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Traitements athermiques
Décontamination des produits déshydratés à usage alimentaire
F1136 v1 Article de référence

Traitements athermiques
Décontamination des produits déshydratés à usage alimentaire

Auteur(s) : Frédéric FINE, Patrick GERVAIS

Date de publication : 10 mars 2007 | Read in English

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1 - Caractéristiques des produits déshydratés à usage alimentaire

2 - Traitements thermiques de décontamination des poudres alimentaires

3 - Technologies des traitements thermiques

4 - Traitements athermiques

  • 4.1 - Fumigation
  • 4.2 - Ionisation
  • 4.3 - Pressions hydrostatiques
  • 4.4 - Rayonnement ultraviolet

5 - Conclusions et perspectives

Sommaire

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RÉSUMÉ

Les graines, les poudres et les produits pulvérulents sont très représentés dans les industries agroalimentaires. En effet, 80 % des ingrédients mis en œuvre sont sous forme déshydratée ; c’est pourquoi leur stabilité microbiologique est depuis longtemps étudiée. Du fait des exigences de qualité toujours croissantes, l’innocuité des produits alimentaires est très étudiée par les industriels. Des procédés innovants sont en cours de développement, notamment la détente instantanée contrôlée, la lumière pulsée ainsi que le système FHT.

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Auteur(s)

  • Frédéric FINE : Chef de projet Technologie PhD - Centre technique de la conservation des produits agricoles (CTCPA - Avignon)

  • Patrick GERVAIS : Professeur des Universités - Université de Bourgogne (ENSBANA)

INTRODUCTION

Les graines, les poudres et les produits pulvérulents sont très largement représentés dans les industries agroalimentaires. En effet, 80 % des ingrédients mis en œuvre sont sous forme déshydratée ; c’est pourquoi leur stabilité microbiologique est depuis longtemps étudiée. Du fait des exigences de qualité toujours croissantes de la part du consommateur, l’innocuité de produits tels que le lait en poudre, les farines, les épices, les ovoproduits, les champignons déshydratés, les poudres d’algues et les carraghénanes fait l’objet d’une grande attention de la part des industriels. De plus, les nouvelles tendances alimentaires et notamment l’engouement pour les plats ethniques, aux goûts relevés, ont contribué à l’explosion du marché des épices et des aromates au cours de la dernière décennie.

De composition variable, la microflore de ces produits est connue pour être présente en grande quantité, du fait des conditions de production artisanales (récolte, séchage, stockage…). La présence de cette microflore adaptée aux faibles teneurs en eau rend difficile la décontamination des poudres alimentaires. Deux types de micro-organismes sont présents dans les produits pulvérulents : les formes végétatives et les formes sporulées. De nombreux auteurs ont rapporté que la résistance thermique des spores et des formes végétatives est plus importante dans des milieux pauvres en eau. En effet, le stress osmotique subi par les micro-organismes lors de la contamination des produits pulvérulents a pour effet une augmentation de la thermotolérance des levures et des bactéries.

Bien que réalisable, l’opération de destruction des micro-organismes dans les produits solides se heurte à des difficultés à plusieurs niveaux. Elles sont réduites lorsque ces produits solides sont contenus dans une phase aqueuse et de nouveaux traitements comme le chauffage ohmique ou les micro-ondes permettent une décontamination efficace. Dans le cas des solides divisés traités en vrac comme les épices et les herbes aromatiques, le problème se pose au niveau de l’homogénéité du traitement et du pouvoir de pénétration de la chaleur.

L’objectif de ce dossier est de rappeler les principales caractéristiques physico-chimiques des poudres, de caractériser les microflores rencontrées sur les produits pulvérulents, de présenter les différents principes de destruction des micro-organismes secs et de réaliser une synthèse bibliographique de l’ensemble des techniques thermiques et athermiques de décontamination des poudres alimentaires. Enfin, la dernière partie du document sera consacrée à la présentation des principes des nouveaux procédés innovants actuellement en cours de développement, notamment la détente instantanée contrôlée (DIC), la lumière pulsée ainsi que le système FHT (fluidisation à hautes températures), breveté par le laboratoire de Génie des procédés alimentaires et biotechnologiques de l’université de Bourgogne.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-f1136

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4. Traitements athermiques

Du fait de la sensibilité des poudres alimentaires à la chaleur, les procédés de décontamination athermiques (fumigation, irradiation…) semblent plus appropriés que les procédés travaillant avec une chaleur humide et sous pression, car ils permettent d’éviter les dégradations thermiques des qualités organoleptiques et des propriétés nutritionnelles [79].

4.1 Fumigation

La fumigation consiste à appliquer, sur les poudres, des gaz tels que l’oxyde d’éthylène, l’oxyde de propylène, le phosphure d’hydrogène et le bromure de méthyle qui sont des composés engendrant des réactions d’alkylation et provoquant ainsi la destruction ou l’inactivation des micro-organismes. Ces composés permettent une réduction de la flore aérobie de 1 à 4 log, pour des concentrations variant entre 400 et 1 000 mg/L [6].

Utilisée jusqu’en 1980, la fumigation des poudres alimentaires à l’oxyde d’éthylène, à l’oxyde de propylène ou au bromure de méthyle présentait de nombreux inconvénients, notamment la production de composés mutagènes et carcinogènes (éthylèneglycol, chloro-2 éthanol, épichlorhydrine…). Le tableau 5 montre que certains de ces composés toxiques persistent jusqu’à 6 mois selon la nature de l’épice [14] [55] [80].

De plus, la fumigation présente une efficacité réduite sur les spores [61], entraîne une décoloration partielle de certaines poudres [80] et une perte en huiles essentielles se traduisant par une qualité organoleptique médiocre [60] [80].

La fumigation à l’ozone a également été envisagée, puisque ce composé permet, par une réaction d’oxydation directe, d’inactiver les groupements fonctionnels des molécules intervenant dans le métabolisme des micro-organismes. Pour des teneurs en eau supérieures à 14 %, ce traitement assure une réduction de 3 à 4 log de la charge microbienne. Bien qu’aucun composé mutagène ou carcinogène ne soit produit lors d’un traitement à l’ozone, cette décontamination, dont l’efficacité est variable en fonction de la nature de l’épice traitée, provoque l’oxydation de certaines huiles essentielles et la modification des propriétés sensorielles. De plus, l’utilisation de ce gaz nécessite...

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