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Propriétés générales des aliments

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Propriétés physiques et mécaniques Propriétés physiques: forme ; masse de l'unité

réglementaire sans emballage, avec emballage, sur palette ; densité ; masse volumique en vrac.

Propriétés mécaniques: résistance, dureté, élasticité, plasticité, relaxation, viscosité, rigidité, fluage.

Propriétés optiques: transparence, indice de réfraction, couleur, l'activité optique.

Propriétés thermiques: la capacité thermique, coefficient de conductivité thermique, point de fusion, point d'écoulement.

Propriétés de sorption: sorption, hygroscopicité. Proprietes electriques: conductibilite electriques,

resistence electriques

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Propriétés organoleptiques Le terme qualité organoleptique désigne ce qu'on attend d'un aliment en

terme de sensations gustatives, olfactives, tactiles, visuelles, voire auditives pour satisfaire ses 5 sens.

Les sensations gustatives : Le goût résulte de 4 saveurs (amer, acide, sucré, salé) + astringent (mure), piquant (poivre), brûlant (piment), métallique (aspartame)

Odeur et arôme : La flaveur est l’ensemble de sensations olfactives et gustatives, perçues lors de la dégustation, s’est a dire odeurs+arôme+goût = saveurs

Les sensations visuelles : Aspect, état de division (cubes, rondelles), forme, couleur, transparence, turbidité

Les sensations tactiles : texture (liquide, solide, onctueuse, collante, filandreuse, moelleuse, veloutée, crémeuse, gratinée, homogène), température (chaud, tiède, froid, glacé)

Les sensations auditives : engendrées par la mastication des aliments (craquants ou non - craquement du pain), bruit produit par le vin, par les aliments congelés etc.

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Propriétés chimiques et biochimiques

Propriétés chimiques et biochimiques comprennent le nombre et la qualité des substances dans la composition chimique des produits. Le dosage des sucres, des acides, protéines, vitamines, minéraux et autres éléments composant les produits alimentaires - par des méthodes différentes. Les valeurs de ces indices sont importants pour déterminer la valeur nutritionnelle et la sécurité alimentaire des aliments.

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Propriétés microbiologiquesLe plus souvent, le contrôle microbiologique des produits

alimentaires comporte: Identification des microorganismes Evaluation des différentes microflores a incidence

technologique (microflore aérobie totale, flore psychrotrope, lactique, levures, moisissures)

Evaluation de la microflore a l’incidence sanitaire (coliformes et E. Coli, les genres Salmonela, Clostridium etc.)

Autres Contrôle du matériel, de l’atmosphère, du personnel

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Propriétés technologiques

Ils expriment la capacité des matières premières à la perception des opérations technologiques. Par exemple, les propriétés de panification de la farine de blé sont déterminées par les indicateurs suivants:

propriétés structurelles et mécaniques (rhéologiques) des pâtes ou du gluten humide (la force de la farine);

capacité d’hydratation, c'est à dire la quantité d'eau nécessaire à la formation de pâte avec des propriétés optimales structurelles et mécaniques;

capacité de formation du gaz, c'est à dire la capacité de former pendant la fermentation de la pâte une certaine quantité de dioxyde de carbone;

activité autolytique, à savoir, la capacité à décomposer les substances complexes de la farine en produits solubles dans l'eau sous l’action des enzymes de la farine.

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Modifications des aliments au cours du stockage

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Modifications des aliments au cours du stockage

Actuellement on assiste à une centralisation de la transformation et de la distribution ;

Nécessité de conserver le mieux possible les récoltes et les matières premières

Nécessité de détection des altérations au cours du stockage ou des traitements et surtout la détermination de la cause de celles-ci.

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...).

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Modifications des aliments au cours du stockage

1. Modifications physiques et physico-chimiques Les modifications physiques et physico-chimiques se

produisent dans les produits sous l'influence de la température, l'humidité, la composition de l’air, la lumière, l'action mécanique. Ces sont les processus de sorption et de désorption des vapeurs d'eau et de gaz, la cristallisation des sucres et des sels, les modifications des protéines et colloïdes, le compactage des matériaux granulaires, la déformation et la destruction de l'intégrité des produits.

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Les passage d’état physique

La fusion : passage de l’état solide a l’état liquide

La vaporisation : passage de l’état liquide a l’état vapeur

La sublimation : passage de l’état solide a l’état vapeur

La condensation : passage de l’état vapeur a l’état solide

La liquéfaction : passage de l’état vapeur a l’état liquide

La solidification : passage de l’état liquide a l’état solide

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2. Modifications chimiquesLes modifications chimiques sont déterminées par les

modifications des substances chimiques des aliments et modifient la qualité des aliments, avec la formation et l'accumulation de diverses substances qui affectent la valeur nutritive et biologique. Ces modifications se développent sans participation des enzymes et des microorganismes des produits.

processus oxydatifs brunissement non enzymatique (réactions Maillard et

caramélisation) hydrolyse bombage chimique dégradation des vitamines etc.

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Effets des traitements thermiques sur les nutriments composant les aliments

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Action du pH sur les nutriments

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3. Processus biochimiquesLes procèdes biochimiques se déroulent sou l’action des catalyseurs biologiques

- enzymes présentes dans les produits. Les processus biochimiques sont : respiration, autolyse et hydrolyse enzymatique (germination et mûrissement hors plant).

Respiration : aérobie et anaérobie La réaction globale de la respiration aérobie:

 Hexoses: С6Н12О6 + 6O2 → 6СO2 + 6Н2O +2 871 kJ (ou 685,2 kcal) Acide malique: С4Н6O5 + 3O2 → 4СO2 + ЗН2O;

Acide citrique: 2С6Н807 + 9O2 → 12СО2 + 8Н2O.

L'équation de la respiration anaérobie - est fermentation alcoolique: С6 Н12 О6 → 2СО2 + 2С2Н5ОН + 25.4 calories

Coefficient de respiration :KR = VCO2 / VO2

Où: VCO2 volume de CO2 émis en résultat de la respiration        VO2-volume d'O2 consommé au cours de la respiration

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Autolyse Le terme autolyse désigne l'autodestruction. Le terme est utilisé en

biologie pour désigner l'autodestruction de cellules. En boucherie - dégradation des cellules pour l’attendrirla viande

(faisandage) En brasserie- transformation des sucres du malt (saaccharification) dans de

l'eau chauffée L’autolyse est un des mécanismes importants intervenant lors de l’élevage

des vins, l’élaboration des vins effervescents, maturation des viandes, des poissons, des fromages etc.

Les incidences positives de l’autolyse sur les caractéristiques des produits sont nombreuses :

1. amélioration de la fermentescibilité (acides aminés, macromolécules), 2. enrichissement aromatique : libération d’esters et d’autres constituants

volatils, 3. modification des caractéristiques gustatives : apport de peptides et d’acides

aminés (amers, exhausteurs de goût), de nucléotides (exhausteurs de goût) et de macromolécules (sensation de gras),

4. amélioration du caractère moussant des vins effervescents : protéines et glycoprotéines, lipides… etc.

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Germination La germination est la reprise du développement et du métabolisme

(absorption d’eau, respiration, activité enzymatique, etc.) d'un germe. Pour lever la dormance, des réactions biochimiques doivent se produire. Humidité, température et/ou luminosité déterminées agissent sur la production des hormones végétales, et donc sur la durée de dormance.

On considère que la germination commence lorsque la graine est mise en contact avec de l'eau, (si les conditions extérieures sont favorables), et se termine lorsque la radicule a percé la cuticule.

Elle ne se produit que si des conditions extérieures (humidité, température, oxygène, luminosité ou durée du jour, etc.) sont conjointement présentes et favorables; de même que les facteurs internes (maturité, viabilité, dormance, effet de la lumière).

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Mûrisement /Maturation complémentaire (hors plant) Les fruits et les légumes se classent en deux catégories : -non climactériques - qui mûrissent sur plant (la cerise,

la framboise et la fraise, l'ananas, le citron ou l'orange doivent être cueillies à point)

-climactériques- qui mûrissent hors plant (l’abricot, la pêche, la pomme ou l'avocat -le processus de mûrissage peut se faire en dehors de l'arbre).

La maturation d'un fruit se traduit par une accumulation de sucres et d'acides, une production d'arômes, un assouplissement de la peau et un changement de couleur.

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4. Processus microbiologiques.

Ces processus incluent la fermentation, la putréfaction et le développement des moisissures.

Les fermentations : alcoolique, lactique, acétique, butyrique, etc.

C6 H12 O6 → 2CO2 + 2C2H5OH С6Н1206 → 2СН3-СНОН-СООН СН3СН2ОН + O2 → CH3COOH + H2OC 6H12O6 → 2H2 + 2CO2 + C4H8O2

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Types de fermentations

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Fermentation butyrique En présence d'eau Sous l’action de bactéries butyriques qui existent dans l’eau et à

la surface des végétaux, les sucres (fructose, lactose, etc…) se transforment en acide butyrique, en hydrogène et en gaz carbonique.

Une température ambiante favorable (tiède) favorise l’action des bactéries butyriques et par suite la rapidité de fermentation

➱ A éviter en technologie alimentaire: - Ne pas laisser tremper les légumes dans de l’eau surtout à

température ambiante le rancissement du beurre mal lavé est dû à cette fermentation

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PutréfactionLa putréfaction (pourrissement) désigne la décomposition microbiologique des aliments

qu'ils soient d'origine animale ou végétale. Le processus fait intervenir des bactéries le plus souvent anaérobies. Les bactéries putréfiantes peuvent se trouver presque partout dans l’environnement. Lorsqu’elles sont présentes en grandes quantités, l’aliment commence à se gâter et à dégager une mauvaise odeur. L’entreposage des produits de viande et de tout autre aliment nécessitant de la réfrigération est essentiel afin de ralentir la multiplication des bactéries putréfiantes. Ceci augmente le temps de conservation des aliments.

Les bactéries putréfiantes: - Les bactéries protéolytiques : Les bactéries qui attaquent les protéines des

aliments sont dites protéolytiques. Sont concernés les aliments riches en protéine telle que  la viande, les œufs, les poissons et les produits laitiers. La dégradation des protéines, induit la libération de : le sulfure d'hydrogène, le dioxyde de carbone, l'ammoniac, le méthane, l'indole, les mercaptans et d'autres substances qui donnent aux produits une odeur très désagréable

- Les bactéries lipolytiques : les bactéries qui dégradent les matières grasses des huiles, beurres, mais aussi des poissons et viandes sont dites lipolytiques. La dégradation des triglycérides s’accompagne de la libération de substances diverses : péroxydes,  acides gras. Elles confèrent à l’aliment une odeur rance.

- Les bactéries celullolytiques et glucidolytiques. Ces bactéries vont attaquer les sucres des fruits et légumes: la cellulose et les amidons sont hydrolysés, provoquant le ramollissement puis la pourrissement des aliments.

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Moisissement ,moisureDéveloppement des moisissures

Les moisissures utiles : rôle important durant la phase d’affinage :

1. les penicilliums roqueforti, donne le bleu au roquefort,

2. le penicillium camemberti le duvet blanc du camembert,

3. moisissure noble du raisin… Les moisissures d’altération : les moisissures ont un

fort pouvoir de dégradation des aliments. Une présence de moisissure est corrélée avec un défaut d’hygiène.

Les moisissures toxiques : production de mycotoxines à l’origine de maladies appelées mycoses.

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Les principes (4) biologiques de conservation ont été formulés par le professeur Ya.Ya. Nikitinskii.

Biose (le principe de la vie, gr. Bios). Il consiste à créer des conditions favorables (température, humidité, composition de l’air etc.) pour la préservation vitale de la matière première (organismes). La protection contre l’impact négatif des bioagents est assurée par l'immunité naturelle des organismes natifs (vivants). On distingue :

la biose totale ou eubiose (métabolisme complet -animaux vivants) ;

la biose partielle ou hémibiose (métabolisme partiel- conservation en frais des légumes fruits, séparés de la plante).

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Anabiose (cryptobiose). C’est un état provisoire de métabolisme réduit dans lequel l'activité métabolique est absente (arrêt réversible) ou indétectable. Il y a plusieurs formes d’anabiose :

Xérobiose, qui se produit dans les situations de la déshydratation partielle des produits ;

Anoxybiose. Il a lieu dans les situations manquant de l'oxygène (conditionnement sous vide, sous atmosphère modifiée ou contrôlée etc.).

Chimiobiose. C’est la réponse anabiotique aux niveaux élevés des toxines chimiques.

Cryobiose. L’inhibition de l'activité métabolique est réalisée par la réfrigération, la congélation.

Osmobiose, est provoqué par le potentiel diminué de l'eau dû à la concentration accrue en corps dissous dans la solution environnante (sel, sucre etc.).

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Cénoanabiose. Cela sous-entend la création des conditions optimales pour le développement de certains microorganismes, qui suite à leur activité métabolique synthèsent de composés inhibiteurs pour les microorganismes indésirables (d’altération). Les méthodes de conservation basées sur ce principe sont:

Alcoolanabiose- conservation par fermentation alcoolique;

Acidoanabiose- conservation par fermentation lactique, acétique etc.

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Abiose. L’abiose est basée sur le principe d’absence de vie ou suspension des manifestations de vie. Il consiste soit en inhibition (destruction) irréversibles des microorganismes d’altération soit en leur séparation du produit a conserver. Plusieurs méthodes sont utilisées pour réaliser ce principe :

Thermoabiose (stérilisation thermique) ; Radioabiose (action des rayons UV, X, β,) ; Chimioabiose (action des conservants chimiques-

antiseptiques, fungicides, bactéricides) ; Sestabiose (élimination mécanique des

microorganismes par filtration biologique, centrifugation etc.)

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Techniques de conservation Conservation par la chaleur1. La pasteurisation2. La stérilisation3. Le traitement à ultra haute température (UHT)4. Le blanchiment Conservation par le froid1. La réfrigération2. La congélation Conservation par séparation et élimination d’eau1. la concentration 2. le séchage 3. la lyophilisation Fumage Conservation par le sucre Conservation par sel et additives alimentaires Fermentation L'ionisation ou irradiation La technique des hautes pressions La microfiltration  Le conditionnement sous atmosphère modifiée Combinaisons