3 - Le développement microbien
La croissance des microorganismes, au sein des denrées alimentaires,
est dépendante de nombreux facteurs dont les plus importants sont la
température, le taux d'humidité, la richesse en substances nutritives,
le pH et l'oxygène.
Afin de conserver et de garantir, au mieux, les qualités organoleptiques
et sanitaires des aliments, la maîtrise de ces différents paramètres
est, dans la mesure du possible, nécessaire à chaque étape
de la chaîne alimentaire
La température :
La température constitue un des paramètres majeurs influençant
le développement microbien au sein des aliments et de l'environnement.
Certains microorganismes sont capables de croître à des températures
relativement basses alors que d'autres préfèrent des températures
moyennes voire élevées. Ainsi, trois groupes de microorganismes
sont communément décrits dans la littérature à savoir
:
• les psychrophiles, qui se développent entre - 5°C et + 25°C
avec un optimum de croissance au-dessous de 20°C
• les mésophiles, entre 10°C et 45°C avec un optimum compris
entre 30 et 40°C
• les thermophiles, entre + 40°C et + 75°C avec un optimum de
vers 50 à 60°C.
Ces données restent théoriques dans la mesure où, par exemple,
une souche appartenant à l'une de ces trois catégories peut se
développer au delà de la zone de température indiquée.
Généralement, les microorganismes résistent bien aux faibles
températures ce qui implique qu'une réfrigération ne permette
pas de les éliminer et conduit au contraire à leur conservation.
Le froid entraîne uniquement un ralentissement voire un arrêt de
leur développement (effet bactériostatique).
Quant à leur résistance aux températures élevées,
celle-ci est moins importante. En effet, un chauffage compris entre 60 et 70°C
suffit généralement à éliminer les formes végétatives
(effet bactéricide). Des températures beaucoup plus importantes
devront être appliquées en vue d'éliminer la totalité
des populations présentes au sein de l'aliment et notamment pour l'élimination
des formes sporulées (effet sporicide, voire barèmes de pasteurisation).
Malgré ces barèmes, certaines souches sporulées peuvent
encore résister.
Les températures appliquées lors des process de fabrication des
denrées alimentaires et des traitements thermiques (stérilisation,
pasteurisation,…) destinés à leur conservation influencent
la croissance et la survie des microorganismes et, par conséquent, les
qualités sanitaire et/ou organoleptique de celles-ci. A noter que dans
certains cas, une bonne cuisson de l'aliment suffit à éliminer
les germes potentiellement pathogènes.
Le taux d'humidité (Aw) :
L'eau est un élément indispensable aux organismes vivants comme
les microorganismes. La teneur en eau des denrées alimentaires, également
appelée activité en eau ou taux d'humidité, a donc son
rôle à jouer dans l'établissement de la croissance microbienne.
La teneur en eau influence la croissance des microorganismes pour différentes
raisons. Elle est, tout d'abord, indispensable à la vie des cellules
puisqu'elle permet l'entrée des nutriments et la sortie des déchets
sous formes de solutés et qu'elle intervient dans certaines réactions
enzymatiques. L'eau conditionne également la mobilité des microorganismes
déterminant leur capacité à se déplacer vers les
nutriments nécessaires à leur croissance.
Généralement, plus le taux d'humidité est élevé,
plus les microorganismes se multiplient. Les moisissures résistent beaucoup
plus facilement à la dessiccation que les bactéries, ce qui peut
expliquer leur plus grande proportion sur les denrées alimentaires de
types céréales ou fruits secs.
Certains aliments sont conservés grâce à la dessiccation.
Celle-ci ne permet pas de tuer tous les microorganismes, leur croissance n'est
que momentanément interrompue. Ce procédé ne permet, en
effet, que l'élimination de l'eau libre. Certains microorganismes survivent
et pourront se multiplier à nouveau lors d'une réhydratation de
l'aliment.
Pour une bonne conservation et un bon stockage, le taux d'humidité de
l'atmosphère doit être contrôlé afin d'éviter,
au maximum, les échanges entre l'air et les aliments. L'idéal
serait que l'air et le produit aient la même Aw pour éviter les
risques de dessèchement ou d'humidification des denrées alimentaires
conduisant à une modification de la microflore présente.
La
richesse en substances nutritives :
Les microorganismes ont principalement besoin pour leur développement
de sources de carbone, d'azote, d'hydrogène, de sels minéraux
et de vitamines. Bien entendu, ces exigences varient d'un groupe, d'une famille
voire d'un germe à l'autre. Ainsi, la composition de l'aliment ou de
l'environnement influence la capacité des microorganismes à se
multiplier.
Le pH du milieu :
La croissance microbienne au sein des denrées alimentaires est également
dépendante de la concentration en ion hydrogène dans le milieu,
c'est-à-dire du pH. Les populations présentes au sein de ces aliments
seront fonction de son pH.
Les microorganismes sont classés en trois catégories selon la
gamme de pH qu'ils affectionnent pour leur multiplication :
• les acidophiles se développent plus facilement en pH acide
• les neutrophiles en pH neutre
• les alcalophiles en pH basique.
Les germes préfèrent généralement les pH neutres.
Ainsi, en abaissant volontairement le pH des denrées alimentaires, la
croissance des microorganismes serait diminuée voire inhibée.
Cela pourrait donc garantir une meilleure qualité sanitaire et/ou organoleptique.
Malheureusement, un goût trop acide est rarement apprécié
par le consommateur. La tendance serait plutôt à l'inverse, contraignant
même les industriels à augmenter le pH de leurs produits afin de
les rendre plus doux.
L'oxygène
:
Tous les microorganismes ne présentent pas les mêmes relations
vis à vis de l'oxygène. Les levures, les moisissures, par exemple,
ne se développent qu'en présence d'oxygène, elles sont
dites aérobies strictes. Les bactéries sont aérobies strictes,
anaérobies strictes ou aérobies anaérobies facultatives.
Les germes aérobies anérobies facultatifs peuvent croître
en présence ou en absence d'oxygène alors que les germes anaérobies
strictes ne peuvent croître qu'en absence d'oxygène, puisque ce
dernier est toxique pour eux. Il existe également des souches microaérophiles
qui exigent une teneur en oxygène inférieure à celle de
l'air.
Sources :
http://www.fao.org/docrep/003/x6550f/X6550F01.htm
http://www.microbe-edu.org/etudiant/phisio-croissance.html