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Cours de Sciences - La conservation des aliments

Objectifs :
Comprendre pourquoi les aliments se dégradent et comment.
Savoir ce qu’est un micro-organisme et comment il se développe.
Connaître les principales méthodes de conservation.
Appréhender les risques pour la santé.
1. La dégradation des aliments
L'air est un mélange constitué d'environ 20 % de dioxygène et 70 % de diazote (dans le modèle couramment utilisé).
Certains aliments (comme les fruits ou le jambon) « ternissent » sous l'action du dioxygène contenu dans l'air. On dit qu'ils subissent une oxydation ou se sont oxydés.
Remarque : ce phénomène peut être accéléré lorsque la température ambiante s'élève.

La lumière joue également un rôle dans la dégradation des aliments, car elle permet la formation de radicaux libres qui sont à l'origine de la dégradation des corps gras.
Un radical libre est un intermédiaire réactionnel qui comporte un électron libre et qui intervient dans une suite de réactions comprenant plusieurs phases (initiation, propagation et terminaison).
Sous l'action de la lumière, une molécule de dichlore, Cl2, peut se scinder en deux radicaux identiques.
Cette dégradation est limitée si l'on verse du jus de citron, de la vitamine C ou du vinaigre sur l'aliment. La réaction d'oxydation, responsable de la coloration, ne se produit pas. En effet, ces composés contiennent des substances antioxydantes appelées aussi antioxygènes.

Le choix de nos aliments est notamment lié au goût et aux différentes saveurs perçues par les papilles de la langue. Néanmoins, les autres fonctions sensorielles entrent également en jeu dans ce choix.
À cela il faut aussi ajouter l'apprentissage de chacun, lié aux habitudes, à la religion et à la culture, avec leurs interdits et leurs libertés. Toutefois, une part de comportement inné existe : chacun possède ses propres préférences, comme le mettent en évidence les tests de saveur et de goût.
La conservation des aliments permet de reculer la date de péremption tout en préservant leur comestibilité et leurs qualités nutritives et gustatives.
2. Les antioxygènes
a. Qu'est-ce qu'un antioxygène ?
Les antioxygènes interviennent dans la conservation des aliments et dans la prévention de la détérioration cellulaire par les radicaux libres. Les radicaux libres, contenant l'élément oxygène, sont produits par l'organisme. Ils détruisent les cellules et provoquent des lésions. Pour lutter contre ces effets, les antioxygènes stoppent l'oxydation des lipides (matières grasses) contenus dans les aliments. L'alimentation permet d'apporter ces substances.

Exemples d'antioxygènes : vitamine C (acide ascorbique), vitamine E (huile d'olive vierge).

Remarque : les enzymes, produites par l'organisme, contrôlées par certains oligo-éléments (magnésium, cuivre, ...), permettent de lutter contre les radicaux libres et de stopper ainsi le processus de dégradation.
b. Dans l'alimentation
Sur les emballages alimentaires, les antioxygènes sont repérés par le code E3 – – .

Doc. 1 : Exemples de codes d'antioxygènes
rencontrés dans les aliments
3. Les micro-organismes
Les micro-organismes sont des êtres vivants invisibles à l’œil nu. On compte parmi eux : les virus, les bactéries, les protozoaires, les algues et champignons microscopiques.

Selon le mécanisme de conversion de l’énergie en énergie chimique qu’ils mettent en œuvre, les micro-organismes peuvent être séparés en deux types :

• ceux qui utilisent l’énergie électromagnétique (lumière) comme source d’énergie pour la croissance.

• ceux qui transforment l’énergie par réactions d’oxydo-réduction de substrats organiques ou inorganiques.

Les micro-organismes utilisent également des glucides, lipides et protéines et l’eau est indispensable à leur survie. Ils absorbent les nutriments par transport passif ou actif ou endocytose.

4. La conservation des aliments
Pour conserver les aliments plus longtemps, il faut empêcher leur oxydation et la contamination par des micro-organismes.

L’industrie agro-alimentaire utilise plusieurs procédés :
– La pasteurisation : traitement thermique à très haute température puis refroidissement pour éliminer les micro-organismes et agents pathogènes. Aliments à conserver par la suite au frais à 4°C.
– La stérilisation pour éliminer les microbes.
– L’appertisation : stérilisation des aliments puis conservation dans des boites hermétiques (métalliques ou bocaux).
– L’UHT : traitement à Ultra Haute Température, essentiellement pour les produits liquides chauffés à 150°C pendant 1 à 5 secondes.
– La réfrigération : le froid permet de ralentir le développement des micro-organismes et l’activité cellulaire. Attention contrairement à la chaleur, elle ne détruit pas les microbes.
– La congélation : stoppe l’activité microbienne et enzymatique.
– La déshydratation : l’absence totale ou partielle d’eau diminue le développement microbien et stoppe l’activité enzymatique.
– Les conservateurs chimiques ou organiques : pour stopper le développement microbien.
– Conditionnement sous vide : réduit le taux d’oxygène dans l’emballage et empêche ainsi l’oxydation des aliments.
5. Risques pour la santé
Intoxication alimentaire par infection bactérienne : intoxication par les bactéries provocant des maladies du système digestif. La plupart du temps elles sont dues à des erreurs dans les méthodes de préparation, stockage ou conservation des aliments.
Des mesures d’hygiènes très strictes doivent être prises pour prévenir les risques d’intoxication.
La période d’incubation est le délai entre la consommation de l’aliment et les premiers symptômes de la maladie, elle peut varier de quelques heures à plusieurs jours, temps nécessaire à l’agent infectieux pour rejoindre les intestins et s’y développer.
Exemple de bactéries pathogènes : Salmonelles, Escherichia coli.

Exotoxines : toxine sécrétée par une cellule suite à une infection par un agent pathogène.
Exemple : le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) produit une toxine qui provoque de violents vomissements et des diarrhées 3 heures environ après ingestion de l'aliment. La toxine botulique est une puissante toxine paralysante sécrétée suite à une infection par la bactérie Clostridium botulinum. Les aliments le plus souvent incriminés sont les jambons crus et les conserves mal stérilisées.

Virus : représentent le tiers des intoxications alimentaires avec une période d’incubation de 2-3 jours.
Exemples : hépatite A et E, Norovirus, Rotavirus.

Parasites
: la plupart de ces intoxications sont des zoonoses, c'est-à-dire des parasites transmissibles à l’homme par l’animal.
Exemple : ténia ou vers solitaire, ascaris (vers ronds), toxoplasma gondii qui provoque la toxoplasmose.

L'essentiel
La conservation des aliments a toujours préoccupé les consommateurs et constitue une branche de l'industrie agro-alimentaire à part entière.
Le dioxygène contenu dans l'air exerce une action néfaste (odeur et goût peu agréables) sur les aliments.
Les anti-oxygènes sont des substances chimiques généralement acides. Elles sont produites par l'organisme ou apportées par l'alimentation. Elles permettent de conserver les aliments et de lutter contre l'action du dioxygène de l'air.
Les agents antioxygènes ou conservateurs sont repérés sur les emballages alimentaires par le code E 3 – – .
Les micro-organsimes sont des agents pathogènes pouvant provoquer diverses intoxications alimentaires.
Pour conserver un aliment, plusieurs procédés peuvent être employés pour limiter l’oxydation et donc les activités enzymatiques ou le développement des micro-organismes.
Note par nos Maxinautes :  

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