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Cours de Procédés Agroalimentaires L3 Mme LAROUS Procédés de transformation et

Cours de Procédés Agroalimentaires L3 Mme LAROUS Procédés de transformation et de conservation I.1. Introduction Il faut reconnaître que l'aliment est un système complexe. Les réactions de détérioration sont intrinsèques ou extrinsèques à l'aliment. Les réactions intrinsèques impliquent les éléments qui composent l'aliment : les protéines (putréfaction), les glucides (fermentation), les lipides (oxydation), les enzymes, les minéraux, les vitamines, les saveurs, les pigments et l'eau. Les réactions extrinsèques impliquent des facteurs non compris dans les aliments : les microorganismes et leurs enzymes, l'oxygène, la lumière, l'humidité.Il faut déterminer lesquels de ces facteurs ou de ces réactions sont susceptibles de détériorer l'aliment en premier. Une fois ces facteurs de détérioration de l'aliment identifiés, il faut déterminer les moyens nécessaires pour prolonger la durée de vie de l'aliment. Les premières opérations liées à la conservation des aliments et qui se rencontrent dans presque toutes les usines alimentaires sont le chauffage et le refroidissement. Il est rare que dans une usine alimentaire, le produit ne soit pas chauffé ou refroidi à un moment ou à un autre. C'est pour cela qu'il est essentiel de bien comprendre ce qu'est le chauffage et le refroidissement. I.2. Optimisation des procédés thermiques Le traitement des aliments par la chaleur (ou traitement thermique) est aujourd’hui la plus importante technique de conservation de longue durée. Il a pour objectif de détruire ou d’inhiber totalement ou partiellement les enzymes et les microorganismes, responsables de l’altération de l’aliment ou le rendre impropre à la consommation (l’alimentation humaine), de détruire les insectes et les parasites. Les traitements de chaleur servent aussi dans certains cas à améliorer la disponibilité de nutriments, par exemple en améliorant la digestibilité d’une protéine. Cependant, il faut aussi tenir compte de la résistance thermique des micro- organismes et des enzymes et qui est très variable. Selon l’objectif recherché, on distingue plusieurs techniques de conservation des aliments par traitement thermique comme la pasteurisation, l’appertisation, la cuisson etc. 1.2.1 La pasteurisation : aussi appelée débactérisation thermocontrôlée a pour but la destruction des microorganismes pathogènes. Ce traitement thermique doit être suivi d'un brusque refroidissement puisque tous les microorganismes ne sont pas éliminés et qu’il est nécessaire de ralentir le développement des germes encore présents, cette technique concerne, par exemple, le lait et les produits laitiers, les jus de fruits. Les températures de pasteurisation varient entre 62 °C et 95 °C. 1 Cours de Procédés Agroalimentaires L3 Mme LAROUS 1.2.2 L’appertisation est un procédé de conservation qui consiste à mettre les aliments dans des contenants hermétiques (boîtes métalliques, bocaux) puis à les stériliser en les chauffant à haute température (110°C à 120°C). Les aliments que l’on peut mettre en conserve sont les légumes, la viande, les fruits de mer, la volaille et les produits laitiers. Les seuls aliments qui peuvent être mis en conserve sans subir de traitement thermique élevé sont ceux qui sont naturellement acides comme les fruits. Ce traitement a pour but de détruire ou d’inhiber totalement, les enzymes de l’aliment, les micro-organismes tout en préservant les vitamines. 1.2. 3 Les procédés aseptiques : Par processus aseptique, nous faisons référence au processus de stérilisation. La stérilisation d'un produit consiste à l’exposer à des températures élevées durant de courtes périodes. Le refroidissement a lieu immédiatement après afin que les vitamines et les qualités des produits frais soient préservées. La stérilisation a pour but l’élimination ou la révocation de micro-organismes dans les aliments afin de prolonger leur vie, C.-à-d. destruction de toute forme microbienne vivante. Pour les produits au pH élevé, peu acide : comme le lait et le soja par exemple, développant des agents pathogènes, une stérilisation plus agressive, avec des températures supérieures à 150 º C, pendant un temps très court, entre 1 à 5 secondes est nécessaire (UHT système : ultra haute température). Pour les produits à acidité élevée, au pH inférieur à 4.6, ne développent habituellement pas les agents pathogènes, comme les jus de fruits et des légumes, le procédé de pasteurisation est le plus utilisé. Nous classons donc les technologies aseptiques en trois groupes différents:  Traitement aseptique: pasteurisation et UHT ;  Stockage aseptique : utilisé pour le stockage des produits dans des usines ou pour la distribution industrielle - citernes ou des fûts aseptiques ;  Emballage aseptique : en carton ou en sac aseptique. 1.3 Optimisation des procédés frigorifiques Le froid est une technique de conservation des aliments qui arrête ou ralentit l'activité cellulaire, les réactions enzymatiques et le développement des microorganismes. Il prolonge ainsi la durée de vie des produits frais, végétaux et animaux en limitant leur altération. Le froid ne détruit pas les microorganismes contenus dans les aliments. La majorité des microorganismes présents peuvent donc reprendre leur activité dès le retour à une température favorable. On distingue deux procédés qui utilisent cette technique : la réfrigération et la surgélation. 2 Remarque : La pasteurisation des produits laitiers diffère de celle des autres produits. Dans le cas des produits laitiers, seuls certains micro-organismes sont détruits, une stérilisation complète n'est par conséquent pas nécessaire. C'est la raison pour laquelle les produits laitiers pasteurisés doivent être conservés dans un réfrigérateur. Cours de Procédés Agroalimentaires L3 Mme LAROUS 1.3.1 La réfrigération La réfrigération fait appel à l'abaissement de la température pour prolonger la durée de conservation des aliments. A 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. La température des aliments réfrigérés est comprise entre 0 et 4°C pour les denrées (les aliments) périssables les plus sensibles. 1.3.2 La surgélation La surgélation consiste à congeler rapidement une denrée (un aliment) saine et en parfait état de fraîcheur en abaissant sa température très rapidement jusqu'à –18°C en tous points. Ce procédé permet de garder la structure cellulaire originelle (initiale), des produits et de bloquer l'activité microbienne. Les produits ainsi traités conservent toute leur texture, leur saveur et peuvent être conservés plus longtemps. 1.4 Déshydratation et procédés combines La déshydratation est une technique physique de conservation des aliments. Elle consiste à éliminer, partiellement ou totalement, l'eau contenue dans l'aliment. Ce procédé présente deux intérêts principaux : l'activité de l'eau du produit ainsi 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 ; on distingue : 1.4.1 Le séchage : Consiste à enlever l'excès d'humidité par évaporation de l'eau. On aboutit à des produits alimentaires dits secs. Le séchage peut être au soleil ou dans un four : les fruits peuvent être coupés en lamelles et séchés, ou séchés en l'état (pruneaux, abricots, figues, dattes). Aujourd’hui, les aliments sont séchés par différentes techniques : séchoirs à air chaud, cylindres chauffants, fluidisation (passage de gaz chauds à travers une grille plaque). 1.4.2 Le fumage : dit aussi fumaison permet de sécher l'aliment dans la fumée. Le fumage consiste donc à soumettre une denrée alimentaire à l’action des composés gazeux qui se dégagent lors de la combustion de végétaux. Le fumage joue plusieurs rôles : aromatisation et coloration, préservation par effet antimicrobien et modification de la texture du produit. Il s’applique principalement aux produits carnés pour lesquels le séchage suivi du fumage, il permet de conserver les viandes et les poissons grâce à l'action combinée de la déshydratation et des antiseptiques contenus dans la fumée. 1.4.3 Déshydratation-Imprégnation par immersion (DII) : La D.II est un procédé basé sur la mise en contact d'un produit alimentaire avec un mélange de sel et de sucre soit en saumure, soit à sec. II se produit alors des transferts de matière:  Une sortie d'eau du produit vers le mélange,  une entrée de sel du mélange vers le produit,  une fuite de solutés propres au produit. 3 Cours de Procédés Agroalimentaires L3 Mme LAROUS Figure 1.1: Principe de la D.I.I. Le produit à traiter est mis en présence d'un mélange d'agents dépresseurs de l'humidité relative (HR) du produit. Ce mélange est composé majoritairement de sel et pour le reste de divers sucres. L'eau du produit est ainsi captée par le sucre fortement hygroscopique pendant que le sel pénètre dans le produit. Grace au contrôle précis des conditions opératoires, le produit est séché au degré voulu et avec la teneur en sel désirée. Ce procédé a été étudié essentiellement comme moyen de déshydratation des fruits et légumes. Cependant, de récents programmes de recherche ont appliqué cette opération à d'autres types de produits: viandes, poissons. 4 uploads/Industriel/ chapitre-i-2021.pdf