Science alimentaire : Conservation et sécurité pour un public mondial

Assurer l'accès à une alimentation saine et nutritive est un défi mondial fondamental. La science alimentaire joue un rôle crucial pour relever ce défi, en particulier dans les domaines de la conservation et de la sécurité alimentaire. Cet article explorera les principes scientifiques et les avancées technologiques qui sous-tendent les pratiques modernes de conservation et de sécurité alimentaire, en examinant leur impact sur la sécurité alimentaire mondiale et la santé publique.

Comprendre la détérioration des aliments : une perspective mondiale

La détérioration des aliments est le processus par lequel les aliments deviennent impropres à la consommation. Cela peut être dû à divers facteurs, notamment :

• Croissance microbienne : Les bactéries, les levures et les moisissures peuvent proliférer dans les aliments, entraînant des changements indésirables de goût, de texture et d'odeur. Salmonella, E. coli et Listeria sont des exemples de bactéries pathogènes qui peuvent causer des maladies d'origine alimentaire.
• Réactions enzymatiques : Les enzymes naturellement présentes dans les aliments peuvent catalyser des réactions qui provoquent la détérioration, comme le brunissement des fruits et légumes ou le rancissement des graisses.
• Réactions chimiques : L'oxydation, l'hydrolyse et d'autres réactions chimiques peuvent dégrader la qualité des aliments.
• Dommages physiques : Les meurtrissures, l'écrasement ou d'autres dommages physiques peuvent accélérer la détérioration.
• Infestation : Les insectes et les rongeurs peuvent contaminer et endommager les aliments.

Le taux de détérioration des aliments est influencé par plusieurs facteurs, notamment la température, l'humidité, le pH et la disponibilité de l'oxygène et des nutriments. Les différentes régions du monde connaissent des niveaux de détérioration variables en raison des différences climatiques et des limitations d'infrastructure. Par exemple, dans les régions tropicales à forte humidité et température, la détérioration des aliments se produit plus rapidement que dans les climats plus froids et plus secs.

Exemple : Dans de nombreuses régions d'Afrique subsaharienne, les pertes après récolte dues à la détérioration sont importantes, affectant la sécurité alimentaire et les moyens de subsistance. L'amélioration des techniques de conservation est cruciale dans ces régions.

Principes de la conservation des aliments

Les méthodes de conservation des aliments visent à inhiber ou à ralentir les processus de détérioration, à prolonger la durée de conservation des aliments et à les rendre disponibles à la consommation sur de plus longues périodes. Les principaux principes de la conservation des aliments comprennent :

• Inhibition de la croissance microbienne : Ceci peut être réalisé en contrôlant les facteurs qui favorisent la croissance microbienne, tels que la température, l'activité de l'eau et le pH.
• Inactivation des enzymes : Un traitement thermique, tel que le blanchiment, peut inactiver les enzymes responsables de la détérioration.
• Prévention des réactions chimiques : Les antioxydants peuvent être utilisés pour prévenir l'oxydation, et l'emballage sous atmosphère modifiée peut réduire le taux d'autres réactions chimiques.

Techniques courantes de conservation des aliments : un aperçu mondial

De nombreuses techniques de conservation des aliments ont été développées et affinées au fil des siècles. Ces techniques varient en efficacité, en coût et en adéquation pour différents types d'aliments. Voici un aperçu mondial de certaines des méthodes les plus courantes :

Traitement thermique

Le traitement thermique consiste à utiliser la chaleur pour tuer les micro-organismes et inactiver les enzymes. Les méthodes courantes de traitement thermique comprennent :

• Pasteurisation : Chauffer les aliments à une température spécifique pendant une durée spécifique pour tuer les micro-organismes pathogènes tout en préservant la valeur nutritionnelle et la saveur. Le lait, les jus et la bière sont couramment pasteurisés. Exemple : la pasteurisation à ultra-haute température (UHT) permet au lait d'être conservé à température ambiante pendant de longues périodes.
• Stérilisation : Chauffer les aliments à une température élevée pour tuer tous les micro-organismes, y compris les spores. Les aliments en conserve sont généralement stérilisés.
• Blanchiment : Un traitement thermique doux utilisé pour inactiver les enzymes des fruits et légumes avant la congélation ou le séchage.

Refroidissement et congélation

L'abaissement de la température des aliments ralentit la croissance microbienne et les réactions enzymatiques. Les méthodes courantes de refroidissement et de congélation comprennent :

• Réfrigération : Conserver les aliments à des températures comprises entre 0°C et 4°C pour ralentir la détérioration.
• Congélation : Conserver les aliments à des températures inférieures à -18°C pour arrêter la croissance microbienne et les réactions enzymatiques. La congélation peut prolonger considérablement la durée de conservation des aliments. Exemple : la surgélation est utilisée pour congeler rapidement les fruits et légumes, préservant leur texture et leur saveur.

Séchage

L'élimination de l'eau des aliments inhibe la croissance microbienne et les réactions enzymatiques. Les méthodes courantes de séchage comprennent :

• Séchage au soleil : Une méthode traditionnelle de séchage des aliments en les exposant au soleil.
• Séchage à l'air : Séchage des aliments en faisant circuler de l'air chaud autour d'eux.
• Lyophilisation : Élimination de l'eau des aliments congelés sous vide. Cette méthode préserve mieux la texture et la saveur des aliments que d'autres méthodes de séchage. Exemple : le café lyophilisé est un produit populaire dans le monde entier.
• Séchage par atomisation : Atomisation d'aliments liquides dans un courant d'air chaud, produisant une poudre. Exemple : le lait en poudre est produit par séchage par atomisation.

Fermentation

La fermentation consiste à utiliser des micro-organismes pour convertir les glucides en acides, alcools ou gaz. Ce processus peut inhiber la croissance des micro-organismes de détérioration et améliorer la saveur et la texture des aliments. Exemples : le yaourt, le fromage, le kimchi, la choucroute et la bière sont tous des produits de fermentation.

Conservation au vinaigre (Pickling)

La conservation au vinaigre consiste à conserver les aliments dans une solution acide, telle que du vinaigre ou de la saumure. L'acidité inhibe la croissance des micro-organismes de détérioration. Exemples : les cornichons, les oignons et les poivrons marinés sont des aliments couramment conservés au vinaigre.

Salage et séchage

Le salage et séchage consiste à conserver les aliments avec du sel, du sucre, des nitrates ou des nitrites. Ces substances inhibent la croissance des micro-organismes de détérioration et peuvent également améliorer la saveur et la couleur des aliments. Exemple : les viandes salées, telles que le bacon et le jambon, sont conservées à l'aide de techniques de salage et séchage.

Irradiation

L'irradiation consiste à exposer les aliments à des rayonnements ionisants pour tuer les micro-organismes, les insectes et les parasites. L'irradiation peut également prolonger la durée de conservation des aliments. Cette méthode est strictement contrôlée pour garantir la sécurité alimentaire. Exemple : l'irradiation est utilisée pour contrôler Salmonella dans la volaille.

Emballage sous atmosphère modifiée (MAP)

L'emballage sous atmosphère modifiée (MAP) consiste à modifier l'atmosphère à l'intérieur d'un emballage pour ralentir la détérioration. Ceci peut être réalisé en réduisant la teneur en oxygène ou en augmentant la teneur en dioxyde de carbone. Exemple : le MAP est utilisé pour prolonger la durée de conservation des fruits et légumes frais et de la viande.

Emballage sous vide

L'emballage sous vide consiste à retirer l'air d'un emballage avant de le sceller. Ceci inhibe la croissance des micro-organismes aérobies et ralentit l'oxydation. Exemple : l'emballage sous vide est utilisé pour prolonger la durée de conservation du fromage et des viandes transformées.

Sécurité alimentaire : une priorité mondiale

La sécurité alimentaire est la garantie que les aliments ne causeront pas de préjudice au consommateur lorsqu'ils sont préparés et/ou consommés conformément à leur usage prévu. Les maladies d'origine alimentaire, également connues sous le nom d'intoxication alimentaire, constituent un problème majeur de santé publique dans le monde. L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) estime que les maladies d'origine alimentaire causent 420 000 décès chaque année dans le monde. Ces maladies sont causées par la consommation d'aliments contaminés par des bactéries, des virus, des parasites ou des produits chimiques.

Pathogènes d'origine alimentaire courants

• Bactéries : Salmonella, Campylobacter, E. coli, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus
• Virus : Norovirus, Hépatite A
• Parasites : Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum, Trichinella spiralis

Sources de contamination alimentaire

• Matières premières : La contamination peut survenir à la source, par exemple dans les champs agricoles ou lors de la production animale.
• Transformation : La contamination peut survenir pendant la transformation, l'emballage ou le stockage des aliments.
• Manipulation : Une mauvaise manipulation des aliments par les personnes qui les transforment ou par les consommateurs peut entraîner une contamination.
• Environnement : La contamination peut provenir de l'environnement, comme de l'eau ou du sol contaminés.

HACCP : une approche systématique de la sécurité alimentaire

L'Analyse des dangers et les points de contrôle critiques (HACCP) est une approche systématique pour identifier, évaluer et contrôler les dangers pour la sécurité alimentaire. L'HACCP est basé sur sept principes :

1. Réaliser une analyse des dangers.
2. Identifier les points de contrôle critiques (CCP).
3. Établir des limites critiques pour chaque CCP.
4. Établir des procédures de surveillance.
5. Établir des actions correctives.
6. Établir des procédures de vérification.
7. Établir des procédures de tenue de registres et de documentation.

L'HACCP est largement utilisé dans l'industrie alimentaire pour garantir la sécurité alimentaire. De nombreux pays ont mis en place des programmes HACCP obligatoires pour certains produits alimentaires.

Réglementations et normes mondiales en matière de sécurité alimentaire

Les réglementations et normes en matière de sécurité alimentaire varient considérablement dans le monde. Certaines des principales organisations internationales impliquées dans la sécurité alimentaire comprennent :

• Organisation Mondiale de la Santé (OMS) : L'OMS fournit des conseils et un soutien aux pays sur les questions de sécurité alimentaire.
• Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) : La FAO travaille à améliorer la sécurité alimentaire et la nutrition dans le monde.
• Commission du Codex Alimentarius : La Commission du Codex Alimentarius est un organisme international de normalisation alimentaire créé par l'OMS et la FAO. Les normes du Codex sont utilisées par les pays pour élaborer leurs propres réglementations en matière de sécurité alimentaire.

De nombreux pays ont leurs propres agences nationales de sécurité alimentaire chargées de réglementer la production alimentaire et d'assurer la sécurité alimentaire. Exemples : la Food and Drug Administration (FDA) aux États-Unis, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) dans l'Union européenne, et l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) au Canada.

Technologies émergentes dans la conservation et la sécurité alimentaires

Les avancées technologiques conduisent continuellement à de nouvelles méthodes améliorées de conservation et de sécurité alimentaires. Certaines technologies émergentes comprennent :

• Traitement à haute pression (HPP) : Utilisation de haute pression pour tuer les micro-organismes et inactiver les enzymes sans chaleur.
• Champs électriques pulsés (PEF) : Utilisation de brèves impulsions électriques pour tuer les micro-organismes.
• Technologie du plasma froid : Utilisation de gaz ionisé pour tuer les micro-organismes sur les surfaces alimentaires.
• Nanotechnologie : Utilisation de nanomatériaux pour les applications d'emballage et de sécurité alimentaire.
• Biocapteurs : Utilisation de molécules biologiques pour détecter les pathogènes et contaminants d'origine alimentaire.

Le rôle de l'emballage dans la conservation et la sécurité alimentaires

L'emballage joue un rôle essentiel dans la protection des aliments contre la détérioration et la contamination. Les matériaux d'emballage doivent être :

• Qualité alimentaire : Sûr pour le contact avec les aliments.
• Propriétés barrières : Fournir une barrière contre l'oxygène, l'humidité et la lumière.
• Résistant : Protéger les aliments contre les dommages physiques.
• Scellé et inviolable : Indiquer si l'emballage a été ouvert ou falsifié.

Exemples de matériaux d'emballage utilisés dans la conservation des aliments comprennent :

• Plastiques : Le polyéthylène, le polypropylène et le polyéthylène téréphtalate (PET) sont couramment utilisés pour l'emballage alimentaire.
• Métaux : L'aluminium et le fer-blanc sont utilisés pour les aliments en conserve.
• Verre : Les pots et bouteilles en verre sont utilisés pour une variété de produits alimentaires.
• Papier et carton : Le papier et le carton sont utilisés pour les aliments secs et pour l'emballage extérieur.

Responsabilités des consommateurs en matière de sécurité alimentaire

Les consommateurs jouent également un rôle essentiel en garantissant la sécurité alimentaire. Certaines responsabilités clés des consommateurs comprennent :

• Stockage approprié des aliments : Stocker les aliments à la température et à l'humidité correctes.
• Manipulation appropriée des aliments : Se laver les mains et les surfaces avant et après la manipulation des aliments.
• Cuisson appropriée : Cuire les aliments à la température interne correcte pour tuer les micro-organismes.
• Éviter la contamination croisée : Séparer les aliments crus et cuits pour éviter la contamination.
• Vérification des dates d'expiration : Jeter les aliments dont la date d'expiration est dépassée.

Aborder la sécurité alimentaire mondiale par la conservation et la sécurité

Des pratiques efficaces de conservation et de sécurité alimentaires sont essentielles pour relever le défi de la sécurité alimentaire mondiale. En réduisant la détérioration des aliments et en prévenant les maladies d'origine alimentaire, nous pouvons augmenter la disponibilité d'aliments sûrs et nutritifs pour tous.

Perspectives exploitables :

• Investir dans la recherche et le développement : Continuer à investir dans la recherche et le développement de technologies nouvelles et améliorées pour la conservation et la sécurité alimentaires.
• Renforcer la réglementation en matière de sécurité alimentaire : Renforcer la réglementation et les normes en matière de sécurité alimentaire pour garantir que les aliments sont sûrs à la consommation.
• Améliorer les pratiques de manipulation des aliments : Éduquer les personnes qui manipulent les aliments et les consommateurs sur les bonnes pratiques de manipulation.
• Réduire les pertes après récolte : Mettre en œuvre des stratégies pour réduire les pertes après récolte dues à la détérioration.
• Promouvoir une production alimentaire durable : Promouvoir des pratiques de production alimentaire durables qui minimisent l'impact environnemental.

Conclusion

La science alimentaire joue un rôle essentiel pour garantir la sécurité et la disponibilité des aliments pour une population mondiale. Comprendre les principes de la conservation et de la sécurité alimentaires, mettre en œuvre des pratiques de sécurité alimentaire efficaces et adopter les technologies émergentes sont essentiels pour relever les défis de la sécurité alimentaire mondiale et protéger la santé publique. En travaillant ensemble, les gouvernements, l'industrie et les consommateurs peuvent garantir que chacun a accès à une alimentation sûre, nutritive et abordable.