvrage sont : Laurent BENEY Pour l’article : F3480 Alain BRANGER Pour les articles : F3500 – F3501 Jennifer BURGAIN Pour l’article : F3800 Francis DUCHIRON Pour l’article : BIO620 Sébastien DUPONT Pour l’article : F3480 Marc FAIVELEY Pour l’article : F3550 Claire GAIANI Pour l’article : F3800 Patrick GERVAIS Pour l’article : F3480 Estelle LEGIN-COPINET Pour l’article : BIO620 Guy LINDEN Pour l’article : F3700 Denis LORIENT Pour l’article : F3400 Jean-Pierre RIBA Pour l’article : F3600 Joël SCHER Pour l’article : F3800 Henry-Éric SPINNLER Pour les articles : F3450 – BIO650 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VI Procédés biochimiques et chimiques en agroalimentaire (Réf. Internet 42431) SOMMAIRE • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VII Réf. Internet page Modifications biochimiques des constituants alimentaires F3400 9 Transformation et conservation des produits agroalimentaires F3450 15 Conservation à long terme de systèmes biologiques viables et fonctionnels F3480 19 Fabrication de produits alimentaires par fermentation : les ferments F3500 23 Fabrication de produits alimentaires par fermentation : l'ingénierie F3501 27 Fermentation en milieu solide (FMS) BIO620 31 Stratégies de fermentation appliquées aux boissons F3550 35 Réacteurs enzymatiques et fermenteurs F3600 41 Transformation des produits alimentaires par les enzymes F3700 47 Microencapsulation de bactéries probiotiques F3800 51 Enzymes d'intérêt pour la fabrication d'aliments BIO650 55 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés F 3 400 - 1 Modiﬁcations biochimiques des constituants alimentaires par Denis LORIENT Docteur ès sciences Professeur de biochimie alimentaire à l’École nationale supérieure de biologie appliquée à la nutrition et à l’alimentation (ENSBANA) es progrès de notre alimentation ont suivi ceux de la chimie et de la biologie ; les premiers pionniers de la science alimentaire étaient d’abord des chimistes du XVIIIe siècle tels que Lavoisier, Chevreuil ou Liebig qui furent à l’origine des études sur la composition chimique des aliments. Mais, dès le début du XIXe siècle, on assiste à une centralisation de la transfor- mation et de la distribution ; les savants de cette époque étaient unis par le désir altruiste de conserver le mieux possible les récoltes aﬁn de nourrir une popula- tion croissante. Cette démarche nécessitait une détection des altérations au cours du stockage ou des traitements d’élaboration et de stabilisation et surtout la détermination de la cause de celles-ci. Avec l’apparition de nouvelles sciences telles que l’enzymologie (Payen) ou la bactériologie (Pasteur) et de nouvelles techniques de conservation (Appert), la qualité de l’aliment et ses différentes composantes (hygiéniques, nutritionnelles, organoleptiques) deviennent les préoccupations constantes des partenaires de l’agroalimentaire (chercheurs, producteurs, consommateurs, responsables de la santé publique...). Pour parvenir à optimiser celles-ci, les matières premières agricoles végétales ou animales sont soumises à un nombre croissant d’opérations de transformation ; actuellement, plus de 80 % de nos aliments ont subi au moins une première transformation ; la maîtrise de ces opérations, garante d’une qua- lité constante, nécessite une bonne connaissance des mécanismes biochimi- ques responsables des altérations des constituants alimentaires lors du stockage ou de traitements culinaires et industriels. 1. Inﬂuence des conditions de traitement...................................... F 3 400 - 2 2. Procédés de dépolymérisation et d’hydrolyse ........................... — 2 2.1 Réactions de dépolymérisation.................................................................. — 2 2.2 Réactions d’hydrolyse des glucides........................................................... — 5 2.3 Hydrolyse des lipides .................................................................................. — 9 2.4 Réaction de dégradation des protéines............................................. — 12 3. Réactions d’oxydation............................................................................ — 14 3.1 Substrats d’oxydation ................................................................................. — 14 3.2 Oxydation des lipides insaturés : autoxydation........................................ — 15 3.3 Oxydation des polyphénols (brunissement enzymatique) ...................... — 16 3.4 Oxydation des protéines............................................................................. — 17 4. Réactions de polymérisation et de condensation .......................... — 17 4.1 Polymérisation des protéines au cours de la dénaturation et des oxydations......................................................................................... — 18 4.2 Réactions entre protéines et glucides (réactions de Maillard)................. — 18 4.3 Réactions entre protéines et autres composés................................... — 19 5. Conclusion ................................................................................................. — 20 Pour en savoir plus........................................................................................... Doc. F 3 400 L 9 Référence Internet F3400 Parution : juin 1998 MODIFICATIONS BIOCHIMIQUES DES CONSTITUANTS ALIMENTAIRES ___________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. F 3 400 - 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés 1. Inﬂuence des conditions de traitement Les propriétés des constituants alimentaires pouvant être modi- ﬁés (tableau 1) inﬂuent sur la qualité de l’aliment. Elles sont prises en compte par les différents acteurs qui interviennent dans la pro- duction agricole, la transformation, la diffusion et la commerciali- sation [2], [8], [9], [10], [11], [18], mais souvent leurs intérêts divergent ; ainsi de nombreux procédés de cuisson sont destinés à améliorer à la fois l’acceptabilité gustative, la digestibilité et la durée de conservation, mais la conséquence est parfois une baisse de la valeur nutritionnelle (disponibilité) de certains nutriments (acides aminés, vitamines...). Un compromis doit être trouvé dans le choix des conditions de traitement aﬁn de minimiser les effets négatifs du traitement tout en gardant l’essentiel des effets souhaités. Pour y parvenir, deux impératifs doivent être considérés : — mieux connaître et maîtriser les effets des traitements en fonc- tion des différents paramètres de fonctionnement. C’est l’objectif du Génie Industriel Alimentaire (GIA) qui s’attache à adapter les opéra- tions (tableau 2) à la nature des matières premières en fonction des effets recherchés [9] ; — mieux connaître les réactions biochimiques et, plus particuliè- rement, les mécanismes réactionnels impliqués dans l’évolution des constituants et de leurs propriétés au cours du stockage et des transformations (tableau 3) [6], [8], [14]. Les réactions impliquées sont influencées par de nombreux facteurs tels que pH, force ioni- que, température, état et structure des constituants... Maîtriser ces paramètres permet de freiner les réactions si elles sont responsa- bles d’altérations indésirables ou, au contraire, de les accélérer dans le cas de maturations ou de réactions de caramélisation, par exem- ple. Comme les aliments sont toujours des systèmes très complexes contenant un grand nombre de molécules dans des états physiques variés (solide, liquide, cristallisé, émulsionné...), les réactions uploads/s1/ extrait-42431210.pdf