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Un examen des mécanismes et des aspects commerciaux de la conservation et de la transformation des aliments

La conservation des aliments fait référence au processus ou à la technique entrepris pour éviter la détérioration et augmenter la durée de conservation des aliments. Différentes techniques de conservation et de traitement sont présentées à la Fig. 5 .

Fig. 5
figure5

Classification des méthodes de conservation et de transformation des aliments, recréées à partir de références

Traitement physique

Séchage

Le séchage ou la déshydratation est le processus d’élimination de l’eau d’un aliment solide ou liquide par évaporation. Le but du séchage est d’obtenir un produit solide avec une teneur en eau suffisamment faible. C’est l’une des plus anciennes méthodes de conservation des aliments. L’eau est la condition préalable aux microorganismes et aux enzymes pour activer les mécanismes de détérioration des aliments. Dans cette méthode, la teneur en humidité est abaissée au point où les activités de ces microorganismes sont inhibées. La plupart des microorganismes peuvent se développer à une activité de l’eau supérieure à 0,95. Les bactéries sont inactives à une activité de l’eau inférieure à 0,9. La plupart des microorganismes ne peuvent pas se développer à une activité de l’eau inférieure à 0,88.

Le séchage présente de nombreux avantages. Il réduit le poids et le volume des aliments, facilite le stockage, l’emballage et le transport des aliments, et fournit également différentes saveurs et odeurs. Avec tous ces avantages, le séchage est apparemment la méthode de conservation des aliments la moins chère. Cependant, ce processus a également des limites. Dans certains cas, une perte significative de saveur et d’arôme a été observée après séchage. Certains composés fonctionnels comme la vitamine C, la thiamine, les protéines et les lipides sont également perdus à cause du séchage.

Classification du séchage Le séchage peut être classé en trois grands groupes: convectif, conducteur et radiatif. Le séchage par convection est la méthode la plus populaire pour obtenir plus de 90% d’aliments déshydratés. Selon le mode de fonctionnement, les séchoirs peuvent être classés en lots ou en continu. Pour les opérations à plus petite échelle et les temps de séjour courts, les sécheurs par lots sont préférés. La méthode continue de séchage est préférentielle lorsque de longues opérations périodiques sont nécessaires et que le coût de séchage est nécessaire pour réduire.

Séchage de différents aliments Les aliments, tels que les fruits, les légumes, les viandes et les poissons, sont traités par séchage. Le café instantané et le thé sont également produits par séchage par atomisation ou lyophilisation. La température de traitement et le temps de séchage des différents aliments sont présentés dans le tableau 5.

Tableau 5 Température et temps de traitement pour différents produits alimentaires

Pasteurisation La pasteurisation est une technique de conservation physique dans laquelle les aliments sont chauffés à une température spécifique pour détruire les microorganismes et les enzymes responsables de la détérioration. Presque toutes les bactéries pathogènes, les levures et les moisissures sont détruites par ce processus. En conséquence, la durée de conservation des aliments augmente. Ce processus a été nommé d’après le scientifique français Louis Pasteur (1822-1895), qui a expérimenté ce processus en 1862. Il a utilisé ce procédé pour traiter le vin et la bière. Le tableau 6 présente les applications du procédé de pasteurisation pour conserver différents aliments.

Tableau 6 Pasteurisation de différents aliments

Techniques de pasteurisation L’efficacité de la pasteurisation dépend de la combinaison température–temps. Cette combinaison est principalement basée sur les études de temps de mort thermique de microorganismes résistants à la chaleur. Sur la base de la température et de l’exposition à la chaleur, la pasteurisation peut être classée en cuve (lot), courte durée à haute température (HTST) et ultra-haute température (UHT); HTST et UHT sont des processus continus. Le pasteurisateur de cuve convient aux petites plantes d’une capacité de 100 à 500 gallons. La pasteurisation de la cuve nécessite une surveillance constante pour éviter la surchauffe, la tenue excessive ou la combustion. La pasteurisation à court terme à haute température (HTST) est un pasteurisateur de processus continu équipé d’un système de contrôle sophistiqué, d’une pompe, de dispositifs de dérivation de débit ou de vannes et d’un équipement d’échangeur de chaleur. La pasteurisation HTST est également connue sous le nom de « pasteurisation flash ». La pasteurisation de la tva et de la HTST détruit efficacement les microorganismes pathogènes. Cependant, pour inactiver les spores thermorésistantes, la pasteurisation à ultra-haute température (UHT) est plus efficace que la TVA et la HTST. Pendant le traitement thermique des aliments, des changements physiques, chimiques ou biologiques minimes se produisent. Une fois le chauffage terminé, les produits sont emballés de manière aseptique dans des récipients stériles. Les produits pasteurisés UHT ont une durée de conservation plus longue que les autres produits pasteurisés. Le tableau 7 présente les comparaisons entre les trois méthodes de pasteurisation.

Tableau 7 Comparaison entre différentes techniques de pasteurisation

Une chaleur élevée du processus de pasteurisation peut endommager certaines vitamines, minéraux et bactéries bénéfiques pendant la pasteurisation. À la température de pasteurisation, la vitamine C est réduite de 20%, le calcium et le phosphore solubles sont réduits de 5% et la thiamine et la vitamine B12 sont réduites de 10%. Dans les jus de fruits, la pasteurisation entraîne une réduction de la vitamine C, de l’acide ascorbique et du carotène. Cependant, ces pertes peuvent être considérées comme mineures du point de vue nutritionnel.

Stérilisation thermique

La stérilisation thermique est un processus de traitement thermique qui détruit complètement tous les microorganismes viables (levures, moisissures, bactéries végétatives et spores), ce qui prolonge la durée de conservation. L’autoclave et le traitement aseptique sont deux catégories de stérilisation thermique. La stérilisation thermique est différente de la pasteurisation. La comparaison des différents critères entre la pasteurisation et la stérilisation est donnée dans le tableau 8.

Tableau 8 Comparaison entre pasteurisation et stérilisation

Autoclave

L’autoclave est défini comme l’emballage d’aliments dans un récipient suivi d’une stérilisation. Les aliments dont le pH est supérieur à 4,5 nécessitent une température de stérilisation supérieure à 100 ° C. L’atteinte d’une telle température peut être possible dans des cornues discontinues ou continues. Les cornues discontinues sont progressivement remplacées par des systèmes continus. Les cornues hydrostatiques et les cuisinières rotatives sont les systèmes continus les plus couramment utilisés dans les industries alimentaires. Le tableau 9 présente différents critères pour les cornues discontinues et continues.

Tableau 9 Comparaison entre les cornues discontinues et les cornues continues

Emballage aseptique

L’emballage aseptique consiste à placer des aliments stérilisés commercialement dans un emballage stérilisé qui est ensuite scellé dans un environnement aseptique. Les emballages aseptiques classiques utilisent du papier et des matières plastiques. La stérilisation peut être réalisée soit par traitement thermique, soit par traitement chimique, soit en attribuant les deux. L’emballage aseptique est très utilisé pour conserver les jus, les produits laitiers, la pâte de tomate et les tranches de fruits. Il peut augmenter la durée de conservation des aliments dans une large mesure; par exemple, le processus de pasteurisation UHT peut prolonger la durée de conservation du lait liquide de 19 à 90 jours, tandis que le traitement UHT combiné et l’emballage aseptique prolongent la durée de conservation à six mois ou plus. Les emballages utilisés pour le traitement aseptique sont fabriqués à partir de matières plastiques ayant une température de ramollissement relative. De plus, le remplissage aseptique peut accepter une large gamme de matériaux d’emballage, notamment: (a) des boîtes métalliques stérilisées à la vapeur surchauffée, (b) du papier, des feuilles et des stratifiés en plastique stérilisés au peroxyde d’hydrogène chaud, et (c) une variété de récipients en plastique et en métal stérilisés à la vapeur à haute pression. La grande variation des emballages améliore ainsi la maîtrise de l’emballage aseptique et diminue les coûts.

L’approche directe de l’emballage aseptique comprend l’injonction de vapeur et l’infusion de vapeur. D’autre part, l’approche indirecte de l’emballage aseptique comprend l’échange de chaleur à travers un échangeur de chaleur à plaques, un échangeur de chaleur à surface mise au rebut et un échangeur de chaleur tubulaire. L’injection de vapeur est l’une des méthodes de chauffage les plus rapides et élimine souvent les substances volatiles de certains produits alimentaires. Au contraire, l’infusion de vapeur offre un meilleur contrôle des conditions de traitement que l’injection de vapeur et minimise le risque de surchauffe des produits. L’infusion à la vapeur convient au traitement des aliments visqueux. Les échangeurs de chaleur tubulaires sont adoptés pour des opérations à des pressions et des débits plus élevés. Ces échangeurs ne sont pas très flexibles pour résister à l’altération de la capacité de production, et leur utilisation est limitée aux aliments peu visqueux. Les échangeurs à plaques, en revanche, surmontent ces problèmes. Cependant, les exigences fréquentes de nettoyage et de stérilisation ont rendu cet échangeur moins populaire dans les industries alimentaires.

Congélation

La congélation ralentit les réactions physiochimiques et biochimiques en formant de la glace à partir de l’eau à une température inférieure à la température de congélation et inhibe ainsi la croissance de microorganismes détériorants et pathogènes dans les aliments. Il réduit la quantité d’eau liquide dans les aliments et diminue l’activité de l’eau. Le transfert de chaleur lors de la congélation d’un aliment implique une situation complexe de transition de phase simultanée et d’altération des propriétés thermiques. La nucléation et la croissance sont deux processus séquentiels de base de la congélation. La nucléation signifie la formation de cristaux de glace, qui est suivie d’un processus de « croissance » qui indique l’augmentation ultérieure de la taille du cristal.

Temps de congélation Le temps de congélation est défini comme le temps nécessaire pour abaisser la température initiale d’un produit à une température donnée à son centre thermique. En général, la congélation lente des tissus alimentaires entraîne la formation de cristaux de glace plus gros dans les espaces extracellulaires, tandis que la congélation rapide produit de petits cristaux de glace répartis dans tout le tissu. L’Institut International de la réfrigération (1986) définit divers facteurs de temps de congélation en relation avec les produits alimentaires et les équipements de congélation. Les dimensions et formes du produit, la température initiale et finale, la température du fluide frigorigène, le coefficient de transfert de chaleur de surface du produit et la variation de l’enthalpie et de la conductivité thermique du produit sont les facteurs les plus importants.

Congélation rapide individuelle La congélation rapide individuelle (IQF) concerne généralement la congélation rapide d’aliments solides comme les pois verts, les haricots coupés, les morceaux de chou-fleur, les crevettes, les morceaux de viande et le poisson. D’autre part, la congélation liée aux produits liquides, pulpeux ou semi-liquides, tels que les jus de fruits, les pâtes de mangue et les pâtes de papaye, est connue sous le nom de congélation rapide. Les cristaux de glace formés par congélation rapide sont beaucoup plus petits et causent donc moins de dommages à la structure cellulaire ou à la texture de l’aliment. Une période de congélation plus courte empêche la diffusion des sels et empêche la décomposition des aliments pendant la congélation. IQF permet également une capacité plus élevée pour les installations de congélation commerciales avec la réduction des coûts qui en résulte. Cependant, des investissements plus importants sont nécessaires pour mettre en place une usine de congélation rapide. Différentes techniques de congélation rapide, telles que la congélation sur plaque de contact, la congélation à air comprimé et la congélation cryogénique, sont utilisées pour traiter les aliments. La comparaison entre les différentes techniques de congélation rapide des produits de la pêche est présentée au tableau 10.

Tableau 10 Différentes techniques de congélation rapide (produits de la pêche)

Refroidissement

Dans le processus de refroidissement, la température des aliments est maintenue entre -1 et 8 °C. Le processus de refroidissement réduit la température initiale des produits et maintient la température finale des produits pendant une période prolongée. Il est utilisé pour réduire le taux de changements biochimiques et microbiologiques et également pour prolonger la durée de conservation des aliments frais et transformés. En pratique, le processus de congélation est souvent appelé refroidissement, lorsque le refroidissement est effectué à < 15 ° C. La congélation partielle est appliquée pour prolonger la durée de conservation des aliments frais dans les industries alimentaires modernes. Ce processus réduit la formation de glace dans les aliments, connu sous le nom de super refroidissement.

Le refroidissement peut être effectué en utilisant divers équipements, tels qu’un refroidisseur d’air continu, un refroidisseur de banque de glace, un échangeur de chaleur à plaques, un échangeur de chaleur à gaine, un système de mise en œuvre de la glace, un système d’attribution du vide et une chambre cryogénique. Le taux de refroidissement dépend principalement de la conductivité thermique, de la température initiale des aliments, de la densité, de la teneur en humidité, de la présence ou de l’absence d’un couvercle sur le récipient de stockage des aliments, de la présence de sacs en plastique comme équipement d’emballage alimentaire et de la taille ainsi que du poids des unités alimentaires. Le tableau 11 décrit diverses méthodes de refroidissement des aliments solides et liquides.

Tableau 11 Méthodes de refroidissement des aliments solides et liquides

Avantages et inconvénients du refroidissement Le stockage au froid est largement utilisé pour sa capacité de conservation efficace à court terme. Le refroidissement retarde la croissance des microorganismes et empêche les activités métaboliques post-récolte des tissus végétaux intacts et les activités métaboliques post-abattage des tissus animaux. Il empêche également les réactions chimiques détériorantes, qui comprennent le brunissement oxydatif catalysé par les enzymes, l’oxydation des lipides et les changements chimiques associés à la dégradation de la couleur. Il ralentit également l’autolyse des poissons, provoque une perte de valeur nutritive des aliments et, enfin, met à nu la perte d’humidité. Le refroidissement est à forte intensité de capital, car ce processus nécessite des équipements spécialisés et des modifications structurelles. Le refroidissement peut réduire le croustillant de certains aliments. Le processus de refroidissement déshydrate également les surfaces alimentaires non emballées, ce qui est une limitation majeure du processus de refroidissement.

Irradiation

L’irradiation est un processus physique dans lequel une substance subit une dose définie de rayonnement ionisant (IR). IR peut être naturel et artificiel. L’IR naturel comprend généralement les rayons X, les rayons gamma et les rayonnements ultraviolets (UV) à haute énergie; l’IR généré artificiellement est des électrons accélérés et un rayonnement secondaire induit. L’IR est utilisé dans 40 pays différents sur plus de 60 aliments différents. Les effets de l’IR comprennent: (a) la désinfestation des céréales, des fruits et des légumes, (b) l’amélioration de la durée de conservation des fruits et légumes en inhibant la germination ou en modifiant leur taux de maturation et de sénescence, et (c) l’amélioration de la durée de conservation des aliments par l’inactivation des organismes nuisibles et l’amélioration de la sécurité des aliments en inactivant les agents pathogènes d’origine alimentaire. Différents facteurs des techniques d’irradiation des aliments sont énumérés dans le tableau 12.

Tableau 12 Technologies d’irradiation des aliments

Limites réglementaires d’irradiation La dose d’IR administrée aux aliments est mesurée en kilo de gris (kGy). 1 gris équivaut à la dose d’énergie ionisante absorbée par 1 kg de matériau irradié. Les limites réglementaires des IR sont fixées par les organes législatifs. Selon l’autorité de réglementation, ces limites peuvent être exprimées sous forme de dose minimale, de dose maximale ou de plage de doses approuvée. Le tableau 13 présente différentes limites réglementaires pour les applications d’irradiation des aliments.

Tableau 13 Limites réglementaires pour les applications d’irradiation alimentaire

Effets de l’irradiation Les paramètres nutritionnels, tels que les lipides, les glucides, les protéines, les minéraux et la plupart des vitamines, ne sont pas affectés par l’IR même à fortes doses. À forte dose, l’IR peut entraîner la perte de certains micronutriments, notamment les vitamines A, B1, C et E. Selon la FDA, l’IR a des effets sur la valeur nutritive des aliments similaires à ceux des techniques de transformation des aliments conventionnelles.

Conservation des aliments à haute pression

La technologie de traitement à haute pression hydrostatique ou ultra-haute pression (HPP) implique une attribution de pression allant jusqu’à 900 MPa pour tuer les micro-organismes dans les aliments. Ce processus inactive également la détérioration des aliments, retarde l’apparition de processus de détérioration chimique et enzymatique et conserve les caractéristiques physiques et physiochimiques importantes des aliments. HHP a le potentiel de servir de méthode de conservation importante sans dégrader les vitamines, les arômes et les molécules de couleur pendant le processus. La fraîcheur et le goût amélioré à haute valeur nutritive sont les caractéristiques inégalées de la technologie HPP. Ce processus est également respectueux de l’environnement, car la consommation d’énergie est très faible et les rejets d’effluents minimaux sont nécessaires. L’inconvénient majeur de cette technologie est le coût en capital élevé. En outre, les informations limitées et le scepticisme à l’égard de cette technologie limitent également l’application à grande échelle des processus HPP.

Mécanisme et principe de fonctionnement Le procédé HP suit le principe et le principe isostatique de Le Chatelier. Selon le principe de Le Chatelier, les phénomènes biochimiques et physico-chimiques en équilibre s’accompagnent du changement de volume et donc influencés par la pression. Indépendamment de la forme, de la taille ou de la géométrie des produits, le principe isostatique repose sur la transmittance de pression instantanée et uniforme dans tous les systèmes alimentaires. Les processus HP affectent toutes les réactions et les changements structurels impliquant un changement de volume. L’effet combiné de la dégradation et de la perméabilisation de la membrane cellulaire tue ou inhibe la croissance des micro-organismes. Les cellules végétatives sont inactivées à une pression de 3000 bars (approximative) à température ambiante, tandis que l’inactivation des spores nécessite une pression beaucoup plus élevée en combinaison avec une élévation de la température de 60 ° C à 70 ° C. Le niveau d’humidité est extrêmement important dans ce contexte car peu d’effet est perceptible en dessous de 40% de teneur en humidité. Le traitement en conteneur et le traitement en vrac sont deux méthodes de conservation des aliments sous haute pression. Le tableau 14 présente les avantages et les limites de la transformation en conteneur et en vrac des aliments sous haute pression.

Tableau 14 Avantages et inconvénients du traitement en conteneur et du traitement en vrac

Champ électrique pulsé

Le champ électrique pulsé (PEF) le traitement des aliments est défini comme une technique dans laquelle les aliments sont placés entre deux électrodes et exposé à un champ de haute tension pulsé (20-40 kV/cm). Généralement, le temps de traitement PEF est inférieur à une seconde. Une température de traitement basse et un temps de séjour court de ce processus permettent une inactivation très efficace des microorganismes. Le traitement PEF est beaucoup plus efficace pour détruire les bactéries gram-négatives que les bactéries gram-positives. Les cellules végétatives sont beaucoup plus sensibles que les spores à ce processus. Toutes les morts cellulaires surviennent en raison de la perturbation de la fonction de la membrane cellulaire et de l’électroporation. La technologie PEF conserve le goût, la saveur et la couleur des aliments. De plus, cette technique n’est pas toxique. Cependant, ce processus n’a aucun impact sur les enzymes et les spores. Il ne convient pas non plus aux matériaux conducteurs et n’est efficace que pour traiter les aliments liquides. Ce processus est énergivore et peut présenter des risques environnementaux.

Conservation des aliments liquides Les procédés non thermiques de conservation des aliments, tels que le HPP et le PEF, seraient plus efficaces que le traitement thermique. L’inactivation microbienne obtenue par PEF dépend principalement de l’intensité du champ électrique (20-40 kV / cm) et du nombre d’impulsions produites pendant le traitement. Il a été constaté que la plupart des microorganismes pathogènes et des microorganismes pathogènes sont sensibles au PEF. Cependant, il est à noter que le traitement des cellules végétales ou animales nécessite une intensité de champ élevée et un apport énergétique plus élevé, ce qui augmente le coût de traitement. De plus, ce type d’intensité de champ peut détruire la structure des aliments solides. Par conséquent, le PEF est plus favorable à la conservation des aliments liquides. L’inactivation microbienne par PEF s’est avérée efficace pour les jus de fruits ou de légumes, le lait, les œufs liquides et le bouillon nutritif.

Paramètres de traitement Différents types d’aliments sont traités par le procédé PEF. Les paramètres de transformation des différents aliments traités au PEF sont énumérés dans le tableau 15.

Tableau 15 Paramètres de traitement des produits alimentaires traités au PEF

Processus biologique: fermentation

La méthode de fermentation utilise des micro-organismes pour conserver les aliments. Cette méthode implique la décomposition des glucides sous l’action de microorganismes et / ou des enzymes. Les bactéries, les levures et les moisissures sont les groupes de microorganismes les plus courants impliqués dans la fermentation d’un large éventail d’aliments, tels que les produits laitiers, les aliments à base de céréales et les produits carnés. La fermentation améliore la valeur nutritive, la santé et la digestibilité des aliments. C’est une alternative saine de nombreux conservateurs chimiques toxiques.

Classification de la fermentation La fermentation peut être spontanée ou induite. Il existe différents types de fermentation utilisés dans la transformation des aliments. Les mécanismes de différentes techniques de fermentation des aliments sont brièvement discutés ci-dessous:

La fermentation alcoolique est le résultat de l’action de la levure sur le sucre simple appelé « hexose » qui le transforme en alcool et en dioxyde de carbone. La qualité des produits fermentés dépend de la présence d’alcool. Dans ce processus, l’air est exclu du produit pour éviter l’action de microorganismes aérobies, tels que l’acétobacter. Ce processus garantit une durée de conservation plus longue des produits. L’équation suivante illustre la fermentation alcoolique par conversion de l’hexose

{{\text{C}}_{6}{\text{H}}_ {12}{\text{O}}_{6} +{\text{O}}_{2} = {\text{C}} _ {2} {\text{H}}_ {5}{\text{OH}} +{\text{CO}}_ {2}{\text{Hexose}} + {\text{Oxygène}} }} = {\text {Ethanol}} + {\text {Dioxyde de carbone}}.$$

La fermentation du vinaigre a lieu après la fermentation alcoolique. Acetobacter convertit l’alcool en acide acétique en présence d’un excès d’oxygène. Selon cette méthode, les produits alimentaires sont conservés sous forme de cornichons, de relish, etc. . La fermentation du vinaigre donne de l’acide acétique et de l’eau par oxydation de l’alcool

{{\text {C}}_{{2}} {\ texte {H}}_{{5}} {\ texte {OH}} + {\texte {O}}_{{2}}={\ texte {CH}}_{{3}}\,{\ texte {COOH}} + {{\texte {H}}_{{2}}}\,{\ texte {O}}\, {\texte {Éthanol}} + {\texte {Oxygène}} = {\texte {Acétique}\,\texte {Acide}} +{\texte {Eau}}.fermentation

La fermentation de l’acide lactique a lieu en raison de la présence de deux types de bactéries: les homofermenteurs et les hétérofermenteurs. Les homofermenteurs produisent principalement de l’acide lactique, par voie glycolytique (voie d’Embden–Meyerhof). Les hétérofermenteurs produisent de l’acide lactique ainsi que des quantités appréciables d’éthanol, d’acétate et de dioxyde de carbone, via la voie 6-phosphogluconate / phosphokétolase.

Fermentation homolactique — La fermentation de 1 mole de glucose donne deux moles d’acide lactique

{{\text{C}}_{6}{\text{H}}_{1 2}{\text{O}}_{6}\left ({\text{Glucose}}\right)\ to 2{\text{CH}}_{3}{\text{CHOHCOOH}}\left ({{\text{Lactic}}\ ; {\text {Acid}}} \right).fermentation

Fermentation hétérolactique — La fermentation de 1 mole de glucose donne 1 mole chacune d’acide lactique, d’éthanol et de dioxyde de carbone

{{\text{C}}_{6}{\text{H}}_{1 2}{\text{O}}_{6} ={\text{CH}}_{3}{\text{CHOHCOOH}} +{\text{C}}_{2}{\ texte {H}} _ {5} {\texte {OH}} + {\texte {CO}} _{2}{\texte {Glucose}} = {\texte {Acide lactique}} +{\texte {Éthanol}} +{\texte {Dioxyde de carbone}}.$$

Dans le processus de fermentation, différents types de micro-organismes sont utilisés exclusivement pour produire des arômes dans les aliments, qui sont présentés dans le tableau 16.

Tableau 16 Microorganismes utilisés dans la transformation des aliments et les composés aromatiques produits

Procédés chimiques

La conservation des aliments à l’aide de réactifs chimiques est l’une des méthodes anciennes et traditionnelles. L’efficacité de cette méthode dépend de la concentration et de la sélectivité des réactifs chimiques, des organismes responsables de la détérioration et des caractéristiques physiques et chimiques des aliments. La consommation et l’application mondiales d’additifs alimentaires et de conservateurs s’étendent. À l’heure actuelle (données de 2012), l’Amérique du Nord domine le marché des conservateurs alimentaires, suivie de l’Asie–Pacifique. Le marché des conservateurs alimentaires devrait atteindre un volume de 2,7 milliards de dollars d’ici la fin de 2018. Cependant, l’utilisation de réactifs chimiques comme additifs alimentaires et conservateurs est un problème sensible en raison de problèmes de santé. Dans différents pays, les applications des conservateurs chimiques et des additifs alimentaires sont surveillées et réglementées par différents actes, règles et autorités gouvernementales.

Conservateurs chimiques

Les conservateurs sont définis comme les substances capables d’inhiber, de retarder ou d’arrêter la croissance des microorganismes ou toute autre détérioration résultant de leur présence. Les conservateurs alimentaires prolongent la durée de conservation de certains produits alimentaires. Les conservateurs retardent la dégradation causée par les micro-organismes et maintiennent donc la couleur, la texture et la saveur de l’aliment.

Les conservateurs alimentaires peuvent être classés comme naturels et artificiels. Les animaux, les plantes et les microorganismes contiennent divers produits chimiques susceptibles de préserver les aliments. Ils fonctionnent également comme antioxydants, arômes et agents antibactériens. Le tableau 17 présente différents réactifs naturels avec leurs fonctions de conservateurs alimentaires. Les conservateurs artificiels sont produits industriellement. Ceux-ci peuvent être classés comme antimicrobiens, antioxydants et antienzymatiques. La classification des conservateurs artificiels utilisés dans l’industrie alimentaire est présentée dans le tableau 18.

Tableau 17 Quelques types de conservateurs naturels
Tableau 18 Classification des conservateurs artificiels

Additifs alimentaires

Les principaux objectifs de l’utilisation d’additifs alimentaires sont d’améliorer et de maintenir la valeur nutritive, d’améliorer la qualité, de réduire le gaspillage, d’améliorer l’acceptabilité des clients, de rendre les aliments plus facilement disponibles et de faciliter la transformation des aliments. Les additifs alimentaires peuvent être des substances chimiques naturelles ou synthétiques utilisées intentionnellement pendant le traitement, l’emballage ou le stockage des aliments pour apporter les changements souhaités dans les caractéristiques des aliments. Les additifs alimentaires peuvent être divisés en deux grands groupes: intentionnels et accessoires. Parmi ces deux, les additifs intentionnels sont strictement contrôlés par l’autorité gouvernementale. Selon l’Académie nationale des Sciences (1973), les additifs sont interdits pour dissimuler un processus défectueux, pour masquer la détérioration, les dommages ou toute autre infériorité, et apparemment pour tromper le consommateur. De plus, si les additifs entraînent une réduction substantielle de la nutrition, leurs utilisations ne sont pas non plus affiliées. Le tableau 19 présente différents types d’additifs alimentaires avec leurs applications possibles.

Tableau 19Certains types d’additifs alimentaires

Effets possibles sur la santé des additifs alimentaires et des conservateurs

Les additifs alimentaires chimiques et les conservateurs sont généralement considérés comme sûrs, mais plusieurs d’entre eux ont des effets secondaires négatifs et potentiellement mortels. Par exemple, les nitrates, lors de l’ingestion, sont convertis en nitrites qui peuvent réagir avec l’hémoglobine pour produire de la met-hémoglobine (aka: met-hémoglobine), une substance qui peut entraîner une perte de conscience et la mort, en particulier chez les nourrissons. Différents colorants alimentaires artificiels, tels que la tartrazine, le rouge allura, le ponceau et les conservateurs de benzoate, ont des effets néfastes sur le comportement des nourrissons; ces additifs sont considérés comme la cause des comportements hyperactifs des nourrissons. Les conservateurs ont également des intolérances chez les personnes asthmatiques. Les sulfites (y compris le bisulfite de sodium, le méta-bisulfite de sodium et le bisulfite de potassium) présents dans le vin, la bière et les fruits secs sont connus pour déclencher des syndromes asthmatiques et provoquer des migraines chez les personnes qui y sont sensibles. Le nitrate de sodium et le nitrite de sodium sont également classés comme « éléments cancérogènes probables » pour l’homme par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Les nitrites et les benzoates peuvent avoir des effets indésirables sur les femmes enceintes. L’apport en nitrite de sodium réduit les valeurs d’hémoglobine et d’hématocrite des femmes enceintes. Le benzoate et le nitrite induisent une diminution de la bilirubine sérique et une augmentation de l’urée sérique. Par conséquent, le poids et la longueur moyens du fœtus sont abaissés. Les nitrites, après ingestion, se transforment en nitrosamines, ce qui pourrait être nocif pour le fœtus. Le tableau 20 présente les extraits des effets négatifs des conservateurs alimentaires nocifs.

Tableau 20 Effets négatifs possibles des conservateurs alimentaires

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