Génie Alimentaire

L'appertisation : les aliments en conserve !

Amrouche — 2026-08-21T10:04:24Z

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La cuisson des aliments

Amrouche — 2020-05-11T17:51:00Z

Ce cours traite :

des objectifs de la cuisson
de la cuisson industrielle appliquée à la fabrication du jambon blanc
des différentes méthodes de cuisson
des technologies modernes de la cuisson extrusion, Infrarouge et microonde

La cuisson des aliments

La cuisson est un traitement thermique qui vise à transformer plus ou moins fortement l'aliment pour le rendre assimilable, nourrissant ou plus savoureux.
La cuisson va modifier les qualités organoleptiques de l'aliment (le goût, la saveur, l'aspect, la couleur, la texture, le volume, le poids), sa toxicité et ses qualités nutritives.

La cuisson va aussi améliorer l'hygiène alimentaire : selon les températures atteintes à cœur, la cuisson a un effet pasteurisateur : elle va détruire les microorganismes pathogènes et les parasites présents dans l'aliment.

Il s'agit d'une opération unitaire très utilisée dans de nombreux process de fabrication. Je vous propose d'aborder la cuisson à travers le process de fabrication du jambon cuit. Nous élargirons l'approche par la suite pour aborder les autres techniques de cuisson telles que les procédés infra-rouge, micro-onde et enfin la cuisson extrusion.

1- Généralités sur la cuisson' />

La cuisson est utilisée depuis que l'homme a maitrisé le feu ! Différentes techniques de cuisson sont pratiquées aussi bien dans nos cuisines familiales que dans les grands restaurants ou cuisines collectives.

11- les différents types de transferts de chaleur' />

La cuisson est une transformation sous l'effet de la chleur. Ce transfert de chaleur peut être réalisé de différentes manières, seule ou combinée :

►par contact avec une surface chaude (conduction)
C'est le cas lorsqu'on fait sauter des légumes sur une plancha,ou quand on saisit un morceau de viande sur une poêle ou une planche à griller très chaude pendant quelques secondes ou quelques minutes, ou quand on se prépare un œuf sur le plat.

► grâce à un liquide, à la vapeur ou l'air chaud (convection)
• Le milieu gazeux peut être l'air sec (four, broche, gril, etc.) ou humide (vapeur).
• Le liquide peut être :
- un milieu aqueux (eau, sirop, vin, lait, yaourt, fumet, court-bouillon, etc.)
- un corps gras liquide (huile) ou solide à température ambiante (graisse).
Les résidus de cuisson (liquide ou solide) peuvent être consommés (sauce, soupe, fumet) ou recyclés (bain de friture).

► aux micro-ondes ou aux Infrarouge (rayonnements)
• Le rayonnement de la braise d'un barbecue ou de résistances blindées chauffée au rouge d'un toaster,, d'un four, d'un tunnel IR permet de dorer la surface de divers produits : grillades, toast, biscuits,...
• Les fours et tunnels micro-onde permettent de cuire « sans brunissement » des aliments suffisamment humides et peu épais.

12- Trois types de cuisson' />

Selon le mode de cuisson choisi, celle-ci facilite la migration de certains composés rendus solubles :

□ soit vers l'intérieur de l'aliment
□ soit vers l'extérieur de l'aliment

C'est cette migration qui permet de classer les différents types de cuisson en trois catégories :

► la cuisson par expansion ou dissolution. Exemple : pocher (dans un liquide au départ froid) pour la cuisson des légumes secs, blanchiment des pommes de terre, cuisson de poissons pochés ou à court mouillement. L'échange entre l'aliment et le liquide de cuisson sont favorisés.

► la cuisson par concentration. Exemple : pocher (dans un liquide départ à chaud) pour la cuisson des légumes verts, du riz, des pâtes. Mais aussi cuire sous vide, cuire à la vapeur, rôtir, griller, frire, sauter, poêler. La brusque exposition de l'aliment à la chaleur provoque la coagulation superficielle des protéines, la formation d'empois, la caramélisation des glucides ou la réaction de Maillard (en particulier lorsqu'on « saisit » une viande). Les éléments nutritifs restent en partie à l'intérieur des aliments.

► les cuissons alliant les deux phénomènes (expansion et concentration) appelées cuissons mixtes. Exemple : braiser et sauter en sauce. Dans un premier temps cuisson par concentration (lors de la confection d'un sauté on fait saisir la viande en premier), dans un deuxième temps expansion (toujours pour la confection d'un sauté on fait « pocher » la viande dans la sauce ou le jus).

13- Classification des techniques de cuisson selon l'intensité du traitement thermique' />

On peut aussi classer les modes de cuisson en fonction de leur effet sur la transformation physico-chimique de l'aliment c'est-à-dire sur leur capacité à faire brunir l'aliment (réactions de brunissement non enzymatiques (BNE) appelées Réactions de Maillard) :

131- Cuisson avec brunissement' />

Pour favoriser le brunissement (BNE) ou réaction de maillard, il faut des températures supérieures à 120°C, peu d'eau et mettre en présence des sucres réducteurs avec des protides (acides aminés, protéines...). Cela va développer un brunissement plus ou moins poussé avec les arômes caractéristiques d'une viande rôtie, de la croute de pain, du café torréfié...etc.

Les méthodes de cuisson **avec brunissement**
Action	Méthode	Description	Appareil de cuisson	Exemples
Rôtir	Rôtissage	Cuire à découvert	Broche, Four, rôtissoire	La viande (kebab, poulet entier...) et la plupart des légumes-racines et des légumes-bulbes. Gâteau à la broche.
Sauter	Sauté	Cuire rapidement à feu vif et à découvert dans une petite quantité de corps gras	Sautoir, sauteuse, poêle, wok	Morceau de viande, escalope panée, omelette
Griller	Grillade	Cuire rapidement à chaleur vive par conduction thermique ou par chaleur rayonnante	Conduction thermique : planches à griller. Chaleur rayonnante : gril, barbecue, salamandre	Morceau de viande, cuisse de poulet, saucisse
Frire	Friture	Cuire par immersion dans un corps gras porté à haute température	Friteuse	Pommes de terre frites, poissons, beignets

132- Cuisson sans brunissement' />

Dans ce cas là, l'humidité est si élevée que la réaction de Maillard ne peu pas se produire ! Aucune coloration ne se développera, ni les arômes caractéristiques du brunissement non enzymatique.

Les méthodes de cuisson **sans brunissement**
Action	Méthode	Description	Appareil de cuisson	Exemples
Cuire dans un liquide : pocher	Pochage	Cuire dans un liquide départ à froid ou départ à chaud.	cocotte, faitout, sauteuse, casserole, ...	Légumes verts, riz, pâtes alimentaires...
Cuire à la vapeur	Cuisson à la vapeur	Cuire grâce à la vapeur d'un liquide, surtout l'eau, en ébullition.	Four à vapeur, cuiseur vapeur , Cuisson en papillote	Légumes vapeur : P. de terre, carottes, asperges, ...
Cuire sous–vide	Cuisson sous-vide	Placer un aliment dans un conditionnement (sachet ou barquette) étanche et thermorésistant, en extraire l'air et le souder hermétiquement.	four vapeur ou marmite de cuisson (eau)	légumes 5ème gamme, rôti cuit sous vide...
Cuire au four micro-ondes	Cuisson au four micro-ondes	La cuisson se produit par l'échauffement, sous l'effet des micro-ondes, des molécules d'eau contenues dans l'aliment à une température inférieure ou égale à 100 °C.	Four ou tunnel à micro-ondes

133- Cuisson mixte' />

Cette méthode combine les deux précédentes avec et sans brunissement, car on commence à faire brunir la viande dans très peu de gras (huile, beurre ou graisse) et on mouille ensuite à l'aide d'un liquide (eau, bouillon, vin...) à mi hauteur en général.
• Braiser
• Mijotage, pour les ragoûts ou sautés en sauce : c'est cuire à couvert, lentement et régulièrement dans un liquide lié, des aliments découpés en morceaux et préalablement rissolés

Activité N°1 :

Vous pouvez vous auto-évaluer en faisant le quizz sur les généralités de la cuisson en suivant ce lien !

14- Les paramètres influençant la vitesse de cuisson' />

La cuisson correspondant à une transformation de l'aliment soumis à de la chaleur , il peut être utile de connaitre les paramètres qui peuvent influencer la vitesse de l'opération.

Cuire un aliment revient à le chauffer ; or il existe différents moyens de transmettre la chaleur à un produit ; on parle de mode de transfert thermique.
Pour quantifier la vitesse de chauffage, il est pratique d'utiliser le flux thermique (= Q/Δt ; où Q représente la quantité de chaleur absorbée pendant la durée Δt ) ; ce flux thermique correspond en fait à la puissance échangée, en watts (W).

On rappelle que la quantité de chaleur (Q) absorbée par un aliment de masse m (en Kg) et de capacité calorifique C (en J/Kg/°C) , qui passe d'une température T1 à T2 correspond à :

Q= m*C*ΔT

□ m= masse de l'aliment en kg

□ C correspond à la capacité thermique de l'aliment, c'est-à-dire la quantité de chaleur qu'il faut fournir à 1 kg d'aliment pour élever sa température de 1 °C ; en d'autre terme, c'est elle qui permet de quantifier la possibilité qu'a l'aliment d'absorber de la chaleur. On note que l'eau est une substance qui possède la capacité thermique la plus élevée : C= 4.18KJ/Kg/°C.

□ ΔT=T2-T1= différence de température de l'aliment entre le début (T1) et la fin de la cuisson (T2).

On note donc que la vitesse de cuisson sera d'autant plus rapide que la quantité de chaleur à fournir sera faible c'est-à-dire que :
□ la masse m de produit sera faible
□ Que la température finale à atteindre sur l'aliment sera faible
□ Que l'aliment a une capacité thermique C faible (faible humdité)
D'autres paramètres dépendent du mode de transfert de chaleur et du matériau de conditionnement.

D'autres paramètres dépendent du mode de transfert de chaleur et du matériau de conditionnement.

141- La conduction' />

la conduction ou diffusion : le transfert de chaleur se fait par contact avec une surface chaude. La conductivité thermique est la propriété d'un matériau à conduire la chaleur. Elle est évaluée principalement grâce à la loi de Fourier pour la conduction thermique ;

Dans le cas d'un chauffage par contact, la puissance thermique transmise à l'aliment sera d'autant plus grande que :
□ la surface(S) de contact est importante
□ l'épaisseur (e) du produit est faible
□ la différence de température (ΔT) entre la surface chauffante et l'aliment est grande.
□ la conductivité thermique λ du matériau (W m⁻¹ K⁻¹) est élevée. La conductivité thermique est la propriété d'un matériau à conduire la chaleur. (Ex de conductivité thermique (en W m⁻¹ K⁻¹ ) de différents matériaux ou substances (à 20°C) : Acier Inox = 26 ; Fer=80 ; Aluminium= 237 ; Cuivre=290 ; Air= 0.026 ; Eau=0.6 ; verre=1.2)
Pour info , on retrouve ces différents paramètres dans la loi de Fourrier suivante :

Flux thermique= λ*S*ΔT/e

142- La convection' />

Par convection le transfert de chaleur est réalisé grâce au mouvement d'un fluide (gaz ou liquide) dans lequel se trouve l'aliment.

►La convection naturelle (ou libre) est due à la différence de masse volumique entre les particules composant le fluide. Les particules des zones chaudes, de masse volumique plus faible, montent et laissent leur place à des particules plus froides ; elles cèdent une partie de l'énergie thermique et leur température diminue, ce qui les pousse à rejoindre une partie plus chaude.

►La convection forcée est due à la mise en mouvement du fluide par une action extérieure comme un l'effet d'un ventilateur ou d'un mélangeur. Le mouvement accélère le transfert thermique.

Dans le cas du chauffage de l'aliment par convection (air sec, vapeur ou immersion dans un liquide), la puissance thermique transmise à l'aliment sera d'autant plus grande que :
□ la surface(S) de l'aliment est importante
□ l'épaisseur (e) du produit est faible
□ la différence de température (ΔT) entre le fluide chauffant et l'aliment est grande.
□ le coefficient de convection thermique h (W m⁻² K⁻¹) : entre le fluide et l'aliment est grand. Ce coefficient de convection augmente avec le mouvement du fluide (agitation ) et avec une faible viscosité du fluide, un bon contact avec l'aliment (l'eau ou un bouillon de légume a un meilleur coefficient de convection que les gaz comme la vapeur d'eau ou pire l'air sec )
Pour info , on retrouve ces différents paramètres dans la loi suivante :

Flux thermique = h*S*ΔT

143- Le rayonnement' />

le rayonnement, c'est le transfert de chaleur assuré par l'émission de rayonnement électromagnétique (rayons infra rouge du soleil ou de tubes de quarts industriels mais aussi les rayonnements micro-onde).
Ces technologies de cuisson Infra rouge et micro-ondes seront détaillées dans la suite de l'article.

Les paramètres à prendre en compte dans le cas des rayonnements IR ou Microondes sont :
□La surface du produit alimentaire
□Son épaisseur (IR et MO ont des limites de profondeur de pénétration)
□L'absorptivité de l'aliment ; certains matériaux comme le verre ou les matières plastiques n'absorbent pas du tout les MO ; ils sont dits transparents. Les aliments humides sont les plus absorbants !
□La valeur des longueurs d'ondes utilisée (notamment pour les IR)

Activité N°2 :

Vous pouvez vous auto-évaluer en faisant le quizz sur les paramètres de la cuisson en suivant ce lien !

2- Application au jambon cuit' />

21- Process de fabrication du jambon cuit ' />

Voir la description dans l'article suivant

La vidéo suivante d'un grand fabricant français décrit en bref le process de fabrication du jambon cuit :

Rappel des étapes précédant la cuisson :

Le jambon cuit est réalisé à partir du membre postérieur du porc ou de la dinde à l'exception de toute autre espèce. Après les opérations de contrôles à réception (agréage), les cuisses sont découpées jusqu'au niveau 5D (Découenné, Dégraissé, Désossé, Dénervé & Dépiécé) : on aboutit à une demi-douzaine de muscles par cuisse.

Ensuite il s'agit de traiter en salaison cette viande en lui faisant absorber du sel, des aromates, mais aussi des additifs pour corriger les défauts des viandes de basse qualité. L'ensemble de ces produits est mis en solution (on parle de saumure) dans de l'eau et on l'injecte grâce à des aiguilles. On favorise dans l'étape suivante du barattage ou malaxage la diffusion interne des substances de la saumure dans les muscles. Ensuite on reconstitue la cuisse dans une poche plastique en introduisant la peau (couenne) avec la demi-douzaine de muscles nécessaires. On tire la poche sous vide qui est introduite dans un moule aluminium qui va donner la forme du jambon.

On introduit les moules dans la cellule de cuisson.

22-La cuisson du jambon ' />

Il peut être cuit à la vapeur, braisé, au torchon, avec ou sans os, ou au bouillon : ainsi en est-il du jambon de Paris, d'York, de Prague, et du jambon à l'os.

La plupart des jambons sont cuits en cellule de vapeur après conditionnement sous vide dans des poches plastiques et placés dans des moules en aluminium.

La cuisson est très longue (une dizaine d'heures à cause de la taille des jambons (5 à 8kg et pour éviter les chocs thermiques (c.à.d. une trop grande différence de température entre la périphérie du jambon et le cœur, ce qui causerait une grosse perte de jus donc de rendement !

23- Les objectifs de la cuisson : ' />

La cuisson va permettre plusieurs objectifs pour le jambon :

231- la conservation (pasteurisation) ' />

Ici la cuisson doit permettre de pasteuriser le produit pour qu'il puisse se conserver plusieurs dizaines de jours à +4°C (voire plusieurs mois) s'il est toujours dans sa poche plastique sous vide. ; cela signifie que la chaleur et donc la température à cœur doit être suffisamment élevée pour détruire tous les microorganismes pathogènes. On veut que la cuisson ait un effet pasteurisateur.
Le microorganisme le plus pathogène résistant à la pasteurisation qu'on risque de rencontrer dans les produits carnés est une bactérie appelée : Streptocoque faecalis D. On dit qu'il s'agit du germe de référence pour la pasteurisation des produits carnés.

Remarque :cas du jambon cuit label rouge

Dans le cahier des charges du jambon « label rouge », la cuisson doit permettre d'atteindre un minimum de VP = 50 min. La VP (Valeur Pasteurisatrice) est un paramètre qui permet de mesurer l'efficacité de la pasteurisation.

Activité N°3 :

Vous pouvez vous auto-évaluer en faisant le quizz sur les roles stabilisateur de la cuisson en suivant ce lien !

232- la stabilité de la couleur : ' />

Le pigment de la viande est la myoglobine. Après une cuisson, elle devient grise et donc peu appétissante !
Le nitrite rajouté dans la saumure (additif conservateur chimique ou nitrates présents naturellement dans des bouillons de légumes), va réagir avec la myoglobine pour former grâce à la chaleur un composé rose claire stable pendant toute la durée de vie du produit. Cet additif conservateur n'a ici qu'un rôle marketing pour la couleur !
Or il est suspecté d'être à l'origine de cancers digestifs. De nombreux industriels ont reformuler leur jambon pour ne plus en mettre , en attendant que cet additif (nitrites, nitrates) soit complètement interdit par la réglementation européenne dans les charcuteries cuites.
Pour en savoir plus sur les problèmes posés par les nitrites dans les charcuteries : voir l' article suivant

233- la tenue au tranchage ' />

Le jambon cuit est constitué d'un assemblage de plusieurs muscles du membre postérieur du porc, il est nécessaire que ces différentes pièces musculaires se collent les unes aux autres pour avoir une bonne tenue de la tranche au tranchage !
Cette colle est naturelle et extraite des muscles pendant les opérations de malaxage (barattage ; il s'agit de protéines musculaires actine et myosine et de la gélatine. Pour les qualités bas de gamme, il est possible d'ailleurs de rajouter l'additif alimentaire « gélatine » dans la saumure !
C'est pendant la cuisson, à une température d'au moins 65C à cœur, que ces protéines coaguleront et colleront après refroidissement les pièces musculaires

234- la formation du gout ' />

Dans le cas classique de cuisson à la vapeur (cuisson humide sans brunissement) ou au bouillon du jambon, la cuisson a peu de rôles sur le gout du jambon qui est apporté essentiellement par les aromates ajoutés dans la saumure injectée ou le bouillon de cuisson.
En cuisson sèche (cas des jambons braisés où le jambon est à ½ immergé dans de la sauce), la réaction de Maillard forme des arômes et la couleur brune de rôti.
Rappel : réaction de Maillard : Glucides + protides + TC élevée et faible humidité : formation de composés bruns aromatiques
Ex : croute de pain, Viande rôti, poulet rôti.
Contre exemple : Cuisson à la vapeur, viande bouillie, poule au pot…

24- Les conduites de la cuisson : ' />

Les inconvénients majeurs de la cuisson sont les pertes en eau (et jus) qui peuvent être importantes si le traitement thermique est mal conduit ( traitement thermique trop fort). Les conséquences de ces pertes en jus du jambon sont une perte de rendement (réduction du poids du produit fini) et sécheresse de la texture à la dégustation.

Plus la température à cœur est faible, plus les pertes sont faibles ; mais l'objectif de la cuisson est de coaguler les protéines (texture gélifiée) et de détruire la totalité des microorganismes pathogènes, c'est à dire d'atteindre au moins 65°C à cœur.
La vitesse de cuisson est liée à la température d'ambiance de la cellule de cuisson (vapeur du four ou bouillon de la marmite) qui doit être la plus proche possible de la température à cœur désirée, sinon on ne peut éviter des phénomènes de sur-cuisson en périphérie qui s'accompagnent de pertes plus importantes de liquide du jambon !

Deux conduites sont possibles :

◊ Cuisson à température constante :

La température du milieu chauffant est fixé à 70°C du début à la fin de la cuisson. C'est une méthode très utilisée qui donne des résultats acceptables ; durée approximative = 8 heures.

◊ Cuisson progressive en ΔT (dite en Delta T)

La température du milieu chauffant (eau ou vapeur) suit la T°C du jambon qui possède donc une sonde thermométrique à cœur.
En général l'écart de température (Delta T) est autour de 15-20°C. Cette technique donne d'excellent résultats au niveau des rendements de cuisson, de la tenue de tranche, évite les sur-cuissons ; un seul gros inconvénient, la durée est très longue : 16-20H !

25- La cellule ou tunnel de cuisson ' />

Je ne traite pas ici des marmites qui permettent une cuisson au bouillon.
Nous allons étudier la cellule encore appelée tunnel (statique) de cuisson.

Le système repose sur la circulation d'un fluide caloporteur (air et/ou vapeur) dans une enceinte à température régulée. La chaleur se transmet au produit par convection.

2 types de cuisson peuvent être réalisés :
• Cuisson humide (T<100°C) :
des rampes d'injection diffusent de la vapeur basse pression directement dans la cellule. L'énergie est transmise soit par convection simple, soit par convection forcée (ventilation). Les coefficients de transferts thermiques sont élevés et proches d'une cuisson à l'eau.

• Cuisson sèche (jusqu'à T=180°C) :
un échangeur tubulaire (ou un ensemble de résistances) situé en voûte produit un air surchauffé sec. La convection est toujours forcée pour une meilleure homogénéité des températures.
Plus l'air est sec, plus les coefficients de transferts thermiques sont faibles.

à suivre...

Incidence des traitements thermiques sur la qualité des aliments

Amrouche — 2020-01-14T21:04:00Z

On note une perte de composants nutritionnels hydrosolubles (ex vitamines hydrosolubles) par lessivage surtout pendant les traitements préalables à la stérilisation (lavage, épluchage, blanchiment…)

solutions : choix de technologies de prétraitements adaptées et rapidité des traitements préalables !
les pertes de vitamines notamment sont très faibles pendant le stockage des conserves (abris de O2, obscurité, enzymes détruites…) C'est bien pendant les prétraitements en amont des traitements thermiques qu'ont lieu les pertes.

1- Influence sur les glucides
Surtout :

Amidon
saccharose et divers sucres
La cellulose est peu touchée !

11- Gélatinisation de l'amidon (si T>90°C)
Amidon = chaînes d'amylose (polymère de D-glucopyranose) et d'amylopectine (polymère du glucose) => forme des grains d'amidon
Quand on chauffe en présence d'eau, absorption d'eau et gonflement des grains (formation d'un empois) => augmentation du volume des grains : rôle épaississant.
Si le chauffage est continu et sévère : éclatement du grain => viscosité diminue. Parade : amidon modifié résistant à la stérilisation.
Lorsque l'amidon est partiellement hydrolysé en milieu acide : meilleure digestibilité

12- Réaction de Maillard
A T° >100°C, Sucres réducteurs (glucides) (notamment le lactose) + protéines ou acides aminés => composés odorants volatils + composés bruns
Recherchée : arômes et couleur de la croûte du pain
Ou évitée : brunissement du lait si traitement thermique trop prolongé.
Bloque les a.a => diminution de valeur nutritionnelle
Favorisée par :
-t° > 100°C (composés formés varient selon T°)
-humidité faible
-pH alcalin (acide défavorable)

13- Caramélisation du saccharose
Modifie arôme couleur et goût. Si T> 95°C (Appertisation de la compote : T cœur =80°C maxi ! problème en périphérie des boites qui caramélise ; parade : appertisation en eau ; si possible agitation des boites !)

14- Dissolution et dégradation des substances pectiques
= ramollissement des fibres végétales ! parade : addition de CaCl2 dans les poires au sirop appertisées pour raffermir le fruit !

2- Influence sur les lipides

Résistent à haute T° ( friture)
Si t° > 200°C : destruction => diminution de la qualité nutritionnelle par :
Destruction d'ac. gras indispensables
Formation de composé toxiques
Couleur et odeur de l'huile modifiées => inutilisable
Lait concentré : formation de lactones => saveurs désagréables
Lipases thermorésistantes : haute pasteurisation pour les produits laitiers gras (crème, lait entier) qui ont une ddm plus courte que les même produits maigres (rancissité)

3- Influence sur les protides
31- Dénaturation des protéines

Toutes les protéines ne sont pas touchées de la même façon
Perte des propriétés biologiques (activités enzymatiques)
Ces modifications : souhaitées ou non
Viande : cuisson = coagulation des protéines myofibrillaires + facile à digérer
+ changement de couleur (transfo de la myoglobine)
Gélatinisation du collagène (Gélatine)= attendrissement de la viande !
Légumes : cuisson en présence d'air => dénaturation de la chlorophylle par oxydation => perte de couleur
Facteur anti-nutritionnel du soja détruit par chauffage léger
Peroxydase et phosphatase du lait : contrôle de leur inactivation = vérification de la pasteurisation

Améliore la digestibilité des protéines (lait par ex.)
Action sur le collagène : devient partiellement digestible suite à sa transformation en gélatine.
Formation d'ammoniac (cas du lait) => pb de goût
Démasquage de groupement SH => baisse du potentiel rédox et effet anti-oxygène.
Apparition de composés sulfurés libres => goût de cuit.

32- Modifications chimiques des résidus d'acides aminés

Modification d'arômes : libération d'H2S à partir de la cystéine => odeur et goût dans le lait
Diminution de la disponibilité en lysine du lait : perte de valeur nutritionnelle
Apparition de composés mutagènes lors du grillage

33- Interaction protéines-protéines

Modification des propriétés rhéologiques, par agrégation des protéines (floculation, formation de précipités, de gels…) => peau du lait en surface ; floculation et gélification du lait.
Dans lait : interaction β lactoglobuline / caséine κ par liaison S-S (max vers 85°C) : stabilise la micelle de caséine (stabilité accrue au chauffage)

4- Influence sur les vitamines et sels minéraux

41- Vitamines

Diminution de valeur nutritive par destruction des vitamines : surtout B1, C et B12
Vitamines liposolubles (A, E, D) peu affectées. Mais oxydation accélérée si chauffage sans protection

42- Minéraux

Modification des équilibres minéraux solubles et insolubles : insolubilisation du calcium du lait ; influence stabilité des micelles, retard à la coagulation par la présure …
Diffusion de l'aliment vers la phase aqueuse (lessivage des minéraux vers le liquide de couverture) Parade : sucrer ou saler le liquide de couverture de l'aliment dans la conserve.

Conclusion

Les pertes de qualité son donc fonction :
• de la thermolabilité et solubilité des nutriments (vitC et B1 très sensible = critère de qualité de conservation)
• choix du liquide de couverture (eau, sirop, saumure…)limite les pertes dues au phénomènes osmotiques (lessivage)
• des conditions de fabrication de la conserve (délai d'utilisation de la MP, prétraitement, technologie de stérilisation, condition de stockage. des conserves.)
• Le format des boites a aussi une importance : phénomènes de surcuisson en périphérie des grand formats de collectivités ; pertes + importantes à ce niveau ; évolution vers des boites moyen format pour les collectivités.

les traitements thermiques permettent stabilisation des denrées, mais doivent être maîtrisés pour éviter des dégradations trop importantes des produits => choix d'un traitement adapté.

IL FAUT ÉTABLIR UN COMPROMIS ENTRE L'OBJECTIF RECHERCHE (destruction des microorganismes ) ET SES CONSEQUENCES NON SOUHAITÉES (perte de qualité nutritionnelles, recherche d'effet de cuisson...) = optimisation des barèmes de stérilisation ou pasteurisation.

Les pasteurisateurs

Amrouche — 2017-04-17T15:13:41Z

Cet article décrit la conception des pasteurisateurs ainsi que leur principe de fonctionnement.

Le pasteurisateur est un matériel industriel qui fonctionne en continu et permet de conserver grâce à la pasteurisation des boissons (lait, produits laitiers, jus de fruits...).

Vous découvrirez à travers ce cours :

la conception des échangeurs thermiques
la conception des installations de pasteurisation
des exercices d'application

La théorie de la pasteurisation est abordée dans un autre cours : https://genie-alimentaire.com/spip....

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Les produits peuvent être pasteurisés suivant différents types de traitements :

les traitements en vrac :

soit en mode discontinu (batch) dans une cuve agitée thermostatée à double enveloppe contenant le produit pendant un temps de séjour donné avant la vidange de la cuve (mode souvent rencontré à petite et moyenne échelles) ;

soit en mode continu dans un pasteurisateur dans lequel le produit s'écoule de manière continue (mode rencontré à l'échelle industrielle) ;

les traitements après conditionnement qui consiste à l'opération unitaire d'appertisation (non traité ici).

L'étude porte ici sur les a appareils permettant de pasteuriser en vrac un produit liquide en mode continu.

1. Sections du pasteurisateur

Le pasteurisateur est composé de quatre sections :

une section de récupération de chaleur pour le préchauffage et le pré-refroidissement : elle permet de diminuer les coûts énergétiques ;

une section de chauffage pour porter le produit à pasteuriser à sa température de traitement ;

un chambreur, tube isolé thermiquement dans lequel le produit circule à la température du barème : sa taille et le débit du produit déterminent la durée de la pasteurisation ; ce temps correspond
au rapport entre le volume du chambreur et le débit volumique du produit ; ce maintien à la température du barème est appelé chambrage ;

une section de refroidissement pour porter le produit à température de stockage.

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Farid AMROUCHE
Professeur Certifié de Génie Alimentaire
Mel : genaliment@gemail.com

La théorie de la pasteurisation est abordée dans un autre cours : https://genie-alimentaire.com/spip....

LE BLANCHIMENT des aliments

Amrouche — 2010-08-15T18:09:54Z

Le blanchiment est un traitement thermique superficiel de quelques minutes à 70 °C à 100 °C destiné à détruire les enzymes susceptibles d'altérer les légumes ou les fruits avant leur traitement ultérieur (surgélation, séchage, etc.).

En réalité la destruction des enzymes n'est qu'un objectif parmi bien d'autres et le rôle du blanchiment qui constitue un prétraitement avant séchage, lyophilisation, appertisation ou surgélation, est multiple.

Rôles du blanchiment

Avant séchage ou lyophilisation, le blanchiment est utilisé comme un prétraitement pour la destruction des enzymes responsables d'altérations organoleptiques telles que des modifications de flaveurs et/ou de couleur. Le traitement permet aussi la réduction de la charge microbienne et facilite la réhydratation.

Avant appertisation, le blanchiment n'est pas destiné à détruire les enzymes du moment où les barèmes appliqués suffisent largement à leur destruction. Dans ce cas, le blanchiment a d'autres rôles :

Élimination des gaz occlus dans les tissus avant emboîtage, faute de quoi leur présence entraîne une surpression interne, avec risque de bombage ou de flochage des boîtes.
Remplissage à chaud : On prend généralement la précaution de remplir les boîtes de jus chaud de manière à ce que le sertissage (ou capsulage) ait lieu sous atmosphère de vapeur et que l'air soit ainsi chassé. Le blanchiment permet d'emboîter les légumes chauds et d'empêcher un refroidissement du jus au contact de légumes qui seraient froids.
Élimination de faux goûts : Les choux-fleurs non blanchis conserve un goût âcre intolérable.
Élimination de troubles : Le blanchiment permet d'éliminer les troubles tels que ceux apportés par extraction d'amidon.

Avant surgélation, le blanchiment permet, outre la destruction des enzymes, l'élimination des gaz occlus dans les tissus et limiter par conséquence les phénomènes d'oxydation.

Contrôles du blanchiment

L'efficacité du blanchiment peut être contrôlée en testant l'inactivation ou la présence de deux enzymes largement répandues dans les végétaux : la catalase et la peroxydase.

La catalase est une enzyme oxydative qui donne lieu à la formation d'oxygène à partir du peroxyde d'hydrogène :

2 H2O2 ? 2 H2O + O2

L'activité de la catalase est mise en évidence en broyant le produit blanchi et on le mélangeant à des carbonate de calcium et du peroxyde d'hydrogène : un dégagement gazeux (O2) indique une activité catalasique.

La peroxydase est une enzyme qui catalyse l'oxydation par le peroxyde d'hydrogène de divers substrats :

H2O2 + 2 AH ? 2H2O + 2 A

L'activité de la peroxydase est révélée par l'apparition d'une teinte brun-noir lorsqu'on place du guaïacol et du peroxyde d'hydrogène au contact du produit blanchi.

La peroxydase est réputée la plus thermorésistante ; l'efficacité du blanchiment peut alors être évaluée en se basant uniquement sur le test d'inactivation ou de présence de cette enzyme.

Les matériels et techniques de blanchiment

1- Blanchiment à l'eau bouillante

Immersion dans l'eau bouillante => appareil = blancheur
Blancheur classique continu : cylindre perforé immergé à ½ dans cuve d'eau et qui tourne sur lui-même ; à l'intérieur, paroi hélicoïdale fait avancer les légumes d'un bout à l'autre
Le chauffage peut également se faire par aspersion d'eau (douche) sur le produit (eau chauffée dans un échangeur).
Temps de séjours des légumes dans eau (temps de blanchiment) réglé par vitesse de rotation du tambour (cylindre)
Eau chauffée par injection vapeur (réglage facile de la température de l'eau) ; Alimentation eau en continue (absorption par les légumes).
Blancheur généralement polyvalent (peuvent servir à ≠ légumes / fruits)

Avantages :

Coût faible à investissement
Rendement NRJ moins mauvais / vapeur (environs 60%)
Effet de lavage des légumes / fruits.

Inconvénients :

Pertes par lessivage et diffusion dans eau (protéines ; sucres)
Effluents en quantité importante et concentrés (sucres ; protéines) => pollution importante + conso. eau importante ;
Risque de sélection d'une flore bactérienne thermophile si renouvellement eau insuffisant.
Pénétration eau dans le légume : participera à altération mécanique des tissus si congélation.

Pour limiter perte eau/énergie et pollution : blancheur toujours conçus avec recyclage d'eau (donc de chaleur), alors chauffée dans un échangeur (limite perte chaleur)
Si,produit doit être surgelé : refroidissement aussitôt après blanchiment => blancheur-refroidisseurs intégrés (un seul appareil).

2- Blanchiment à la vapeur

Le plus simple : légume circule sur un tapis dans un tunnel et traverse atmosphère de vapeur.
Temps de séjours dans vap : réglé par vitesse du tapis.

Avantages :

Nettement moins polluants / eau : extraction de composants moins importante ;
Masse d'effluent réduite.
Inconvénients :
Rendement NRJique très mauvais (5-15%) : fuite de vapeur + transfert de chaleur + mauvais car vapeur mélangé à air => transferts de chaleur + lents que quand immersion dans eau (cf cours transfert chaleur).
Risque de dessiccation du produit en surface ;
Pas d'effet de lavage des légumes / fruits cô pour blancheur eau + élimination moindre des faux-goûts.
Nécessité de laver les treillis métalliques convoyant les produits.

Farid AMROUCHE
Professeur Certifié de Génie Alimentaire
Mel : genaliment@gemail.com

LA THERMISATION

Amrouche — 2010-08-15T18:06:18Z

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La thermisation est un traitement thermique appliqué au lait cru. Ce dernier devra être porté à une température d'au moins 63ºC pendant 16 secondes.

La thermisation est une forme amoindrie de pasteurisation. Son objectif principal est la destruction des bactéries pathogènes qui pourraient se trouver dans le lait, sans modifier autant ses caractéristiques technologiques. Cependant, ce traitement peut entraîner une diminution de la charge microbienne banale du lait (bactéries lactiques, bactéries d'affinage, etc.). Ladite charge est généralement exploitée pour la préparation du fromage au lait cru. Dans ce cas, on doit faire appel aux bactéries cultivées en laboratoire pour remplacer celles qui sont disparues.

La pasteurisation des jus en Doypack

Amrouche — 2010-08-15T18:03:35Z

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La Pasteurisation

La pasteurisation est un traitement thermique modéré et suffisant permettant la destruction des microorganismes pathogènes et d'un grand nombre de microorganismes d'altération.

La température du traitement est généralement inférieure à 100 °C et la durée est de quelques secondes à quelques minutes. Le tableau suivant donne, à titre d'illustration, quelques exemples de barèmes de pasteurisation.

Exemple de barème de pasteurisation :

Jus de fruit acide (pH<4.5) : [65 °C ;30 min] ; [77 °C ;1 min] ; [88 °C ;15 s]
Bière (pH<4,5) : [68 °C ;20 min] ; [75 °C ; 4 min]
Lait (pH>4,5) : [63 °C ;30 min] ; [72 °C ; 15 s]
Crème glacée (pH>4,5) : [65 °C ;30 min] ;[71 °C ;10 min] ;[80 °C ; 15 s]

Tous les microorganismes n'étant pas éliminés par la pasteurisation, ce traitement thermique doit être suivi d'un brusque refroidissement. Les aliments pasteurisés sont alors habituellement conservés au froid (+4 °C) afin de ralentir le développement des germes encore présents. Leur durée de conservation est ainsi limitée.

En dehors de la réfrigération, d'autres moyens de conservation peuvent être utilisés parallèlement pour contrer le développement des microorganismes survivants, comme l'ajout d'agents chimiques de conservation, la réduction de l'activité de l'eau (aw), l'acidification, etc.

Pasteurisation de jus en Doypack

Les sachets une fois remplis de jus et thermoscellés , sont délivrés debout puis sont saisis par des pinces et transférés sur le convoyeur d'entrée du bain de pasteurisation (eau chaude avec turbulence) .

La température est maintenue à 85 °C dans ce cas mais est réglable . En sortie les sachets sont repris en pince , et séchés en continu .

D'autres produits peuvent être traités ainsi barquettes de plats cuisiné, poches avec aliments , sauces , soupe,j ambon en poche sous vide etc..

www.hmi-packing.com

DOYPACK(R) une marque de THIMONNIER, ? constructeur de ligne de fabrication et remplissage des sachets DOYPACK(R)

LA STERILISATION

Amrouche — 2010-08-15T17:50:19Z

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La stérilisation par la chaleur consiste à exposer les aliments à une température, généralement supérieure à 100°C, pendant une durée suffisante pour inhiber les enzymes et détruire la totalité des microorganismes, y compris les bactéries sporulantes.

La stérilisation permet ainsi de conférer au produit une longue durée de conservation à température ambiante. (exemples ! lait stérilisé UHT, conserves,...)

La stérilisation d'un aliment ne suffit pas, à elle seule, pour sa conservation à long terme. Une contamination ultérieure de l'aliment par les microorganismes environnementaux pourrait survenir. Pour en remédier, on procède à la stérilisation du contenant (récipient) et du contenu (le produit alimentaire) ; le récipient doit être étanche à l'eau et aux microorganismes pour ne pas avoir une recontamination ultérieure à la stérilisation.

La stérilisation de l'aliment et de son contenant peut être réalisée de deux façons : La première consiste à une stérilisation simultanée du contenant et du contenu (appertisation), alors que la deuxième consiste à une stérilisation séparée du contenant et du contenu suivie d'un conditionnement aseptique.

1- L'appertisation est un procédé de conservation qui consiste à stériliser par la chaleur des denrées périssables dans des contenants (boîtes métalliques, bocaux, etc.) hermétiquement fermés. Sa découverte remonte aux années 1790. Nicolas Appert était le premier qui a mis au point ce procédé de stérilisation par la chaleur dans un récipient hermétiquement clos.

L'appertisation est largement utilisée aujourd'hui pour la conservation à long terme des denrées alimentaires d'origine animale ou végétale. La durée de conservation des aliments appertisés est de plusieurs mois à quelques années.

2- dans le cas de la stérilisation en vrac , le produit alimentaire (le contenu) est stérilisé en vrac, par traitement thermique, avant d'être renfermé dans son contenant stérile (stérilisation par procédé chimique, thermique ou UV) et ceci de façon asceptique ( ambiance stérile et matériel de conditionnement stérile) pour éviter toute recontamination post stérilisation.

L'opération de conditionnement se déroule dans une enceinte qui empêche la contamination du produit par les microorganismes de l'environnement : C'est le conditionnement aseptique. Cette technique est utilisée généralement pour la conservation des produits liquides (lait, jus, etc.) dans des emballages qui ne peuvent supporter l'appertisation comme les sachets en plastique et les cartons type Tetra-brik.

Lorsque la stérilisation du produit est réalisée à haute température (135°C à 150°C) pendant une courte durée (15 sec. à 1 sec.), on parle de stérilisation UHT (Ultra Haute Température). Cette technique a l'avantage de préserver la qualité organoleptique et nutritionnelle du produit stérilisé. Cependant, elle ne peut être utilisée que dans le cas des produits liquides comme le lait.