Pasteurisation

Définition

La pasteurisation est un processus thermique effectué dans des liquides, généralement des aliments, dans le but de réduire la présence d'agents pathogènes tels que certaines bactéries, protozoaires, moisissures, levures..., que l'aliment peut contenir.

Schéma du process de pasteurisation :

L'expérience de pasteurisation de Louis Pasteur illustre le fait que la détérioration d'un liquide a été causée par des particules présentes dans l'air plutôt que par le liquide lui-même. Ces expériences de débactérisation thermocontrôlée étaient des preuves importantes à l'appui de l'idée de la théorie de la maladie des germes.

Explications

La pasteurisation est un processus de fabrication des aliments liquides pour qu'ils restent consommables et frais, sans bactérie nocive. Elle est une méthode de stérilisation où l'on applique un traitement thermique modéré ayant pour but de diminuer, de diviser, la population microbienne par 10 dans un produit. Cela permet d'augmenter la durée de conservation par chauffage à une certaine température de ce produit. Le lait est souvent stérilisé par pasteurisation, upérisation ou traitement à ultra-haute température.

La pasteurisation est un traitement thermique effectué dans un liquide (généralement de la nourriture) afin de réduire la présence d'agents pathogènes (tels que certaines bactéries, les protozoaires, les moisissures, les levures, etc.). Ce processus de chauffage a été effectué pour la première fois par le chimiste français Louis Pasteur, à qui il doit son nom, en compagnie de Claude Bernard le 20 avril 1864.

✅ En raison des températures élevées, la grande majorité des agents pathogènes (bactériens) meurent lors d'une pasteurisation, notamment en traitement à ultra-haute température.

L'un des objectifs du traitement thermique est la "stérilisation partielle" d'un aliment liquide, avec un modification de la structure physique la plus faible possible, et de conserver les composants chimiques et leurs propriétés organoleptiques. Après l'opération de pasteurisation, les produits traités sont rapidement refroidis et scellés hermétiquement à des fins de sécurité alimentaire; pour cette raison, il est fondamental de connaître, lors de la pasteurisation, les mécanismes de transfert de chaleur dans les aliments. Contrairement à la stérilisation, la pasteurisation ne détruit pas totalement les spores de micro-organismes, mais elle élimine toutes les cellules de micro-organismes thermophiles.

Dans la pasteurisation, l'objectif principal n'est pas l'élimination complète des agents pathogènes, mais la baisse substantielle de leurs populations, ce qui réduit leurs niveaux afin de ne plus provoquer d'intoxication alimentaire chez l'homme (à condition que le produit pasteurisé soit maintenu réfrigéré correctement et consommé avant la date d'expiration indiquée). À l'heure actuelle, la pasteurisation est l'objet de plus en plus de controverses par certains groupes de consommateurs dans le monde, en raison des problèmes existants en ce qui concerne la destruction des vitamines et l'altération des propriétés organoleptiques (goût et qualité) des produits alimentaires traité avec cette procédure.

Les premiers procédés pour stériliser les aliments dans des récipients fermés ont toujours été attribués à l'inventeur français Nicolas Appert dans ses recherches au 18^ème siècle, avec le processus d'appertisation.

Processus général

La pasteurisation est un processus thermique chimique appliqué à un aliment : un procédé thermique peut être utilisé dans le but de réduire les populations pathogènes de micro-organismes ou de désactiver les enzymes qui modifient le goût de certains aliments. Cependant, les températures inférieures au point d'ébullition (dans tout type d'aliment) sont généralement utilisées dans la pasteurisation, car dans la plupart des cas, des températures supérieures à cette valeur affectent de manière irréversible certaines caractéristiques physiques et chimiques du produit alimentaire. Ainsi, par exemple, si le point d'ébullition est dépassé dans le lait, les micelles de caséine "se coagulent" de manière irréversible (ou en d'autres termes, le lait "se coagule "). Le processus de chauffage de la pasteurisation, s'il est effectué à basse température, a également pour fonction d'arrêter les processus enzymatiques.

Aujourd'hui, la pasteurisation des denrées alimentaires s'effectue selon un processus industriel continu appliqué aux denrées alimentaires visqueuses, dans le but d'utiliser efficacement l'énergie et de réduire ainsi les coûts de production.

Il existe trois types de processus : la pasteurisation lente, la pasteurisation à haute température pendant une courte période (HTST, haute température / temps de chauffe) et le processus à haute température (UHT, ultrapasteurisation, très haute température).

Facteurs influant sur le processus

Le chauffage a une grande influence sur le degré de survie de chaque organisme bactérien. Le principal paramètre permettant de caractériser l'acidité est le pH. En général, la plupart des aliments sont considérés comme acides ou peu acides. Il convient de noter que la plupart des bactéries toxiques, telles que celles de l'espèce Clostridium botulinum, ne sont plus actives en dessous d'un pH de 4,5 (c'est-à-dire qu'un simple jus de citron les désactive). Les aliments peuvent être considérés comme acides s'ils sont inférieurs à cette valeur de pH. La plupart des glucides sont dans cette gamme, en particulier les monosaccharides. Dans le cas des aliments à pH élevé, un traitement thermique de 121 °C pendant 3 minutes (ou un procédé équivalent) est une transformation minimale (lait, légumes, viande, poisson, etc.).. Cependant, bon nombre de ces aliments deviennent acides lorsqu'ils sont ajoutés au vinaigre, au jus de citron, etc., ou simplement fermentés en modifiant leur valeur acide. La cause de cet effet réside dans la désactivation de l'activité microbienne du fait de sa simple influence sur l'indice d'acide, indiqué par le pH, sur les conditions de vie de ces micro-organismes.

Certains organismes et bactéries cultivés dans les aliments résistent à la pasteurisation, tels que les bacilles de l'espèce Bacillus cereus (les cultures peuvent prospérer même à basse température) et Geobacillus stearothermophilus. Cependant, la résistance à l'élimination thermique dépend en grande partie du pH, de l'activité de l'eau ou simplement de la composition chimique de l'aliment, de la facilité ou de la probabilité d'être contaminée à nouveau (dans ce que l'on appelle un post-traitement contamination)

Mentionner la forme en tant que facteur à prendre en compte dans la pasteurisation de l'aliment revient à dire que ce qui influence est la surface extérieure de l'aliment. Il est possible de penser que l'objectif principal du processus de pasteurisation est l'augmentation du rapport entre la capacité de refroidissement et sa surface. De cette façon, le pire ratio correspond à des aliments similaires à une sphère. Dans le cas des aliments liquides, on essaye qu'ils aient des formes optimales pour que la variation de température, à la fois en chauffage et en refroidissement, puisse obtenir un rapport optimal.

Certaines propriétés thermiques de l'aliment affectent indirectement les performances finales de la pasteurisation, telles que la capacité thermique (la quantité d'énergie à "injecter" par unité de masse d'aliment pour augmenter la température), la conductivité thermique (garantit l'homogénéité du processus dans l'aliment), l'inertie thermique (les aliments avec moins d'inertie thermique ont plus de chances d'être pasteurisés que ceux avec une plus grande inertie).

Pasteurisation du lait

Depuis ses origines, la pasteurisation est associée au lait. Le premier chercheur à suggérer ce procédé pour le produit laitier fut le chimiste agricole allemand Franz von Soxhlet en 1886, Charles North ayant appliqué cette méthode au lait pour la première fois en 1907. Les microorganismes activent leur populations ayant une croissance optimale dans une plage de température de 25 à 37 °C. Pour cette raison, lors du processus de fabrication et d'emballage de l'industrie laitière, il est évité que la température du lait se situe dans cet intervalle après la pasteurisation.

Le lait est généralement un milieu légèrement acide dont le pH est inférieur à 7 (6,7). Le lait de vache pasteurisé par la méthode HTST et qui a été correctement réfrigéré a une période de péremption prolongée pouvant atteindre deux ou trois semaines, tandis que le lait ultrapasteurisé peut avoir une durée de vie prolongée allant de deux à trois mois. Des périodes de stockage plus longues (même sans réfrigération) peuvent être atteintes lorsque la pasteurisation UHT est combinée à une technologie de manipulation appropriée et à des technologies de conditionnement stérilisées. En même temps que les colonies sont réduites, les microorganismes les plus thermosensibles, tels que les coliformes, sont également éliminés du lait, la phosphatase alcaline étant inactivée (le niveau de cette enzyme définit le degré d'efficacité appliqué à la pasteurisation du lait; voir test phosphatase). Malgré l'application de la pasteurisation, le lait traité contient toujours une certaine activité microbienne, en règle générale des bactéries lactiques (non pathogènes, bien que capable de fermenter le lait) et une réfrigération est nécessaire.

La consommation de lait de vache cru et non pasteurisé expose à certains risques de contact avec des organismes et bactéries pathogènes. Dans certains pays, sa vente a été interdite. La tuberculose Mycobacterium tuberculosis, la diphtérie, la poliomyélite, la salmonellose, la scarlatine, la brucellose et la fièvre typhoïde sont quelques-unes des maladies évitées grâce à la pasteurisation du lait. Aujourd'hui, beaucoup de ces maladies n'ont pas une grande pertinence en raison de l'utilisation généralisée des procédés de pasteurisation aux premiers stades de la manipulation du lait.

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