ALIMENTATION (Aliments)Technologies de production et de conservation

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Les procédés de transformation

Les procédés de fabrication sont des générateurs de propriétés dont la difficulté d'évaluation réside dans l'évolution des caractéristiques de la matière au cours de la transformation. Ils peuvent être analysés, d'une part, selon les mécanismes impliqués, et, d'autre part, selon leur place dans les itinéraires technologiques. À l'encontre du sentiment d'uniformisation des aliments, la diversité de ces derniers se développe grâce à l'émergence de nouveaux procédés dont la valeur ajoutée ne se traduit pas par la commercialisation de produits immédiatement identifiables comme nouveaux (technologie invisible). Ces évolutions sont déterminées par les demandes de la société (fig. 2) qui, à côté des innovations propres à l'agroalimentaire, ont suscité des transferts de technologies (la cuisson-extrusion, utilisée pour la mise en forme des polymères ; les membranes, issues de la chimie).

Alimentation : demandes sociétales exprimées sur les aliments.

Dessin : Alimentation : demandes sociétales exprimées sur les aliments.

Évolution des demandes sociétales exprimées sur les aliments. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Approche par mécanisme

Les procédés mis en œuvre peuvent être classés en fonction du mécanisme principal qui les gouverne :

– Les procédés physiques font intervenir la température, les contraintes mécaniques, l'irradiation. Les procédés membranaires, les différentes formes de transfert de chaleur, la cuisson-extrusion et le broyage sont des éléments de cet ensemble.

– Les procédés biotechnologiques (biotechnologies blanches) sont fondés sur les fermentations et l'emploi des enzymes.

– Les procédés chimiques sont peu pratiqués dans les filières alimentaires.

Toutes ces opérations sont analysables en termes de transferts de masse, de quantité de mouvement, de chaleur, issus du génie chimique. Toutefois, la complexité propre aux matières agricoles, aux produits alimentaires intermédiaires (P.A.I.) et aux aliments impose de suivre, pour chaque opération, les structures à leurs différentes échelles et leur dynamique réactionnelle. C'est la complémentarité des approches matière et génie des procédés qui génère l'originalité des technologies agroalimentaires. D'autres techniques strictement mécaniques sont nécessaires pour la technologie des poudres lors des opérations de broyage.

Approche chronologique

Une autre approche est de considérer chaque filière chronologiquement, à partir des matières premières agricoles.

– La première étape recouvre les opérations de broyage, fractionnement, purification qui conduisent, à partir des matières premières agricoles, à des P.A.I. de première génération. Ces produits stables sont caractérisés par leur composante nutritionnelle et leurs propriétés techno-fonctionnelles (capacité à épaissir, gélifier, émulsifier, stabiliser, enrober...). Ces propriétés sont décrites par des relations structures-procédés-propriétés et ouvrent la voie aux substitutions entre ingrédients et additifs. Une des conséquences est la disparition de la distinction produit noble - sous-produit au profit de coproduits, chacun ayant des fonctionnalités et donc des domaines d'application. Sont principalement concernées les filières des plantes de grande culture, le lait (poudre de lait, crème, beurre) et les œufs (blanc et jaune).

– La deuxième étape consiste à étendre ou à exacerber les propriétés techno-fonctionnelles grâce à des transformations par voies chimique, physique et/ou biotechnologique, pour obtenir des P.A.I. de seconde génération.

– La troisième étape est la formation d'aliments élaborés. L'industrie de transformation, comme la restauration collective, utilise les P.A.I. par assemblage de différents ingrédients et additifs. La cuisson occupe une place centrale dans cette étape, apportant la stabilisation microbiologique, le développement de propriétés sensorielles (couleur, texture, flaveur) et nutritionnelles (gélatinisation de l'amidon, dénaturation des protéines). Toutefois, ce procédé doit être bien maîtrisé pour éviter les effets délétères : pertes de matières, dégradation des propriétés sensorielles et nutritionnelles, voire apparition de composés toxiques (par exemple, acrylamide dans les réactions de Maillard ; cf. alimentation - Risques alimentaires).

– La dernière étape concerne le conditionnement qui mérite une attention particulière afin que soient maîtrisés non seulement l'instabilité des aliments, mais également les actes d'achat et de consommation, en particulier pour les plats cuisinés.

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Alimentation : échelles de structure dans un aliment céréalier

Alimentation : échelles de structure dans un aliment céréalier
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Alimentation : demandes sociétales exprimées sur les aliments.

Alimentation : demandes sociétales exprimées sur les aliments.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Agroalimentaire : la bière

Agroalimentaire : la bière
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Écrit par :

  • : ingénieur agronome (I.N.A.P.G.), docteur ès sciences physiques, université de Paris-VI

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Pour citer l’article

Paul COLONNA, « ALIMENTATION (Aliments) - Technologies de production et de conservation », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/alimentation-aliments-technologies-de-production-et-de-conservation/