Introduction : Potentiel oxydo-réduction, c’est quoi?
Le potentiel oxydo-réduction (Eh exprimé en volt) mesure la facilité avec laquelle un milieu perd ou gagne des électrons. Un milieu est oxydant quand il capte des électrons (son Eh est positif) ; et il est réducteur quand il perd des électrons (son Eh est négatif).
Un milieu contenant des substances fortement hydrogénées, des radicaux –SH, des sucres réducteurs, ou d’autres composés tels que de l’acide ascorbique (vitamine C) ou des tocophérols (vitamine E) sera réducteurs. C’est le cas de nombreux produits alimentaires. L’effet oxydant d’un milieu est dû essentiellement à la présence de l’oxygène atmosphérique, soit en surface (viandes) ou dans la masse (végétaux : grâce aux parenchymes lacuneux et aux stomates).
Le potentiel oxydo-réduction affecte la vitesse des réactions d’altération et le développement des microorganismes. En fonction de leurs exigences en oxygène, on classe les microorganismes en quatre catégories :
- Les aérobies stricts (Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus) : Sont les microorganismes qui ne peuvent se développer qu’en présence de l’oxygène.
- Les aérobies facultatifs (Entérobactéries, Staphylococcus) : Sont les microorganismes qui peuvent se développer en présence et en absence d’oxygène.
- Les anaérobies stricts (Clostridium, Bactéroïdes, …) : Sont les microorganismes qui ne peuvent se développer en présence de l’oxygène.
- Les micro-aérophiles (Lactobacillus, Streptococcus, …) : Sont les microorganismes qui ne peuvent se développer qu’en présence de quantité faible d’oxygène.
Le potentiel oxydo-réduction d’un aliment dépend de ses caractéristiques physico-chimiques, de la présence ou non d’un emballage, de la pression partielle d’oxygène et de l’ambiance du stockage.
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Maîtrise du potentiel oxydo-réduction
Outre l’oxygène, d’autres gaz de l’atmosphère de stockage (vapeur d’eau, azote, CO2) peuvent modifier le potentiel oxydo-réduction d’un aliment.
Le CO2, utilisé pour le conditionnement des atmosphères (conservation des pommes, poires, céréales, etc.), possède en plus une action bactériostatique : sous pression élevée, il améliore la conservation des boissons gazeuses. Quant à l’azote, il est généralement considéré comme un gaz inerte.
Pour la maîtrise du potentiel oxydo-réduction d’un produit, on a affaire à maîtriser l’environnement gazeux qui l’entoure. Pour ce fait, plusieurs techniques sont utilisées dont les plus importantes sont : Le conditionnement sous vide, le conditionnement sous atmosphère modifié et le conditionnement sous atmosphère contrôlé.
Conditionnement sous vide
Le conditionnement sous vide consiste à un conditionnement associé à une évacuation des gaz et donc à une suppression d’oxygène de l’environnement du produit. Il permet donc de supprimer les effets néfastes dus à la présence de l’oxygène.
Ce type de conditionnement peut néanmoins présenter certains inconvénients. La pression atmosphérique, s’exerçant à l’extérieur du conditionnement mais pas à l’intérieur, donne lieu à une compression de l’aliment : cette compression peut entraîner la production de jus par l’aliment ou rendre difficile la séparation des tranches s’il s’agit d’un aliment tranché. En plus, cette technique ne conviendra pas aux aliments très fragiles (par exemple, les aliments recouverts d’une garniture).
Conditionnement sous atmosphère modifiée
A la différence du conditionnement sous vide, le conditionnement sous atmosphère modifiée, encore appelé conditionnement sous atmosphère protectrice, consiste à modifier l’environnement gazeux du produit par une réinjection de gaz comme le CO2 et l’azote.
Cette technique améliore nettement la conservabilité des denrées alimentaires. Cependant, les produits ainsi conditionnés ne peuvent être considérés comme microbiologiquement stables, cette technique doit bien évidemment être associée à une conservation sous régime froid ou combinée avec une autre barrière pour contrer le développement des microorganismes comme la fumaison.
Aujourd’hui cette technique est appliquée à un grand nombre de denrées alimentaires telles que les viandes fraîches ou transformées, la volaille, le poisson, les crustacés, les produits laitiers, les légumes, les fruits, les pâtes fraîches, les pâtisseries, les biscuits, les snacks, le café, le thé, etc. Pour certains produits, les pâtes fraîches par exemple, le conditionnement sous atmosphère modifiée représente la quasi-totalité du marché.
Stockage sous atmosphère contrôlée
Dans le cas du stockage des produits végétaux frais comme les pommes et les poires, on ne peut pas se contenter de modifier l’atmosphère entourant le produit une seule fois pour toute. En effet, l’activité de respiration et de transpiration des cellules entraîne une modification continue de l’environnement gazeux. Il faut donc intervenir régulièrement pour maintenir l’atmosphère gazeuse dans les proportions désirées : C’est le stockage sous atmosphère contrôlée.
Le stockage sous atmosphère contrôlée est utilisé pour la conservation et, aussi, pour la maîtrise de la maturation des fruits en vrac. En effet, il s’avère intéressant, non seulement de conserver longtemps les fruits, mais aussi de maîtriser au mieux leur maturation : la ralentir quand la demande est faible ou les stocks importants, l’accélérer quand la demande est élevée.
La conservation des fruits peut se faire dans des enceintes thermo-contrôlées dans lesquelles le mélange gazeux est modifié et contrôlé : quelques % d’oxygène et de dioxyde de carbone, le reste de l’atmosphère étant constituée d’azote. Cette enceinte peut être également couplée à un absorbeur d’éthylène. En effet, l’éthylène produit naturellement par les fruits accélère leur maturation. Il est donc intéressant de diminuer sa concentration si l’on veut retarder la maturation et donc conserver les fruits plus longtemps. Cette solution est préférable à l’utilisation d’inhibiteurs chimiques.