Sciences et Techniques BioIndustrielles (BTS)

Chapitre 1: La filière du laitChapitre 2: Les traitements thermiques

Chapitre 3: Le lait en poudreChapitre 4: Les yaourts

Chapitre 5: Les fromagesChapitre 6: La Métrologie

Chapitre 7: Validation d'une méthodeChapitre 8: Maitrise Statistique des Procédés

Chapitre 9: Oeufs et ovoproduitsChapitre 10: Filière viande et produits carnés

Chapitre 11: Le saucissonChapitre 12: Les produits de la pêche

Chapitre 13: Le fumageChapitre 14: La congélation

Chapitre 15: La bièreChapitre 16: La filtration

Chapitre 17: La filière Blé et CéréalesChapitre 18: Les rejets BioIndustriels

La Filière Lait

Filière du lait = lait → procédés industriels → produits commercialisés à valeur ajoutée.En France = + 100 000 fermes laitières, 22 milliards de litres de laits produits par an.Transformation : 320 entreprises spécialisées.

1. Le Lait

DéfinitionProduit de la sécrétion mammaire obtenu par une ou plusieurs traite(s) sans aucune addition ou soustraction. Si l'on ne précise pas l'origine alors cela provient de l'espèce bovine.CompositionOn y retrouve des l'eau, des glucides, des protides, des lipides et des sels minéraux.Eau = 90% du lait; Protides = 3,5%; Lipides = 3,7%; Glucides = 4,8% et Minéraux = 0,8%.Propriétés physico-chimiques du LaitQualités organoleptiquesAspect, odeur, goût, texture, ...Liquide opaque à la lumière, de couleur blanc nâcre, odeurs liées à la matière grasse.La densitéd lait = 1,032 à 20°C. Le lait dit “mouillé” est du lait entier coupé avec de l'eau! Le lait dit “écrémé” ne contient pas de matières grasses.d lipides ~ 0,85 à 0,9 donc si d lait écrémé > 1,032.ViscositéRésistance d'un liquide à l'écoulement. Le lait est plus visqueux que l'eau, cela est du aux protéines et à la matière grasse.Point de congélationInférieur ou égal à -0,52°C.ConductivitéMesure de la conduction du courant électrique. Elle est liée aux prtéines et aux sels minéraux. Elle supérieur à celle de l'eau. Lorsque le lait est altéré, la conductivité augmente.pH

Pour le lait normal, le pH ~ 6,7 ± 0,1. Il s'agit d'un paramètre important qiu montre le phénomène de fraicheur. On mesure aussi l'acidité titrable du lait qui s'exprime en degrès Dornic.Valeur énergétiqueElle participe à la qualité nutrtionnelle du lait. Elle tourne aux environ de 280KJ/100mL, c'est à dire environ 65Kcal/100mL (1 cal = 4,18J).Les différentes phases du LaitPhase liquide + émulsion des lipides + suspension “colloidale” + phase gazeuse. Il y a donc 4 phases différentes.Principaux constituants du LaitLa matière azotéeElle provient des protéines, des acides aminés, des vitamines, ...Le dosage de l'azote totale se fait pas la méthode de Kjeldahl (la matière azotée est minéralisée en NH3, puis distillée; NH3 + H+ → NH4+). On la mesure en g d'azote par 100g de lait.Masse composée en azote = NTK x 6,38 (NTK = N:Azote, T:Totale, K:Kjeldhal) c'est à dire qu'1g d'azote correspond à 6,38g d eprotéines ou d'acide aminés ou de vitamines...Azote non-protéique: urée, acides aminés libres, faible pourcentage.Azote protéique: Phase solubles (20%): enzymes (~1%) et protéines du lactosérum (19%); phase micellaire (75%): associationde caséines.

Caséine: La caséine du lait = ensemble de caséines. Il existe des caséines de types alpha et bêta, protéines d'environ 20KDa et riches en AA apolaires. Il existe des caséines de type Kappa qi possède une zone polaire et une zone apolaire. Ces caséines forment des micelles. Au centre des micelles onretrouves les caséines aloha et bêta, enpériphérie onretrouve les caséines kappa. Dans les micelles on retrouve aussi du phophore et du calcium. Quand les micelles sont altérées, les caséines précipitent et cela donne le lait caillé.Altération des micelles: il s'agit d'une voie enzymatique. La phase hydrophile passe dans la phase liquide et donc il y a précipitation de la phase hydrophobe des caséines Kappa. Diminution de la solubilité des caséines qui vont donc précipiter. D'autre part il peut s'agir d'une voie chimique liée au pH du lait. Le pHi des caséines est de 4,6 alors que le pHi du lait est de 7. Si on acidifie le lait jusqu'à 4,6 environ alors les caséines ne seront plus chargées négativemet, il n'y aura plus de répulsion electrostatique et les caséines vont former des agrégats et précipitent. Lacidification se fait ici en transformant le lactose en acide lactique.

Protéines du lactosérum: elles sont solubles et représentent 20% du lait.Lactoglobulines, lactoalbumines, immunoglobulines = thermosensibles, elles forment la “peau du lait” après chauffage. Ces protéines sont riches en AA essentiels, notamment en Lysine et Tryptophane. Cela participe à la qualité nutritionnelle du lait.

Toutes le sprotéiens du lait (protéines solubles + caséines) vont participer à la qualité nutritionnelle du lait car elles ont un coefficient d'utilisation digestif de ~100%.Enzymes: Moins de 1% des protéines. Elles sont très importantes sur le plan sanitaire du lait. Phosphatase alcaline ( -) et Lactoperoxydase (+).Les glucidesLe glucide principal du lait est le Lactose (4,7g/100mL).LACTOSE = Glusoce + Galactose (βDgalactosepyranoside 1-4Dglucopyranose).Le lactose a un faible pouvoir sucrant. Le lactose donne la réaction de Maillard avec le NH2 des AA, il est responsible de l'altération du lait. Le lactose est un sucre fermentiscible, qui peut se transformer en acide lactique, donnant des indices sur la qualité du lait.

Les matières grassesElles représentent environ 3,7mg/100mL du lait frais. On les retouve sous forme de gros globules d'envrion 2 à 6μm de diamètre, car ils sont biensur insolubles dans l'eau. L'émulsion des lipides est

stabilisée par un assemblage: au centre les lipides apolaires et en surface les lipides polaires, notamment des phospholipides. La périférie polaire stabilise les globules, ils restent en suspension. Les lipides sont responsables de la “flaveur” du lait, car ce sont les molécules de lipides qui fixent les odeurs.Flaveur = ensemble de tous ce qu'on ressent au sujet d'un aliment (arôme, saveur, odeur, ...).Ces lipides ont une bonne digestibilité notamment grace aux AG à chaîne courte.

Lait commercialisé:Lait entier ROUGE Lait ½ écrémé BLEU Lait écrémé VERT

A partir des matières grasse on obtient la crème de lait.Crème = émulsion des lipides dans de l'eau (L/H). La matière grasse est dissipée en goutelettes dans une phase aqueuse. La crème est préparée par une centrifugeuse. Les crèmes épaisses, riches en lipides sont prélevées près de l'axe, tandis que pour les crèmes légères qui sont plus riche en eau, sont prélevée loin de l'axe.C'est de cette manière que l'on fait le lait écrémé et ½ écrémé.

Beurre = il s'agit d'une émulsion E/L, ou l'eau est dispersée dans une phase de matière grasse, il y a environ 12% d'eau dans le beurre.1. écrémage du lait2. barattage du lait = agitation énergique de la crème, ce qui fait éclater les globules de matière grasse. Donc les lipides se rassemblent en grains, on obtient alors le “babeurre”.3. Lavage et malaxage, on lave les grains de beurre à l'eua pour éliminer le babeurre et donner une texture plus ou moins souple.4. Phase de maturation = développement de l'arôme du beurre.Les vitamines et les sels minérauxVitamines liposolubles: Composés lipidiques, VitA, VitD, VitE.Vitamines hydrosolubles: VitC, B1, B2, B6, B12, PP.Sels minéraux: Ca2+, Phosphores.Les altérations du LaitAltération du lactoseNotamment liée à la chaleur = dégradation du lactose via la réaction de Maillard. Il y a une réaction entre les aldéhydes et les cétones.C'est la “Base de Shiff” qui donne une couleur brune et une désagréable odeur de brulé.Certaines réactions catalysée par des métaux comme le fer ou le cuivre peuvent altérer le lait. Il ne faut donc jamais conserver le lait dans ce genre de métaux.Cette réaction diminue la qualité nutritive, organoleptique du lait.

Altération de la matière grasseRancissement: Hydrolyse des triglycérides par les lipases. On obtient donc Glycérol + R-COOH (AG) or les AG à chaînes courtes ont mauvaise odeur.Oxydation des doubles liaisons C=C par l'oxygène:

Or les aldéhydes et les cétones sont des composés à arômes forts. Ces réactions sont catalysées par la lumière donc il faut conserver le lait à l'obscurité.Altération des protéinesProtéolyses avec les protéases du lait. Les protéines sont dégradées donc il y a un goût d'amerthume.Analyses et contrôles du LaitContrôler le lait a deux objectifs: être conforme aux normes qualitatives et sanitaires (vérifier la composition et les dangers bactériologiques, l'absences de toxines); pour mettre au point les critères de paiment des producteurs. En effet le lait est payé en fonction de la qualité microbiologique, la teneur en matière grasse et la teneur en protéines.2. Les différents types de lait commercialisésSchéma récapitulatifLait cru (aucun traitement) = 10% du commerce.Le cheptel doit être indemne de toute maladie, ne doit pas avoir était traité por des substances dangereuses pour l'Homme (ex: hormones, antiobiotiques, ...). Les règles d'hygiènes sont précises, le lait ne doit pas être chauffé au dela de 40°C, le lait ne doit pas être dilué, et il doit répondre aux divers contrôles définis.L'homogénéisationElle est obligatoire, elle stabilise les micelles. C'est un chauffage à 65°C et un laminage à chaud qui provoque l'éclatement des globules gras. Les micelles sont alors plus stables, car plus petites en tailles (< 0,5μm), il y a alors moins de crème et une diminution du risque d'oxydation. Ces micelles sont plus facilement digérées.Laits pasteurisés et stérilisésStérilité = traitement thermique visant à détruire tous les microorganiqmes dans une denrée, y compris les sprores. Poroduit biologiquement stable et ne nécessitant pas de réfrigération pour leur conservation. Absence de DLC, mais présencede DLUO.Pasteurisation = traitement thermique visant à détruire toutes les formes végétatives dans le produit; ici les spores ne sont pas mortes. Le produit doit être conservé dans une ambiance réfrigérée, présence d'une DLC.Lait pasteuriséLait obtenu par traitement mettant en oeuvre une température pendant un court moment (Barème: 71,7°C, 15s minimum, ou toutes combinaisons équivalentes).Phosphatase alcaline (-) et Peroxydase (+), parfois (-) quand “Pasteurisation haute”.Lait U.H.T.“Ultra Haute Température”. Lait obtrenu par application au lait cru d'un chauffage en flux continu avec une température très élevée pendant un court moment (Barème: 135°C, 1s minimum). Tous les microorganismes et les spores sont détruites. Le lait est ensuite conditionné en milieu aspetisé et doit être mis dans un récipient opaque.Lait stériliséLait ayant été chauffé et stérilisé dans un récipient hermétiquement fermé (Barème: 115°C, 15 à 20 min maximum).

Les Traitements Thermiques Pasteurisation et Stérilisation

Ce sont les opérations unitaires les plus répandues en agroalimentaire. Il y a deux objectifs: assure la qualité hygiénique du produit et préserver les qualités de l'aliment.La pasteurisation est utilisée pour le lait, jus de fruits, bière; tandis que l'apertisation permet de stériliser les boîtes.1. Destruction de microorganismes par la chaleurFacteurs influençant cette destructionSensibilité des microorganismes à la chaleurOn distingue la flore « Thermosensible » qui est détruite à partir de 60°C comme les microorganismes végétatifs (bactéries, levures, moisissures). Puis la flore « Thermorésistante » qui nécessite une température plus élevée (comme les microcoques, Streptocoques lactiques, spores).A savoir qu'un microorganisme en phase exponentielle de croissance est plus fragile donc meurt plus rapidement.Composition de l'alimentUne Aw faible diminue la sensibilité des microorganismes. Donc un produit plus humide est plus facile à stériliser qu'un produit en partie déshydratée.PHUn pH bas augmente la sensibilité des microorganismes.Nature biochimique de l'alimentProblème de conduction. Les lipides conduisent moins bien la chaleur que l'eau d'où une meilleure résistance des microorganismes dans les produits gras.Durée du traitement= barème (T°C, Δt)Cinétique de destruction des microorganismes

A t = 0, il y a N0 individus. Avec T2>T1. N0 = 1010 ind/mL.

On a donc y = ax + b d'où logN = -k.t + logN0t = Temps de réduction décimale (facteur 10) = DTIl dépend de la température.DT est le temps nécessaire pour réduire la population d'un facteur 10 à la température T. Cette valeur est valable pour un microorganisme donné. Cette valeur D dépend de l'environnement du microorganisme.

Plus c'est sucré, moins il y a d'eau donc l'Aw diminue et ce qui augmente la résistance.Z = Facteur de réduction décimaleIl s'agit d'un paramètre complémentaire de DT; c'est l'écart de température exprimé en °C permettant de faire varier DT d'un facteur 10.On trace la droite de « Résistance Thermique » : log(DT) = f(T°C)

Z est spécifique de chaque microorganisme (paramètre de thermorésistance). En général Z varie de 4 à 7°C pour les formes végétatives, environ 10°C pour les spores.En déterminant Z on obtient une infinité de couple de températures pour le même degrés de résistance thermique.Log DT = (- 1/Z) x T + b

Log (DT1/DT2) = (T2 – T1) / Z

Pour Clostridium sporogenes: D121,1°C = 3min, Z=10.Pour un traitement à 115°C, quelle doit être la durée de traitement thermique pour une réduction décimale de 1??T1 = 121,1°C, DT1 = 3min, Z = 10T2 = 115°C, DT2 = ?=> log (3/x) = (115 – 121,1)/10 => x = 12,22minOptimisation du BarèmeImpératif hygiénique: mort du microorganisme.Impératif nutritionnel: préserver les qualités de l'aliment, limiter la destruction des vitamines. Ainsi pour les vitamines on peut déterminer un DT permettant de diminuer la concentration de vitamines d'un facteur 10; donc détermination d'un Z également.

L'optimisation consiste à trouver un couple (T°C, DT) permettant d'atteindre l'objectif nutritionnel et microbiologique.2. Études de paramètres influençant l'efficacité du traitement thermiqueIl faut mesurer la température au point le plus froid de l'aliment à stériliser. Généralement ce point est dit « le point critique ».Le Cycle de l'autoclaveMontée en température« CUT » = Coming Up TemperaturObjectif: temps le plus faible possible pour éviter la surcuisson.T°C autoclave > T°C alimentP° autoclave > P° emballage => pas de problème de couvercle.Palier de stérilisation / pasteurisation = BarèmeTempérature maintenue pendant une période déterminée, c'est le barème que l'on paramètre que l'appareil.RefroidissementTemps le plus court possible pour éviter la surcuisson.T°C produit > T°C autoclave

P° emballage > P° autoclave => nécessité de produire un surpression dans l'autoclave (ex: injection d'air compressé).Évaluation de l'efficacité du traitement thermiqueDéfinitionValeur stérilisatrice: durée du traitement appliqué à coeur du produit à température de référence de 121,1°C. Cette température de référence permet d'éliminer les spores de Cl. botulinium pour laquelle Z = 10, D121,1°C = 12sec. Cette valeur est notée:F10 121,1°C

« Règle des 12D »: on veut une réduction décimale des spores de Cl. Botulinuim de 12.N0 = 1012 spores --> N = 1durée minimale du traitement = n x D121,1°C = 12 x 12 = 2,4min (ou 144sec)avec n = nombre de réductions décimalesDonc ici un traitement de 2,4min < 3min est efficace.

En France, jusqu'en 1996, il fallait que n >= 12 pour cette règle.D'après une directive européenne de 1996, c'est maintenant l'industriel lui-même qui choisit n, et il est responsable de son choix. L'emballage portera une DLUO. L'application de cette règle entraîne une « stérilité commerciale » et non une stérilité absolue du produit. Il peut donc y avoir certains microorganismes qui résistent mais ils ne peuvent pas pousser dans un milieux stérile. Par contre si on repique la conserve dans un milieu de culture il peut y avoir croissance des microorganismes résistants.

Valeur pasteurisatrice: durée du traitement appliquée à coeur du produit à une température de référence de pasteurisation. Généralement la température de référence de pasteurisation est 70°C sauf pour les boissons, elle est de 60°C. Ici le microorganisme que l'on souhaite détruire est Entérocoque faecalis qui à D70°C = 2,95min, Z = 10.Pour qu'un produit pasteurisé soit commercialisé il faut n=10 (donc que la population d' E.faecalis diminue de 1010). L'emballage porte une DLC. Il doit être conservé au froid (+ 4 à 6°C) et de 7 à 24 jours max. pour qu'un produit soit pasteurisé il lui faut 30min à 70°C (2,95 x 10 ~ 30min).Approche de calculs de F (ou P)Taux de Létalité (par rapport à la température de référence):LT = 10 (T – Tref / Z)

Rapport d'efficacité entre le traitement enregistré par une sonde au point critique et un traitement de même durée à température de référence.

Exemple: 125°C; Δt = 1min (au coeur du produit, point critique); Z = 10; T°C = 121,1°C. LT = 10 ((125 - 121,1) / 10) = 10 (3,9 / 10) = 10 0,39 = 2,45Un traitement de 1min à 125°C équivaut à un traitement de 2,45min à 121,1°C.On considère un traitement inefficace quand T°C < T°C ref -2Z.

Exemple: 101,1°C pendant 1min.LT = 10 ((101,1 – 121,1) / 10) = 0,01 => négligeableDonc il faut, pour calculer F 10 121,1, ne prendre en compte que T°C > 100°C.

Valeur stérilisatrice partielle:F partielle = Δt x L108 + L105 / 2 = Δt x moyenne (LT)F 10 121,1 = Σ F partielleIl faut F 10 121,1 > 144 sec (règles des 12 D).Appareils de traitements thermiquesOn tiens compte de différents critères:- conditionnement et emballage- viscosité du produit.Les traitements en vracsAssez proches pour la stérilisation et la pasteurisation, seul le barème change.

Traitement classique:Appareillage qui comporte des échanges et un chambreur (enceinte isolée, température constante).Échangeur 1 : le lait froid, 5°C, passe à 40°C.Echangeur 2 : le lait passe de 40°C à 72°C. Le lait repasse dans l'échangeur 1 pour sortir. Le lait à 72°C permet de chauffer le nouveau lait entrant à 5°C.Echangeur 3 : refroidissement.

Le système thermique d'une pasteurisation comprend:٥ une section de récupération de chaleur = préchauffage du produit entrant et prérefroidissement du produit sortant.٥ une section de chauffage qui permet d'atteindre la température du barème = utilisation d'un fluide caloporteur (souvent de l'eau chaude ou de la vapeur d'eau).٥ un chambreur , souvent « calorifugé » c'est-à-dire possédant une isolation thermique, le produit y reste à la température du barème et le temps du séjour est ajusté par le débit.٥ une section de refroidissement où le produit frais refroidis par un fluide de refroidissement.

Types d'échangeurs: à plaques ou tubulaires.Avantages: méthodes très modulaires, peut servir pour plusieurs produits.Risques: « croûtage en surface ».

Traitement U.H.T.:Traitement par chauffage indirecte: cf doc associéTraitement par chauffage direct par vapeur d'eau (« uperisation ») : cf doc associéAvantage: barème beaucoup moins long en temps., donc moins de perte de qualité organoleptique et nutritionnelles).

Produit visqueux:Risque de « croûtage en surface », tubulaires à gros diamètre, à surface raclée.

BILAN:

Avantage: application précise du barème dans tout le produit.Inconvénient: risque de recontamination lors du conditionnement.Traitements dans produits conditionnésLes produits ont été conditionnés, on va stériliser le contenu et le contenant. Il existe beaucoup d'appareil du type « Autoclave ».Apertisation:Appareils discontinus:Par exemple l'Autoclave. L'appareil est chargé avec un lot de bouteilles, de tubes à stériliser, puis déchargé à la fin du cycle.Avantage: faible coût d'investissement; Inconvénients: cadences faibles, coût de fonctionnement élevé.Appareil continus: Des boites ou des bouteilles circulent dans un autoclave.Avantage: cadence élevées ( environ 100 boites par minutes), souvent automatisés; Inconvénient: investissement élevé.Appareil statique ou agités:Rotatif = plus coûteux mais créé une agitation du produit et donc un meilleur transfert de chaleur au sein de la boîte.Choix du fluide caloporteur:Vapeur d'eau = plus économique, monte en température plus rapidement dans l'autoclave.Eau chaude = évite les chocs de températures lors des chauffages / refroidissements.Conditionnement aseptiqueMaintenant que le produit est stérilisé, comment faire pour maintenir le produit stérile?Apertisationcf document associéConditionnement à chaudCeci concerne tous les produits sous pression atmosphérique qui peuvent atteindre des températures élevées (ex: confitures, compotes, ...). La stérilisation de l'emballage est donc réalisé par les produits chauds (sous réserve que le produit entre en contact avec l'intégralité de la surface interne de l'emballage).Conditionnement aseptiqueIl faut réaliser une zone stérile = aseptique. Avantage = traitement stérilisant sur le liquide dans des conditions idéales de temps et de température (grâce au système continu).Les contrôles a effectuerLors du traitementMesure de la température, de la pression.

Température:Une sonde de température est piquée au point le plus froid du produit, il est relié à un enregistrement. Il existe également des capteurs embarqués (« thermoboutons ») = petits cylindres en inox avec une sonde thermique et un microprocesseur que l'on enferme dans le pot. Après stérilisation on analyse le processeur. Il existe des indicateurs dans des tubes scéllés, qui sont des indicateurs chimique de la température; ils changent de couleur en fonction de la température. Il existe des indicateurs microbiologiques dans tubes scéllés; on y enferme des Bacillus thermorésistants et après traitement on vérifie si les Bacillus ont bien été inactivés.

Contrôle microbiologiques = zone aseptique:Boites de pétri ouvertes, par contact, présence de stérilité.Sur le produitPar exemple sur des boites de conserves, on vérifie l'aspect extérieur des boites (couvercles, déformation). On mesure le pH à l'intérieur de la conserve, si le pH diminue alors il y a contamination microbienne.Les contrôles microbiologiques s'effectuent selon les normes de chaque produit.

Lait en Poudre et Atomisation1. L'eau dans les alimentsIl existe trois formes d'eau dans les aliments.Eau fortement liée: Elle se trouve sous une forme monomoléculaire à la surface des molécules. Elle est liée avec les molécules par des liaisons hydrogènes. L'eau que l'on trouve dans les aliments a une Aw compris entre 0,2 et 0,3. Cette eau là est non congelable et non évaporable.Eau fiablement liée: Elle est sous forme d'une couche polymoléculaire autour des molécules; liaisons faibles avec les molécules. Cette eau est congelable mais difficilement évaporable.Eau libre: Il s'ait de l'eau à l'état liquide, sans aucune liaison. Cette eau est congelable et évaporable.Il y a donc une nécéssité de diminuer cette quantité d'eau danas les aliments.2. Lait en poudreIci le taux d'humidité est compris entre 2 à 3%, toujours inférieur à 5%. L'Aw = 0,2 = condition optimale de conservation.Lait écrémé = ~1% de matière grasse; Lait entier = ~26% de MG. Il existe également de la crème de lait déshydratée.Les caractéristiques du lait en poudre sont comparables au lait normal, la composition est la même mise à part l'eau. La valeur nutritionnelle du lait reconstitué est sensiblement la même que le lait UHT.La teneur en microorganismes est contrôler par des normes.La remarque "dissolution instantanée" sur un lait en poudre veut dire que l'on y a rajouté de la lécithine (E322) à <0,5%. Cela favorise la solubilisation de la poudre de lait.3. Atomisation = Séchage par atomisationIl s'agit d'une opération unitaire courante en agroalimentaire. En anglais "Spray Process".Procédé GénéralCe procédé a été créé pour produire des poudres sèches à partir de jus concentrés ou de liquides à taux élévés de matières sèches. Il est utilisé lorsque l'on veut retrouver les caractéristiques initiales et une facilité de mise en solution.Exemple: lait, café, extrait de café, jus de fruit, thé, oeufs.Atomisation (obtention d'atomes) = Nébulisation (obtention de brouillard) = Pulvérisation (obtention de poudre)

Séchoir par atomisation:Il y a trois parties:Dispersion du liquide en fines goutelettes: atomiseur. il s'agit d'une turbine qui tourne à grande vitesse, il y a une buse très fine qui permet de créer de fines goutellettes.Chambre de séchage (isolée): il s'agit d'un air chaud et sec (50°C) qui entraîne l'évaporation au niveau des goutelettes d'eau.Ensuite la poudre tombe au fond de la tour de séchage, l'air humide est éliminé. Cet air contaminé par la poudre est séparé par un "Cyclone".Séparateur "Cyclone": les particules lourdes se collent à la surface du séparateur tandis que l'air est récupéré par la cheminée centrale.Application de l'atomisation au laitOn la réalise sur un lait préalablement concentré. Le lait est homogénéié, puis traité thermiquement. Enfin le lait est séché par atomisation. Très souvent le lait subi un séchage complémentaire dans un séchoir externe (vec un meilleur rendement énergétique). Mais si le chauffage de la poudre est trop important, on risque de dénaturer le lait.Amélioration du procédéCette amélioration consiste à diminuer la température de séchage, ce qui limite la dénaturation du lait et diminue le coût. On termine de sécher le lait par une autre méthode.La dénaturation affecte surtout les protéines. Or dans le lait, les protéines protègent les lipides. La dénaturation des lipides entraîne une augmentation du "gras libre" ce qui donne la formation de

"mottage" (agglomérats). De plus les lipides s'oxydent plus facilement sans les protéines, il y a alors un rancisseent de la poudre de lait.4. Annexes.Schémas

 

Les Yaourts, Laits fermentés

Laits fermentés = produits laitiers dont la coagulation doit être obtenue par des microorganismes uniquement. En général: microorganismes "probiotiques", c'est-à-dire qui sont bénéfiquent à l'organisme.1. Le YaourtDéfinition réglementaireYaourt = lait fermenté avec ses ferents spécifiques qui sont Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaris. Lactobacillus bulgaris peut-être replacé par Lactobacillus delbrukii, et Streptococcus peut-être remplacé par S. salivrius.Ces 2 microorganismes vivent en symbiose. Ces bactéries doivent toujours être vivantes à des concentrations minimales de 107 germes/g de yaourt (= produit vivant).Il existe des yaourts congelés où les germes utilisés peuvent résister à la congélation (donc touours vivant après la décongélation).Fabrication du yaourtTraitement du laitLe lait est plus ou moins écrémé. On peut éventuellement rajouter du lait en poudre ce qui donne une consistance plus ferme au yaourt. Le yaourt est pasteurisé 92°C, pendant 5 min. il y a destruction des germes pathogènes et des formes végétatives mais pas des formes sporulées (mais comme il s'agit d'un produit à pH presque acide, les spores ne peuvent pas pousser ici). Enfin on refroidit le yaourt à 45°C, qui est la température optimale pour la croissance de bactéries.L'encemencementC'est l'apport des ferments lactiques. Lactobacillus bulgaris qui transforme la lactose en acide lactique (apport d'acidité). Streptococcus thermophilus qui développen les arômes, c'est-à-dire des métabolites secondaires (commes des acides gras volatiles) qui donne la qualité organoleptique au yaourt.OBLIGATION: les 2 germes doivent être ensemencer simultanément (avec 10 millions de germes par yaourt).La fermentationIl y a deux types de fermentation qui donne deux types de yaourts.Soit en pots = yaourts traditionnels; soit en cuve = yaourts dits « brassés ».Yaourt en Pot:

Le lait ensemencé est plus ou moins enrichis en sucre et/ou en arôme naturel puis versé dans le pot de yaourt, fermé et mis à l'étuve pendant 2 à 3 heures à 43-45°C. Il se produit alors la fermentation et une production d'acide lactique ce qui entraîne une acidification du lait et donc la coagulation du lait et le développement des arômes. Puis, après 2 à 3 heures, les pots sont refroidis et stockés entre 2-4°C.

Yaourt Brassé:

Le lait est ensemencé dans une cuve, on le laisse fermenter. Il s'agit du même mécanisme mais dans une cuve. Après 2 à 3 heures de fermentation, le lait est brassé (= mélanger) puis refroidis. On peut alors rajouter du sucre et/ou des fruits; le yaourt est versé dans les pots et est stocké à 2-4°C.Les contrôles

2. Les autres lais fermentésLaits au Lactobacillus, qui peuvent être utilisés seuls. Espèce; acidophilus ou casei. Cela donne un produit fermenté proche du yaourt mais cela n'est pas appeler yaourt car il ne s'agit pas de Lactobacillus bulgaris.Laits au Lactobacillus bifidus, ce sont des bactéries commensales de la bouche et du tube digestif chez l'Homme, donc elles peuvent continuer à se développer dans l'intestin. Intérêt ici: lactobacillus bifidus ne produit que de l'acide L-lactique alors que Lactobacillus bulgaris produit L et D alors que seul le L est digérable.3. Annexes.Schémas

   

Métrologie

La métrologie , c'est la science de la mesure.Ensemble des techniques qui permettent d'évaluer des grandeurs, des performances.Mesure: résultat d'un mesurage. C'est donner une valeur numérique, chiffrée à une grandeur.1. GénéralitésObligationsIl est obligatoire pour un laboratoire de maîtriser ses moyens de mesure (BPL, Normes ISO 17025). La maîtrise des moyens de mesure est une compétence prévue dans la démarche de la qualité de la norme ISO17025 «et des BPL.Équipement et matérielIl doit être évalué à son arrivée = étalonnage et vérification des paramètres qualités. Le laboratoire doit mettre en place un programme annuel de vérification, des fiches d'appareil = procédure, instruction d'utilisation. Il doit y avoir une gestion des appareils défectueux.Méthodes d'analysesLes méthodes utilisées doivent être publiées aux normes nationales ou internationales. Les méthodes peuvent être spécifiées par le client, développées par le laboratoire.Pour valider une méthode, il faut la comparer à une méthode publiée ou normalisée et faire appel à une organisation accréditée.Echantillonage, Cahier de laboratoire, Fiches d'enregistrement, Rapport et résultats, Echantillothèque...Objectifs de la méthodologieIl s'agit de la maîtrise des méthodes et des instruments pour aovir des résultats fiables dont l'incertitude est maîtrisée. Pour cela, la méthodologie définie des règles pour l'étalonnage, elle définie des paramètres pour les choix et les validations des méthodes et elle utilise des outils statistiques pour valider les méthodes et déterminer l'incertitude.Ainsi l'objectif principal est la validation des méthodes.Suivi des résultats en cours d'analyseOn introduit des contrôles en cours d'analyses a des Δt définies par les méthodes statistiques des métrologues.MSP = Maîtrise Statistiques des Procédés = c'est une technique mise au point par l'industrie, elle a été transposée aux laboratoires.Les techniques ne sont jamais figées au sein d'un système qualité.Étalonnage, vérificationLa vérification méthodologique consiste à apporter la preuve par des mesures réalisées lors d'un étalonnage que les exigences spécifiées par un appareil sont satisfaisantes.L'étalonnage = opération qui consiste à comparer les valeurs indiquées par l'appareil à étalonner avec les valeurs de références correspondant.Vérification = décision de conformité / non-conformité; décision d'ajustage, de réparation, de déclassement ou réforme de l'appareil.L'ajustage = ramener l'appareil à des tolérances d'exactitudes de mesures plus étroites.L'incertitude des mesuresLorsque l'on étalonne un instrument de mesure, que l'on valide un résultat, on doit connaître l'incertitude des résultats.X i = T + E i

X : mesure; E : erreurCes erreurs sont aléatoires. On dit que X i et E i sont des variables aléatoires continues.Notion d'échantillonnage et répétitionLes échantillons peuvent être de différents types: brut = prélèvements; issus d'un « plan d'échantillonnage » pour un lot conséquent ou plus ou moins hétérogène; échantillon de travail = sur lequel on réalise l'analyse.Comme une mesure est entachée d'erreurs, on fait des moyenne grâce à des répétitions.--> n analyses sur le même échantillon

--> n échantillons et sur chacun une analyse=> Statistiques2. Traitements statistiques des mesuresPrésentation des RésultatsIls peuvent être présentés sous forme d'histogrammes quand on a assez de mesures.Loi normale: Laplace GaussDispersion des mesures d'une variable continue. Elle est définie lorsque l'on connait la moyenne et l'écart-type.Propriété importante de la loi NormaleOn parle de « chance » ou de « risque d'erreurs ».Médiane: Cette notion est souvent utilisé en métrologie, quand la dispersion est importante la médiane est un indicateur plus fiable que la moyenne.Intervalles de confiance : Loi de studentSoit T un résultat obtenu avec n mesures. 95% de confiances.T ± t 1- α/2 x ϑ x ϭ/Ѵn

Exemple: 20%; n = 7 mesures; moyenne = 19,3%; ϭ = 0,6%T test = (20 – 19,3) / (0,6 / Ѵ7) = 3,09On compare cette valeur avec la table de Student.Niveau de confiance de 95%, cad risque d'erreur α = 5%Comme ± 95% = bilatéral, notion de degrès de liberté = n-1, d'où ϑ = 6 => T table = 2,447

Règle de décision:Si T test < T table de Student au risque d'erreur choisit, conclure que la valeur moyenne de la populaiton est égale à la valeur de référence.3. Paramètres utilisés pour la variation des méthodesDéfinitionscf document associéLes erreursLes erreurs de fidélité = aléatoires, dues à des erreurs expérimentales (ex: appareil défectueux, manip peu précise). Pour ces erreurs, on utilise des « cartes de contrôles » = « carte à l'étendue ». Les erreurs de jsutesse / exactitude = systématiques (ex: mauvais étalonnage de l'appareil, erreurs dans la préparation des étalons, interférences dans la matrice). Pour repérer ce genre d'erreurs on utilise des « cartes de contrôles à la moyenne ».Les étalonsNécessité d'un matériel de référence pour les notions de justesse.Le matériel de référence doit être certifié, sa valeur est donnée par un organisme certifié (ou sa fabrication décrite dans une norme).BIPM = Bureau International des Poids et Mesures.NIST = National Institut of Standards and Technology.Le matériel de référence interne est définie par l'utilisateur, il doit être validé par un étalon certifié.Un « ajout dosé » est une sorte d'étalon. On rajoute en fait un étalon à l'échantillon avant l'analyse.

La justesse d'une méthode est déterminée en calculant l'inexactitude des résultats obtenus par une solution étalon. --> « solution contrôle qualité ».Elle est traitée en parallèle aux véritables échantillons. On mesure un « Contrôle Qualité mesuré » que l'on compare au « Contrôle Qualité vrai » et connue. L'écart entre le CQ mesuré et le CQ vrai permet d'obtenir l'inexactitude du dosage de l'étalon dans les conditions opératoires utilisées et ainsi d'évaluer la justesse de la méthode.

Inexactitude absolue (IA) = | CQm – Cqv |Inexactitude relative (IR) = ( | CQm – Cqv | / Cqv ) x 100

Exemple: Cqv = 50μg/L; incertitude = 2,5%; Cqm = 48μg/L; IA = 2μg/L; IR = 4%L'incertitude doit être arrondie comme la mesure vraie (chiffres siginificatifs). Donc ici il s'agit de 50μg/L ± 5%, cad entre 47 et 53μg/L.Contrôles et interlaboratoiresPermet de déterminer la fidélité. Ce n'est pas obligatoire.Des laboratoires reçoivent un même lot d'échantillon sur lesquels ils font un certain nombre de dosage(s). Lorsque l'on retrouve la même légère dispersion comparable, il s'agit en faite de l'écarttye de répétabilité d'un laboratoire.La zone de linéaritéLa linéarité est la capacité d'un signal à donner une courbe de signal = f (analyte) linéaire. Pour une technique donnée, on doit préciser le domaine de linéarité.Méthode de linéarisation = régression par les moindres carrés.Méthode Contrôle Qualité = détermination du coefficient de régression. Pour valider une méthode dans un laboratoire, cette méthode n'est pas assez satisfaisante.La sensibilitéLa sensibilité est la capacité d'un dosage à donner 2 signaux différents pour 2 échantillons différents. (pente d'un droite plus élevée = méthode plus sensible).La limite de détection / limite de quantificationLa limite de sensibilité = limite de quantification est la valeur minimale de l'analyte pouvant être dosé avec une fiabilité définie.Exemple: LD = 0,005 = 1mg; LQ = 0,010 = 2mg; si R compris entre 1 et 2 mg alors on parle de Traces, si R > 2mg alors on parle de Résultats.Cette fiabilité est statiquement différentes de la réponse produite par un blanc dans les mêmes conditions = bruit de fond.Limite de détection = moyenne + 3 écart-types = valeur considérée comme significativement différente du bruit de fond.Spécificité d'une méthodeCapacité d'un dosage à rester fiable malgré la présence de substance différents de l'analyte dans l'échantillon. Une méthode est spécifique lorsqu'elle permet de mesurer l'analyte avec la garantie que le signal instrumental ne provient que de l'analyte.Méthode spécifique = quand absence d'effet de matrice (matrice = composition de l'échantillon autre que l'analyte à doser).

Validation d'une méthode alternative par une méthode de référence

V03-110 (déc 1998) Analyse des produits agricoles et alimentaires : protocole d 'évaluation d 'une méthode alternative par rapport à une méthode de référenceT90-210 (déc 1999) Qualité de I'eau: protocole d'évaluation d'une méthode alternative d'analyse physicochimique par rapport à une méthode de référenceSommaire de la T90-210Domaine d'applicationRéférence normativeDéfinitions et symbolesPrincipeCaractérisation de la méthode alternativeComparaison de la méthode alternative à la méthode de référenceReproductibilité interne (optionnel)Résumé des expériences effectuéesRapport d'évaluation intralaboratoireCas particulier de modèles d'étalonnage (polynomial d'ordre 2)

Exemples : évaluation de la méthode d'analyse du dosage des chlorures par électrophorèse capillaire et validation par le dosage par chromatographie ioniqueTables statistiques, Fisher, Cochran, StudentCalculs avec un tableurRemarques: ce document a pour objet de définir une procédure d'évaluation, par rapport à une méthode de référence, d'une méthode alternative quantitative, employée dans un laboratoire ou sur site, dans le domaine de l'analyse physico-chimique de l'eau.L'utilisation de cette procédure implique qu'une méthode de référence puisse être associée à la méthode alternative...Les analyses par la méthode de référence peuvent éventuellement être réalisées par un autre laboratoire que celui menant l'évaluation.Lorsque la méthode alternative utilise un mode opératoire très proche de celui de la méthode de référence, ou lors de modifications limitées de la méthode alternative, la procédure décrite dans le présent document peut être partiellement appliquée...Caractérisation de la méthode alternativeLe plan d'expérience de type A permet de vérifier la validité du modèle de régression, de vérifier le domaine d'étalonnage et d'en déduire les caractéristiques de l'étalonnage.La régression est jugée acceptable si le modèle explique bien les variations des valeurs d'information Le domaine d'étalonnage est jugé acceptable s'il n'existe pas une erreur de modèle significative (pas de courbure).Choix du nombre de solutions étalons et de répétitionsL'influence du nombre de niveaux p et du nombre de répétitions n a été étudiée par simulation Pour mettre en évidence une non-linéarité au risque de 1 % préparer au minimum p = 5 niveaux et effectuer au moins n = 5 répétitions.Pour respecter l'indépendance des mesures, chaque répétition doit être faite sur une solution étalon préparée indépendamment. En outre, les niveaux des solutions étalons doivent être régulièrement répartis.Conduite du test d'adéquation au modèle linéaireL'observation de la courbe peut conduire à une non linéarité évidente : r ne peut pas suffire à affirmer la linéarité du modèle.Le principe du test consiste à vérifier si la part de la variance due à une erreur de modèle n'est pas supérieure à la variance de l'erreur expérimentale.Pour cela, décomposer la somme des carrés des écarts entre chaque valeur d'information mesurée yij et la moyenne générale en une somme de carrés d'écarts.Le test revient à à comparer les variances dues au modèle à la variance expérimentale puis les tester face aux valeurs critiques bilatérales d'une variable de Fisher au risque d'erreur a =1% et à n1-1 et n2-1Limite de détection et limite de QuantificationCaractérisation de la méthode de référence (si nécessaire)Établissement de la fonction d'étalonnage linéaire; Conduite du test d'adéquation au modèle linéaire ; Limite de détection et limite de quantification.Comparaison de la méthode alternative à la méthode de référence (6.1) ObjectifLe plan d'expérience de type C permet de comparer la répétabilité et la justesse de la méthode alternative à la méthode de référence à travers des échantillons analysés plusieurs fois par les deux méthodes.OrganisationPour réaliser ce plan, effectuer ni répétitions pour chaque échantillon avec la méthode alternative et mi répétitions avec la méthode de référence de façon à construire le Tableau 11.Les résultats obtenus pour la méthode alternative xij et pour la méthode de référence yij, sont exprimés en grandeurs.Choix du nombre d'échantillons p et de répétitions m:p doit être au moins égal à 10 et m au moins égal à 2.

Répétabilité de la méthode alternative par rapport à la méthode de référence (6.2)Vérification de la stabilité de la répétabilité dans un domaine d'application de la méthode (6.2.1)La stabilité de la répétabilité s'établit en comparant Cxobs à Cx , la valeur critique de la table de Cochran au risque d'erreur 1 %, avec p et r(x) degrés de liberté ; r(x) est le nombre de répétitions le plus fréquent.

Comparaison des variances de répétabilitéCalculer la variance de répétabilité de la méthode alternative puis de la méthode de référence. Calculer le rapport g des deux variances de répétabilité.La comparaison des répétabilités des deux méthodes s'établit en comparant g à F1 et F2, les valeurs critiques bilatérales d'une variable de Fisher au risque d'erreur a = 1 %, avec N(x) - p et N(z) - p degrés de liberté.Justesse de la méthode alternative par rapport à la méthode de référence (6.3)La justesse de la méthode alternative par rapport à la méthode de référence s'établit sur un domaine d'application où les répétabilités des deux méthodes sont acceptables.Pour comparer les moyennes, calculer le rapport w, rapport de la moyenne des différences sur l'écarttype des écarts entre moyennes, obtenues pour chaque échantillon.La justesse de la méthode alternative par rapport à la méthode de référence est établie si l'écart moyen entre les moyennes de chaque échantillon, obtenues par la méthode de référence et la méthode alternative, est négligeable (test de Student).Rapport d'évaluation intralaboratoireLe rapport d'évaluation doit faire référence à la présente norme et contenir les informations suivantes:a) Texte ou référence précise de la méthode de référenceb) Description détaillée de la méthode alternative.Une description détaillée de la méthode à évaluer (intégrant notamment le domaine d'application de cette méthode : analyte, concentrations et types d'eau), permettant à toute personne compétente de l'utiliser (y compris mode opératoire et calculs), suivant le plan normalisé de la norme NF T 01 -002, à savoir :titre ; avertissement et précautions de sécurité ; introduction ; objet et domaine d'application ; références normatives ; définitions ; principe ; réactifs et produits ; appareillage ; échantillonnage et préparation des échantillons ; mode opératoire ; expression des résultats ; cas particulier ; remarques ; rapport d'essai ; bibliographie; annexes..c) Essais d'évaluationLa date des essais d'évaluation; les coordonnées du laboratoire ayant procédé à l'évaluation de la méthode alternative; les caractéristiques de la méthode alternative et éventuellement celles de la méthode de référence; la synthèse des comparaisons statistiques (justesse et fidélité) conformément au paragraphe 6.4; le résumé des expériences effectuées conformément à l'article 8; les conclusions relatives à l'équivalence des deux méthodes

Maîtrise Statistique Des Procédés

1. IntroductionMSP?Outil de contrôle de la qualité qui permet, par une méthode statistique, de surveiller un procédé de fabrication ou une méthode d'analyse.Méthode préventive qui vise à maintenir la qualité des procédés.Les contrôles à 100% sont impossibles car cela nécessite beaucoup de main d'oeuvre et n'engendre pas de TVA. Donc non réalisable. => MSPLes MSP ont été mise au point par l'industrie depuis quelques années.Les outils statistiques de la MSP

○ Histogrammes○ Journal de bord (parallèlement aux cartes de contrôles)○ Étude de capabilité (est-ce que le système est capable de faire ce qu'on attend de lui?)2. Carte de ContrôleMéthodes statistiques de contrôles qui font appel à la théorie d'échantillonnage et qui permettent d'enregistrer chronologiquement des données caractéristiques d'un procédé sous forme de graphique.Objectif : pilotage du procédé pour maintenir et améliorer les capabilités.But : visualiser les variabilité d'un procédé; distinguer les causes assignables / aléatoires; prévoir les performances du procédés sous contrôles; établir des indices d'amélioration.Carte de contrôle = pilotage; faut-il intervenir? Qu'elle est l'importance de la correction?Interventions : différentes entre les causes communes (aléatoires) et les causes spéciales (assignables).

Lorsque seules les causes communes agissent sur le procédé, on dit que le « procédé est sous contrôle »; la carte de contrôle va détecter graphiquement le cas où le procédé n'est plus sous contrôle.La carte de contrôle (Shewhart)Principe : à Δt réguliers, on prélève dans la production des échantillons à analyser. Sur la carte de contrôle, on a rapporté la moyenne des mesures, les limites de contrôles supérieure et inférieure de surveillance.Différents Types de cartes de contrôle- Carte de contrôles aux mesures = s'appliquant à des valeurs continues telles que le poids, la volume et la concentration par exemple.- Carte de contrôles aux attributs = s'applique aux données sur deux valeurs seulement du type conforme / non-conforme par exemple.Une carte de contrôle aux mesures comprend 2 graphique, une carte de contrôle aux moyennes et une à l'étendue.3. Contrôle Statistique des ProcédésComment faire?Le contrôle statistique par échantillonnage est la solution. Au niveau de l'industrie = « contrôle à réception ».C'est quoi?-> contrôle de la production par un organisme extérieur-> contrôle de la production par d'autres département de l'entrepriseQuand?- lors des livraisons / réceptions- Avant le passage d'une opération de production à la suivante- Avant la livraison au clientBut?- contrôles statistique des lots par échantillonnage : on accepte ou on rejet un lot- comparaison de la qualité des lots de différents fournisseurs- appréciation de la qualité d'un lot pour adapter les règles de contrôlesChamps d'applications?- quand risque pour la vie des personnes- lorsque les contrôles sont longs et couteux- lorsque le contrôle empêche la commercialisation des produits- obligation quand le contrôle est destructifPlan d'échantillonnageCombien de prélèvements? Ce nombre est-il fonction du lot? Il y a t il des normes imposées? Des risques?Il faut définir des règles permettant de rejeter ou d'accepter un lot? Il existe des normes définies

pour ça.Le choix est fait selon le type de contrôle (comptage ou mesure), procédure de prélèvements, effectif de l'échantillon, nature du caractère contrôlé, importance des risques admis, effectifs des lots, informations sur les qualités habituelle et coût du contrôle.Notion de Risque Client / Risque FournisseurRisque Client = « Risque β ». β ≈ 10% = probabilité d'accepter un lot alors qu'il est mauvais. A ce risque correspond une proportion P1 de produits non-conformes.Risque Fournisseur = « Risque α ». α ≈ 5% = probabilité de refuser un lot alors qu'il est bon. A ce risque correspond une proportion P2 de produits non-conformes.A partir de ces 2 risques, des tables donnent la taille de l'échantillon et le critère d'acceptation = nombre de défectueux admis avant de rejeter le lot.Efficacité du plan d'échantillonnageRisque α: P0 ≈ 5% => 95% de chances d'accepter le lot.Risque β: P1 ≈ 10% => 90% de chances de refuser le lot.Rapport de Discrimination: P1 / P0Idéal = 1 (jamais!), on souhaite alors que le rapport tende vers 1.« Niveau de qualité acceptable » (NQA)Définition selon la norme ISO2859.1:«C'est le niveau de qualité pour une série de lots contrôlés par échantillonnage, que l'on prend comme limite acceptable pour obtenir une qualité moyenne de production.»Autrement dit = pourcentage maximum de produits défectueux acceptables en production moyenne.Ce chiffre est fixé entre le client et le fournisseur (accord commun).Comparaison NQA et P0:NQA et P0 sont comparables pour un risque α = 5% notamment quand le plan d'échantillonnage est grand. Dans la pratique, les fournisseurs produisent des lots de qualité meilleure que le NQA.Niveau de ContrôlesNotion prise en compte que lorsque l'on tiens compte de l'effectif des lots.Il existe 3 niveaux de contrôles:-> critères difficiles à contrôler-> niveau standard-> critère faciles à contrôlerConnaissant le NQA, la taille des lots, le niveau de contrôle et le type de plan = TABLES qui permettent de déterminer la taille de l'échantillon et les critères d'acceptation et de rejet.Les différents types de contrôlesNormal, Renforcé, Réduit:cf document associé.Mise au point d'un plan d'échantillonnageOn tiens compte de la taille du lot; du NQA; du niveau de contrôle; on fixe la procédure de prélèvement (simple, double, triple); on détermine l'effectif de l'échantillon n; mais également les critères d'acceptation ou de rejet du lot.En fonction des résultats, le plan peut-être réduit ou renforcé.

Les oeufs et les ovoproduits

Oeuf: oeuf de poule en coquille et propre à la consommation en l'état (pas cassé, pas couvé, pas cuit). Tout oeuf qui n'est pas de poule « oeuf + nom d'oiseau ».Ovoproduit: produit obtenu à partir de l'oeuf, de ses différents composants ou de leur mélange après élimination de la coquille et de la membrane.

Importance de la filière:Alimentation de base; très bonne source de protéines. Nous sommes passé de l'auto-consommation (poulailler fermiers) à l'industrialisation dans les années '50.

Production : 560.109 d'oeufs par an dans le monde, 10% de la production est transformée.Consommation : un français consomme en moyenne 260 oeufs par an.1. Présentation de l'oeufStructure de l'oeufcf document associéComposition de l'oeufBlanc / AlbumenPrincipalement une solution aqueuse de protéines, 88% d'eau et 11% de protéines (un peu d'oses et de sels minéraux en plus).Type des protéines: familles des glycoprotéines, sauf le lysozyme.Propriétés biologiques: rôle de réserve pour toutes les protéines sauf le lysozyme qui coupe les liaisons β-1-4 des parois bactériennes, donc rôle anti bactérien.La concentration en CO2 est assez élevé après la ponte, d'où un pH neutre (pH = 7,6), le CO2 s'échappe par les pores de la coquille ce qui alcalinise le milieu (augmentation du pH = rôle antibactérien).Albumen: 52 à 60% du poids de l'oeuf, essentiellement constitué de protéines.Blanc d'oeuf = solution aqueuse de protéines globulaires.Il existe un blanc plus visqueux autour du jaune, cela est lié à la plus forte concentration en ovomucine. Propriété du blanc:Possède un pouvoir coagulant / gélifiant : les protéines insolubilisées sous l'action d'agents physiques (comme la chaleur ou une action mécanique). Il y a formation d'un réseau de fibres protéiques qui retiennent l'eau et les substances solubles. Cette propriété est exploitée en cuisine et industrie alimentaire.Possède un pouvoir anti cristallisant / liant : l'albumine donne un réseau de mailles qui retiennent des particules de certains produits solides.Pouvoir moussant / émulsifiant : exemple : les blancs en neige.

Les protéines du blanc d'oeuf sont de bons tensions actifs qui incorporent les bulles d'air, ce qui donne une mousse stable. Cette stabilité est due à une « dénaturation en surface ».Jaune / VitellusIl représente environ 28% du poids de l'oeuf dont 50% d'eau, 30 à 35% de lipides et 17% de protéines (en solution ou suspension).Ces lipides sont des TriGlycérides et des Phospholipides.Il a un pigment variable selon l'alimentation des poules, ce qui donne un pouvoir colorant.Il possède également un pouvoir émulsifiant grâce aux lipides qui stabilisent l'émulsion (mayonnaise, crème glacée, sauces, ...). Enfin les oeufs entiers ont un pouvoir liant et aromatisant.La coquillecf. documentLa membrane est poreuse.La coquille a un rôle protecteur, plusieurs facteurs influence sa résistance:– caractères génétiques due à la race,– alimentation , température du poulailler,– âge de la poule.La coquille est l'une des choses le plus contrôler dans l'industrie de l'oeuf (1/16 ème des coquilles sont défectueuses).Membrane coquillaire : 2 feuillets de kératineMembrane calcaire : Carbonate de calcium à 94%Cuticule : enveloppe protéique fragile.Il existe une valorisation des déchets: réutilisation des coquilles dans l'alimentation des poules notamment.La membrane est perméable à l'air, aux odeurs, à l'humidité, barrières physique, anti microbienne.La couleur des coquille varie selon la race des poule, en France on préfère une couleur jaune à beige.Aspects nutritionnels

La digestibilité des aliments est quantifié grâce au CUD « Condition d'utilisation Digestive ». Le CUD de l'oeuf varie entre 90 et 98%, sauf 50% pour le blanc cru car les protéines du blanc sont peu digestibles, présence de facteurs antitripsique, les protéines non coagulées. Les protéines du blanc ont une haute valeur énergétique; le jaune est une bonne source de vitamine A (10% de vitamine A par jaune).2. Qualité des oeufsOvogénèseL'oeuf est stérile jusqu'à l'arrivée dans le cloaque.Cloaque : contamination donc on retrouve beaucoup de microorganismes sur la coquille.La qualité des oeufsRéglementation du parlement européen et du conseil.Les oeufs doivent être maintenus secs, propre, à l'abri d'odeur, efficacement protégé contre les chocs et le soleil, à température constante.Les oeufs sont classés selon leurs qualité et leurs poids.Altération des oeufsBlanc et AlbumenNormalement stable, évolution liée aux échanges gazeux et aux échanges d'eau entre le jaune et le blanc.L'eau est conditionnée par l'état de la cuticule qui dépend de la température, de l'humidité relative et de la porosité.La quantité de CO2 diminue par la perte à travers la coquille, le pH passe de 7,4 à 9,3. Les ions Ca et Mg passent du blanc vers le jeune ce qui entraine la liquéfaction du blanc dense.Une méthode fiable pour déterminer l'âge d'un oeuf et 'indice de Haugh, c'est à dire la mesure de l'épaisseur du blanc d'oeuf après cassage sur une surface plane (indice de 1 à 110 – 1 = pourri, 110 = frais).JauneLe passage de l'eau vers le blanc rend le jaune pauvre en matière sèche. La viscosité diminue et rend le mélange jaune-oeuf plus facile lors du cassage de l'oeuf (donc séparation du jaune et du blanc plus facile sur des oeufs frais).Le pH augmente légèrement, hydrolyse des lipides avec libération d'acides gras et amine ce qui donne une odeur spécifique d'oeufs pourris. La chambre à air augmente par l'entrée d'air dans les oeufs au fur et à mesure qu'il se déshydrate (teste de flottage sur eau salée).L'oeuf entierIl s'agit d'un excellant milieu de culture! A la ponte il y a contamination de la coquille notamment par des Gram (-). La coquille est un obstacle mais pas une barrière infranchissable. La contamination se fait aussi sur le lieu de ponte. Il y a environ 105 microorganismes par coquille.L'oeuf est protégé par la cuticule, la coquille, les membranes coquillaires, le blanc (ph basique) et aussi grâce à la viscosité et la présence du lysozyme.L'humidité favorise la croissance des microorganismes il est donc interdit de laver les oeufs pour le commerce.Contamination bactérienne:Salmonella enteridis = toxi-infection grave.Pseudomonas et Proteus = responsable de la pourriture noire avec production de gaz sulfuré.Staphylocoque aureus = notamment dans les crèmes pâtissières.Contamination par levures et moisissures si le milieu est humide.EtiquettageCatégorie AOEufs frais, vendu aux particuliers, boite faible contenance. Les producteurs d'oeufs de table destinés à la vente sur les marchés locaux doivent indiquer:- le numéro d'identification du centre d'emballage,- la date de durée minimale de date de consommation recommandée.Catégorie B

OEufs non vendus aux particuliers, destinés aux ovoproduits, industries agroalimentaires.Marque distinctives est un cercle avec un B à l'intérieur. Il existe des « oeufs lavés », des « oeufs réfrigérés » et des « oeufs conservés ».3. Les ovoproduitsTechnologie de préparation des ovoproduitsLes oeufs doivent être lavés avant cassage pour éviter les contaminations par la coquille.Lavage = décontamination à sec (chimique, ionisation, UV).Les oeufs doivent être maintenus à température basse, dans un local agréer par la Direction des Service Vétérinaires. Les oeufs doivent être cassé séparément et individuellement.Il faut limiter le maximum de débris de coquille à 100mg/kg d'ovoproduit.L plus souvent il y a cassage et séparation du blanc et du jaune, il s'agit d'une seule étape à la vitesse de 60 000 oeufs/heure.Les ovoproduitsOn distingue 3 types d'ovoproduits:– l'oeuf entier,– le jaune,– le blanc.Traitement thermiqueL'oeuf est nécessairement contaminé par la coquille. Il faut donc un traitement thermique pour décontaminé l'ovoproduit. Étant donné les problèmes de coagulation et de gélification, seule la pasteurisation est possible (on ne peut donc pas détruire les spores).OEuf entier / Jaune : 65°C, 2 à 8min.Blanc : 55°C, quelques minutes.OEuf entier / Jaune + sucre / sel : 66-77°C; sel / sucre = effet protecteur.L'ionisation peut-être un complément de la pasteurisation.Autres traitementsCongélation:Cela concerne environ 10% des ovoproduits, la DLC est de 2 ans.Concentration:Ici on améliore la conservation car on diminue l'Aw, on diminue également le coût stockage / transport. Évaporation sous vide; ultrafiltration sur membrane par osmose inverse. Limite de concentration : Blanc: 33% de matières sèche, Jaune : 46% MS, oeuf entier : 48% MS.Le désucrage:Élimination du sucrose pour éviter les réactions de Maillard.Le séchage:Cela donne un produit stable = oeufs en poudre.Principe : vaporisation d'eau par atomisation. Humidité finale: Jaune : 2 à 4%; Blanc: 7 à 9%.Contrôles sur les ovoproduitsDémarches HACCP dans toutes les industries, contrôles systématique sur les produits finis par des laboratoires externes.En effet les ovoproduits sont des sources de développement microbien très importants.Produits issus de la filière ovoproduits:oeufs pochés, oeufs brouillés, omelette en vrac ou cubes, oeufs durs, oeufs durs en barres, blancs d'oeufs en neige en barquette.

Filière Viande et Produits Carnés

1. Les viandes: classification« Viande »Toute partie comestible des animaux de toutes les espèces.« Viande fraiche »: toute viande n'ayant subit aucun traitement que le froid pour être conservées.

Classification suivant divers critères: critère zoologiques, fonction de la partie consommable de l'animal.Structure et CompositionStructure musculaireLa viande est composée de fibre musculaire et de tissus conjonctif lui même composé de fibre de collagène et de fibre d'elastine ce qui permet de résister à l'action mécanique. Le tissus conjonctif = « ennemi de la qualité de la viande », c'est ce qui donne la dureté à la viande.Collagène : rare protéine riche en hydroxyProline (modification post-traditionnelle de la Proline).Plus le rapport (fibre musculaire / tissus conjonctif) est grand, plus la viande est tendre. La « tendreté » est mesurée par un appareil, le « texturomètre ».L'hydroxyProline permet de mesure « l'indice C » = (azote hydroxyProline / azote totale) x 10^3. On vérifie ainsi la quantité de tissus conjonctif.Autres composantsMatières Grasses• extérieur au muscle : « gras de couverture »;• intermusculaire : « gras »;• intrasmusculaire : « persillé », responsable de la tendreté.

Glucides:Glycogène en teneur faible (moins d'1%) mais rôle important.L'abattagePrincipeIl y a plusieurs étapes:1. étourdissement / assomage;2. saignée (élimine jusqu'à 50% de sang);3. section des membres avant;4. habillage (arrachage du cuir);5. eviscération;6. démédullation;7. fente longitudinale;8. obtention de 2 ½ carcasses.Il existe d'autres modes d'abattage (casher, halal).La saignée a pour rôle de donner un certain aspect à la viande mais surtout d'arréter rapidement la circulation sanguine et de priver les muscles d'oxygène. Suite à la saignée, le muscle se transforme:– état pantelant : muscle flasque et vivant (30min chez les bovins), muscle excitable.– rigidité cadavérique : les muscles deviennent inextensibles, rigides, les axes osseux deviennent difficile à déplacer entre eux.Les réserves glucidiques se sont épuisées (anaérobie), cependant l'acide lactique des muscles n'est pas épuisé ce qui entraîne un durcissement des muscles et un diminution du pH (le pH se stabilise à 5,5).– maturation : ensemble des phénomènes postérieurs à la rigidité cadavérique, qui attendrisse le muscle pour devenir de la viande (consommable).Il y a un relâchement entre les fibres musculaires. Les lipides se transforment, ils développent la flaveur de la viande. Le collagène n'est pas modifié.La viande est conservée au froid, descente de la température maitrisée « ressurage » (+7°C à coeur).Le ressurage maitrise le coupe [pH / T°C]. Cela permet d'éviter le développement microbien et le durcissement ce qui provoquerai:-> risque de putréfaction en profondeur,-> « cryochoc » quand le pH < 6 et T°C < 10°C ici les fibres musculaires se lient entre elles de façon violente, durcissement irréversible par le froid.Idéal: refroidir lentement, 10°C par heure pendant 10 heures après l'abattage.

Remarque: la maturation de la viande concerne principalement les muscles à cuisson rapide, sans collagène.Viandes de mauvaises qualitéCela est la conséquence d'une mauvaise procédure d'abattage.« DFD » = manque de glycogène, le pH est élevé donc on a une viande poisseuse, de couleur sombre, avec une surface sèche et collante ; « Dark, Ferm, Gry ».« PSE » = chute trop rapide du pH, on une viande de couleur trop clair, avec un aspect mou, humide car elle retient beaucoup d'eau; « Pale, Sof, Exudative ».Découpe et conditionnementCela doit se faire dans un établissement disposant d'un agrément communautaire.Parage: opération consistant à améliorer la présentation de la pièce de viande (enlever les nerfs, graisse superflues, ...). La viande peut-être conditionnée sous film, sous vide ou sous atmosphère contrôlée.Pour assurer la maitrise sanitaire => règles HACCP!Qualité des viandesQualité organoleptiqueLa couleur dépend de la myoglobine (pigment rouge), mais aussi de la lumière.La tendreté : facilité avec laquelle la viande se mastique.La jutosité : caractère plus ou moins sec de la viande. Elle est liée à la teneur en eau, effet des lipides sur la sécrétion salivaire.La flaveur : goût + odorat. Elle est donnée par 650composés chimiques, elle varie selon la viande. Les précurseurs de cette flaveur sont élaborés lors de la maturation, transformés pendant la cuisson.Qualité microbienneIl existe la contamination « ante mortem » : microorganismes provoquant des maladies transmissibles à l'Homme; Cela nécessite une contrôle vétérinaire.MRC: Maladies Réputées Contagieuses.MDO : Maladies à Déclaration Obligatoire.Les Parasites se trouvent notamment dans les intestins et dans le foie (comme le ténia, les ascaris). Ils sont éliminés avec les parties contaminées. Mais on peut aussi les trouver dans les carcasses (comme la trichine de porc, le toxoplasme).Les bactéries retrouvées sont notamment les Brucelloses, B. anthracis, Mycobactéries.Virus et Prions : fièvre aphteuse, grippe aviaire, ESB.Il existe également la contamination « post mortem ». normalement chez un animal sain, le muscle est stérile. Il existe donc des germes endogènes (intestins ou épidermes) et des germes exogènes (contamination aérienne, flore commensale de l'Homme). En moyenne on retrouve 103 à 104 μorganismes / cm² de carcasse (Pseudomonas, Acinobacter, Lactobacillus, enterobactéries, levures, moisissures, ...). La plus part de ces germes sont responsable d'altération de la viande.Principales altérations de la viandeSalmonelles : viande de volailles, les antibiotiques sont assez restreins.Campylobacter : sans doute responsable de deux fois plus d'entérites que les Salmonelles.Listéria monocytoenes : viande crue et charcuteries.E. coli O157H17: bactérie la plus souvent responsable d'intoxication alimentaire.La viande fraiche est un excellent milieu de culture pour microorganismes (beaucoup de nutriments, pH = 7, Aw élevée).Dans les pays tropicaux, la température élevée (25 - 40°C) entraine le développement rapide des bactéries anaérobies comme Clostridium et Enterocoques. Ce sont des genres protéolytiques qui émettent des gaz odorant (ammoniac, amines, H2S, ...). Les TIAC sont dues à Clostridium perfrengens / botulinium.Dans des températures plus modérées (15 – 25°C) on retrouve le développement de bactéries aérobies en surface et en profondeur ce qui entraine une fermentation lactique (« surissement »).TIAC : Salmonelles, Campylobacter, E. coli, Cl. Perfringens.Pour ce qui est de la viande réfrigérée le développement de Cl. Est limité mais cela favorise le

développement de la flore psychotrope (moisissures blanches, vertes, noires sur viandes sèches; Pseudomonas, microcoques -> donnent une odeur anormale sur viandes humides avec un aspect visqueux).TIAC: en cas de cuisson insuffisante.2. Analyses et ContrôlesContrôles vétérinairesAnte mortem: contrôles visuels, pas de symptômes, pas de fatigue, pas de blessures, état général satisfaisant.Post mortem: palpation de certains organes, recherche d'anomalies de consistance, couleur, odeur.Analyses en laboratoiresDiagnostics vétérinaires, sérologies, microbiologie, parasitologie.Également prophylaxie sanitaire (cf. Ministère).Recherche de l'ESB.Contrôles des locauxVérification des locaux, surface, hygiène du personnel. Taux de résidus de matières organiques.Contrôles des camions, zone d'abattage, découpe, ...Analyse bactériologique du produit finiRecherche de la FMAT : Flore Mésophile Aérobie Totale, de la Contamination Fécale, des pathogènes.Les échantillons sont 5 unités de 100g.FMAT et Salmonelles : une fois par jours, tous les jours.Recherche complète : une fois par semaine.3. M.A.P.: conditionnement sous atmosphère modifiée« Modified Atmospher Packaging »Procédé qui consiste à remplacer l'air à l'intérieur de l'emballage par un gaz ou un mélange gazeux présentant certaines propriétés protectrices et r réactives. MAP est associées à un stockage à basse température.Objectifs– augmentation de la durée de conservation des produits (x2 à x5),– maintenir l'Aw,– bloquer le développement de la flore microbienne aérobie,– éliminer ou réduire le taux de dioxygène.Gaz utiliséscf. document associé.AvantagesProtection mécanique du produit, facilité d'emploi du produit, approche spécifique pour certains produits, conditionnement attrayant, faible cout de gaz.Limitesralentit les réaction de dégradation mais ne les bloque pas, n'améliore pas le produit. Toujours associé à la chaine du froid. Pas de MAP pour les végétaux qui respirent beaucoup, tout comme les fruits.

« Inertage »: comme la MAP mais pour les liquide ou les gros volume.On veut rendre inerte certains produits.Cela se fait en 2 étapes:– suppression de l'oxygène (dissout ou piégé),– protection du produit de l'air (aucune réaction avec l'oxygène)S'utilise pour les vins, bières, jus de fruits, corps gras; stockage de récoltes agricoles, produits mal séchés, produits en poudre.

Le saucisson

Essentiellement fabriqué à partir de viande de porc par le processus de Salaison.Salaison = mode de conservation de la viande crue par l'action conjuguée du salage, séchage et de la fermentation lactique (qui fait diminuer le pH); Ces trois processus aboutissent à la neutralisation des microorganismes pathogènes et responsables de la putréfaction.1. ConstituantsViandeOn utilise du maigre (le muscle) et du gras.Le maigre: environ 75% de la composition, il s'agit surtout du muscle squelettique avec peu de collagène. On utilise beaucoup l'épaule « 4D » = Découennée, Désossée, Dénervée, Dégraissée.Le gras: environ 20%. Il est le premier responsable du goût. Dans le porc on utilise surtout le gras du dos et de la poitrine (le lard); on utilise plus tôt des « gras durs » (a contrario des « gras mous » qui sont plus liquide).BoyauxIl s'agit de boyaux naturels: intestins grêle et gros intestin de porc. Ils sont conservés dans de la saumure (eau saturée en sel). Mais ils peuvent être également artificiels : collagène extrudé, ici le diamètre est régulier, ils sont utilisés pour des procédés mécaniques.Ingrédients additifsLe sel:Environ 3%, est rajouté à la viande hachée. Il a un rôle organoleptique, aussi microbiologique (bactéricide, diminue l'Aw, sélectionne les microcoques, les bactéries lactiques, action parasiticide et virucide) et également un rôle technologique (protéine insolubilisées, coagulées => ce qui lie les grains de viande et de gras).Nitrates et Nitrites (de Sodium ou de Potassium): Ils donnent la couleur appétissante par la transformation de la myoglobine.KNO3 --> KNO2 --> NONO + myoglobine --> NitrosohémochromeIls empêchent la prolifération de certains microorganismes comme Clostridium ou Staph. Aureus.Les ferments: La viande est contaminée par une flore naturelle que l'on mélange à la viande.– Microcoques : hydrolysent les protéines et les lipides,– Bactéries lactiques : pedicoccus et bacillus, qui transforment les glucides en acides lactique (ce qui diminue le pH, ..)Levures et Moisissures: Elles sont utilisées pour la maturation de la viande. Elles sont présentent en surface ce qui protège le produit contre l'oxygène, la lumière, l'excès de dessication. Elles participent également au développement des arômes.Il s'agit donc d'un écosystème complexe qui évolue tout au long de la maturation.Sucre: Lactose + Glucose pour un meilleur développement des ferment lactiques et ainsi une acidification du produit.Les épices: afin d'aromatiser les saucissons.2. Procédé de fabricationHachage: hachoir, cutter, ...Pétrissage: obtention de la mêlée. Cette étape a un double but: réaliser des coupes franches ce qui favorise la pénétration du sel et donc la solubilisation des protéines, mais aussi cela évite l'écrasement du gras. La mêlée se fait à froid. Cela permet une répartition homogène viande / gras.Embossage: c'est la mise en boyau. Les boyaux doivent être résistants à la pression lors de l'embossage, mais aussi perméables à la vapeur d'eau.Étuvage et Séchage: L'étuvage et la montée en température (20-25°C et 5-10 heures). La déshydratation permet de diminue l'hydrométrie de 60 à 85% et la température passe de 25°C à 16°C. Le cycle dure de 2 à 7 jours selon le produit. C'est ci que commence l'action des ferments. Il faut alors contrôler le pH qui doit être < 5,3 et l'Aw < 0,90.Cette étape peut-être complétée par un fumage à froid (chorizo). La « fleur » s »est transformée sur le boyau, au séchage elle deviendra blanche.Séchage: c'est une étape longue, 3 à 4 semaines. Il s'agit surtout d'une étape de déshydratation à 12-15°C. Le saucisson acquiert sa qualité organoleptique, la flaveur termine sa transformation.

3. Contrôle du produit finiPrincipaux contrôles:– Matières premières,– Produit fini,HPD : Humidité du Produit Dégraissé,SST ; Sucres Solubles Totaux, ...chorizo, longanisse = Espagne, aromatisé au paprika, piment...saucisson d'Arles: mélange de différentes viandes,salami: hachage très fin du porc, associé à du boeuf,rosette: se distingue par la forme.

Les produits de la pêche

1. Définition – ClassificationProduit de la mer: poissons frais, crustacés et mollusques marins comestibles, entiers, transformés ou produits à base de.Les animaux aquatiques ne sont pas considérés comme des produits de la mer.Les mollusques et els crustacés frais ne subissent pas de traitements, il sont donc encore vivants.Classification des Poissons:On peut les classer selon leur milieux d'origine; on distingue alors les poissons d'eau douce, d'eau de mer et les poissons mixtes.On peut également les classer selon leur origine phylogénétique; selon leur forme (rond, longs, plats); selon leur teneur en lipides = ce qui est important pour les qualités nutritionnelles, organoleptiques, techniques (cad pour la cuisine ou une éventuelle transformation du produit). On distingue alors les poissons maigres avec moins de 5% de lipides comme la sole, le merlu, la morue, des poissons semigras qui contiennent entre 5 et 10% de lipides mais également les poissons gras qui contiennent plus de 10% de lipides tels que la sardine ou l'anguille.Classification des crustacés:--> Les crustacés supérieurs: notamment les décapodes (10 pattes) possèdent une carapace thoracique soudée, des branchies non-visibles. Il existe des décapodes « nageurs » comme les crevettes grises, roses et les gambas, ... mais également des décapodes « marcheurs » tels que le homard, la langouste, l'écrevisse, le Bernard l'ermite, le tourteau, l'araignée...Classification des mollusques:Invertébrés au corps mou; il existe deux classes différentes de mollusques qui diffèrent de part leur coquille.--> coquille à une valve et coquille a deux valve comme les coques, la coquille St Jacques, les huitres, les moules, ...2. Poissons: qualités organoleptiquesAspectLa morphologie générale est caractéristique d'un espèce.Caractéristiques essentielles pour garantir l'origine et la nature du produit:* la chair = structure macroscopique, essentiellement du muscle; pigmentation de la chair: chair blanche, colorée à très colorée ceci est à associer aux pigments de l'alimentation et au métabolisme du muscle.

Texture:Elle comprend des critères de fermeté et de jutosité, il existe de grandes différences entre les espèces.Elle peut être mesurée de façon expérimentale. La texture évolue après cuisson.

Flaveur:Goût + odeur du poisson (il existe une différence entre les poissons d'eau douce et ceux d'eau de

mer).Caractéristiques sont liées aux composés solubles, AN, Oses, AA pour le goût; composés de la chair pour l'odeur comme les amines-urée, mais aussi l'accumulation de composés issus de l'environnement et les concentration en métabolites favorisent l'adaptation à différents milieux (ex: il y a plus d'AA chez les poissons d'eau de mer pour lutter contre l'hypotonicité).3. Altérations, ContaminationsContaminations ante mortemElle peut être due à des contaminants microbiologiques véhiculés par l'eau douce ou l'eau de mer, il s'agit donc de contaminations naturelles ou humaines. Ces contaminants se retrouvent dans les branchies, viscères, mucus cutanés. Par contre les muscles sont stériles.Il peut y avoir des contaminations chimiques de l'eau par des métaux lourds ou des dérivés, substances organiques nocives...D'autres agents pathogènes comme des toxines liées à certaines algues peuvent être retrouvées dans les poissons.Rmq: la cuisson élimine les bactéries et les parasites mais pas toujours les toxines. Les produits crus nécessitent une étape de congélation pour tuer les larves de parasites.Altérations:Rappels: les poissons sont composés d'environ 80¨d'eau, ils ont un pourcentage faible en lipides, et quasiment pas de glycogène.L'évolution post-mortem est donc différente de la viande.Le temps de rigidité cadavérique est quai-nul; des produits sont formés par le catabolisme des protéines, des lipides et des composés nucléotidiques.D'origine bactérienne, accélération de la dégradation intrinsèque, altération bactérienne importante pour les carpes, les truites; moyenne pour la dorade et faible pour le bar. Cela produit des composés indésirables au niveau de la flaveur: augmentation de la composition en amines, urée et ammoniac.

Altérations importantes après la pèche:--> mauvaise maitrise de la chaine du froid--> mauvaise pratiques d'hygiène lors du tranchage et de la préparation => contamination des muscles par des bactéries (Cl. Botulinium, Staph. Aureus, Vibrio parahaemolyticus).4. Réglementations, Contrôles et Analysescf normes nationales et européennes.5. Conservation – TransformationPoissons péchés / élevés qui sont vendus fraisConservation dans un local réfrigéré ou sur la glace après lavage. Important: il faut maintenir la chaine du froid tout au long de la filière.

Poissons péchés / élevés qui sont transformés• éviscération et mise en filet• application de procédés complexes: congélation à -18°C à coeur, séchage, salage, fumage, apertisation = mise en conserve, préparation du produit traiteur comme le surimi

Le Fumage

1. Définition et rôleFumage: dessication sous l'effet d'une chaleur maîtrisée d'un produit préalablement salé, en présence de fumée de bois.Par exemple: les poissons fumés, charcuterie, volailles, biscuiterie, fromage, sauces, ...Tous ces produits possèdent une DLUO.Rôle: conservation par diminution de l'Aw, effet antimicrobien, des composants de la fumée, aromatisation, coloration, modification de la texture.2. Traitements préliminaires du produit

Découpe: cela dépend de la surface du produit soumis au fumage. Certains poissons sont fumés entiers, les poissons trop gros sont découpés.Salage: Avant de fumer un aliment, il faut le saler. Le sel se dissout dans les microgoutelettes d'eau des matières grasses donc le salage diminue le taux d'humidité et ralenti le développement microbien.Le salage à sec: dépôt directe du sel sur l'aliment (cela permet d'exsuder l'eau des aliments ce qui donne une texture plus ferme).La saumure: immersion du produit dans une solution d'eau concentrée en sel (avec, ou non, des épices et des condiments).Sauf exception, la salaison à sec est préalable pour un fumage à froid et vice versa.3. Fumage traditionnel en industrieCertains produits sont encore fumés de façon traditionnelle, dans des sortes de caissons métalliques avec des générateurs de fumée.Il peut y avoir des variations de températures (fumage à froid – 15-25°C - ou à chaud – 35-45°C).A chaud il y a activation des enzymes endogènes ce qui augmente la tendreté du produit.Il existe un fumage plus chaud, à 55-80°C, qui entraîne une dénaturation des protéines et des microorganismes.Il existe maintenant des générateur de fumée par friction ou de la fumée par de la sciure.

Remarque: Toxicité de la fuméeOn retrouve des hydrocarbure aromatiques polycycliques (ex: Benzopyrène). Toujours synthétisés au cours des combustions, notamment avec des produits ligneux comme le bois. Un certains nombre d'entre eux sont cancérigènes.Le fumage augmente la concentration en hydrocarbures aromatiques, qui seraient responsables de certains cancers digestifs.Des extraits de fumées ou « fumée liquide » ont été mis au point afin de se débarrasser des hydrocarbures.4. Les condensats de fumée (« fumée liquide »)Intérêts– Standardisation de la production (même couleur, même odeur),– Dans ce condensat, on retrouve tous les avantages de la fumée: coloration, goût, effet antioxydant et bactériostatique,– Les goudrons sont éliminés par une série de filtration et de décantation.Donc la fumée n'est pas toxique, elle est également hygiénique, pratique et économique.FormeElle est vendu sous forme liquide ou en poudre de fumée soluble.Aspects technologiquesIl existe plusieurs méthodes pour faire de la « fumée liquide ».AtomisationMélange d'air comprimé et de liquide dans une buse spéciale. Dans des cellules de fumage, la fumée liquide est vaporisée sur le produit. Il existe une vaporisation à haute température, il y a 80 sortes de fumées produites pour de nombreux types de produits.Arrosage et trempageOn trempe le produit dans une substance avec des extraits de fumée, il n'y a donc plus besoin de cellules de fumage.Addition directeLa fumée est mélangée directement dans le malaxeur avec les produits, cela donne juste un goute « fumé », un arôme (l'arôme varie selon le support fixé).

La Congélation

1. Définitions et Intérêts

Congélation: changement d'état d'eau en glace par diminution de la température inférieure à 0°C et maintient de la température négative.Surgélation: Sorte de label qui garantie la rapidité de la congélation du produit. On franchi rapidement la zone de cristallisation, achevée quand la température même du produit est de – 18°C.

La diminution de la température d'un aliment ralentie la croissance des microorganismes.2. Changement d'étatSurfusion: Nucléation: formation de noyau de cristallisation à une T°C < 0°C puis remontée à 0°C. La congélation d'un aliment est différente de la congélation de l'eau.3. Étape de congélation d'un bioproduitPrécongélation: amène la température de cristallisation de l'eau.Congélation: phénomène de nucléation de la glace autour d'un germe et augmentation des cristaux. Cette phase continue jusqu'à ce que l'eau soit solide; diminution de la température lentement.Entreposage: maintient de la température congelée. Dans le cadre de la chaîne du froid, on assure le maintient de l'eau sous forme solide.Dans les IAA (Industries Agro Alimentaires), les surgelés appartiennent aux produits de « troisième gamme »:1ère gamme: produit non transformé (frais / brut)2ème gamme: conserves3ème gamme: produits congelés / surgelés4ème gamme: végétaux prêts à l'emploi, sans conditionnement5ème gamme: légumes prêt cuit, sous plastique ou en plats cuisinés6ème gamme: produit lyophilisé, ayant eu un traitement ionisant4. Conséquence de la congélation des alimentsLa congélation peut créer des dommages au sien des cellules constituants les aliments comme les viandes ou les fruits.Congélation lente: formation de gros cristaux qui brisent les cellules au fur et la concentration en soluté extracellulaire augmente.Congélation rapide: les cristaux se forment dans le milieu intra et extracellulaire, ils sont de petites tailles. La concentration des 2 milieux évoluent de la mm manière donc pas de déformation des cellules ou de déshydratation.Donc surgelés ++ que congelés.

Modifications physiques:Il y a une augmentation du volume donc cela peut altérer les tissus animaux ou végétaux les plus fragiles.Les procédés de congélation peuvent être à l'origine d'une déshydratation.

Rancissement Biochimie / Chimique des lipides:Certaines enzymes peuvent être encore fonctionnelles à des températures très basses. D'autre part les Acides Gras (AG) insaturés sont capables de s'auto-oxyder (libération de péroxydes, amines, cétones, aldéhydes, acides, ..).Chez les végétaux: la paroi peut se dégradée, on peut avoir des arômes plus fades, des changements de couleurs, ...Chez les animaux: dénaturation protéique, apparition de goût amer, viandes plus grises.5. ContrôlesEssentiellement maintient de la chaîne du froid avec des contrôles précis de la température notamment au stade de l'entreposage, du conditionnement, du transport, de la commercialisation.6. Équipements Industrielscf. document associé7. Conservation et décongélation des surgelésConservation

La conservation des surgelés dépend du type de produit et de l'appareil. Plus la température peut-être basse, plus la conservation peut-être longue.Pour l'industrie, la conservation varie en fonction de l'aliment:– 8 à 24 mois pour une teneur en lipides élevée (viandes, poissons, gâteaux),– 24 à 36 mois pour une teneur en lipides faible (fruits, légumes).DécongélationIl y a toujours un phénomène d'exsudation d'eau qui dort du cytoplasme avec une altération des cellules.L'exsudation est riche en nutriments = excellent milieu de culture!La congélation elle même a sélectionnées les microorganismes résistants au froid intense.

La Bière

1. DéfinitionBière réservée pour la boisson obtenue par la fermentation alcoolique d'un moût préparé à partir d'eau, de malt de céréales, de sucres alimentaires, de houblon et de l'eau.Autres dénominations:– fermentation lactique en plus dans certains procédés de fabrication,– « bière sans alcool » pour un titre alcolimétrique inférieur à 1,2% en volume,– « bière aromatisée », rajout des divers arômes en fin de fermentation, ...2. Matières PremièresL'eau: eau potable, jamais complètement pure, doit être traitée pour tuer les germes présents dans l'eau, supprimer les sels minéraux à impacts négatifs sur la qualité organoleptique du produit fini. Cela représente 95% de la bière!

L'orge: céréale très riche en amidon. Principal ingrédient de la bière. Lors de la fabrication, cet orge est mis à germer pour qu'il synthétise des enzymes = « le malt ».

Le houblon: plante dont la fleur sert à aromatiser et colorer la bière. On utilise uniquement les fleurs femelles non fécondées ce qui donne l'amertume. Ces fleurs contiennent des tanins qui servent à conserver la bière par leurs propriétés antiseptiques.

Les levures: elles réalisent la fermentation alcoolique, par ex: S. cerevisiae.

Les additifs: exemple:– vitamine C: antioxydant, perte de saveur, de fraicheur et de couleur...– caramel: pour donner plus de couleur aux bières brunes,– carraghénine: substance extraite d'algues marines; rôle: clarification de la bière blanche,– polyclar: poudre de plastique, ajoutée en fin de fermentation secondaire, entraîne les tanins de la bière au fond de la cruche, clarification.– agent moussant: aident à la formation de la mousse et à la tenue de la mousse lors de la fermentation.3. Principales étapes de la fabrication de la bièreTrempage: apparition des enzymes = hydrolyse de l'amidon.Touraillage: chauffage des grains = malt.Concassage: malt broyer finement.Brassage: mélange amidon + sucres + enzymes.Ébullition: obtention du moût après refroidissement.Fermentation: action des levures.Maturation = seconde fermentation.Conditionnement.Maltage

Transformation de l'orge en malt. Durant 10 jours, l'orge germe.Trempage: pendant 55h dans une eau à 15°C => 200 tonnes d'orges. Le grain se gorge d'eau = 45% d'humidité.Germination: pendant 6 jours, l'humidité et la température sont contrôlées. Apparition des enzymes, notamment des amylases, protéases; début de l'hydrolyse de l'amidon.Touraillage: chauffage du grain pour arrêter la germination, mais ne détruit pas les enzymes = il y a stabilisation du contenu enzymatique.Si la température est choisie est élevée, le touraillage peut colorer le malt, ce qui donne les bières brunes.BrassageSérie d'opérations qui visent à transformer l'amidon du malt en sucre plus ou moins fermentescible = « moût » qui sera alors fermenté.Concassage.Brassage: mélange du malt avec de l'eau chauffés à 75°C pendant 2 à 3h par hydrolyse enzymatique de l'amidon en sucre et formation du moût. Ici on ajoute la trempe (mélange cuit d'eau et d'amidon de riz).Filtration: séparation du moût des drèches (déchets des enveloppes du malt), ces déchets sont valorisés comme aliment pour bétail. Le moût est évacué par le bas de la cuve, passe à travers les drèches qui agissent comme un filtre, puis lavé à l'eau chaude jusqu'à qu'il soit clair.Cuisson: le moût cuit dans une chaudière pendant 1 à 2h, fin de l'hydrolyse des glucides. Ici on ajoute le Houblon qui, en cuisant développe son amertume et précipite les matières coagulables.Clarification: élimination par décantation ou centrifugation, des matières solides, précipités ou coagulées.Refroidissement: le moût est refroidi pour préparer la fermentation.Fermentation: le maltose et le glucose sont transformés en alcool + CO2 = apparition du « chapeau de mousse ». Il a une seconde fermentation, il s'agit de la maturation. La fermentation principale permet de transformer le sucre en alcool, elle peut se faire de 2 façons:La fermentation haute: on utilise S. cerevisiae, production pendant 3 à 8 jours, T°C entre 15 et 20°C. Quand la levure a épuisé le glucose, elle remonte à la surface de la bière.La fermentation basse: on utilise S. uvarum, à la fin de la fermentation, la levure migre au fond de la cuve. Production pendant 7 à 10 jours, T°C entre 4 à 12°C. Il y a des contrôles de températures à faire ici car la fermentation libère de l'énergie ce qui augmente la température.Maturation: seconde fermentation fermée en cuve de 0°C, pendant qq jours à plusieurs mois la bière se décante,le goût s'améliore, saturée en CO2, elle acquiert sa digestibilité.ConditionnementFiltration: les particules troubles de la bières sont retenues dans des filtres. Des produits filtrants sont répandus dans le tamis très fin où sera filtrée la bière.Conditionnement: mise en bouteilles, en fûts, en canettes.Pasteurisation: la bière est chauffée 2àmin à 70°C pour détruire toute traces de levures ou microorganismes.4. ContrôlesA chaque étape il y a beaucoup de contrôles physico-chimiques et microbiologiques.Tests spécifiques:– germination de l'orge,– test à l'iode lors de la fabrication du moût, ce qui permet de suivre la dégradation de l'amidon,– prévision du taux d'alcool en fonction de la teneur en amidon des céréales.Sur le produit fini:– mesure du CO2: décharge électrique qui dose le CO2, on mesure le volume du gaz,– test de tenue de la mousse,– dosage d'alcool.5. Annexes.Schémas

La Filtration

Opération mécanique permettant de séparer des composants d'un fluide par la ségrégation produit à l'aide d'une structure matérielle sélective : le filtre.Quatre types de séparation membranaires peuvent être utilisées en fonction du produit et du but recherché. On les classe en fonction du diamètre de la particule (ou molécule) retenue.On distingue deux types de filtrations:- frontale : perpendiculaire,- tangentielle: parallèle.Il y a toujours une pression transmembranaire lors d'une filtration: Pression transmembranaire = différence des pressions entre les 2 cotés de la membrane de filtration.Remarque: Dialyse / Osmose: ici pas de pression transmembranaire car il s'agit d'un phénomèe de diffusion, naturel.Applications en I.A.A.Industries laitières:Standardisation du lait (au niveau protéique),Déprotéinésation du lactosérum,délipidation de lactosérum,élimination des bactéries du lait.Industries liquide fermenté / macéré:Séparation des levures de jus fermentésDepectinisation des jus de fruits,Clarification des vins, bières.Autres industries:Traitements des effluents d'amidonneries et féculents,Concentration d'ovoproduits.Technique de BaseLoi de Poiseuille:Calcul le flux de perméation.Flux fortement influencé par le diamètre des pores. Le nombre de pores par unité de surface peut -être relié à la porosité par une relation faisant intervenir le rapport entre le volume total des pores et le volume parent de la membrane et ϭ est la toruosité des pores (rapport entre la longueur même des pores et l'épaisseur de la membrane).

Débit volumétrique du perméat (Qv):Il peut-être relié à la résistivité hydrolique de la membrane rs par la relation:Qv = S x (ΔP / η x rs)

Qv : m3 . s-1S : m²ΔP : Paη: Pa . Srs : m-1

Ultrafiltration tangentielleL'augmentation de la concentration moléculaire dans le retentât est directement lié à la quantité de perméat produit. On obtiens deux effets:- transfert à travers la membrane de molécules au diamètre inférieur à celui des pores due aux différence de pressions,- érosion permanente de la couche de particules qui se forme à la surface de la membrane sous l'action du balayage tangentiel (limite le colmatage).Filtration FrontaleMéthode la plus ancienne et la plus utilisée. Principe: faire passer le fluide à travers du filtre, ici problème de colmatage.Méthode la plus simple à mettre en oeuvre mais limitée par l'accumulation des particules à la surface du filtre qui finissent par le boucher. Cette technologie marche bien pour les grosses molécules.Adjuvant de filtrationsPermet d'optimiser la filtration pour assurer une meilleure élimination des particules en suspension. Il existe des adjuvants de types absorbants (= précouche du filtre) ou de type précipités (qui aident à précipiter certains molécules que l'on souhaite éliminer).Exemples: coton, fibres de celluloses traitées, dépôts calcaires, enzymes protéolytiques, gel de silice, charbon actif....

La Filière Blé et Céréales1. Présentation : Blé et Céréales

Le blé est cultivé depuis longtemps. Les céréales forment un ensemble de plantes à la base de l'alimentation humaine. Notamment le blé, ou le froment qui appartiennent aux graminées.On distingue 2 types de blés: le blé tendre / blé dur.Le blé tendre (Triticum aestivum ou vulgare), est plutôt adapté aux climats tempérés. Ses débouchés sont :- 20% vers la meunerie (fabrication du pain, des pâtisseries et des biscuits)- 20% vers l'amidonnerie- 10% vers l'alimentation animale- 50% exportéeLe blé dur (Triticum diirum), préfère les climats secs et chauds. Il représente 3,3% de la production française et est utilisé dans l'industrie des pâtes et de la semoule.Remarque : le triticale est une espèce récente (années 1980), issue d'un croisement entre le blé et le seigle (Secale céréale). Il est plus rustique que le blé et peu cultivé (surtout Bretagne et Massif Central). Il est utilisé exclusivement en alimentation animale. Les acteurs de la filière:

Il existe beaucoup de contrôles sur la variété du blé.

2. Structure et composition du grain de bléStructureLe fruit des céréales est sec:

Composition moyenne d'un grain de bléLe blé est constitué de très peu d'eau: 12 à 18% (Aw faible). Par conte il y a beaucoup de glucides: 63 à 74,5%, surtout de l'amidon. L'amidon chauffé en présence d'eau, se gélatinise, il est substrat de fermentation et rôle dans la formation de la croûte, notamment celle du pain. Il y a également du pentosane (polymère de pentoses) qui accélèrent le pétrissage et améliore la rétention gazeuse. Les sucres: Glucose, Maltose, Fructose, Saccharose...sont facilement assimilables par la levure ce qui lui permet de démarrer la fermentation.Il y a peu de fibres: 2,5 à 3%, des celluloses qui favorisent l'absorption d'eau et le gonflement de la pâte lors de la cuisson. On trouve aussi des protéines solubles, des enzymes insolubles comme le gluten par exemple (10 à 11%).Les lipides constituent 1,5 à 2% de la composition du blé, notamment des ester d'acides gras polyinsaturés, de la vitamine E. Ils ont un rôle de tensioactifs sur le gluten et l'amidon ce qui donne une meilleure panification.Enfin il y a 1,5 à 2% des matière minérale, ce sont les oligo-éléments.3. Identification variétaleDéfinition de la variétéVariété = taxon d'un rang inférieur à la sous-espèce et caractérisée par ses caractères culturaux. Une variété est donc un ensemble de plantes cultivées obtenues par pollinisation croisée et qui possèdent des caractéristiques agronomiques bien définies: morphologiques, culturales, biochimiques. Et qui garde ses caractéristiques distinctives après reproduction.La plante est obtenue artificiellement. On assure ainsi l'homogénéité génétique, ce qui favorise les pratiques culturales et permet d'obtenir un produit homogène possédant des performances particulières.Qui contrôle la qualité des semences?Le CTPS : Comité Technique Permanent de la Sélection Sous le contrôle du Ministère chargé de l'Agriculture, il élabore les règlements techniques d'inscription des variétés au catalogue officie et propose au ministre de l'Agriculture l'inscription des variétés au Catalogue officiel.Le GEVES : le Groupe d'Étude et de contrôle des Variétés et des Semences Cet organisme associe le ministère de l'Agriculture, l'INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) et le GNIS (Le

Groupement national interprofessionnel des semences et plants).Pour le compte du CTPS, dans ses laboratoires officiels de la Station Nationale d'Essais de Semences (SNES), il mène les études et les analyses nécessaires à:- l'homologation des variétés végétales nouvelles- la délivrance de Certificats d'Obtention Végétale (sorte de brevet)- la certification des semencesLe GNIS au travers de son service technique, le SOC (Service Officiel de Contrôle et de Certification),vérifie et certifie la qualité des semences produites, sous contrôle du ministère de l'Agriculture.La DSCCRF : Direction Générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des Fraudes. Elle s'assure du bon état des semences dans les circuits de distributions.Méthodes et contrôles, certification variétéOn distingue les techniques en champs et celles en laboratoire.Techniques en champsElles se font sur pieds, en champs, pendant le cycle de culture. On observe l'aspect visuel de différentes parties de la plante puis on utilise une « clef de détermination ». Si le résultat amène un doute alors on fait des techniques au laboratoire.Techniques au laboratoire: les méthodes simples de 1ères intentionsTest à l'acide phéniqueIl y a dans l'enveloppe externe du blé, de la phénol oxydase qui catalyse l'oxydation du phénol = production d'une teinte brune, variable selon les espèces.

Test de pigmentation des coléoptilesTechniques de laboratoire: méthodes complexesEmpreintes protéiquesMéthodes de types SDS-Page sur extrait de broyât de grain. A chaque variété de blé = empreinte protéique donnée. Ce test ne permet pas toujours de séparer des variétés proches de blé étant donné qu'il y a peu de protéines dans le blé.Les protéines produites dépendant des conditions de cultures et environnementales, il existe donc une variation des résultats même sur une même variété.Empreintes génétiques:Technique longue et couteuse.4. Analyse de la qualité des céréalesCritère principaux concernant la sécurité sanitaireCf document associéAnalyses courantesPourcentage d'impuretés, en masseContrôles des céréales, à la sortie des organismes stockeur = fort impact commercial, cela peut entraîner une diminution des prix ou un refus de la marchandise.Poids SpécifiquesContrôle de la masse à l'hectolitre, ou de la masse volumique. Critère très demandé commercialement. En moyenne 70,0 à 80,0HL.Pourcentage d'humiditéCela donne divers intérêts: commercial et règlementaire; technologique cad que cela oriente vers des technologies de séchage, de stockage ou de transformation industrielles; et intérêt analytique car d'autres analyses se rapportent à la matières sèche. Moyenne : 12 à 15%.Méthode fondamentale (après séchage):[ (masse initiale – masse finale) / masse initiale ] x 100 = % d'humiditéMéthode de référence: Étuvage à pression atmosphérique (130 à 133°C) puis refroidissement et pesée.Méthode par humidimètre: la capacité d'un condensateur dépend de la constante diélectrique (CD) du matériau contre la plaque, or le CD dépend de la quantité en eau. Exemple: Humidimètre de

PFEUFFER.Photométrie infrarouge (SPIR): Permet de mesurer l'humidité car l'eau présente de forte bandes d'absorption, max 1940. LA mesure peut-être aussi précise que la méthode de référence si l'appareil est bien calibré car bcp de substances absorbent dans l'IR.Dosage des protéinesIls sont des constituants mineurs de la farine, les protéines forment le gluten de la pâte ce qui donne une bonne aptitude boulangère. Il existe 2 méthodes principales pour doser les protéines: Kjeldahl (très précis à ±0,15%) et SPIR (précis à ±0,50%) qui est rapide et économique.On exprime le taux de protéine / matière sèche pour pouvoir comparer les valeurs. Moyenne 11 à 12% sur MS mais varie bcp selon les variétés, selon les années et les conditions de cultures.Temps de chuteIl reflète l'activité des amylases, où le temps de chute augmente lors de la germination. Il s'agit d'un test qui permet d'apprécier la qualité du stockage.Dosage des mycotoxinesRisque d'intoxication et technologique. Leur résistance aux technique de conservation telle que la stérilisation ou au froid nécessité des contrôles fréquents.Analyses spécifiques pour la panificationIci on utilise du blé tendre. Par exemple mesure rhéologique par l'alvéographe de Chopin. On injecte de l'air dans un pâton cela donne une bulle où on enregistre la pression en fonction de l'air insufflé jusqu'à la rupture.Analyses pour industries des pâtes et semoulesPour ces tests, on utilise du blé dur.Mesure de couleur:La couleur jaune est la plus recherchée, les variétés de blés sont riches en caraténoïdes. La mesure se fait par refléctance (toujours au même stade de fabrication).Résistance de la pâte: qualité technologique. Cf documentationTemps de cuisson: cf documentationAutres testsPMG: Poids de Mille GrainesSusceptibilité à la casse: exprimée en % de grains cassé par choc.Test de turbidité des protéines solubles (notamment pour le maïs), reflète un bon séchage des grains. Si le séchage est bon alors il y a une bonne solubilisation des grains, donc le milieu est trouble et plus il y avait de protéines.Test de germination: fondamental pour l'orge et les brasseries.

Les rejets BioIndustriels

Les Industries AgroAlimentaires, Cosmétiques, Pharmaceutiques ont des besoins important en eau propre, ainsi qu'en énergie. Leurs déchets sont donc:rejets d'effluents liquides et pollués,générateurs de déchets solides,rejets d'effluents gazeux toxiques et désagréables.

Respect de l'environnement: un soucis grandissant.Il faut gérer l'Environnement en remplaçant les procédés par des technologies propres, en réduisant les déchets en les valorisant et en favorisant les filières de récupération / recyclage. Enfin il faut traiter les déchets avant de les rejeter dans l'Environnement.Il existe un référentiel ISO 14 001 qui fait référence aux normes environnementales.1. Exemple des eaux de rejets BioIndustrielsExemple d'utilisation d'eaux en IAALes IAA sont très exigeantes pour ce qui est de la qualité de leur eau et des volumes utilisés. Les volumes peuvent être variables selon les process pour une même activité AgroAlimentaire.L'eau est présente à bcp de postes: lavages, rinçage des matières premières, des récipients des

produits finis, trempage de l'orge dans la malterie, transformation des produits, extraction / purification, cuisson / refroidissement, lavages des matériels, vaporisation.Il existe des activité qui génèrent de l'eau et qui est réutilisée (sucrerie, féculerie, ...).Une eau de grande qualité est nécessaire notamment pour un effet de vapeur ou pour des eaux de constitutions (comme composants d'un aliment par exemple). Par exemple: brasserie, lavage des produits de laiterie et abattoirs. Alors ce sont les eaux de nappe phréatiques, les eaux souterraines et les de surface qui sont utilisées.Ceci entraîne une perte de matière plus ou moins solubilisées, qui constitues les eaux résiduaires.Composition des effluentsIl y a généralement une température élevée (jus de cuisson, eaux de refroidissements) il faut donc refroidir ces effluents avant de les rejeter.Si il s'agit d'effluents graisseux, cela risque de boucher les canalisation. De nature organique et très biodégradable, ils sont très fermentescibles. Un stockage non aéré ni brassé peut amener une acidification des effluents mais également cela peut générer des odeurs fortes.Critères d'évaluations de la pollutioncf document associé2. Pistes pour mieux gérer les effluents liquides polluésRéduire au rationaliser la consommation d'eauSensibilisation du personnelOptimisation des procédés, ou leur remplacementContrôles automatiques reliés aux postes de commandes, avec seuil d'alerteOptimisation du nettoyageTraitement des eaux uséesRecyclage des eaux Station d'épuration avec traitements adaptés aux rejets.Exemple de RecyclageL'eau recyclée ne peut-être utilisées si elle a été en contact avec des effluents.--> Recyclage des eaux de lavage et transport des pommes d'une cidrerie. Les eaux sont filtrées, tamisées avant d'être réutilisées. Les déchets sont réutilisés en agriculture.Décantation / TamisageDécantation avant recyclage où les boues sédimentent, les eaux de surface sont recycler, les boues valorisées. Le tamisage permet la rétention de particules. Il existe le microtamisage sous pressions.CentrifugationPremier traitement de dégrossissage des effluents. Diminution des matières en suspension => accélération de la décantation. Par ex: récupération d'amidon dans les usines de patates pour les animaux.FiltrationFiltre à diatomées (sédiments d'algues unicellulaires)= filtration frontale. Permet de séparer des rosses molécules minérales et organiques.Filtre à membrane: Évaluation du flux à traiter et séparer au maximum les eaux au préalable. On détermine le type de filtration selon le type d'effluents à traiter. Audit nécessaire.Microfiltration tangentielle: utilisée notamment comme pré traitement avant l'osmose inverse.Microfiltration des eaux de lavage pour augmenter leur durée de vie. Cycle de lavage, filtration, réutilisation des filtrats comme eaux de lavage.Ultrafiltration: Ici on récupère le rétentas (protéines, lipides) qui peuvent être revalorisés (alimentation animaux).Dans les industries de boissons, les eaux sont chargée en soude et en impuretés, tout cela est rejeté mais possède un fort pouvoir corrosif. Les perméats peuvent être réutilisés comme bains sodés.Nanofiltration: Alternative énergétique intéressante à l'osmose inverse.Osmose inverse: Cout énergétique élevé et présence de prétraitement pour éviter le colmatage, le perméat est ultra pur.Evaporation

Permet de concentrer un liquide par le passage à de l'état de vapeur des composés les plus volatiles et du solvants. On récupère les concentrât revalorisé ou recyclé. En général le distillat est très peu chargé donc peut être rejeter directement dans la nature.3. Effluents GazeuxLes gaz émis par les I.A.A. Sont chargés en composés organiques volatiles (C.O.V.) odorants ou non; les rejets dans l'air sont donc contrôlés.Les traitements biologiquesL'oxydation exothermiques des composés en présence de dioxygène et de microorganismes entraîne la formation de biomasse, d'eau et de produits minéraux.Deux étapes:– fixation / absorption du composé gazeux dans un liquide ou biofilm,– étape de biodégradation, en aérobie, des polluants sont utilisés comme source de Carbone et d'énergie par les germes.Autres techniquesCondensation, AbsorptionAbsorption de gaz condensables dans des phases liquides ou absorption sur un solide.– charbon actif: à base de bois ou noix de Coco, absorbants les plus courants pour traiter les COV,– zéolithes: structures microporeuses où les gaz circulent et se fixent aux parois,– gel de silice,– absorption synthétique.On peut atteindre 95% de rendement permettant de rejeter les gaz dans l'air.Incinération catalytiqueEn présence de catalyseur, les gaz passent à 500°C, on oxyde donc totalement les hydrocarbures sans former de NOX (NO et NO2: problème quand ils s'infiltrent dans les poumons).4. Mieux gérer les déchets solidesRéduction de la production de déchetsRemplacement des procédés.Valorisation des procédésQuelques exemples:Filière de la ViandeOn récupère le sang : charcuterie, engrais, béton,les viscères: engrais,les os: gélatine.Filière du laitRécupération des molécules organiques des « eaux blanches ». On récupère le lactosérum: aliments pour animaux quand il est acide, animent pour les Hommes quand il est doux.Filière de la Bière / du BléRécupération des drèches issues de la fabrication de la bière pour l'alimentation des animaux.Les emballagesRecyclage des matériaux d'emballage:Ils peuvent servir de matières première dans la fabrication de nouveaux produits. Ils peuvent être biodégradable, notamment le plastique à base d'amidon, d'algue ou d'acide lactique polymérisé.Réduction des emballages.

AMDECAnalyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC)

FMEA Failure Mode And Effects Analysis.Une AMDEC est défini comme "un procédé systématique pour identifier et traiter les défaillances avant qu'elles ne surviennent, avec l'intention de les éliminer ou de minimiser les risques associés. Elle s'applique a un produit pour obtenir la confiance en la qualité du produit. Elle s'applique aussi à

un processus pour obtenir la confiance en la qualité de l'entreprise.

AMDEC = imaginer en négatif: dans un processus on conçoit en positif, on imagine les défaillances on remédit au défaillances potentielles.

1. PrésentationL'armée américaine à développé l'AMDEC après 1950. Cette méthode était employée comme une technique d'évaluation des défaillances afin de déterminer la fiabilité d'un équipement et d'un système.Les défaillances étaient classés selon leurs impacts sur le personnel et la réussite des missions pour la sécurité de l'équipement. Aujourd'hui, les industriels ont établi de nouvelles valeurs telles que la sécurité et la satisfaction client.Technique spécifique de la sûreté de fonctionnement, l'AMDEC est une méthode d'analyse de systèmes (éléments fonctionnels ou physiques, matériels, logiciels, humains ...), s'appuyant sur un raisonnement inductif (causes conséquences), pour l'étude organisée des causes, des effets des défaillances et de leur criticité.

2. Méthodologie

2.1- Étape 0 = initialiserDéfinir un groupe de travail 1 animateur AMDEC + 5 participants compétent sur le produit mais de plusieurs services R et D Maintenance fiancace .....2.1- Étape 1 = AnalyseII faut connaître précisément le système et son environnement. Ces informations sont généralement les résultats de l'analyse fonctionnelle, de l'analyse des risques et éventuellement du retour d'expérience.Il faut également déterminer comment et à quel fin l'AMDEC sera exploitée et définir les moyens nécessaires, l'organisation et les responsabilités associées.2.2- Étape 2 = évaluerIl faut évaluer les effets des modes de défaillance. Les effets de mode de défaillance d'un produit sont étudiées d'abord sur les composants directement en contact avec celui-ci (effet local) et de proche en proche (effets de zone) vers le système et son environnement (effet global).Il est important de noter que lorsqu'une entité donnée est considérée selon un mode de défaillance donné, toutes les autres entités sont supposées en état de fonctionnement nominal.2.3- Étape 3 = classerII faut classer les effets des modes de défaillance par niveau de criticité, par rapport à certains critères de sûreté de fonctionnement préalablement définis au niveau du système en fonction des objectifs fixés (fiabilité, sécurité, etc.).Indice de criticité = indice de gravité x indice de fréquence x indice de non détection.Les modes de défaillance d'un composant sont regroupés par niveau de criticité et sont par conséquent hiérarchisés.2.4- Étape 4 = rechercher des solutionsCe classement par niveau de criticité permet d'identifier les composants les plus critiques et de proposer alors les actions et les procédures " juste nécessaires " pour y remédier. Il faut donc interpréter les résultats et mettre en place des recommandations.2.5- Étape 5 = appliquer et suivreLes solutions proposer sont appliquées et l'on vérifie leur efficacité.Devant le coût de cette démarche il faut capitaliser les résultats afin de progresser.3. ConclusionBien que simple, la méthode s'accompagne d'une lourdeur certaine et la réalisation exige un travail souvent important et fastidieux.

Une des difficultés est dans l'optimisation de l'effort entre le coût de l'analyse AMDEC (dépendant de la profondeur de l'analyse) et le coût de l'amélioration à apporter.

Bien que coûteuse et lourde, cette méthode est répandue et efficace. Elle est systématiquement utilisée dans toutes les industries à risque, comme le nucléaire, le spatial et la chimie, dans le but de faire des analyses préventives de la sûreté de fonctionnement.

La solution pour surmonter le volume des entités à étudier est de conduire des AMDEC fonctionnelles. Cette approche permet de détecter les fonctions les plus critiques et de limiter ensuite l'AMDEC " physique " aux composants qui réalisent tout ou partie de ces fonctions.

La cohérence entre d'une part la gestion des AMDEC et des améliorations préconisées et d'autre part, les différentes versions du système est l'une des autres principales difficultés à résoudre.

Aussi, la méthode n'est pas bien adaptée aux projets en temps réel car elle ne permet pas de bien appréhender l'aspect temporel des scénarios.

Néanmoins l'AMDEC fournit :- une autre vision du système,- des supports de réflexion, de décision et d'amélioration,- des informations à gérer au niveau des études de sûreté de fonctionnement et des actions à entreprendre.AMDEC : exemple du ventilateur dans le tunnel de congélation

AnalyseQuel est le rôle de cet équipement ?Le ventilateur sert à faire circuler la neige carbonique.Quels sont les éléments extérieurs à l'équipement qui permettent son fonctionnement ?Les éléments extérieurs à un ventilateur sont : l'électricité, l'air ambiant, le support sur lequel ce ventilateur est fixé...Quelles sont les relations entre l'équipement et le milieu extérieur ?Le ventilateur doit être fixé sur le support, être alimenté en électricité, résister à la dégradation du milieu ambiant.Quels composants de l'équipement assurent ces relations ?Le ventilateur est fixé sur le support par le corps, l'électricité est rattaché au moteur et le milieu ambiant aux pales, au moteur et au corps du ventilateur. Il faut donc étudier le moteur, les pales et le corps du ventilateur.Les composants ont-ils des relations entre-eux ? Si oui, lesquelles ?Le moteur fait tourné les pales et le corps fixe le moteur et les pales.Évaluation de la fréquence de la panne:

Évaluation de la gravité de la panne:

Évaluation de la détection de la panne: