Microbiologie Alimentaire (Cours)

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  • Polytech Montpellier STIA4 Cours de Microbiologie page 0

    Universit Montpellier II Sciences et Techniques du Languedoc

    MICROBIOLOGIE ALIMENTAIRE

    I - Les relations microorganismes / aliments / consommateurs II - Les maladies microbiennes lies la consommation daliments III - Les agents antimicrobiens

    Professeur Jean-Louis CUQ

    Dpartement

    Sciences et Technologies des Industries Alimentaires

    4me anne

    Septembre 2007

  • Microbiologie alimentaire - STIA 2 page 1

    I - LES RELATIONS ALIMENTS - MICROORGANISMES - CONSOMMATEURS

    I - INTRODUCTION

    Un des effets les mieux connus des microorganismes contaminants de nos aliments est la dgradation de la qualit. Cette qualit de nos produits alimentaires peut, au plan microbiologique, tre dfinie de 2 faons :

    I - 1. La qualit marchande concerne essentiellement les caractristiques organoleptiques et se traduit par un attrait ou une rpugnance par les consommateurs. Ses incidences conomiques sont dterminantes pour lindustrie alimentaire. Les caractristiques nutritionnelles et technologiques de laliment contribuent cette qualit.

    Tous nos aliments peuvent tre le sige de prolifration microbienne, prolifration dautant plus varie que le produit est riche en lments nutritifs et plac dans des conditions favorables la croissance microbienne. Ainsi la plupart de nos aliments (non soumis des traitements antimicrobiens) ont des charges microbiennes comprises entre 104et 106/g. Au cours de cette prolifration des modifications daspect (couleur, limon), de texture, de flaveur (odeur et saveur) apparaissent. Les microorganismes les plus souvent rencontrs appartiennent aux genres Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Alcaligenes, Aspergillus, Rhizopus, Clostridium sporogenes et Flavobacterium, et les modifications quils engendrent sont le plus souvent dfavorables (odeur putride, limon, rancissement, liqufaction etc...). Parfois cette prolifration est souhaite (bire, vin, yaourt, beurre, fromage, saucisson, choucroute, anchois, nuoc-nam etc...) : il sagit alors de fermentations contrles, de biotransformations, de production de biomasse.

    I - 2. La qualit hyginique.

    Linnocuit dun aliment correspond une qualit seuil et la norme zro dfaut doit tre atteinte pour certains systmes aliment-microorganisme en particulier partir du moment o la prsence du microorganisme dans le produit risque davoir une incidence dfavorable et parfois trs grave sur la sant du consommateur.

    Il nen reste pas moins vrai quactuellement les maladies microbiennes dorigine alimentaire sont des affections la mode dont chacun dentre nous peut tre la victime. Gnralement les symptmes ressentis sont qualifis de crise de foie et ont une localisation gastro-intestinale.

    Lvolution du mode de vie caractris par un passage de la cuisine familiale la restauration collective, un recours des aliments prpars lavance hors du domicile, lapparition de produits nouveaux (100 aliments en 1900, plus de 10 000 en 1999, combinaisons de constituants de matires premires) ont entran une augmentation des risques. Les accidents affectent souvent un nombre lev dindividus et sont amplifis et souvent mal comments par les mdias. Toutefois, tendre vers la consommation daliments striles est probablement trs dfavorable pour lhumain qui deviendrait plus sensible aux maladies sil nest pas continuellement en contact avec un certain nombre de germes pathognes. En effet ces germes induisent et stimulent des mcanismes de dfense. Ainsi quand des europens ou des amricains voyagent hors de leurs frontires, ils contractent des maladies pour lesquelles les populations des pays visits sont immunises (tourista). Dans son approche actuelle, la microbiologie alimentaire apparat au premier abord comme une dmarche simpliste. En effet, vrifier la conformit des critres microbiologiques par ltude de groupes mal dfinis au plan taxonomique comme la flore arobie msophile, les coliformes, les anarobies sulfito-

  • Microbiologie alimentaire - STIA 2 page 2

    rducteurs est une opration apparemment facile effectuer. Or, il nen est rien car il est ncessaire que ces techniques soient codifiables, standardisables (universalit), peu coteuses, rapides et sensibles quand il sagira de rechercher un petit nombre de germes noys dans un environnement bactrien abondant.

    Les maladies lies la consommation daliments cotent cher aux tats (soins - arrt de travail) qui ont, pour la plupart, dvelopp des systmes de protection des consommateurs (inspection, contrle et normes). Ainsi depuis 1992, des normes europennes sont mises en place pour prvenir de telles maladies. Malgr cela, il semble que depuis 1940 le nombre de ces maladies nait pas diminu. Si ce contrle peut localiser un problme, il est vident que cest la gestion dun produit qui le prviendra (qualit des matires premires et de leur environnement, ducation des employs de lindustrie, de la distribution, des restaurateurs, des cuisiniers domestiques, etc...).

    II - ROLE ET SIGNIFICATION DES MICROORGANISMES DANS LES ALIMENTS

    Les aliments sont dorigine vgtale et/ou animale: la flore normalement associe aux plantes et aux animaux est donc potentiellement prsente. De plus, un apport microbien exogne est souvent invitable (environnement, contact, manipulations, etc...).

    II - 1. Sources primaires de microorganismes

    II - 1 - 1. Sol et eau

    bactries : Achromabacter, Enterobacter , Alcaligenes, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Micrococcus, Proteus, Pseudomonas, Serratia, Sarcina, Streptomyces , etc.. moisissures : Aspergillus; Rhizopus, Penicillium, Trichothecium, Bothrytis, Fusarium etc... levures : Saccharomyces , Rhodotorula , Torula etc. souvent associes aux plantes donc dans le sol.

    AIR

    SOL EAU

    PLANTES ET PRODUITS DERIVES

    ANIMAUX ET PRODUITS DERIVES

    FECES

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    II - 1 - 2. Plantes et produits drivs

    Le sol et leau sont les sources primaires des microorganismes des plantes (cf. ci-dessus) avec en plus des flores spcifiques : bactries :Acetobacter, Enterobacter, Erwinia, Flavobacterium, Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Paracolobactrum , etc. moisissures :genres responsables de dgradations des fruits et vgtaux levures :Saccharomyces, Rhodotorula, Torula, etc...

    II - 1 - 3. Animaux et produits drivs

    Le tractus intestinal de lhomme ou des animaux contient jusqu 1011 germes par g (gros intestin) : parmi les bactries les plus frquentes: Bifidobacterium (Lactobacillus bifidus), Bacterodes, Escherichia, Proteus, Salmonella, Shigella, Staphylococcus, Streptococcus, Clostridium, Paracolobactrum, Pseudomonas. Parmi les levures Candida , etc... Les moisissures ne sont pas transmises par foie fcale. A partir du tractus digestif ces microorganismes se retrouvent souvent dans les eaux et le sol partir desquels ils contaminent les plantes . Rappelons que la charge microbienne totale dun homme sain est voisine de 1017 1019. La flore microbienne de la peau des animaux ou de la peau des manipulateurs (mains surtout) est fonction de lenvironnement (sol, poussire, air, eau etc.) et de lhygine .Les charges microbiennes atteignent facilement des valeurs comprises entre 104 et 106 par cm2. Gaffkya, Sarcina, Staphylococcus sont des htes frquents de la main, du nez et de la bouche. Les cheveux sont de vritables filtres air et leur flore dominante est donc celle de lair et des poussires. Si les conditions dhygine sont mal respectes, des microorganismes dorigine intestinale sont susceptibles dtre introduits dans nos aliments. La contamination des vtements et ustensiles est fonction de lenvironnement et des modes de contact.

    II - 1 - 4. Air et poussire

    La plupart des bactries et des moisissures et de trs nombreuses levures y sont prsentes. Bactries : Bacillus, Sarcina, Micrococcus sont frquentes car rsistantes aux bassesHR Moisissures : Torulopsis , etc.

    II - 1 - 5. Produits ferments

    Le dveloppement contrl dun ou plusieurs microorganismes dans une matire premire donne dorigine animale (lait, viande) ou vgtale (choux, jus de fruit) permet dobtenir des produits dont les proprits physico-chimiques sont modifies (texture, got, couleur, odeur, pH, etc). De nombreux produits traditionnels sont obtenus aprs fermentation, la charge microbienne rsiduelle tant trs grande (lait ferment) ou relativement faible (boissons fermentes). Produits traditionnels: laits ferments, fromages, charcuterie, choucroute, boissons fermentes Bactries : Lactobacillus, Streptococcus, Acetobacter Levures : Saccharomyces et moisissures : Penicillium , Aspergillus dans les phnomnes de succession de flores.

    II - 1 - 6. Microorganismes aliments

    Il sagit de microorganismes cultivs le plus souvent sur des substrats issus de lindustrie ptro-chimique (Candida, Pseudomonas, Spirulina , etc..). Rappelons que Saccharomyces cerevisi est communment consomm sous forme sche.

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    II - 2. Altrations microbiennes des aliments

    II - 2 - 1. Contamination naturelle suivie soit de la mort, de la survie ou de la prolifration des germes.

    La charge microbienne normale de la plupart de nos aliments est de lordre de 104/g. Il y a mort quand les microorganismes ne trouvent pas dans laliment les conditions ncessaires leur croissance (composition, conditions dentreposage, traitements antimicrob