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1 Les agents physiques antimicrobiens. 2 Introduction.

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1 Les agents physiques antimicrobiens. 2 Introduction.

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1 1 Les agents physiques antimicrobiens

2 2 Introduction

3 Influence importante de certains agents physiques sur le développement microbien : température, radiations.... pH, pression osmotique, 3

4 Objectifs de ces agents : Stabilisation de laliment : traitement bloquant ou freinant le développement et les enzymes microbiens Exs : congélation, réfrigération, acidification….. Stérilisation de laliment : traitement détruisant les microorganismes et leurs spores ainsi que les enzymes et les toxines de laliment et débouchant donc sur des conserves stériles qui peuvent être transportées et stockées à température ambiante (puisque plus de microorganismes) Sélection d'une partie la flore de l'aliment : développement dune flore particulière ayant une action recherchée, par exemple dans le développement darômes, de conservation… Ex : Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaricus du yaourt….. 4

5 De tous les facteurs physiques, température et radiations sont les seuls pouvant permettre une destruction absolue des microorganismes Pour cette raison, température et radiations font l'objet de multiples applications en microbiologie hospitalière et alimentaire. 5

6 A côté de ces deux grands procédés de destruction, existence de nombreux autres procédés de contrôle : - la filtration, procédant par séparation éliminant les microorganismes, - latmosphère contrôlée inhibant le développement de certains microorganismes - la salaison ou le sucrage procédant par diminution de l'aw empêchant la croissance des microorganismes, 6

7 Principaux agents physiques antimicrobiens - Température - Rayonnements (irradiation) - Filtration - Atmosphère modifiée - Conservateurs (sucre, sels, produits acides) : voir agents chimiques

8 8 Plan 1- Les températures élevées 2- Le froid 3- Les rayonnements 4- La filtration 5- Latmosphère modifiée 6- Les conservateurs

9 9 1- Action des températures élevées

10 Caractéristiques de linfluence de la température

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12 Relation entre croissance et température

13 Bilan : - il existe une température où la capacité de croissance est maximale. C'est la température optimale Topt - avant la Topt la capacité de croissance augmente régulièrement avec la température (conséquence de l'influence de la température sur la vitesse des réactions chimiques) - après la Topt, la capacité de croissance diminue (due aux effets délétères de la température sur les protéines ou d'autres molécules)

14 Remarque : aux températures supérieures à la T max : - plus de croissance - les microorganismes ne sont pas toujours tués (cela dépend de la valeur de la température et du microorganisme). Exemple typique avec les Enterococcus qui - ne cultivent pas au-delà de 46°C, - mais qui supportent l'action de 60°C durant 30 minutes… 14

15 Influence de la température sur la destruction microbienne

16 Soit No microorganismes dune culture microbienne soumis à une température constante assez élevée pour exercer un effet nuisible sur ceux-ci Réalisation de la mesure du nombre N de germes revivifiables en fonction de la durée t d'exposition à cette température Tracé des courbes N = f(t) et log N = f(t)

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18 18 Bilan : la décroissance de la population microbienne est exponentielle en fonction du temps, ce qui peut sécrire : dN/N = - kdt, dN étant le nombre de microorganismes inactivés dans lespace de temps dt.

19 19 Conséquence 1 La durée nécessaire pour obtenir, à une température donnée, une diminution importante du nombre de germes est dautant plus longue que le produit au départ est plus contaminé

20 20 Conséquence 2 Lefficacité dune destruction thermique dépend donc de la charge initiale du produit en microorganismes. Nécessité : - de limiter au maximum la contamination d'un produit alimentaire ou pharmaceutique, même si celui-ci doit ensuite être stérilisé - de nettoyer convenablement les objets à stériliser.

21 Relation entre la température dexposition et la durée dexposition

22 Etude expérimentale Soit un jus de maïs à pH 6,1 contaminé par 1, spores par cm 3. Est déterminée la durée nécessaire à la destruction de toutes les spores en fonction de la température 22

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24 Interprétation Plus la température est élevée et plus la destruction est rapide. Phénomène de destruction suivant une décroissance logarithmique. 24

25 Paramètre important : la durée de réduction décimale D

26 Définition Durée de chauffage permettant, à une température donnée - de diviser par 10 la concentration bactérienne considérée, - donc de réduire de 90 % cette population. 26

27 Détermination expérimentale Soit 10 6 bactéries/mL D = durée pour avoir 10 5 bactéries /mL. D = durée pour passer de 10 6 à 10 5 bactéries/mL, d'où la dénomination réduction décimale. D peut varier de 0,2 à 2 minutes suivant les microorganismes. 27

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29 29 Thermosensibilité des spores de Clostridium botulinum

30 Influence de la température sur D 30 "courbe TDT = courbe de temps de destruction thermique » par les conserveurs log(D) = -k + constante D et sont reliés par une relation exponentielle

31 Conséquences Généralement : - toute augmentation de la température diminue la durée nécessaire à la destruction. - et toute diminution de la température augmente la durée nécessaire à la destruction. 31

32 Influence de la souche sur les valeurs de D Si pour une température donnée une souche a une valeur de D supérieure à celle dune autre souche, cela signifie que : - sa réduction décimale prend plus de temps - donc quelle est plus résistante à la chaleur, à la température considérée. Ex de comparaison : À = 1, les deux souches ont le même D et seront donc réduites de façon identique pour la même durée de chauffage À < 1, D A < D B : A est donc plus sensible que B (B sera détruite moins vite) À > 1, D A > D B : A est donc plus résistante que B (B sera détruite plus vite) 32

33 Remarques concernant les valeurs de D Durée constante pour une température donnée. Une des valeurs les plus importantes est celle obtenue à 121°C, température de stérilisation de référence. Quelques exemples de D 121°C : Bacillus stearothermophilus5,0 min Clostridium sporogenes1,5 min Clostridium botulinum0,21 min Bacillus coagulans0,05 min 33

34 Autres paramètres influençant linfluence de la température

35 Influence du milieu de stérilisation La présence d'eau, de nitrites… accélère la stérilisation. Nature des microorganismes présents dans le milieu Les formes végétatives des levures et des moisissures, les spores de moisissures, les bactéries non sporulées (en particulier les bacilles Gram-) sont détruites par des traitements thermiques modérés. La destruction des spores bactériennes nécessite un traitement thermique plus élevé. 35

36 Conclusions : Paramètres fondamentaux de lefficacité de la destruction des germes par chauffage et donc de la stérilisation dun aliment La charge microbienne initiale, La durée de chauffage, La température choisie. 36


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