agroalimentaires, technologies - agriculture et agroalimentaire.

agroalimentaires, technologies - agriculture et agroalimentaire. 1 PRÉSENTATION agroalimentaires, technologies, ensemble des techniques fondées sur la physique, la chimie et la biologie, appliquées au conditionnement des aliments ainsi qu'au développement de nouveaux produits alimentaires ou à l'amélioration de ceux qui existent. Le technicien de l'alimentation s'intéresse à la composition, aux propriétés et au devenir des aliments, depuis leur production jusqu'à leur qualité nutritionnelle au moment de leur consommation. La technologie alimentaire est une science pluridisciplinaire qui intègre la chimie, la biochimie, la microbiologie, la physique, l'ingénierie et la gestion industrielle. Les scientifiques et techniciens de l'alimentation sont chargés de veiller à ce que les denrées alimentaires produites soient saines et nourrissantes et qu'elles aient la qualité et la valeur nutritive exigées par le consommateur. 2 GARANTIE DE QUALITÉ L'industrie agroalimentaire produit de vastes quantités de denrées destinées à la distribution et à la vente, parfois dans des pays différents. Il est difficile de tester tous les produits individuellement pour s'assurer qu'ils répondent aux critères de salubrité et de qualité. Aussi le technicien de l'alimentation applique-t-il des schémas de contrôle de qualité qui lui permettent de vérifier que les denrées alimentaires sont conformes aux normes et à toutes les exigences de la législation sur les aliments. Il faut pour cela suffisamment bien connaître les matières alimentaires et leur traitement pour pouvoir identifier les risques associés à chaque étape du processus et signaler les points critiques. Le contrôle des denrées peut alors être effectué pour veiller à ce que les risques particuliers soient éliminés, ou suffisamment réduits. Par exemple, le lait, aliment riche en protéines, est aussi nourrissant pour les micro-organismes que pour nous-mêmes. Certains de ces micro-organismes sont nocifs, d'autres peuvent provoquer des maladies comme la tuberculose. Les bactéries dangereuses sont éliminées par traitement thermique et, conformément à la loi, le lait est donc pasteurisé (voir pasteurisation, d'après le nom du célèbre microbiologiste français Louis Pasteur), à 63 °C pendant 30 minutes, ou plus couramment à l'équivalent de 72 °C pendant 15 secondes. Il est bien connu que les oeufs constituent une éventuelle source de salmonellose, facteur d'intoxication alimentaire, et doivent donc être cuits avec soin avant d'être consommés. L'ampleur des risques de contamination dans l'industrie alimentaire, où les oeufs sont très largement utilisés, nécessite un point de contrôle critique et justifie donc l'obligation juridique de pasteuriser ces produits. Dans ce cas, afin d'éviter que l'oeuf ne brunisse pendant le traitement thermique, on ajoute de l'oxydase, une enzyme qui élimine tout glucose libre, et on applique une température plus faible pour la pasteurisation. Ceci est un exemple intéressant d'application de la technologie alimentaire, mettant en jeu la chimie des aliments, la biochimie, la physique et la microbiologie alimentaire pour assurer la salubrité et la qualité d'un élément nutritionnel important. De nombreux produits alimentaires subissent un traitement thermique ou une dessiccation (déshydratation) pour permettre leur conservation. Le technicien de l'alimentation étudie donc les principes de transfert de chaleur et de masse. Cette technologie implique la compréhension et l'application de nombreuses opérations, dont la réduction et le mélange des particules. Les micro-organismes contenus dans les produits alimentaires ne sont pas tous nocifs ou ne provoquent pas tous la décomposition de l'aliment. Historiquement, une des premières applications des biotechnologies concerne le domaine de la production des produits fermentés. Il s'agit d'aliments dans lesquels les micro-organismes, tels que les bactéries de l'acide lactique ou certaines levures et moisissures, sont volontairement incorporés (où leur croissance est favorisée) pour que leurs enzymes puissent modifier l'aliment et produire de nouveaux produits ou de nouvelles saveurs. On peut citer comme exemples le vin produit à partir de la fermentation du raisin, le yaourt et les fromages issus de la fermentation du lait par les bactéries de l'acide lactique et enfin les moisissures de certains fromages comme le camembert. 3 HISTORIQUE DES TECHNOLOGIES ALIMENTAIRES L'homme découvre très tôt le moyen de moudre le blé entre des pierres pour obtenir de la farine. Bien plus tard, en Hongrie, est développé le moulin à cylindres utilisé aujourd'hui pour la production de la farine. Ce produit est transformé en pâte, puis fermenté et cuit au four pour produire toute une variété de pains, aliment de base dans certains pays. Le gluten -- que l'on trouve dans le blé et, dans une moindre mesure, le seigle -- jouit de propriétés uniques d'élasticité qui permettent à la pâte de gonfler pendant la cuisson. Aux États-Unis, la technologie a été appliquée au maïs, au riz et au blé pour produire des céréales de petit déjeuner, aujourd'hui consommées dans le monde entier en raison de leur côté pratique. L'art du boulanger associé à l'ingénierie alimentaire et à la fabrication de produits d'emballage permettent la production commerciale d'un autre aliment à base de céréales, le biscuit. Une fois cuit, le biscuit a une faible teneur en eau, puis il est emballé sous vide où il reste frais pendant des mois et peut être exporté à travers le monde. Ce n'est qu'au milieu du XXe siècle, grâce aux travaux de l'industriel américain Clarence Birdseye, qu'une autre réalisation des techniciens alimentaires est commercialisée : la congélation rapide. Cette technique permet de développer une nouvelle gamme de produits. Ce processus provoque la formation de cristaux de glace de petite taille qui entraîne une légère altération de la structure cellulaire, mais qui permet de conserver l'aliment pendant très longtemps. Cette technique facilite la disponibilité du poisson et des légumes. Si les légumes ne subissent pas un traitement préalable à la congélation, des enzymes provoquent une lente détérioration de la couleur et du goût, même à une faible température. Pour empêcher cette détérioration, on utilise un blanchiment à l'eau chaude (80-90 °C) ou à la vapeur, afin de stopper l'activité des enzymes. La congélation rapide préserve les éléments nutritifs contenus dans ces produits alimentaires. Autre réalisation de la technologie alimentaire : la crème glacée. Ce produit très populaire, dont la création remonte à plusieurs millénaires, est fabriqué à partir de matières grasses formant une émulsion avec l'eau. Aujourd'hui, on utilise des émulsifiants et des stabilisateurs pour qu'une partie de la phase aqueuse ne congèle pas et pour éviter une texture trop granuleuse. La lyophilisation (ou séchage à froid), procédé très utile mis au point au début du XXe siècle, consiste à congeler les aliments puis à les maintenir dans un milieu sous vide dans lequel la glace est transformée directement en vapeur (sublimation). Cette technique n'est utilisée que si les bénéfices qui en sont retirés -- c'est-à-dire la conservation de l'arôme et le côté pratique -- la justifient, comme par exemple pour le café lyophilisé. 4 CONSÉQUENCES DES TECHNOLOGIES ALIMENTAIRES La technologie alimentaire ne consiste pas uniquement à étudier et à appliquer des traitements à des produits alimentaires, elle comprend aussi l'étude des effets de ces traitements et de la composition de ces denrées sur le goût. Ce n'est que récemment que les hommes ont compris l'importance de consommer des produits équilibrés et sains. Les techniciens de l'alimentation s'intéressent notamment au développement de pâtes à tartiner à faible teneur en graisse. Il s'agit en fait d'eau dans une émulsion d'huile, qui, lorsqu'elle est maintenue au frais, a la texture ferme du beurre mais est plus facile à étaler sur du pain. Les consommateurs peuvent aujourd'hui choisir parmi une vaste gamme d'huiles végétales et de beurre transformés en divers produits qui répondent à leurs besoins en acides gras essentiels sans apporter un excès de graisses à leur régime alimentaire. Notre alimentation ne se résume pas en l'apport des trois principaux nutriments : lipides, glucides et protéines (voir nutrition). Elle nous apporte également divers éléments indispensables, comme les fibres alimentaires, les sels minéraux (calcium, phosphore, magnésium, etc.) et les vitamines. Pour être en bonne santé, les hommes ont besoin d'une gamme de micronutriments en quantité suffisante mais non excessive. Notre alimentation doit également être dépourvue d'éléments toxiques (ou présents en quantités minimes), qu'ils soient naturellement présents dans les aliments ou apportés sous forme de polluants. Les techniciens alimentaires japonais ont ouvert la voie dans ce domaine en produisant plusieurs aliments fonctionnels riches en éléments nutritifs, comme les boissons destinées aux sportifs. Les Japonais s'intéressent aussi à l'application de hautes pressions (plusieurs milliers d'atmosphères) aux produits alimentaires comme alternative au traitement thermique (par exemple pour la mise en conserve). La réfrigération est un autre domaine de recherche pour les techniciens de l'alimentation. Elle permet, seule ou associée à une atmosphère modifiée, d'accroître la qualité de conservation des produits alimentaires mis en rayons. En réduisant le taux d'oxygène contenu dans le paquet et en augmentant le taux de gaz carbonique, il est possible de ralentir le taux de respiration des végétaux vivants contenus dans certains aliments. L'utilisation d'atmosphères contrôlées ou modifiées permet de conserver en bon état des fruits, tels que les pommes, avant qu'ils ne soient consommés. Ces produits restent « frais « pendant plusieurs mois, bien loin de leur lieu de production. Le technicien de l'alimentation est également conscient du rôle important joué par l'emballage du produit alimentaire. Les emballages modernes ne sont pas de simples paquets pratiques et attractifs. Hermétiques et composés des matériaux appropriés, ils agissent comme barrière qui protège l'aliment. Un emballage bien conçu conserve un lait UHT pendant plusieurs mois ou empêche le pain de moisir pendant plusieurs semaines. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.