I. La Conservation
A- Le sel :
Le sel ou chlorure de sodium est un assemblage d'ions Na + et Cl − de maille cubique. Le sel est un cristal, car ses atomes forment une structure périodique et symétrique.
Les ions verts représentent le chlore.
Les ions bleus représentent le sodium.
La structure du sel peut être décrite par le contenu de sa maille. Une maille de sel est un cube qui contient :
-Un atome de chlore aux sommets de la maille (8 sommets, chacun partagé parmi 8 mailles voisines)
-Trois atomes de chlore au centre des faces de la maille (6 faces, chacune partagée entre 2 mailles voisines)
-Un atome de sodium au centre de la maille
-Trois atomes de sodium sur le milieu des arêtes de la maille (12 arêtes, chacune partagée parmi 4 mailles voisines).
Le sel possède plusieurs propriétés. En cuisine, le sel permet d'assaisonner les plats. Le sel permet aussi la conservation des aliments. Ce procédé est connu et utilisé depuis l'Antiquité et il est encore utilisé aujourd'hui.
B- À propos de la viande
Mécanisme de péremption : Comment et pourquoi la viande pourrit elle ?
La viande possède de nombreux composants : des protéines (dont les enzymes), des acides aminés, des sels, des minéraux, des graisses et des acides gras, des vitamines, de l’eau, d‘autres composants bioactifs et de petites quantités de glucides.
Après la mort de l’animal, les enzymes agissent comme des décomposant de la matière qui modifient le goût, la texture de la chair et la couleur de celle-ci. La viande se putréfie donc, superficiellement ou en profondeur, par l’action de divers micro-organismes (présents dans le corps de l’animal ou apportés de l’extérieur par des insectes par exemple).
L’activité et la prolifération des bactéries dépendent notamment de la température (la température du corps humain est celle qui favorise le plus d’apparition et la putréfaction des bactéries), du niveau d’élaboration des morceaux et du degré d’humidité en fonction de la superficie de la pièce de viande.
. L'oxygène présent dans l’atmosphère de notre planète peut aussi réagir avec les composants, qui peuvent devenir rances ou changer sa couleur naturelle. Il n'existe aucune méthode de conservation qui offre une protection contre tous les risques possibles pour une durée illimitée.
Quels effets néfastes?
Lorsque la date de consommation de la viande est dépassée, il faut impérativement vérifier sa texture, son goût et sa couleur. Dans le cas d’une pièce de bœuf, tout écart de température lorsque la chaîne du froid est rompue entraîne la prolifération de bactéries, qui peuvent être extrêmement pathogènes et qui peuvent même entraîner la mort.
Lorsque la viande est périmée depuis très longtemps, un empoisonnement peut survenir dès les cinq minutes après ingestion, qui est dans 80% des cas mortel. De plus, si l’on est exposé trop longtemps à l’odeur qui émane de la viande, une contamination sensorielle peut survenir. Celle-ci est dangereuse, mais pas mortelle si elle est traitée à temps.
Comment reconnaît-on une viande avariée ?
La détérioration de la viande se manifeste pour commencer par des changements de couleur.
Des côtelettes, steaks, escalopes ou filets avariés ont une couleur plus foncée que la viande fraîche. Ainsi, la viande de porc prend une teinte rose foncé, le poulet et la dinde deviennent gris-jaunes, le bœuf et le gibier deviennent brunâtres.
Degré d’acidité
Le degré d’acidité d’un produit est exprimé par le pH. Les bactéries se développent seulement par un pH entre 4,5 et 8-9. Elles se développent le mieux par un pH de 6,5-7,5. La viande a un pH neutre (7) et, par conséquent, est un aliment très périssable.
Humidité et température ambiante
Si l’humidité de l’air est basse, une fine couche protectrice se forme à la surface de la viande. Si l’environnement est chaud, la viande froide se recouvre d’une fine couche de condensation qui constitue un milieu favorable pour les bactéries et les moisissures.
Comment empêcher la péremption ?
Il existe différentes techniques de conservation qui permettent de ralentir la péremption de la viande.
Elles visent à empêcher la prolifération des micro-organismes et de retarder l'oxydation des graisses qui provoque une décomposition lente des corps gras. On peut distinguer de nombreuses techniques de conservations. Ci-dessous celles par le sel, qui nous intéressent ici :
Le salage à sec: on répand le sel directement à la surface de l'aliment qui va ainsi se déshydrater. Les protéines et le goût sont également modifiés.
Le saumurage: On immerge le produit (solution hypotonique) dans une solution d’eau salée (solution hypertonique). Par osmose, la concentration de sel tend à s'équilibrer et la viande perd de l'eau tout en absorbant du sel.
Puisque nos expériences ont été faites grâce à la méthode du salage on l'analysera plus minutieusement:
Le salage :
Le principe du salage est de diminuer l’activité de l’eau dans l’aliment. Il existe 2 types de salage, le salage à sec et celui en saumure. Celui pratiqué dans nos expériences est le salage à sec. Il consiste à frotter la viande avec du sel, afin de l’en imprégner et absorber l’humidité de l’aliment.
Pénétration
La pénétration du sel est influencée par des facteurs externes et internes. On trouve la température parmi les premiers. Elle est idéale à 15°C. Les seconds sont le pH et les graisses présentes dans la viande. Plus le pH est élevé, moins la pénétration du sel dans la viande est facile, de même que pour les graisses.
Efficacité
Les micro-organismes qui déclenchent la putréfaction de la viande nécessitent de l’eau pour se développer. Lorsqu’on met le sel en contact avec l’eau présente dans la viande, celui-ci se décompose en ions Na+ et Cl- . Il se forme un soluté. Les micro-organismes voient leur quantité d’eau (mesurée en AW, Activity of Water) à disposition diminuer. D’autre part, les cellules des micro-organismes, placés dans une solution hypertonique, vont perdre de l’eau par le phénomène d’osmose, au point de ne plus pouvoir parfois fonctionner et d’être lysées.
C- Notions préalables :
Osmose
On met en évidence l'osmose par le passage de molécules ou d’ions à travers une membrane qui sépare deux solutions de composition différente. Il faut que la membrane soit semi-perméable, c’est-à-dire perméable uniquement à l'eau (ou au solvant de façon plus générale) et imperméable aux solutés.
Tant que les deux solutions ne contiennent pas le même nombre de particules dissoutes par unité de volume, on observe un déplacement de l'eau (ou du solvant) du compartiment le plus dilué vers le compartiment le plus concentré, qui tend à équilibrer les concentrations.
Une animation montrant le phénomène est disponible ici:
https://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_osmosis.htm
Le sel permet de ralentir ou de bloquer le développement des microbes en diminuant l'activité de l'eau du produit. Cette action dépend de la concentration en sel. Lors de sa dissolution en ions Na+ et Cl-, la valeur AW (activity of water) ou teneur en eau libre disponible pour les bactéries va baisser. L'eau (une partie du moins) des cellules va alors être éjectée par osmose.
On traite ainsi essentiellement la viande et le poisson.
Les antioxydants :
Les antioxydants préviennent l’oxydation des aliments, qui entraine le rancissement et la perte de coloration. Ils sont utilisés dans les aliments cuits, les céréales, les graisses, les huiles et les assaisonnements pour salades.
Les agents conservateurs
Les conservateurs limitent, ralentissent ou stoppent la croissance des micro-organismes (bactéries, levures, moisissures) présents ou entrants dans l’aliment et préviennent donc de l’altération des produits et des intoxications alimentaires.
Oxydation des graisses :
L'oxydation des graisses a plusieurs conséquences sur la viande : l’apparition d’odeurs et de saveurs indésirables, des colorations anormales, la formation d’acides gras accélèrent la décomposition de la viande.
Les facteurs influençant la conservation :
Il existe 3 principaux facteurs qui influencent la conservation :
-la température : plus elle est basse, plus le rancissement est ralenti.
-la lumière : elle entraine des réactions chimiques qui dégradent la viande.
-l’oxygène : il entraine des réactions chimiques qui dégradent la viande.
- l’humidité : plus l'humidité est importante, plus l'oxydation est rapide.
