La conservation des aliments

Les procédés de conservation des aliments ont pour but de maîtriser l 'évolution des réactions de détérioration de leurs qualités sanitaires, organoleptiques, fonctionnelles et nutritionnelles.

Selon les procédés utilisés, ils permettent :
- une conservation à température ambiante en assurant une destruction des micro-organismes et des enzymes présents dans ces aliments responsables de leur altération. 
Ce sera le cas de la stérilisation, de l'appertisation et de l'irradiation.

- une stabilisation en assurant un blocage ou un ralentissement du développement microbien. Les aliments ainsi traités devront donc être conservés au froid ( dans le cas de la pasteurisation, la réfrigération, la congélation, la conservation en atmosphère contrôle, le sous vide, et l'irradiation) ou en milieu sec (pour la déshydratation et la lyophilisation).

La pasteurisation

La pasteurisation est un traitement thermique généralement réalisé à des températures inférieures à 100 °C. Elle permet ainsi la destruction de la totalité des micro-organismes thermosensibles à savoir : les formes végétatives des micro-organismes pathogènes :

• les micro-organismes responsables de certaines altérations
• les moisissures
• les levures
• les bactéries

Cependant, elle n'exerce pas d'effet sur les micro-organismes thermorésistants, ce qui explique que la plupart des germes sporulés résistent à l'opération et que certaines bactéries ne sont que partiellement détruites (Streptococcus
et Lactobacillus du lait par exemple).
La conservation des produits pasteurisés devra donc se faire par réfrigération ou congélation et ils bénéficient alors d' une date limite de consommation (DLC)

Les couples «temps-température» utilisés lors de ce procédé varient suivant les aliments traités : les plus utilisés sont les couples 30 sec/65 °C et 20 sec/72 ·c. Tous deux aboutissent, quant à leurs effets sur les micro-organismes,
aux mêmes résultats mais ils seront adaptés en fonction de chaque aliment. Par exemple, lors de la pasteurisation du lait on utilise le deuxième couple car il préserve bien ses qualités organoleptiques.
D' un point de vue technologique, la pasteurisation peut être effectuée soit sur des produits préalablement emballés (bouteilles en verre, emballages plastiques thermostables ... ), soit sur des produits en «vrac» (souvent liquides). Les calories nécessaires au chauffage sont apportées par l'eau, par la vapeur ou produites par des micro-ondes.

La stérilisation

La stérilisation permet l'élimination de tous les micro-organismes pathogènes y compris les formes sporulés et de la plupart des autres germes susceptibles de contaminer le produit alimentaire.
Les aliments stérilisés se conservent donc à température ambiante tant que le récipient n'a pas été ouvert et bénéficient d'une date limite d'utilisation optimale (DLUO).

Les deux techniques de stérilisation les plus couramment utilisées sont :

• la stérilisation à très haute température (140 °C) réalisée en un temps très court (quelques secondes) appelée UHT (Ultra Haute Température). Ce type de stérilisation est notamment utilisé lors de la conservation du lait 
• la stérilisation des conserves appelée appertisation qui correspond au conditionnement d'aliments dans un récipient étanche aux liquides, aux gaz et aux micro-organismes associés au traitement par la chaleur (supérieur à • 100 °C).

Remarque : la stérilisation industrielle des aliments est généralement réalisée à 121-122 ·c (afin de détruire les spores du Clostridium botulinum).

La réfrigération

La réfrigération correspond à une conservation par le froid positif pendant une durée limitée : pour être efficace la température doit ainsi être comprise entre O °C et + 4 °C.
Le développement des germes mésophiles (donc la plupart des micro-organismes pathogènes) sont inhibés et seuls les micro-organismes cryophiles sont capables de se développer à savoir :

• les bactéries pathogènes Listéria monocytogène, Yersinia enterocolitica et le Clostridium botulinum type E
• les bactéries d'altération Pseudomonas, Flavobactérium, Acinetobacter

Les produits réfrigérés bénéficient d'une DLC. Remarque : les produits pasteurisés sont pour la plupart conservés en froid positif.

La congélation

La congélation est un procédé de conservation de longue durée car elle inhibe à la fois l'altération enzymatique et le développement microbien. Elle a généralement lieu à - 18 °C et provoque :

• un blocage de la multiplication des micro-organismes cryophiles et mésophiles
• une destruction des parasites et de leurs kystes (par exemple, les cysticerques des ténias sont détruits à - 10 °C pendant 10 jours)
• un arrêt de l'activité des enzymes sauf celles des lipases (stoppées seulement à la température de - 25 °C) et de certaines enzymes présentes dans les végétaux (ascorbate oxydases, chlorophyllases, peroxydases, phénoloxydases).

Les principaux facteurs limitant les durées de conservation sont donc le rancissement des graisses pour les produits en contenant ainsi que la destruction de composés nutritionnels importants pour les végétaux (c'est d'ailleurs pourquoi, afin de détruire ces enzymes, les végétaux sont blanchis avant congélation) .

Il existe deux types de congélation :

• la congélation lente qui entraîne au niveau des tissus une cristallisation progressive ne touchant que l'eau extracellulaire. Elle est ainsi responsable de la formation de cristaux de glace peu nombreux mais de grande taille. C'est pourquoi, cette technique peut entraîner des lésions au niveau de l'aliment. Il en résulte, lors de la décongélation, des modifications de leur texture (ils ramollissent) et de leur capacité de rétention d'eau (ils subissent une forte exudation)
• la congélation rapide ou surgélation au cours de laquelle l'eau se cristallise aussi bien au niveau extracellulaire qu'intracellulaire; les cristaux ainsi formés sont alors petits et nombreux ce qui préserve mieux la structure du produit.

Lors de la décongélation, les aliments conservent ainsi leur texture initiale et perdent moins d 'eau.
Les produits congelés présentent une DLUO sauf les steaks hachés surgelés, de par leur extrême fragilité, qui ont une DLC de 9 mois.
La durée d'entreposage dépendra aussi de la température de stockage. Ainsi, plus la température est faible et plus l'aliment se conservera longtemps et dans de bonnes conditions. De plus, leur broyage, fragmentation ou hachage diminue la durée d'entreposage alors que l'addition de sucre, de sauce, d'enrobage avec de la chapelure ou Ja cuisson provoqueront l'effet contraire.

La concentration, le séchage et la lyophilisation sont des techniques de déshydratation qui ont pour but d'éliminer partiellement ou en quasi-totalité l'eau des aliments. Cela permet alors d'abaisser l'activité de l'eau (Aw) des aliments sachant, qu'en dessous d'une Aw de 0,6, toute multiplication microbienne est impossible.
Très souvent, l'élimination partielle de l'eau est associée avec une teneur élevée en sel ou en sucre permettant d'abaisser plus facilement l' Aw. C'est le cas, par exemple, des fruits secs ( qui contiennent moins de 30 % d'eau et près de 70 % de sucre leur conférant ainsi une Aw de 0,6 environ).

De plus, l'élimination quasi totale de l'eau permet une conservation encore plus longue. Ainsi, les produits très déshydratés contiennent au maximum 5 % d'eau : c'est le cas, par exemple, du lait en poudre dont l' Aw est de 0,2.

Plusieurs procédés permettent la déshydratation :

• le séchage par de l'air chaud
• le séchage sous vide
• la lyophilisation : cette méthode consiste à congeler l'aliment (- 50 °C) puis à le chauffer dans une enceinte à pression réduite. L 'eau passe ainsi directement de l'état solide à l 'état vapeur (sublimation).

Le traitement ionisant des aliments est un procédé qui a pour but de les assainir et/ou d'augmenter leur durée de conservation. Il n'est pas appelé à remplacer les traitements actuels mais doit être considéré comme complémentaire des méthodes classiques telles que la réfrigération ou la cuisson.
Ce traitement consiste à soumettre les aliments :
> soit à un rayonnement gamma
> soit à des rayons X
> soit à un faisceau d'électrons accélérés.
 
Rappelons que, dans ces conditions, il n'y a aucun risque nucléaire pour l'aliment (impossibilité de contamination radioactive) et que les produits ionisés ne présentent aucune potentialité toxique pour le consommateur. Les radiations décomposent ainsi seulement les molécules avec libération d'électrons libres qui heurtent d'autres molécules et les ionisent à leur tour.
Les effets positifs (amélioration de la qualité hygiénique, de la durée de conservation) comme négatifs (mauvaises odeurs . .. ) dépendent de la «dose» appliquée, mesurée en gray avec : 1 gray (Gy)= un joule/kilogramme d'aliment

On peut ainsi obtenir pour chaque aliment :
> une inhibition de la germination : 0,04 à 0,10 kGy;
> l'incapacité des insectes à se reproduire : 0,03 à 0,20 kGy ou leur mort: 1 à 3 kGy;
> la destruction partielle ou totale de la charge microbienne : 1 à 4 kGy ;
> une destruction des germes pathogènes (équivalent d 'une pasteurisation) : 1 à 6 kGy (radurisation) ;
> une stérilisation : 15 à 50 kGy (radappertisation).

En 1980, après étude, l'OMS est arrivé à la conclusion que l'irradiation des denrées alimentaires jusqu'à une dose moyenne de 10 kGy n'entraînait aucun risque toxicologique. Cette dose de 10 kGy maximale a donc été retenue lors du traitement des aliments. Des doses supérieures seront seulement utilisées pour la stérilisation du matériel industriel.
Cette méthode de conservation permet donc de limiter l'utilisation d'additifs alimentaires, de traiter les produits dans leur emballage, d'éviter l'utilisation de la chaleur.

La durée de vie d'un produit alimentaire (matières premières fraîches, plats cuisinés) peut être prolongée en le conditionnant « sous vide». Ce procédé consiste à le placer dans un emballage étanche où l'air est totalement éliminé
(99 % minimum de vide).
Les micro-organismes aérobies sont alors inhibés et le produit est protégé contre l'oxydation et la dessication. Cependant, les produits utilisés doivent être de bonne qualité sanitaire. Les différentes manipulations avant la mise dans l'emballage et la mise sous vide doivent donc se faire dans des conditions d'hygiène strictes car les micro-organismes anaérobies ou aéro-anaérobies facultatifs peuvent encore se développer (tels que les lactobacilles, les streptocoques, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum). La conservation sous vide doit par conséquent être associée à une réfrigération ou à une congélation.

Ce procédé de conservation consiste à placer la denrée alimentaire dans un emballage où l'air est chassé et remplacé par un mélange gazeux composé de 80 % de diazote et de 20 % de dioxyde de carbone. Le taux de croissance de nombreuses espèces microbiennes est ainsi fortement diminué et les micro-organismes les plus sensibles au dioxyde de carbone sont les Pseudomonas, les Achromobacter et en général la flore psychotrophes d'altération et à un moindre degré les moisissures.

Les bactéries lactiques sont les moins sensibles. Certaines bactéries pathogènes sont partiellement inhibées (salmonelles), certaines en revanche se multiplient mieux (Yersinia entorocolitica), Campylobacter jejuni, d'autres sont indifférentes (staphylocoques, Clostridium). Ce mode de conservation est associé à la réfrigération, l'inhibition par le dioxyde carbone étant proportionnellement plus importante au froid. 
Ce procédé est surtout employé pour allonger la durée de conservation des légumes (4e gamme), des ovoproduits, des viandes et des produits de la mer.

Connaissance des aliments - Bases alimentaires et nutritionnelles de la diététique - Émilie Fredot