ALIMENTATION (Aliments) Technologies de production et de conservation

Les technologies agroalimentaires concernent les différentes opérations effectuées sur des produits agricoles, après leur récolte, en vue de l'obtention d'aliments. Ces matières premières agricoles – qui sont souvent instables, non sûres, de caractéristiques variables et de faible qualité nutritionnelle – sont ainsi transformées en denrées alimentaires sûres, plus stables et de bonne valeur nutritionnelle. Différents procédés sont mis en œuvre ; leur choix est fonction des caractéristiques des éléments constitutifs de l'aliment et des objectifs de sécurité sanitaire et de qualité des aliments. Les activités industrielle et artisanale vont se différencier dans leurs démarches. Alors que l'artisan mise sur son savoir-faire et sa capacité d'adaptation, l'industriel va systématiser les mesures pour réduire la subjectivité des interventions et garantir la stabilité des aliments en termes de qualité.

Caractéristiques des matières premières agricoles

Les matières premières agricoles sont d'origine biologique, ce qui leur confère trois caractéristiques : complexité, instabilité et variabilité.

– Leur complexité est fondée sur l'existence de différents niveaux de structure et d'une grande diversité biochimique. Une distinction doit être faite entre ce qui est compliqué et ce qui est complexe. Un produit compliqué est un produit que l'on peut analyser en le décomposant en éléments simples depuis le niveau macroscopique (cm) jusqu'à l'échelle du nanomètre (10^— 6 m) [fig. 1]. Cette approche scientifique réductionniste classique fait appel à des méthodes structurales très fines, qui conduisent au recensement exhaustif des molécules : ainsi, le nerf olfactif interagit avec plusieurs centaines de molécules connues pour le goût et environ 20 000 pour l'odeur ; le nerf trijumeau avec un nombre sans doute supérieur à 6 000 pour les sensations buccales. Dans un système complexe, les éléments du système sont en interactions : la compréhension des propriétés de l'ensemble dépasse celle des propriétés des parties constitutives. Apparaissent ainsi les notions de propriété émergente et de niveau d'organisation, à la base de l'analyse de la complexité des aliments.

– Leur instabilité est liée à leur composition biochimique, à la présence de cellules vivantes, dont en particulier des micro-organismes. Tous les produits agricoles sont d'abord des tissus ou des organes dont les cellules sont dans un état dépendant de la matière considérée. Alors que le lait ne comprend que quelques cellules somatiques (provenant du tissu mammaire), le muscle passe à un état post-mortem à l'issue de l'abattage, avec un équipement enzymatique complet et une compartimentation cellulaire qui se dégrade. Les fruits et légumes frais sont vivants au sens biologique du terme. Les grains et graines sont dans un état de dormance facile à lever. En conséquence, la stabilisation de ces tissus est une opération essentielle pour éviter le développement de dégradations biochimiques et microbiologiques. Toutefois, certaines technologies tirent profit de ces réactions comme le maltage, où un début de germination est enclenché, ou encore la maturation du muscle en viande. Ce tableau doit être complété par la présence de microflore bactérienne ou fongique naturellement associée à ces matières vivantes. Certaines opérations de fermentation tirent profit de cette microflore (vinification et fromagerie).

– Leur variabilité est due aux variations de choix génétique (variétés ou races), de conditions agronomiques de culture (climat, sol, pratiques culturales) ou de conduites d'élevage (atelier intensif, herbage...). Ainsi, le blé comporte des variétés panifiables, seules capables de conduire à des pains. Les conditions d'alimentation des ruminants[...]