Agroalimentaire : Conserver en douceur plutôt que par des traitements de choc

Pour préserver à la fois la santé des consommateurs et le goût des produits, les industriels sont à la recherche de méthodes douces de conservation des aliments. En lice, plusieurs procédés, thermiques et athermiques, qui ont à faire la preuve de leur eff

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Agroalimentaire : Conserver en douceur plutôt que par des traitements de choc
L'impératif de sécurité alimentaire devrait-il nous priver du goût, de la texture ou des propriétés nutritionnelles de ce que nous mangeons ? A la recherche d'authenticité, les consommateurs que nous sommes réclament des méthodes plus douces, capables d'allonger les durées de vie des produits. Ces méthodes substitutives aux traitements à ultra-haute température et aux conservateurs de synthèse sont nombreuses. En développement, on trouve aussi bien des procédés thermiques qu'athermiques, sans compter la réfrigération, les additifs antimicrobiens d'origine naturelle et les emballages actifs (voir encadrés). Chacune de ces technologies a son champ d'application : stabilisation, pasteurisation ou stérilisation, selon le taux d'élimination des micro-organismes, traitement de surface ou à coeur, application à des produits liquides ou solides, ou encore aux emballages. Ces technologies ont été à l'honneur de l'édition 2000 du salon IPA, le mois dernier (voir compte rendu de salon, page 98). Parmi elles, le procédé Acti-flash, développé par la société Actini (Evian), l'Inra et EdF, a été primé. Il permet de stériliser à ultra-haute température, certes, mais surtout à ultra-haute vitesse : il suffit de 10 secondes, au lieu de quatre-vingts traditionnellement, pour chauffer le produit à 50 °C. Le procédé est fondé sur la technologie du tube à passage de courant (TPC) tubulaire : le liquide à traiter circule dans une série de tubes en Inox qui, mis sous tension, s'échauffent par effet Joule et transmettent leur chaleur au fluide. Le procédé Acti-flash se distingue des procédés TPC habituels par la vitesse de circulation (6 mètres par seconde) et la densité de flux (de 5 à 40 watts par centimètre.) Le TPC est la technologie innovante des années 90 Le TPC tubulaire est adapté aux produits humides pompables. " Le TPC est la technologie innovante des années 90. Elle a débouché sur pas mal d'industrialisations, surtout sur les ovoproduits et les jus de fruits ", indique Laurent Boucher, chargé de coordonner les activités technologiques du Centre technique de la conservation des produits agricoles (CTCPA). Le fabricant de pâtisseries surgelées Lachaise (Malemort) stérilise ainsi ses crèmes pâtissières par TPC depuis plus de deux ans. Le procédé existe aussi sous une forme à lit fluidisée pour les solides divisés ou les poudres. Le produit est convoyé dans un tube hélicoïdal vibrant chauffé par effet Joule, une technologie utilisée par exemple aux Moulins Waast (Mons-en-Pévèle). " On dénombre de 50 à 60 installations de TPC en France ", indique Pascal Terrien, chef du groupe " effet Joule " chez EdF Industries. Mais le TPC fait exception parmi les technologies douces de conservation des aliments, les autres étant encore au stade du développement. Le chauffage ohmique encore trop cher Le chauffage ohmique fait partie des plus avancées. Le produit à traiter passe entre deux électrodes soumises à une tension alternative. Il fait lui-même office de résistance, et s'échauffe par effet Joule. Contre les parois, il est ralenti et a plus de temps pour monter en température, compensant l'échauffement plus important au centre du tube. Résultat, le chauffage est homogénéisé. " Avec le chauffage ohmique, nous travaillons sur l'application la plus difficile : stériliser un produit peu acide, propice au développement des micro-organismes, avec de gros morceaux, et enchaîner avec un conditionnement aseptique ", explique Laurent Boucher, très enthousiaste quant à cette technologie qui permet de gagner plus de 100 °C par seconde. Mais, bien que polyvalent, permettant le traitement à coeur de produits liquides, visqueux et de morceaux de 3 centimètres de côté, le chauffage ohmique n'a pas encore pris pied dans l'industrie. Trop cher. Encore moins développée, la stérilisation par micro-ondes. Une onde de 2 450 mégahertz provoque l'échauffement de l'aliment, à une température fonction de la puissance, du temps d'exposition et de la capacité thermique du produit. La profondeur de pénétration des ondes diminue avec le diamètre du tube et de la teneur en eau, mais on peut aller jusqu'à un traitement à coeur. Appliquées aux plats cuisinés, les micro-ondes posent aussi la question de l'homogénéité du traitement. " Les industriels nous demandent de plus en plus de pouvoir pasteuriser dans l'emballage. Pour atténuer les phénomènes de surcuisson sur les bords de la barquette, nous avons élaboré des géométries d'emballage particulières, en passe d'être brevetées ", indique Patrick Mahé, président de Micro-ondes Energie Systèmes (Villejuif), filiale de Sidel. Enfin, les infrarouges peuvent aussi être utilisés pour décontaminer les aliments dans l'emballage, à condition que celui-ci soit transparent aux infrarouges courts, comme un film polypropylène non imprimé. Mais, à l'inverse des micro-ondes, cette technique ne permet qu'un traitement de surface. Elle est utilisée pour la pasteurisation de liquides, et est testée sur des produits en poudre. Bien que encore en développement, les traitements par chauffage sont toujours plus aboutis que les méthodes athermiques. Une terminologie d'autre part discutable, car les techniques dites athermiques provoquent souvent une élévation de température. Les hautes pressions, par exemple : soumis à une pression stérilisante de 6 000 bars, le produit peut s'échauffer de quelque 15 °C. Des méthodes pas si athermiques De même, la méthode des champs électriques pulsés flirte avec les méthodes thermiques. Le produit est plongé dans un champ électrique de 25 à 50 kilowatts par centimètre, par impulsions de quelques microsecondes et à des fréquences 2 à 50 impulsions par seconde. Plus on applique d'impulsions, meilleure est la décontamination... et plus intense est l'échauffement. Un gain d'une dizaine de degrés pour 40 impulsions a, par exemple, été mesuré lors d'un test sur la stabilisation de boissons, sur la plate-forme Agroalimentaire Innovation Recherche (Agir), à Bordeaux. En revanche, la lumière pulsée ne semble pas donner lieu à un échauffement. Placé dans une enceinte contenant huit lampes au xénon, l'aliment est soumis à des flashs de lumière blanche de trois cents microsecondes, à une fréquence de deux flashs par seconde. La technique est limitée au traitement de surface, pour la stérilisation de produits solides, d'emballages et de liquides clairs, voire opaques s'ils sont en couche de 4 millimètres d'épaisseur. " Le traitement par lumière pulsée de madeleines emballées dans un film de polyéthylène a permis d'augmenter la DLC de vingt-six jours à au moins six mois ", explique Alain Mimouni, responsable prospective et innovation, qui dirige des essais pilotes au CTCPA d'Auch. Cependant, comme les autres méthodes dites athermiques, la lumière pulsée présente de médiocres performances sur la destruction des formes sporulées des bactéries. Dans l'ensemble, ces procédés sont encore peu répandus dans l'industrie agroalimentaire. Et leur manque de maturité n'est pas seul en cause. Le coût joue, bien sûr, rôle majeur. Au palmarès des investissements, le premier prix revient aux hautes pressions, avec des installations allant de 1,5 à 10 millions de francs. Le chauffage ohmique est lui aussi encore très cher à l'investissement, de l'ordre de plusieurs millions, malgré l'entrée sur le marché de nouveaux équipementiers, comme l'italien Emmepiemme. Le poids de la réglementation Et, tandis que ces méthodes se rattrapent sur leur faible consommation électrique, le TPC (700 000 francs pour l'équipement nu) peut être gourmand en énergie. " L'investissement est celui d'un échangeur, mais le coût électrique est élevé. Il se justifie pour des produits difficiles, visqueux ou thermosensibles ", souligne Pascal Terrien. La remarque vaut d'ailleurs pour la plupart de ces technologies innovantes, comme les micro-ondes, dont les installations varient de quelques centaines de milliers à des millions de francs. " Nous nous intéressons en particulier aux produits agroalimentaires dont la valeur ajoutée est suffisante pour supporter le coût des micro-ondes, comme par exemple les fruits pur sucre pour des yaourts sur lesquels la différence de goût est valorisée ", explique Patrick Mahé. Enfin, la réglementation, qui traduit indirectement le manque de connaissances scientifiques sur l'impact sanitaire de ces technologies, limite très clairement l'industrialisation des méthodes dites athermiques. Les hautes pressions, par exemple. Bien développée au Japon et aux Etats-Unis, la méthode se limite en Europe à deux applications : des jus de fruits Pampryl, en France, et des jambons cuits Espuna, en Espagne. La directive européenne " Novel food ", qui impose depuis 1997 des études de toxicologie pour les nouveaux aliments, freine en effet le développement de nouvelles applications. " On a fait des essais au CTCPA pour évaluer les hautes pressions. Les dossiers de faisabilité technique sont dans les tiroirs des industriels et l'on attend de voir comment va évoluer la réglementation ", indique Laurent Boucher. On imagine alors la perplexité des industriels. Dans l'attente, recourir à une procédure dite de notification, qui consiste à faire agréer un produit équivalent substantiellement à un produit autorisé, peut être une solution temporaire. Le produit peut alors être mis sur le marché dès le début des démarches. Autre illustration du poids de la réglementation, le cas de l'ionisation. Cette technique, qui consiste à détruire les micro-organismes par rayons gamma émis par une source radioactive (cobalt 60) ou par des électrons accélérés émis par une source électrique, fait l'objet d'une législation tout à fait spécifique. L'entreprise chargée du traitement par rayonnements ionisants doit ainsi effectuer au moins une mesure directe de la dose absorbée par lot de fabrication traité. Une liste positive répertorie les produits pour lesquels l'ionisation est autorisée en France, et une liste européenne devrait être présentée avant la fin du mois. Enfin, l'étiquette porte obligatoirement la mention " traité par ionisation " ou " par rayonnements ionisants ". Une réglementation contraignante qui bénéficie aux micro-ondes et au TPC, vers lesquels se tournent notamment les fabricants d'ingrédients ou d'épices. Ducros, à Carpentras, utilise déjà le TPC à lit fluidisé vibré, tandis que Patrick Mahé constate, " depuis un an, une demande très forte liée à l'évolution de l'étiquetage des produits ionisés et à une forte demande dans le domaine de la qualité et de la sécurité alimentaires ". " L'obligation de mentionner l'utilisation d'ingrédients ionisés sur les étiquettes des produits en contenant va provoquer des remous ", confirme Laurent Boucher. " Les filières utilisatrices sont en train de se restructurer, alors que les technologies alternatives ne sont encore qu'émergentes et moins efficaces. " Le bain d'eau froide conserve Adéfaut de détruire les micro-organismes, le froid évite leur prolifération. Classiquement, les aliments sont congelés dans un tunnel à air, à - 35 °C, durant six heures. Tandis que, au Cemagref, à Antony, ils sont plongés dans un bain glacé. " L'immersion active les transferts de chaleur. La congélation dure seulement deux heures, et elle est moins gourmande en énergie, car la solution d'immersion n'est refroidie qu'à environ - 20 °C ", explique Jacques Guilpart, responsable de l'unité de recherche de génie des procédés frigorifiques. Mais la technique a une limite : les produits s'imprègnent des solutés du liquide d'immersion. " Testée en pilote industriel, la technique a été satisfaisante sur des produits emballés, car le sel n'entre pas ; et sur le haricot nu, car le salage ajoute au goût. Mais devoir indiquer la présence de traces de sel freine la motivation des industriels ", reconnaît Jacques Guilpart. Le Cemagref cherche donc des solutions d'immersion originales : des liquides permettant de congeler plus vite et de limiter l'imprégnation de surface, en utilisant la mince couche de glace qui se forme à la surface du produit du fait de l'intensité des échanges thermiques. Ou, à l'inverse, des solutions enrichies, par exemple, en vitamines, afin de tirer parti des échanges entre le bain et l'aliment. Les emballages font peau neuve La nature est un must en matière de conservation douce des aliments. Attirés par ses performances, les chercheurs tentent aujourd'hui de copier l'une de ses plus belles réalisations : les enveloppes de protéines des peaux de fruits et légumes. Les résultats de cette catégorie d'emballages dits " actifs " sont souvent étonnants. Aux Etats-Unis, la firme Optafood commercialise, par exemple, un spray protéique comestible pour produits pâtissiers. En quelques secondes, il dépose sur les aliments une fine couche de protéines, transparente et imperméable à l'oxygène environnant. Sans oxydation, le dépérissement des gâteaux devient alors beaucoup plus lent. Sélective vis-à-vis de certains gaz, arômes ou substances, chaque enveloppe à sa spécificité : " Le gluten de blé est utile pour sa relative sélectivité. Les protéines de gluten de maïs sont résistantes, mais un peu jaunes. On peut leur préférer des produits à base de soja, plus faciles à mettre en oeuvre ", explique Nathalie Gontard, professeur à l'Université de Montpellier-II et spécialiste des films protéiques. Pour plus de solidité, ces emballages fusionnent au sein de films bicouches avec des polymères synthétiques ou des fibres de bois. Sans toucher à leur biodégradabilité, cette opération les rend cependant un petit peu plus difficiles à avaler !

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