La pascalisation ou pasteurisation à froid

Pour commencer, il faut savoir que la conservation des aliments se fait autour de trois axes: éviter la contamination, tuer/détruire les micro-organismes et bloquer/minimiser leur développement. C’est la raison pour laquelle le produit est emballé dans son emballage final: empêcher le contact avec un milieu contaminé. La pascalisation en elle même détruit la plupart des micro-organismes et une conservation à froid pour maximiser l’efficacité de cette technique est recommandé.

La pascalisation se caractérise par l’application des très hautes pressions dans une durée allant de quelques secondes a plusieurs minutes (voir tableau annexe). Pouvant être désigné par les noms: pasteurisation a froid, pascalisation ou procédure a hautes pression (High Pressure Processing en anglais). Ce type de conservation n’est pas très répandu dans le monde, excepté le japon qui se sert de cette technique pour de nombreux produits tels que viandes, poissons, jus de fruits depuis des dizaines d’années (année 1990 pour être précis avec la marque Meidi-Ya)

la pascalisation consiste simplement à comprimer sous très forte pression un produit afin de détruire les micro-organismes qui sont dessus. L’un des seuls défauts qu’elle rencontre est qu’elle ne stérilise pas parfaitement le produit car la plupart des spores sont résistantes à ces hautes pressions.

Cette technique à pour avantage d’être globalement aussi efficace que son procédé analogue, la pasteurisation. Pour autant, son efficacité peut être amélioré par l’acidité (un PH très faible) et par les hautes températures. Malgré tout, généralement, la plupart des micro-organismes résistants aux hautes températures résistent aux hautes pressions et inversement. Ces deux techniques détruisent toute les deux un grand nombre de micro-organismes mais la pascalisation est beaucoup plus chère à réaliser, ce qui pourrait être un frein pour son développement. Faire monter à d’aussi fortes pression l’eau se trouvant dans l’enceinte de la machine est très cher énergétiquement. L’eau a une telle pression (+ de 4000 bars) peut couper sans problème de l’acier. Il est aussi essentiel pour en maximiser l’efficacité afin de réduire la prolifération des bactéries de conserver les produits au froid. Son manque de rapidité de production est une autre cause des réticences dans son développement.

La pascalisation s’effectue en deux étapes pour répondre au mieux à ce problème qu’est la conservation des aliments. Elle est essentiellement utilisé pour prolonger la durée de vie de divers aliment sans pour autant être la seule utilité. Elle sert notamment lors de la préparation d’une confiture à une préparation plus rapide tout en conservant le goût du fruit frais – c’est un effet de confisage accéléré – ou encore si l’on souhaite modifier la texture d’un yaourt ou d’un fromage

Prenons pour exemple un jambon cuit pasteurisé avec une flore microbienne moyenne: prenons 3.10^5 UFC/g; (Unités Formant des Colonies). Il est donc déjà pasteurisé. Si ensuite on lui fait un traitement de pascalisation à 300 MPa pendant 10 minutes à température ambiante, le produit restera consommable 2 mois au lieu de 3 semaines. Cette date peut être encore repoussé en utilisant de plus fortes pressions. Ici, nous ne sommes pas obligés de faire le processus 2 fois parce que la pasteurisation a très forte température détruit les spores. Tout comme l’acide qui a pour effet de détruire les spores. pour plus d’illustrations, regardez le tableau en annexe en considérant que la flore microbienne est normal (produit sans traitement initial).

Notre produit, comme dit plus tôt,est traité dans son emballage final (qui doit être flexible afin de ne pas être détruit par les hautes pressions). Je ne sais pas si l’emballage doit être sous vide ou non, je pense puisque l’emballage risquerait d’exploser sous d’aussi fortes pressions.
Concrètement, la pression est appliqué à l’aide d’une pompe à haute pression permettant d’acheminer l’eau et la compresser afin de la faire monter à la pression voulu. La pressions s’exerce le plus souvent avec de l’eau, ce qui donne le nom « hautes pressions hydrostatiques ». La pression appliqué étant en tout point de même force de toute direction, elle est dit isostatique.

Son équipement est composé de:

• d’une enceinte résistante à la pression,
• d’un circuit « hautes pressions »
• d’une pompe externe de compression du fluide
• d’une unité de commande
• d’un dispositif de chauffage ou de refroidissement.

Il faut aussi savoir que plus le produit sera sucré et plus il sera difficile à pascaliser ( C’est un simple constat, il n’y a pas de réel ordre de grandeur.). Néanmoins, il s’avère que des produits sucrés favorisent le développement des levures (un type de spores détruit par les hautes pressions). Les levures prenant la place d’autres spores, la qualité de la pascalisation n’en est qu’amélioré.

Attelons nous désormais à une description plus précise des effets sur les micro-organismes

Le but est de maximiser son efficacité. Bien qu’il soit possible de simplement augmenter les pressions, de trop fortes pression peuvent au contraire faciliter le développement de certains micro-organismes. Il faut donc éviter de s’approcher de pressions d’environ 1 GPa. Dans des conditions optimales, ou combiné a d’autres techniques, elle présente l’avantage de réduire en général la flore microbienne d’un minimum de 10^5 UFC/g.
Cette technique peut avoir un effet positif comme négatif sur les enzymes présentes. Elle peut aussi bien désactiver les enzymes des micro-organismes présents tout comme les activer sous une pression trop forte. Elle a aussi pour effet sur les protéines de modifier leur structure tertiaire ainsi que de détruire leur structure quaternaire. La structure tertiaire n’est pas toujours modifié, et c’est ce qui fait que la pascalisation n’est pas parfaite. La structure tertiaire d’une protéine est le repliement de sa chaîne polypeptidique dans l’espace ( la chaîne polypeptidique est composé d’un enchaînement de groupe de trois nucléotides afin de former diverses combinaisons formant les divers acides aminés ) . La pascalisation ne modifie pas toutes les protéines: les vitamines C par exemple sont conservés.

Différentes études ont montrés que les hautes pressions peuvent détruire la plupart des micro-organismes, selon certains facteurs:

• l’amplitude de la pression
• son temps d’application
• son mode d’application (continu ou fragmenté)
• le pH du milieu
• le type de micro-organismes présents
• la température du traitement (positive ou négative, élevé, moyenne ou basse)

le calcul de son efficacité se fait grâce a la formule de la cinétique de destruction:
Log (N) = Log (N0) – (t/D10)
log: logarithme
N: nombre initial de micro-organismes
N: nombre de micro-organismes survivant a la pascalisation
t: temps du traitement
D10: temps nécessaire pour une pression donné pour réduire de 90% le nombre des micro-organismes présents

les formes les plus résistantes aux hautes pressions sont les spores et bactéries à Gram positif, qui sont plus résistantes que celles à Gram négatif. Une bactérie à Gram positif a une paroi plus épaisse que celles à Gram négatif

Une grande partie des bactéries est détruite ou complètement inactivé par les hautes pressions à plus de 400 MPa. Comme nous l’avons vu, il ne faut par contre pas aller au dessus de 1GPa étant donné que certaines bactéries y sont résistantes. Il est tout de même possible de retarder leur prolifération en induisant la germination des spores lors d’une première étape pour ensuite détruire ces germes a de plus hautes pressions.

Bien sûr la pascalisation suis quelques règles:

• La législation européenne considérait initialement, les hautes pressions comme relevant du règlement CE Novel Food 258/97 voir http://www.anses.fr/index.htm) , qui obligent à constituer un dossier européen d’évaluation de l’impact du procédé sur la valeur nutritive, le métabolisme ou la teneur en substances indésirables de l’aliment traité.
• Etant donné que le traitement par pression hydrostatique d’aliments emballés est largement utilisé en Europe et se basant la littérature scientifique, l’ANSES a émis plusieurs avis qui tendent à ne pas classifier l’utilisation des hautes pressions parmi les procédés Novel Food, ce qui exonère, jusqu’à présent, les industriels de la constitution et de la validation
• d’un dossier d’autorisation européen, du moins pour des barèmes de pression appliquée de 500 à 600 MPa pendant 3 à 5 minutes avec une eau refroidie ou à température ambiante .

Ce sont donc les autorités françaises (la Direction Générale Concurrence Consommation Répression Fraude) qui permettent, produit par produit, l’utilisation des hautes pressions, sans forcément procéder à une saisine de l’ANSES (agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation de l’environnement et du travail). L’ANSES documente et valide les aspects biochimiques, nutritionnels et microbiologiques, du traitement par hautes pressions. En revanche, l’ANSES recommande de procéder à des essais des composants des emballages et de surveiller la genèse éventuelle de composés néoformés (ne pas créer de nouveaux micro-organismes résistent aux hautes pressions par exemple). Ces deux aspects devront être particulièrement documentés par les industriels qui souhaiteraient adopter un processus comprenant un traitement par hautes pressions.

Pour conclure

Nous pouvons pour conclure, dire que la pascalisation est surtout intéressant pour certains types de produits. Même si sont utilisation peut se faire sur tout type de produit et être un bon remplaçant ou complément de la pasteurisation. En effet, les produits acides et sucrés empêchent la prolifération des spores et sont donc à favoriser. Elle permet aussi de créer de nouveaux types de produits: . Le développement de cette technique dépendra surtout des attendus du consommateur, comme tout dans le domaine de l’agroalimentaire

Annexe

• Les différentes notations utilisés:
• Pa: pascal, s’exprime en Newton / mètre²
• G: giga (10^9)
• g: gramme
• M: méga
• 1 bar: pression atmosphérique normal au niveau de la mer, 10 bars est environ égal à 1MPa

Les hautes pressions sont essentiellement employées pour traiter des produits ultra-frais. Ce procédé est réparti de la façon suivante au sein des différents secteurs :Source : N.C. Hyperbaric

-Fruits & légumes: 33%
-Produits à base de viande: 27%
-Produits de la mer: 17%
-jus & boissons: 9%
-Autres :14%

Répartition de l’utilisation des hautes pressions au sein des différents secteurs de l’ultra-frais

voici les sources qui ont servis à écrire cet article:

1. AMROUCHE, L’application des Hautes Pressions ou Pascalisation
   http://genie-alimentaire.com/spip.php?article112
2. Andréas MOLTER, Christophe LEVRAT, Gauthier HEYOB, Conservalis, le site de la conservation des aliments
   https://sites.google.com/site/conservalis
3. Yoann Boudet, Agroalimentaire … simplement
   http://agroalimentaire-simplement.e-monsite.com/pages/genie-alimentaire/pascalisation.html
4. Gouvernement français, conservation des aliments: toutes les techniques, https://www.economie.gouv.fr/dgccrf/Publications/Vie-pratique/Fiches-pratiques/Conservation-des-aliments