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Article

1 - CARACTÉRISTIQUES DES PRODUITS DÉSHYDRATÉS À USAGE ALIMENTAIRE

2 - TRAITEMENTS THERMIQUES DE DÉCONTAMINATION DES POUDRES ALIMENTAIRES

3 - TECHNOLOGIES DES TRAITEMENTS THERMIQUES

4 - TRAITEMENTS ATHERMIQUES

5 - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

Article de référence | Réf : F1136 v1

Caractéristiques des produits déshydratés à usage alimentaire
Décontamination des produits déshydratés à usage alimentaire

Auteur(s) : Frédéric FINE, Patrick GERVAIS

Date de publication : 10 mars 2007

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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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ABSTRACT

Grains, powders and pulverulent products are widely used in the agrifood industry. Indeed, 80% of the ingredients used are dehydrated; this is the reason why their microbiological stability has been studied for a long time. Due to the ever increasing quality requirements, the safety of food products is studied in depth by industrialists. Innovative processes are being developed and notably the instant controlled pressure drop (DIC), pulsed light and the high temperature fluidization technique.

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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1. Caractéristiques des produits déshydratés à usage alimentaire

Ce premier paragraphe est consacré à la définition des caractéristiques physico-chimiques et des microflores contaminantes des pulvérulents alimentaires.

1.1 Caractéristiques physico-chimiques

Les caractéristiques physico-chimiques des solides divisés conditionnent bien souvent la réussite de l’étape de décontamination. En effet, les propriétés thermiques, la taille et la forme des particules de poudre, conditionnent la pénétration de la chaleur lors d’un traitement thermique et la granulométrie doit être prise en compte pour le calcul des barèmes de traitement, dans le cas d’une contamination dans la masse. Dans le cas d’une contamination périphérique, la granulométrie de la poudre n’influera pas sur la destruction microbienne. La porosité de la poudre peut également affecter l’efficacité d’un traitement par fumigation : le temps de contact entre la poudre et le gaz sera d’autant plus long que la porosité intraparticulaire sera élevée. Enfin, le convoyage pneumatique des pulvérulents au sein du procédé de traitement peut être perturbé par des phénomènes de mottage fortement corrélés à la rugosité et aux interactions entre la surface des particules et le milieu.

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1.1.1 Transferts thermiques et pulvérulents

La chaleur se propage spontanément du corps le plus chaud vers celui le plus froid jusqu’à ce que leurs températures soient égales. Physiquement, c’est un flux de chaleur qui se propage par transfert d’énergie thermique de molécule à molécule voisine. Les transferts thermiques s’effectuent selon trois processus : la conduction, la convection et le rayonnement.

Dans la majorité des procédés thermiques de décontamination des poudres, les échanges de chaleur combinent des phénomènes de convection (poudre brassée dans un flux d’air chaud) et de conduction (diffusion de la chaleur au sein des particules).

L’échange de chaleur peut faire intervenir un changement d’état de l’eau (condensation ou évaporation) caractérisé par sa chaleur latente. Ainsi la fusion, la vaporisation et la sublimation requièrent un apport d’énergie alors que la solidification et la...

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