Transformation et conservation
Les consommateurs canadiens souhaitent avoir accès à
des aliments sains, nourrissants et abordables toute l'année
durant. Malheureusement, le climat canadien ne permet la production
d'aliments que pendant la moitié de l'année. Suffit-il
d'entreposer les aliments? Malheureusement pas. Une fois récolté,
les aliments commencent immédiatement à se détériorer
pour les raisons suivantes :
- les micro-organismes (champignons, moisissures, bactéries);
- les enzymes intrinsèques;
- la température;
- l'humidité;
- les insectes et la vermine.
Devant le risque de détérioration, la majorité
de nos aliments est traitée de quelque manière de
façon à en augmenter la disponibilité. On considère
qu'un aliment est conservé lorsqu'il est stabilisé
relativement à la salubrité et la qualité.
Notez bien qu'aucun traitement n'est en mesure de transformer une
matière première de piètre qualité en
un aliment de bonne qualité. Il ne peut qu'augmenter sa durée
de conservation. Les conditions suivantes doivent être respectées
pour que votre produit réponde aux normes élevées
de qualité :
- n'employez que des matières premières de la plus
grande qualité;
- établissez de bonnes techniques de traitement-et respectez-les;
- maintenez un environnement approprié au produit après
la transformation.
On n'utilise pas toutes les méthodes de traitement à
la fois pour conserver les aliments. Certaines servent à
modifier ou stabiliser la texture des aliments.
Les méthodes de traitement
On peut diviser en deux grandes catégories les méthodes
employées pour traiter les aliments : le traitement chimique
et le traitement physique.
Les méthodes de traitement chimique
Les techniques suivantes sont basées sur une approche chimique
au traitement des aliments.
Les aliments semi-humides
Assurer la rétention de l'eau présente dans les
aliments semi-humides permet de les conserver- par exemple, les
biscuits, les gâteaux et le pain. L'eau ainsi retenue n'est
plus disponible pour les réactions menant à la détérioration.
L'eau est immobilisée grâce à l'ajout d'agents
humidifiants autorisés, tels le glycérol, les glycols,
le sorbitol, les sucres et les sels.
En général, l'activité de l'eau des aliments
semi-humides varie de 0,6 à 0,85. Cela permet aux aliments
de demeurer stables à la température de la pièce
puisqu'à ces niveaux, la croissance de la plupart des micro-organismes
est empêchée.
L'activité de l'eau(aw)
L'eau est le principal facteur permettant de contrôler la
vitesse de détérioration d'un aliment. Il ne suffit
cependant pas de connaître la teneur en humidité d'un aliment
pour prévoir sa stabilité. C'est la disponibilité
de l'eau pour les activités microbiennes, enzymatiques ou
chimiques qui détermine la durée de conservation des
aliments. La disponibilité de l'eau se mesure en terme d'activité
de l'eau (aw).
L'activité de l'eau est mesurée sur une échelle
de 0 à 1, où 0 indique l'absence totale d'eau, et 1 indique
l'eau pure. Les micro-organismes responsables de la détérioration
des aliments sont en général empêchés
d'agir lorsque le niveau d'activité de l'eau est inférieur
à 0,6. Toutefois, si le pH de l'aliment est inférieur
à 4,6, les micro-organismes sont bloqués lorsque l'activité
de l'eau est inférieure à 0,85.
L'ajout de produits chimiques
L'ajout de certains produits chimique empêche la croissance
microbienne dans les aliments. Ces produits chimiques ne se limitent
pas à ceux que l'on classe dans la catégorie agents
de conservation. Le sel, les sucres, la fumée de bois et
certaines épices sont aussi capables d'empêcher la
croissance des micro-organismes. Pour plus d'information sur les
agents de conservation chimiques, voir la Partie 4 intitulée
: Les ingrédients alimentaires, dans le présent guide.
Le contrôle du pH
Presque tous les aliments, à l'exception du blanc d'oeuf
et des biscuits à la poudre levante, ont un pH inférieur
à 7. On peut classer les aliments d'après leur pH
selon les catégories suivantes : très acide, acide,
moyennement acide et hypoacide. Voici des exemples de chacune de
ces catégories :
- très acides (3,7) : pommes, citrons,
framboises
- acides (de 3,7 à 4,6)
: oranges, olives, tomates (certaines)
- moyennement acides (de 4,6 à 5,3) :
pain, fromage, carottes
- hypoacides (plus de 5,3) : viande, poisson,
la plupart des légumes
Le pH idéal pour la croissance de la plupart des micro-organismes
varie de 6,5 à 7,5. Les champignons et les moisissures peuvent
croître dans un éventail beaucoup plus vaste de pH que les
bactéries. Peu d'agents pathogènes peuvent se développer
à un pH inférieur à 4,0. Il est important de
le savoir car cela vous aidera à déterminer la stabilité
d'un aliment relativement à la détérioration
microbienne.
Les méthodes de traitement physiques
Il existe plusieurs méthodes physiques permettant le traitement
des aliments.
La stérilisation en autoclave
Une petite remarque pour commencer : par agent pathogène,
on entend tout micro-organisme pouvant causer la maladie. Les pathogènes
alimentaires peuvent causer des intoxications d'origine alimentaire
comme l'empoisonnement.
La stérilisation par la chaleur détruit tous les micro-organismes
pathogènes et putréfiants présents dans les
aliments et rend les enzymes inactifs. Tous les aliments en conserve
sont stérilisés à l'aide d'un autoclave (une
énorme marmite à pression). Ce processus assure aux
aliments une durée de conservation de plus de deux ans.
Les aliments dont le pH est supérieur à 4,6, comme
la viande et la plupart des légumes, doivent être soumis
à des températures élevées pour que
soient détruits tous les agents pathogènes. Ces aliments
sont chauffés sous pression à 121 °C pendant des
périodes variables.
Des conditions rigoureuses sont appliquées afin d'assurer
la destruction des spores de Clostridium botulinum pendant le traitement.
Ces spores sont responsables de la toxine botulinique mortelle dans
des conditions d'anaérobiose (c'est-à-dire en l'absence
d'oxygène). Les spores sont détruits par la chaleur
ou empêchés de se développer lorsque le pH est
inférieur à 4,6. Par conséquent, les aliments
dont le pH est inférieur à 4,6 et qui sont emballés
en anaérobiose, par exemple la sauce spaghetti, n'ont pas
à subir un traitement aussi intensif.
La pasteurisation
Lors de la pasteurisation, les aliments-habituellement des liquides-sont
chauffés au point d'ébullition, ou juste en dessous,
pendant une période de temps définie. Le but de ce
traitement est de détruire tous les agents pathogènes,
réduire le nombre de bactéries, rendre les enzymes
inactifs et prolonger la durée de conservation d'un produit
alimentaire.
Les aliments dont le pH est inférieur à 4,6, tels
le lait et la sauce spaghetti, peuvent être pasteurisés.
On obtient la stabilité permanente-soit une durée
de vie d'environ deux ans-pour les aliments qui peuvent être
soumis à la chaleur pendant une période prolongée,
tels les jus en bouteille.
Les aliments soumis à une relation temps-température
plus importante voient leur saveur diminuer. Par conséquent,
la stabilité temporaire (soit une durée de conservation
limitée) ne peut être obtenue que pour certains aliments
qui verraient leur qualité altérée par un réchauffement
prolongé. Ces aliments, par exemple le lait, doivent habituellement
être réfrigérés après le traitement.
Les procédées de « haute température
courte durée » (HTST) et « ultra-haute température
» (UHT) ont été mis au point afin de conserver
aux aliments leur texture et leur saveur.
L'ébouillantage
Lors de l'ébouillantage, un traitement léger à
l'aide de chaleur, on expose les légumes (principalement)
à l'eau chaude ou à la vapeur avant de les mettre
en conserve ou de les congeler.
L'ébouillantage employé avant la congélation
permet de rendre inactifs les enzymes présents responsables
des réactions de détérioration pendant la congélation.
Ces réactions se traduisent par un changement de couleur
et de texture, des flaveurs atypiques et une perte de la valeur
nutritive.
On a recourt à l'ébouillantage avant la mise en conserve
pour différentes raisons, car les enzymes seront inévitablement
détruites pendant la mise en conserve. L'ébouillantage
créé un effet de vide dans les conserves, et sert
également à contrôler le remplissage (des épinards,
par exemple).
L'application de micro-ondes
Les fours à micro-ondes sont rarement employés pour
le traitement de grandes quantités d'aliments. Ils sont surtout
utilisés par les fabricants de produits alimentaires visant
le marché des aliments cuisinés, offrant par exemple
des entrées congelées.
Les fours à micro-ondes mettent à profit le rayonnement
électromagnétique pour exciter les molécules
d'eau contenues dans les aliments. Les ondes ne s'éloignent
guère plus de 25 cm (10 pouces) de la source du rayonnement.
Les ondes ne pénètrent que de ¾ à 1 pouce à
l'intérieur des aliments sur tous les côtés.
La taille des fours à micro-ondes est par conséquent
limitée. La friction des molécules d'eau produit la
chaleur qui se répand ensuite par conduction jusqu'au centre
des aliments.
Les petites portions cuisent rapidement dans ce genre de fours.
L'efficacité se perd à mesure qu'augmente la quantité
de nourriture.
La friture
La friture diffère des autres méthodes de traitement
par la chaleur en ce qu'elle se fait par l'entremise de l'huile
chaude. Étant donné la différence importante
entre la température de l'huile et celle des aliments, et
le fait que les aliments sont taillés en morceaux assez petits,
la cuisson se fait assez rapidement-de 20 secondes à six
minutes.
Les aliments frits se reconnaissent à leur surface croustillante
et à leur haute teneur en gras. La quantité de gras
absorbé par l'aliment varie de 10 à 40 pour cent,
selon le temps passé dans l'huile. L'industrie a souvent
recours à la friture en continu.
La réfrigération
La température des réfrigérateurs doit demeurer
inférieure à 4 °C pour empêcher la croissance
des micro-organismes dans les aliments. Cette température
basse a aussi pour effet d'abaisser le quotient respiratoire des
fruits et légumes, ce qui retarde les réactions favorisant
la détérioration.
On a généralement recourt à la réfrigération
pour :
- réduire la détérioration pendant la distribution
des aliments périssables;
- augmenter la période de rétention entre la récolte
et le traitement;
- prolonger la durée de conservation des aliments traités
commercialement.
Tous les aliments n'aiment pas être conservés au
froid. Les bananes, par exemple, ont tendance à noircir au
frigo, alors que le pain perd sa saveur.
La congélation
Les congélateurs domestiques se maintiennent à -10
°C, alors que les congélateurs commerciaux sont ajustés
au plus à -18 °C. À cette température,
la croissance des micro-organismes est pratiquement stoppée.
Des réactions microbiennes causant la détérioration
auront quant même lieu, mais prendront beaucoup plus de temps.
De plus, des réactions enzymatiques causant la détérioration
se produiront quant même pendant l'entreposage en congélateur.
Les fruits et légumes non cuits doivent être ébouillantés
avant la congélation, afin de prévenir ces réactions.
Pendant la congélation, l'eau contenue dans les aliments
forme des cristaux de glace. Le rythme de formation des cristaux
a un impact important sur la qualité des aliments congelés
:
- la congélation lente (ex. : congélateur
domestique)
- de grands cristaux de glace se forment, brisant les parois cellulaires
- le fluide cellulaire est libéré
- de là l'apparence ratatinée des aliments décongelés
- la congélation rapide (ex. : congélation
à air pulsé)
- formation de nombreux cristaux de petite taille
- aucun changement à la structure cellulaire
La durée de conservation des aliments congelés dépend
en grande partie des conditions d'entreposage. Dans les conditions
idéales, les aliments congelés ont une durée
de conservation d'un an.
Toutefois, si les aliments sont continuellement exposés à
des températures plus élevées, par exemple
lorsqu'on ouvre et referme tout le temps les portes du congélateur,
ils subiront un choc thermique. Lorsque survient un choc thermique,
la glace fond et se reforme en cristaux plus grands. Le meilleur
exemple de ce phénomène est la crème glacée
qui devient granuleuse lorsque de gros cristaux de glace se développent.
Le traitement par irradiation
L'irradiation est un procédé controversé
consistant à soumettre les produits alimentaires à
de faibles doses de rayons gamma. Quarante ans de recherche n'ont
pas démontré de risques associés à ce
procédé. L'irradiation est donc permise au Canada
pour les applications suivantes :
- empêcher les pommes de terre et les oignons de germer;
- contrôler les infestations d'insectes dans la farine de
blé;
- réduire la charge microbienne des épices moulues.
Si l'irradiation se répand aux autres produits alimentaires,
on s'attend à ce qu'elle remplace la fumigation, assure une
hygiène de qualité et réduise la dépendance
envers la réfrigération.
Le pour et le contre : Discontinu ou continu?
Les aliments sont traités soit en lots séparés
soit selon un procédé continu. Bien que chacun présente
des avantages et des inconvénients, le choix ne s'offre en
réalité qu'aux fabricants qui s'apprêtent à
changer leur procédé ou à ceux qui mettent
en place une nouvelle chaîne de traitement. En règle générale,
le procédé discontinu (par lot) est employé
pour produire de petites quantités d'aliments, alors que
des grandes quantités conviennent mieux aux systèmes
de production en continu.
| Avantage du traitement par lot |
Avantages du traitement en continu |
| Plus grande souplesse pour changer la formulation et le rythme
de fabrication d'un produit |
Coût de fonctionnement et de main-d'oeuvre moindre |
| Coût de l'équipement moindre |
Nécessite moins de surface utile |
| Plus facile à exploiter et contrôler |
Plus grande uniformité du produit |
L'évaporation
Lors de l'évaporation, on enlève par ébullition
une partie de l'eau des aliments liquides. Lorsque l'opération
est effectuée sous vide, il n'est pas nécessaire de
faire bouillir et la saveur n'est pas affectée.
Mentionnons, parmi les aliments évaporés, le lait
évaporé, la pâte de tomate et les concentrés
de jus.
On a recours à ce procédé pour trois raisons
principales :
- pour réduire le poids et, par conséquent, réduire
les coûts d'entreposage et de transport;
- pour conserver les aliments en réduisant l'activité
de l'eau et en augmentant la teneur en solides;
- pour offrir aux consommateurs des aliments prêts à
manger.
La déshydratation
La déshydratation-ou séchage-est l'élimination
presque complète de l'eau dans les aliments solides. Il s'agit
de l'une des plus anciennes méthodes de conservation des
aliments. À l'origine, la déshydratation se faisait
au soleil.
La déshydratation est utilisée pour les mêmes
raisons que l'évaporation des aliments liquides- conservation,
aspect pratique et économies de coût. Les mélanges
à soupe déshydratés, les fruits déshydratés,
le lait en poudre et les épices ne sont que quelques exemples
d'aliments déshydratés.
La déshydratation par atomisation et la lyophilisation sont
deux méthodes couramment utilisées de nos jours pour
sécher les aliments. Lors de la déshydratation par
atomisation, les aliments liquides sont réduits en poudre
fine. Les préparations aromatisantes naturelles et artificielles
et le lait en poudre sont deux exemples de déshydratation
par atomisation. La lyophilisation consiste à congeler un
aliment dans un premier temps, puis à éliminer la
glace, ne laissant qu'un aliment sec, poreux, de grande qualité,
comme le café instantané.
Les émulsions
Une émulsion est un système comprenant deux phases
liquides qui ne sont pas miscibles. L'une des phases (la phase dispersée)
est distribuée à travers l'autre phase (la phase continue)
sous forme de minuscules gouttelettes. D'une façon générale,
il existe deux types d'émulsions :
1. huile dans eau (H-E)
2. eau dans huile (E-H)
Un exemple d'émulsion H-E est la vinaigrette, et un exemple
d'émulsion E-H est le beurre.
L'homogénéisation
L'homogénéisation sert à stabiliser une émulsion.
Plus précisément, il s'agit de réduire la taille
des gouttelettes et d'augmenter leur nombre dans la phase dispersée
grâce à l'application d'une force de cisaillement considérable.
L'homogénéisation sert généralement
à modifier la fonctionnalité ou améliorer la
texture d'une émulsion. Par exemple, la plus grande partie
du lait liquide vendu au détail est homogénéisée
afin d'en améliorer la stabilité, alors que la plupart
des garnitures au caramel sont homogénéisées
pour conserver leur caractère lisse.
L'extrusion
Lors de l'extrusion, un aliment est pressé et transformé
en une masse semi-solide. Cette masse est forcée à
travers une ouverture restreinte, ou moule, afin de créer
la texture ou la forme souhaitée. Cette application a simplement
pour but de varier les textures offertes au consommateur.
Les aliments peuvent également être cuits lorsqu'ils
sont extrudés. Il s'agit alors de cuissonextrusion ou extrusion
à chaud.
Parmi les aliments extrudés, mentionnons la réglisse,
le blé soufflé et les flocons de maïs.
Procédé mixte
Le concept de cette technologie a été mis au point
pour répondre à la demande des consommateurs souhaitant
des aliments ayant un aspect plus naturel et plus frais. Cela permet
aux fabricants d'aliments de n'appliquer que des techniques de conservation
légères à leurs produits.
L'idée est d'employer délibérément une
combinaison de techniques de conservation anciennes et nouvelles
(constituant une série 'd'obstacles') de faible densité
dans le but d'éliminer la croissance des micro-organismes.
On peut employer des méthodes dont chacune est de faible
densité parce que, combiné, l'effet collectif de toutes
ces méthodes est suffisant.
Mentionnons certains des procédés les plus courants
:
- la pasteurisation;
- l'activité de l'eau (aw);
- le sel;
- l'ébouillantage;
- la congélation;
- le conditionnement sous atmosphère modifiée (C.A.M.);
- le pH;
- les agents de conservations;
- la régrigération;
- l'irradiation.
Certains micro-organismes présents survivront aux traitements
individuels. Mais aucun microorganisme ne pourra survivre à
la combinaison des techniques employées. Les aliments sont
dons stables et salubres.
La seule façon de s'assurer que l'on emploie la bonne combinaison
de procédés est de faire en sorte qu'une ressource
qualifiée procède à des études de qualité
et de salubrité. On trouvera une liste de laboratoires de
développement des produits capables d'effectuer de telles
études dans la section Ressources du présent guide.
Ce traitement est couramment employé aussi bien pour les
aliments traditionnels que les nouveaux, tels les yogourts et les
salades fraîches pré-emballées. Les procédés
employés dans la fabrication du yogourt comprennent des températures
basses, une acidité élevée et une flore microbienne
concurrentielle. Pour la préparation des salades fraîches
pré-emballées, on a recours à des températures
basses et à une atmosphère modifiée.
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