Microorganismes et conservation des aliments
Lucas oublie un pot de lait sur la table de la cuisine. Le lendemain, le lait est aigre. Pourtant, le même lait gardé au réfrigérateur reste bon plusieurs jours. Qui a abîmé le lait, et pourquoi le froid change-t-il tout ?
Les microorganismes, des êtres vivants minuscules
Un microorganisme est un être vivant trop petit pour être vu à l'œil nu : on l'observe au microscope. La plupart sont formés d'une seule cellule (ils sont unicellulaires) ; certaines moisissures sont formées de plusieurs cellules (pluricellulaires).
On distingue surtout :
-
les bactéries ;
-
les levures, qui sont des champignons microscopiques ;
-
les moisissures, des champignons qui forment des filaments visibles quand ils sont nombreux.
Les microorganismes sont partout : dans l'air, dans le sol, sur nos mains et dans les aliments. Comme tous les êtres vivants, ils se nourrissent et se multiplient. Ils ont besoin d'aliments, d'eau et d'une température convenable.
Citer deux aliments produits grâce à des microorganismes (levures ou bactéries).
Citer deux aliments produits grâce à des microorganismes (levures ou bactéries).
Des microorganismes utiles : les fermentations
Certains microorganismes sont utilisés pour fabriquer des aliments. Ils transforment la matière des aliments : c'est une fermentation.
-
Pain : les levures de la pâte consomment des sucres et produisent du dioxyde de carbone (un gaz). Les bulles de gaz font lever la pâte, qui gonfle. La chaleur du four tue les levures et durcit la mie.
-
Yaourt : des bactéries ajoutées au lait chauffé vers 42 °C le transforment. Le lait devient plus acide, plus épais et change de goût.
-
Fromage : des bactéries et des moisissures transforment le lait en fromage (texture, goût et odeur).
Indiquer le rôle des levures dans la fabrication du pain.
Indiquer le rôle des levures dans la fabrication du pain.
Pour fabriquer des yaourts, on ajoute des bactéries au lait, puis on maintient le mélange à 42 °C pendant 8 h. a) Calculer la durée en minutes. b) Indiquer pourquoi la…
Pour fabriquer des yaourts, on ajoute des bactéries au lait, puis on maintient le mélange à 42 °C pendant 8 h.
- a) Calculer la durée en minutes.
- b) Indiquer pourquoi la température est maintenue constante.
- c) Citer une transformation du lait obtenue (goût, texture).
Des microorganismes gênants : l'altération
D'autres microorganismes se développent dans les aliments et les altèrent : le lait devient aigre, le pain moisit, la viande se gâte. Certains peuvent aussi provoquer des intoxications alimentaires (maux de ventre, vomissements).
L'altération vient donc de la multiplication des microorganismes déjà présents dans l'aliment ou arrivés depuis l'air, les mains ou les ustensiles.
Leur développement dépend surtout de la température.
| Température | Effet sur les microorganismes |
|---|---|
| Basse (0 à 4 °C) | Multiplication fortement ralentie ; les microorganismes ne sont pas détruits |
| Fraîche (4 à 20 °C) | Multiplication ralentie, de plus en plus rapide quand la température monte |
| Tiède (20 à 40 °C) | Multiplication rapide |
| Élevée (40 à 70 °C) | Multiplication ralentie, puis arrêtée ; beaucoup de microorganismes sont détruits (les levures du pain vers 50 à 60 °C) |
| Très élevée (70 °C et plus) | Destruction rapide des microorganismes |
Exemple de données : une pâte à 25 °C double de volume en 2 h, et à 4 °C en 12 h. Le froid ralentit les levures. La durée supplémentaire est $12\ \text{h} - 2\ \text{h} = 10\ \text{h}$.
Pour faire du pain, un boulanger place la pâte à 25 °C. La pâte double de volume en 2 h. À 4 °C, elle double en 12 h. a) Calculer la durée supplémentaire à 4 °C. b)…
Pour faire du pain, un boulanger place la pâte à 25 °C. La pâte double de volume en 2 h. À 4 °C, elle double en 12 h.
- a) Calculer la durée supplémentaire à 4 °C.
- b) Indiquer l'effet d'une basse température sur l'activité des levures.
- c) Expliquer pourquoi on ne place pas la pâte à 70 °C.
Du lait est conservé à trois températures : 4 °C : 5 jours avant d'être aigre ; 20 °C : 1 jour ; 37 °C : 6 heures. a) Calculer le rapport de durée entre 4 °C et 20 °C.…
Du lait est conservé à trois températures :
-
4 °C : 5 jours avant d'être aigre ;
-
20 °C : 1 jour ;
-
37 °C : 6 heures.
- a) Calculer le rapport de durée entre 4 °C et 20 °C.
- b) Expliquer pourquoi le réfrigérateur ralentit l'altération du lait.
- c) Indiquer l'origine de l'altération.
Un élève conçoit une expérience : quatre tubes contenant de la pâte à pain (préparée avec de la levure de boulanger) sont placés à 5 °C, 20 °C, 35 °C et 80 °C. Il mesure…
Un élève conçoit une expérience : quatre tubes contenant de la pâte à pain (préparée avec de la levure de boulanger) sont placés à 5 °C, 20 °C, 35 °C et 80 °C. Il mesure la hauteur de la pâte après 1 h : 1 cm, 3 cm, 6 cm, 0 cm.
- a) Décrire avec des mots la tendance observée.
- b) Interpréter le résultat à 80 °C.
- c) Indiquer au moins deux conditions à garder identiques pour que l'expérience soit valable.
Conserver les aliments
Conserver un aliment, c'est limiter le développement des microorganismes pour éviter l'altération et les risques pour la santé.
| Méthode | Principe | Exemple |
|---|---|---|
| Conservation au froid | Le froid ralentit la multiplication | Réfrigérateur (moins de 4 °C pour les produits très frais), congélateur (−18 °C) |
| Chauffage et stérilisation | La boîte est fermée hermétiquement puis chauffée à plus de 100 °C, ce qui détruit les microorganismes | Conserves, bocaux |
| Salaison | Le sel retire l'eau de l'aliment : les microorganismes ne peuvent plus se multiplier | Jambon sec, poisson salé |
| Séchage | Sans eau, pas de multiplication | Fruits secs |
Chaque méthode a ses limites. Le froid doit être continu : c'est la chaîne du froid, de l'usine jusqu'à ton réfrigérateur. La stérilisation change parfois le goût et la texture. La salaison rend l'aliment très salé.
Un capteur de température peut enregistrer la température d'un frigo au cours du temps. Si elle dépasse la limite, on peut agir : déplacer ou jeter les produits, réparer le frigo. Un capteur peut aussi suivre la température d'une pâte ou d'un yaourt pendant la fermentation : on mesure son évolution au cours du temps et on repère l'instant où elle sort de la valeur voulue. D'autres capteurs mesurent l'acidité du lait qui devient yaourt : elle augmente au fil des heures.
Pour fabriquer un yaourt, on maintient la température constante (environ 42 °C) : si elle baisse, les bactéries se multiplient trop lentement ; si elle monte trop, elles sont détruites.
Pour comparer l'effet d'un facteur dans une expérience, on ne change qu'une seule variable à la fois (ici la température) et on garde identiques toutes les autres (même pâte, même quantité, même durée, mêmes récipients). Sinon, on ne peut pas savoir ce qui a causé la différence.
Citer trois modes de conservation des aliments et indiquer pour chacun un exemple.
Citer trois modes de conservation des aliments et indiquer pour chacun un exemple.
Comparer deux méthodes : la salaison du jambon sec (sel) et la stérilisation d'une boîte de conserve (chauffage à plus de 100 °C, hermétique). a) Expliquer pour chacune…
Comparer deux méthodes : la salaison du jambon sec (sel) et la stérilisation d'une boîte de conserve (chauffage à plus de 100 °C, hermétique).
- a) Expliquer pour chacune comment elle empêche le développement des microorganismes.
- b) Indiquer un avantage et une limite de chacune.
- c) Expliquer pourquoi une conserve bombée ne doit pas être consommée.
Un restaurateur doit respecter la chaîne du froid : un produit frais doit rester à moins de 4 °C. Un capteur enregistre : 3 °C à 8 h, 3 °C à 10 h, 7 °C à 12 h, 9 °C à 14…
Un restaurateur doit respecter la chaîne du froid : un produit frais doit rester à moins de 4 °C. Un capteur enregistre : 3 °C à 8 h, 3 °C à 10 h, 7 °C à 12 h, 9 °C à 14 h.
- a) Indiquer à quel relevé (à quelle heure) la limite est constatée dépassée pour la première fois.
- b) Expliquer pourquoi le dépassement est un risque sanitaire.
- c) Proposer deux actions correctives et indiquer le rôle du capteur.
Retour au début : le lait de Lucas a été abîmé par des bactéries qui se sont multipliées à la température de la cuisine. Au réfrigérateur, le froid ralentit leur multiplication.