La Conservation par le froid des denrées périssables 3eme Année Agriculture Procédés de Conservation La Conservation par le froid des denrées périssables Farès CHARBEL - Vincent BERNARD 2008

PLAN INTRODUCTION Raisons d’emploi du FROID Influence de Froid et qualité initiale des ALIMENTS Procédés techniques : REFRIGERATION …… CONGELATION QUOI ? COMMENT ? Congeler Equipements La décongélation

La Conservation par le froid des denrées périssables Introduction L'humanité se répartit inégalement Pénurie Gaspillage Cas du lait au Burkina Faso 30 pour cent de la production laitière totale de la région est perdu ou sous valorisé faute de structure laitière adéquate pour la collecte laitière. Pour l'ensemble du continent africain la collecte laitière organisée en filière avec refroidissement du lait, contrôle de la qualité et ramassage en camion isotherme ne représentent que 20 pour cent de la quantité de lait produit. 1

La Conservation par le froid des denrées périssables Procédés de Conservation Solutions : existent et sont multiples Séchage - Salage - Fumaison - Cuisson …….. Nutritionnellement plus ou moins satisfaisants , plus ou moins coûteux Le Froid Conserve l'état initial et Valorise les produits

Pourquoi le froid ? A l’origine : utilisation du froid naturel stockage de produits dans le fond des grottes souterraines avantage constaté des grottes à courant d’air (glacières) utilisation de la neige et de la glace comme source de froid Développement du commerce du froid : les pays riches commercent la glace de la banquise jusqu’à 25 000 000 T de glace fin XIX° siècle Industrialisation du froid : développement des machines à froid « ammoniaque » Charles Tellier – Le frigorifique - 1876

Concentration des activités de transformation Début de l’ère du froid = permet le transport des denrées périssables Viande Amérique du Sud ) )  Europe et Amérique du Nord Fruits exotiques ) Transport des produits laitiers Conservation des fruits et légumes Concentration des activités de transformation près des zones de production  Développement produits surgelés Développement du froid individuel  Développement marché du frais

Aliment : Tout produit solide, pâteux ou liquide, naturel ou transformé, qui par ses propres caractéristiques, ses constituants, sa préparation et son état de conservation est susceptible d’être utilisé de manière diététique et hygiénique pour l’alimentation humaine

Pourquoi le froid ? Matière première organique = milieu en continuelle évolution Les tissus séparés de la « centrale de vie » animale ou végétale subissent : oxydation mûrissement par réactions biochimiques (viande, fruits et légumes) l’action des enzymes : protéolyse et lipolyse le développement des microorganismes aérobies ou anaérobies le desséchement naturel par contact de l’air Le froid est la première technique naturelle constatée qui prolonge et préserve les qualités originelles des denrées alimentaires

Pourquoi le FROID ? ORIGINE Tous sont périssables Très divers Nature et Composition des aliments ORIGINE Végétale Animale Vivants Morts Tous sont périssables Très divers PHYSIQUE Points communs COMPO. CHIMIQUE Exigent tous des conditions Spécifiques de conservation

DENREES PERISSABLES congelées ou surgelées, d'origine végétale ou animale, réfrigérées, d'origine animale, + 4ème et 5ème gammes, etc. DENREES THERMOSENSIBLES fruits et légumes vivants, biscuiterie, etc. PRODUITS THERMOSENSIBLES gaz liquéfiés, colle, résines, pellicules photo, ordinateurs, composants électroniques, fleurs, vaccins, produits sanguins, etc. ANIMAUX VIVANTS poussins, vers de terre, poissons, anguilles, etc.

Autre facteur de dépréciation Agents responsables de l'altération des aliments Enzymes ENDOGENES existent Enzymes EXOGENES apportées ORGANISMES REMARQUE : Autre facteur de dépréciation La perte d' EAU

Influence de sur Domaines Réactions BIOCHIMIQUES Développement des - ORGANISMES Domaines 4

Matière première organique = milieu en continuelle évolution les bactéries pathogènes présentent des températures minimales de croissance dans des conditions optimales. Températures minimales de croissance de certaines bactéries pathogènes  Type de micro-organisme pathogène Température minimale de croissance (o C) Listeria monocytogenes 1 Salmonella 5 à 7 Brochothrix thermosphacta – 0,8 Clostridium botulinum 3,3 la réfrigération ou la congélation d’un produit ne permettent pas la destruction des éléments pathogènes mais ne font que stopper leur développement.

Arrêt toxinogénèse de S. aureus et des C. bot. types A et b Action de la température sur les Micro-Organismes et leur métabolisme Arrêt toxinogénèse de S. aureus et des C. bot. types A et b T°C max pour conservation et transport des denrées périssables 10° C T°C max de conservation des viandes en coupe 7° C Micro-organismes psychrotrophes 6,7° C Arrêt mult. Staph. Aureus Arrêt mul. Clost. Perfr. 6,5° C T°C max de conservation des produits laitiers, lapin, volailles, gibiers 5,2° C Arrêt mult. Salmonella REFRIGERATION 4° C REFRIGERATION 3,3° C Arrêt toxinogénèse de C. botulinum type E T°C max de conservation des plats cuisinés, viandes hachées… 3° C FIN DU RISQUE DU AUX BACTERIES PATHOGENES ET TOXINOGENES 2° C Micro-organismes psychrophiles T°C max de conservation des produits de la pêche 0° C Micro-organismes cryophiles T°C max de conservation des - viandes congelées CONGELATION ARRET DE TOUTE MULTIPLICATION BACTERIENNE - 10° C T°C max de conservation des beurres et graisses congelés - 14° C CONGELATION T°C max de conservation des produits dits surgelés ARRET DE TOUTE MULTIPLICATION MICROBIENNE - 18° C SURGELATION - 20° C T°C max de conservation des glaces et crèmes glacées congelées T°C de conservation du sperme et des hématies (Azote liquide) - 196° C D ’après un document du Ministère de l ’Agriculture

EX : ATTENTION : Les causes Détérioration Evolution PHYSIOLOGIQUE Le FROID n'améliore pas la qualité initiale, Mais il la conserve Tout retard à la mise au FROID, Réduit l'aptitude à la conservation Les causes Détérioration Evolution PHYSIOLOGIQUE EX : Des poires qui ont commencé à mûrir 5

réglementation (arrêté « distribution » du 9 mai 1995) « les matières premières, ingrédients et produits intermédiaires, et les produits finis jusqu'à leur présentation au consommateur doivent être conservés à des températures limitant leur altération et, plus particulièrement, le développement de micro-organismes pathogènes ou la formation de toxines à des niveaux susceptibles d'entraîner un risque pour le consommateur  ».

réglementation produits réfrigérés arrêté « distribution » du 9 mai 1995 et arrêté « transport » du 20 juillet 1998 concerne tous les aliments périssables dont l'absence de maîtrise de la température pendant une courte période peut présenter un risque microbien pour le consommateur, y compris les denrées végétales cuites, les végétaux crus prédécoupés, les jus de fruits et de légumes de pH supérieur à 4,5

réglementation produits surgelés directive européenne 89/108/CEE « les denrées alimentaires qui ont été soumises à un processus approprié de congélation dit « de surgélation  », permettant de franchir aussi rapidement que nécessaire, en fonction de la nature du produit, la zone de cristallisation maximale ayant pour effet que la température du produit dans tous ses points - après stabilisation thermique - est maintenue sans interruption à des valeurs égales ou inférieures à - 18 C et qui sont commercialisées de manière à indiquer qu'elles possèdent ces caractéristiques  »

REGLEMENT HYGIENE n° 852/2004 Règlement hygiène 852/2004 " Toutes les denrées alimentaires (commerce de détail inclus)"  : - respect des exigences générale en matière de contrôle de la température applicables aux denrées alimentaires, maintien de la chaîne du froid (article 4) - procédures basées sur les principes de l’HACCP - guides de bonnes pratiques d’hygiène - formation du personnel

REGLEMENT HYGIENE n° 852/2004 (suite) Annexe II : Dispositions générales pour tous les exploitants du secteur alimentaire. « les matières premières, les ingrédients, les produits semi-finis et les produits finis susceptibles de favoriser la reproduction des microorganismes ou la formation de toxines ne doivent pas être conservés à des températures qui pourraient entraîner un risque pour la santé. La chaîne du froid ne doit pas être interrompue…. »

l’application du froid très précoce Une chaîne du froid correcte (Règles de MONVOISIN ou trépied frigorifique) un produit sain et frais à la collecte , de qualité loyale et marchande l’application du froid très précoce un froid continu au bon niveau sans fluctuation Un matériel en parfait état : adapté, surveillé, contrôlé, entretenu Des températures sous contrôle avec alarmes et plan d’action en cas de déviation

Etat initial du produit Température initiale du produit SURVEILLANCE DE LA CHAINE DU FROID Etat initial du produit Température initiale du produit Durée et fréquence de la rupture Fonctionnement des équipements Conservation par le consommateur final

Le Froid Domestique Bien lire la notice d’utilisation Des campagnes d’information menées d ’une part par les ministères, les organisations professionnelles et l ’Association française du froid, d ’autre part par les distributeurs ou par les fabricants d ’électroménagers, sont en cours actuellement. Ces campagnes sensibilisent les consommateurs sur leur rôle dans la chaîne du froid. Connaître la température de son réfrigérateur permet de savoir où placer les aliments les plus fragiles. Les thermomètres ou les indicateurs de température devraient permettre au consommateur de connaître cette température dans leur réfrigérateur.

H A B C D E Résultats par maillon : l’amont meilleur que l’aval Effectifs : 301 755 113 344 307 302 251 0,8% 34,4% 17,4% 6,5% 25,3% 22,9% 11,1% 12,9% 0,5% 11,7% 23,4% 24,2% 25,4% 68,6% 52,5% 46,7% 53,6% 40,1% 13,5% 24,8% 7,6% 30,4% 52,8% 31,3% 25,6% 2,3% 8,1% 0,6% 1,4% 0,3% 3,7% 3,4% 3,5% 12,6% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Usine Transport Entrepôt Plate-forme Meuble de vente Transport après l'achat Conservation domestique Chaîne professionnelle Consommateur C E D A B H

Il existe 2 catégories de procédé REFRIGERATION CONGELATION salade Saumon NATURE du produit DUREE de conservation Beurre NIVEAU de appliquée Produits très peu sensible au FROID Produits moyennement sensible au FROID Produits très sensible au FROID

Il existe 2 catégories de procédé REFRIGERATION CONGELATION NATURE du produit DUREE de conservation NIVEAU de appliquée Objectif qualitatif Objectif industriel Objectif commercial

LA REFRIGERATION Action de refroidir jusqu’à une température dite de conservation qui reste en permanence, en tout point du produit, supérieure à une « température » critique » au dessous de laquelle apparaissent des phénomènes irréversibles indésirables Cette température est supérieure à la température de congélation commençante (température cryoscopique) En pratique : la température minimale de réfrigération est de 0°C

LA REFRIGERATION = 3 à 4 semaines Viandes et Poissons 1 - 2 - PRODUITS MORTS et Poissons Assure une bonne conservation = 2 , 3 , 4 °c 1 - Pour éviter tout dév. BACTERIEN 2 - Le produit à 3 à 4 semaines

LA REFRIGERATION Fruits et Légumes PRODUITS VIVANTS Traitements préparatoires éventuels : refroidissement initial traitement par rayonnement ionisant (rayons gamma) = destruction des org. Bulbes (ail, oignons), tubercules (igname), fruits rouges (fraises, framboises, …)

Qualité du refroidissement initial Conditions D'efficacité Si non risque Évolution PHYSIOLOGIQUE Dégradation BIOCHIMIQUE Qualité du refroidissement initial Air froid ventilé : exemple ressuage Eau froide/eau glacée : immersion, aspersion Glaçage : exemple poisson Refroidissement sous vide

L'air en circulation Entre 0,85 L'humidité et 0,95 THERMIQUE ODEURS Conditions D'efficacité L'air en circulation CONVECTION Ventilation Entre 0,85 et 0,95 L'humidité L'incompatibilité d'entreposage THERMIQUE ODEURS

Le conditionnement Atmosphère contrôlée O2 Atmosphère modifiée CO2 Conditions D'efficacité Le conditionnement Unités de stockage : caisses plastiques bacs sachets perforés Atmosphère contrôlée Atmosphère modifiée O2 CO2 Diminution de la biosynthèse de l’éthylène – Limitation de l’oxydation Adaptation nécessaire au cas par cas

Pas assez de froid ou froid irrégulier : destruction de texture (fonte et recristallisation) maturation excessive : fromages, fruits , légumes déclenchement de réaction enzymatiques (rupture des cellules) développement de micro-organismes par libération d’eau Trop de froid : décoloration des matières (bananes noires) texture dégradée (fruits durs non mûris) absence de maturation (fromages crayeux) dessication des matières (poisson surgelé)

les pommes de terre Les pommes de terre sont généralement conservées dans des caisses-palettes d’une tonne environ, ce qui leur évite d’être écrasées et permet une meilleure gestion des déstockages pour les ventes au détail. La température (de 6 à 8 °C) est contrôlée, ainsi que l'humidité ambiante. Les bâtiments sont ventilés grâce à des systèmes de régulation électroniques.

La banane Elle ne mûrit que si sa respiration s’intensifie brusquement Mûrissement naturel sur l’arbre : émission de gaz éthylène entraine déclenchement processus de transformation de l’amidon en sucres destruction de la chlorophylle de la peau  la banane devient jaune et sucrée Application d’ une température de 13 à 15 °C = blocage du processus de production d’éthylène  Déclenchement à la demande du mûrissage par injection d’éthylène dans l’atmosphère de stockage = naissance des mûrisseries industrielles

La banane En dessous de 12 °C la banane noircit Au dessus de 15 °C le mûrissement naturel s’engage Le commerce de la banane est à l’origine de nombreuses améliorations de la gestion du froid industriel positif : entrepôts de stockage bateaux de transport entrepôts de mûrissage De nombreux fruits et légumes peuvent être « mûris » comme la banane ce sont des produits climactériques

Fruits climactériques (mûrissent hors plant) Fruits non climactériques (mûrissent sur plant) Abricot Ananas Avocat Cerise Banane Citron Figue Concombre Goyave Fraise Kiwi Litchi Mangue Mandarine Melon Myrtille Nectarine Olive Pêche Orange Poire Pamplemousse Pomme Pastèque Tomate Raisin  POURQUOI  Février 2006

Conservation des fruits et légumes réfrigérés Denrées entreposées Température (o C) Durée d’entreposage Carottes – 1/+ 1 4 mois Haricots verts + 2 3 à 4 semaines Oignons – 3/0 6 à 8 mois Tomates mûres 0/+ 1 10/14 jours Abricots 4 à 6 semaines Bananes + 11,5 3 semaines Cerises Pêches Pommes – 1/+ 3 3 à 10 mois © Techniques de l’Ingénieur, BE 9 755

Les poissons Frais : conservé dans la glace fondante Le colin d'Alaska (Theragra Chalcogramma) Frais : conservé dans la glace fondante l'altération de la chair de poisson se produit vite même à basse température. La présence d'une flore microbienne psychrotrophe et un arsenal enzymatique actif à basse température provoquent une dégradation protéolytique, Le saumon (Salmo salar) Le cabillaud (Gadus Morhua)

Conservation des poissons réfrigérés Denrées entreposées Température (o C) Durée d’entreposage Poissons réfrigérés Frais en glace 0/+ 1 5/10 jours Morue salée + 2/+ 4 12 mois © Techniques de l’Ingénieur, BE 9 755

Les viandes Maturation de la viande bovine La rigidité cadavérique ou « rigor mortis » La résolution de la « rigor mortis »  amélioration de la texture et de la tendreté apparition de propriétés organoleptiques favorables jutosité, saveur, succulence la tendreté et les qualités organoleptiques atteignent un optimum huit jours après l'abattage d'un bovin. Conditions optimales : prérefroidissement <20°C en moins de 20 heures maturation à 4°C - humidité relative 0,85 à 0,92