Utiliser la technologie des haies pour des aliments plus sûrs et plus frais

La surtransformation des produits (par exemple dans les produits carnés) peut entraîner des pertes de goût, de texture et, en fin de compte, de profit. La technologie des haies (également connue sous le nom de techniques de combinaison ou de technologie des barrières) est un outil précieux dans la lutte contre le surtraitement. Elle combine différents facteurs ou techniques de conservation pour obtenir une conservation douce mais fiable.

Travailler ensemble pour la sécurité alimentaire

La technologie des obstacles combine délibérément des techniques de conservation existantes et nouvelles pour établir une série de facteurs de conservation que les micro-organismes sont incapables de surmonter. Ces obstacles peuvent être la température, l'activité de l'eau, l'acidité, le potentiel d'oxydoréduction, les conservateurs, les organismes concurrents, les vitamines, les nutriments, etc.

Fonctionnement des obstacles

Pour prospérer et se multiplier, les micro-organismes doivent maintenir l'homéostasie, c'est-à-dire un environnement interne stable et équilibré. Les obstacles tentent de perturber un ou plusieurs mécanismes de l'homéostasie, ce qui entraîne l'inactivité, voire la mort des microbes. Les meilleurs obstacles se combinent pour perturber simultanément plusieurs mécanismes de l'homéostasie. Cette approche multicible est plus efficace qu'un ciblage unique et permet d'utiliser des haies de moindre intensité.

La figure suivante montre comment les obstacles se combinent pour limiter la croissance microbienne.

La figure 1 présente plusieurs exemples de procédés combinés. Chacune des illustrations indique, au moyen de lignes pointillées et de flèches, si les processus sont efficaces ou non pour arrêter la croissance microbienne. Dans l'exemple 3, par exemple, la température seule n'était pas un contrôle efficace, mais l'activité de l'eau et la température se sont combinées pour empêcher la croissance des micro-organismes. Dans l'exemple 4, les obstacles n'étaient pas suffisants pour empêcher la croissance microbienne. Dans ce cas, la température aurait dû être augmentée par la réfrigération.

Coopération ou concurrence

L'effet des obstacles les uns sur les autres doit également être pris en compte. Parfois, un deuxième agent ne fait que renforcer l'efficacité du premier. Parfois, les agents agissent en synergie, ce qui rend leur effet combiné encore plus important. Toutefois, un agent peut également avoir un effet antagoniste ou négatif sur l'efficacité de l'autre, en annulant partiellement ou totalement l'efficacité de l'un ou des deux agents. Ces effets doivent être soigneusement étudiés avant que les agents ne soient utilisés en combinaison.

L'activité de l'eau comme obstacle

L'activité de l'eau (_aw) est l'un des obstacles les plus utiles, qu'il soit utilisé seul ou en combinaison avec un autre obstacle. Il existe des activités de l'eau spécifiques en dessous desquelles certains microbes ne peuvent pas se développer et une activité de l'eau en dessous de laquelle aucun microbe ne prolifère. Ces limites de croissance microbienne s'appliquent à tous les types d'aliments et, en fait, à tous les produits poreux.

Activité de l'eau et pH : des obstacles synergiques

L'activité de l'eau et le pH agissent en synergie, ce qui permet de contrôler la croissance microbienne à un degré impossible à atteindre en utilisant un seul de ces facteurs. Cet effet synergique fait partie de la définition des aliments potentiellement dangereux établie par la FDA.

Le tableau A peut être utilisé pour déterminer si un aliment traité thermiquement et emballé est un aliment potentiellement dangereux (PHF), non PHF, ou nécessite une évaluation du produit. Les aliments doivent répondre aux exigences de cuisson de la section 3-401.11 du Code alimentaire (pas de cuisson partielle) afin d'éliminer les pathogènes végétatifs. Les agents pathogènes formant des spores sont les seuls risques biologiques préoccupants qui subsistent. Les denrées alimentaires sont emballées pour éviter toute recontamination. Par conséquent, un pH et une activité de l'eau plus élevés peuvent être tolérés en toute sécurité.

Le tableau B peut être utilisé pour déterminer si une denrée alimentaire non traitée thermiquement ou traitée thermiquement mais non emballée est PHF, non PHF ou nécessite une évaluation du produit. Les denrées alimentaires non traitées thermiquement peuvent contenir des cellules végétatives et des spores pathogènes. Les aliments traités thermiquement mais non emballés peuvent être recontaminés. Les valeurs de pH prises en compte dans le tableau B doivent inclure 4,2, car Staphylococcus aureus peut se développer à ce niveau.

pH limites de croissance microbienne

Tout comme l'activité de l'eau, le pH limite la croissance de micro-organismes spécifiques de manière bien définie. Tous les organismes préfèrent un pH neutre, mais la plupart d'entre eux peuvent se développer dans des environnements plus acides, la croissance microbienne s'arrêtant le plus souvent à un pH de 5. Bien que 4,6 soit considéré comme la limite de toute croissance microbienne, il existe quelques micro-organismes qui peuvent tolérer un pH aussi bas que 4,2.

Le pH est souvent contrôlé par l'ajout d'acide, tel que le vinaigre, l'acide lactique, l'acide citrique ou le jus de fruit, directement dans un produit. Il peut également être réduit par l'ajout d'ingrédients naturellement acides, comme les tomates, ou par la fermentation, qui utilise l'acide lactique produit par une bactérie spécifique pour abaisser le pH et empêcher la croissance d'autres micro-organismes.

Le tableau suivant montre comment l'activité de l'eau et le pH de plusieurs aliments courants agissent ensemble pour contrôler la croissance microbienne. Les conserves de fraises ont une activité de l'eau très élevée, mais l'acide citrique rend le pH suffisamment bas pour empêcher la croissance microbienne. La moutarde a également un pH très bas et une activité de l'eau élevée. Ces deux produits sont conservés en fonction du pH et non de l'activité de l'eau. Le sirop d'érable, quant à lui, est conservé grâce à une faible activité de l'eau. Le sucre contenu dans le sirop est un humectant qui maintient l'activité de l'eau à un faible niveau.

La mayonnaise a une activité de l'eau très élevée, mais le vinaigre maintient son pH à 4,1. Ce faible pH signifie qu'il ne favorise pas la croissance microbienne. Toutefois, en raison de sa forte teneur en huile, elle est sensible à l'oxydation des lipides. La mayonnaise est réfrigérée, non pas pour empêcher la croissance microbienne, mais pour prévenir le rancissement. Il est intéressant de noter qu'il n'y a pas de relation directe entre l'activité de l'eau et le pH. Lorsque vous ajoutez de l'acide à un produit pour abaisser son pH, l'impact sur l'activité de l'eau est minime.

Saucisse fermentée : des obstacles à surmonter

Les saucisses fermentées de type Salami sont stables à température ambiante pendant de longues périodes. Une série d'obstacles est importante à différents stades du processus de maturation. Les premiers obstacles utilisés sont le sel et les nitrates, qui inhibent de nombreuses bactéries présentes. D'autres bactéries se multiplient à ce stade, consomment de l'oxygène et provoquent une baisse du potentiel d'oxydoréduction, ce qui inhibe les organismes aérobies et favorise la sélection des bactéries lactiques. Ces bactéries prolifèrent, provoquent l'acidification du produit et augmentent l'obstacle du pH. Au cours du long processus de maturation du salami, les obstacles initiaux s'affaiblissent. Les nitrites s'épuisent. Le nombre de bactéries lactiques diminue. Le potentiel redox et le pH augmentent. Toutefois, lorsque le salami sèche, l'activité de l'eau devient le principal obstacle et préserve le saucisson. Le processus de séchage doit être géré avec soin lors de la production de saucisses fermentées.

Une liste d'obstacles de plus en plus longue

Environ 50 obstacles différents ont été identifiés dans la conservation des aliments. Outre les obstacles les plus importants et les plus couramment utilisés, tels que la température, le pH et l'activité de l'eau, il existe de nombreuses autres options potentiellement intéressantes. Citons par exemple les ultra-hautes pressions, la mano-thermo-sonication, l'inactivation photodynamique, le conditionnement sous atmosphère modifiée, les enrobages comestibles, l'éthanol, les produits de la réaction de Maillard et les bactériocines.