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faudra donc réduire sa charge microbienne initiale. II Il faut en tenir compte au cours de la montée de température et aussi au cours du refroidissement.

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s'est donnée comme but l'étude de la lixiviation microbienne des sulfures métalliques insolubles. Cet ouvrage est une introduc- tion à la cinétique et au

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faudra donc réduire sa charge microbienne initiale. II. Choix et efficacité des techniques de préservation des aliments par la chaleur. Le choix des techniques

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2. MODELISATION DE LA CROISSANCE MICROBIENNE 222222222222222222222222 5. 2.1. La cinétique de croissance des populations microbiennes

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Comment se fait le contrôle de la croissance microbienne ?
La pasteurisation UHT (Ultra High Température) est employée pour une hausse de la température à 141°C suivie d'un refroidissement brutal. Gr? à la pasteurisation les produits naturels peuvent conserver leur odeur/goût et ne contiennent plus de germes pathogènes, de plus ils ont perdu une partie de leur flore normale.
Comment calculer la vitesse de croissance bactérienne ?
Le taux de croissance (?) exprime la vitesse de multiplication des bactéries; c'est le nombre de divisions effectuées par unité de temps. Il s'agit d'une fonction exponentielle (figure 4). Si on travaille dans la base 2, log2 2 = 1, donc log2N = ?t + log2N0 (6) , la pente représente le taux de croissance.
Comment calculer le nombre de bactéries ?
La concentration bactérienne dans le produit pur est de 2,95 × 10⁴ bactéries par millilitre. Ce nombre est obtenu en multipliant le nombre de bactéries par son facteur de dilution, puis à le diviser par le volume de l'inoculum : (295 x 10) / 0,1 = 2,95 × 10⁴.
Le mécanisme général de la croissance bactérienne, étudiée par culture in vitro, est celui du remplacement d'une cellule mère par deux cellules filles identiques.

pascal chillet professeur agrégé de Biochimie - Génie biologique 2

LA PASTEURISATION

collection dirigée par

Joël cnokaert

ia ipr B iochimie Génie biologique

Françoise

Guillet iGen Biotechnologies et secteur médico-social

OPÉRATIONS UNITAIRES

GÉNIE BI

O L O GIQUE

Opérations unitaires en génie biologique

n°1. les émulsions ref. : 330 9B 225 n°2. la pasteurisation ref. : 330 9B 226 n°3. la fermentation ref. : 330 9B 227 numéro à paraître : n°4. l"ultraltration soMMaire partie 1. aspects technologiques

1. objectifs et dé nition de la pasteurisation

...............10

1.1. Objectifs ......................................................

...10

1.2. Dé?nition

2. cinétique de destruction des micro-organismes ......................................................

2.1. Facteur temps ......................................................

2.1.1. Courbe de survie

........................10

2.1.2. Temps de réduction décimale D

2.1.3. Taux de réduction décimale

2.1.4. Détermination graphique de D

2.2. Facteurs de variation de la thermorésistance

...........................12

2.3. Facteur température

..............................12

2.3.1. Droite de résistance thermique

2.3.2. Facteur d'inactivation thermique z

....................................14

2.3.3. Exemples de valeurs de D

et z ......................................................

2.3.4. Notion de barème

.....................14

2.4. Valeur pasteurisatrice

2.4.1. Dé?nition ......................................................

2.4.2. Choix de la valeur pasteurisatrice

2.4.3. Intérêt de la valeur pasteurisatrice

2.4.4. Calcul de la valeur pasteurisatrice

3. cinétique de dégradation du produit ......................................................

..............................18

4. détermination d'un barème de pasteurisation

......20

5. pasteurisateur : description et fonctionnement

...20

5.1. Sections du pasteurisateur ......................................................

..................20

5.2. Échangeurs

.........20

5.2.1. Dé?nition

5.2.2. Principe

5.2.3. Les catégories d'échangeurs

5.2.4. Problèmes d'exploitation

5.3. Conditionnement

....................................28

5.3.1. Produits traités en vrac

5.3.2. Traitement après conditionnement

....................................28 partie 2. applications

1. Applications industrielles

.........32

1.1. Pasteurisation en industrie ......................................................

...............32

1.2. Pasteurisation du lait

..............................32

1.2.1. Bactéries du lait

...........................32

1.2.2. De la collecte à la pasteurisation

1.2.3. Traitements de pasteurisation

1.2.4. Dégradation des constituants du lait

..............................32

1.2.5. Place de la pasteurisation dans un exemple de procédé

1.2.6. Contrôles microbiologiques

1.3. Pasteurisation des jus de fruits

......36

1.3.1. Traitements de pasteurisation

1.3.2. Place de la pasteurisation dans un exemple de procédé

1.4. Pasteurisation de la bière

1.5. Pasteurisation des ovoproduits

......36

2. Mise en uvre à l"échelle pilote ......................................................

Activité 1 - Étude d'un pasteurisateur pilote ......................................................

....................................39 Fiche 1.1 - Identi?cation des diérents éléments du pilote de pasteurisation ...40

Fiche 1.2 - Étude du plan de l'installation

..............................42 Fiche 1.3 - Étude d'une documentation technique ............44 Activité 2 - Fonctionnement et mise en oeuvre d'un pilote de pasteurisation ............47 Fiche 2.1 - Mise en route, mise en oeuvre de la pasteurisation et arrêt du pilote Fiche 2.2 - Étude d'une documentation technique ............50 Activité 3 - Véri?cation de l'ecacité de la procédure de désinfection d'un pilote ...51

Fiche 3.1 - Mise en oeuvre de la procédure de désinfection en vue d'un contrôle microbiologique

des eaux de rinçage ...................................................... ......52 Fiche 3.2 - Réalisation des contrôles microbiologiques ...53

Fiche 3.3 - Étude de cas

.....................54

Activité 4 - Détermination du temps de réduction décimale et du facteur d'inactivation thermique

d'un micro-organisme dans une denrée alimentaire ......................................................

Fiche 4.1 - Mise en oeuvre des pasteurisations d'un lait arti?ciellement contaminé par à 55 °C, 60 °C et 65 °C ...................................................... Fiche 4.2 - Réalisation des analyses microbiologiques en vue de la détermination de D et z de dans le lait ...................................................... ........................59

Fiche 4.3 - Étude de cas

.....................60 Activité 5 - Détermination de l'ecacité et de la valeur pasteurisatrices ...........................63 Fiche 5.1 - Mise en oeuvre de la pasteurisation d'un lait arti?ciellement contaminé par ......64 Fiche 5.2 - Détermination de l'ecacité pasteurisatrice 65
Fiche 5.3 - Calcul de la valeur pasteurisatrice atteinte ...66

Fiche 5.4 - Étude de cas

Activité 6 - Pasteurisation d'une denrée alimentaire ..................75 Fiche 6.1 - Mise en oeuvre de la fabrication de lait pasteurisé à partir de lait cru Fiche 6.2 - Réalisation du contrôle microbiologique : dénombrement des d'après ISO 21528-1:2004 ...................................................... Fiche 6.3 - Recherche de l'activité phosphatase alcaline d'après ISO 3356:2009 - FIL 63:2009 .........79

Fiche 6.4 - Comparaison des méthodes de détermination de l'activité de la phosphatase alcaline

......81

Fiche 6.5 - Étude de cas

.....................83

éléments de correction des exercices et des études documentaires ..........................................88

annexes

Annexe 1 - Schémathèque de génie chimique ......................................................

.................................99 Annexe 2 - Fiche de prise en charge, de fonctionnement et de libération du pilote

Annexe 3 - Fiche de fabrication et de contrôle

..............................102 Annexe 4 - Taux de létalité. D'après ALINORM 95/13 ......103 Annexe 5 - Indices NPP et limites de con?ance à 95 %. Table de Mac Grady .........104 Bibliographie ...................................................... ...........................105 crédits partie 1 aspects tecHnoloGiQUes partie 1 - aspects tecHnoloGiQUes10

2.1. Facteur temps

2.1.1. Courbe de survie

On détermine à di?érents temps le nombre de micro-organismes survivants suite à l'exposition à une température létale constante.

La ?gure

2 montre l'allure de la courbe :

log N = f(t) t

Temps d'exposition des micro-organismes à la

chaleur N 0

Nombre de micro-organismes avant traitement

thermique, donc à l'instant t = 0 N

Nombre de micro-organismes survivants à

l'instant t Entre 1860 et 1864, Pasteur démontra que la ?ore non désirable du moût de raisin pouvait être éliminée par un chau?age de quelques secondes à 55-65

°C. Il

donna son nom à ce procédé qui fut utilisé un peu plus tard pour allonger la durée de conservation du lait.

La pasteurisation est un traitement thermique

destiné à détruire des micro-organismes par la chaleur. Contrairement à la stérilisation qui détruit tous les micro-organismes susceptibles de se développer dans un produit par l'application d'une température supérieure à 100

°C, l'objectif principal

de la pasteurisation est de détruire la ?ore pathogène non sporulée et la majorité de la ?ore non pathogène d'altération des aliments. Ces deux procédés permettent d'allonger la durée de conservation des produits : ainsi, les aliments pasteurisés présentent une date limite de consommation de quelques jours avec une conservation à une température de + 4

°C alors que

les produits stérilisés se conservent plusieurs mois,quotesdbs_dbs29.pdfusesText_35

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Comment se fait le contrôle de la croissance microbienne ?

Comment calculer la vitesse de croissance bactérienne ?

Comment calculer le nombre de bactéries ?

LA PASTEURISATION

Joël cnokaert

Françoise

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1. objectifs et dé nition de la pasteurisation

1.1. Objectifs ......................................................

1.2. Dé?nition

2. cinétique de destruction des micro-organismes ......................................................

2.1. Facteur temps ......................................................

2.1.1. Courbe de survie

2.1.2. Temps de réduction décimale D

2.1.3. Taux de réduction décimale

2.1.4. Détermination graphique de D

2.2. Facteurs de variation de la thermorésistance

2.3. Facteur température

2.3.1. Droite de résistance thermique

2.3.2. Facteur d'inactivation thermique z

2.3.3. Exemples de valeurs de D

2.3.4. Notion de barème

2.4. Valeur pasteurisatrice

2.4.1. Dé?nition ......................................................

2.4.2. Choix de la valeur pasteurisatrice

2.4.3. Intérêt de la valeur pasteurisatrice

2.4.4. Calcul de la valeur pasteurisatrice

3. cinétique de dégradation du produit ......................................................

4. détermination d'un barème de pasteurisation

5. pasteurisateur : description et fonctionnement

5.1. Sections du pasteurisateur ......................................................

5.2. Échangeurs

5.2.1. Dé?nition

5.2.2. Principe

5.2.3. Les catégories d'échangeurs

5.2.4. Problèmes d'exploitation

5.3. Conditionnement

5.3.1. Produits traités en vrac

5.3.2. Traitement après conditionnement

1. Applications industrielles

1.1. Pasteurisation en industrie ......................................................

1.2. Pasteurisation du lait

1.2.1. Bactéries du lait

1.2.2. De la collecte à la pasteurisation

1.2.3. Traitements de pasteurisation

1.2.4. Dégradation des constituants du lait

1.2.5. Place de la pasteurisation dans un exemple de procédé

1.2.6. Contrôles microbiologiques

1.3. Pasteurisation des jus de fruits

1.3.1. Traitements de pasteurisation

1.3.2. Place de la pasteurisation dans un exemple de procédé

1.4. Pasteurisation de la bière

1.5. Pasteurisation des ovoproduits

2. Mise en uvre à l"échelle pilote ......................................................

Fiche 1.2 - Étude du plan de l'installation

Fiche 3.3 - Étude de cas

Fiche 4.3 - Étude de cas

Fiche 5.4 - Étude de cas

Fiche 6.5 - Étude de cas

Annexe 3 - Fiche de fabrication et de contrôle

2.1. Facteur temps

2.1.1. Courbe de survie

La ?gure

2 montre l'allure de la courbe :

Temps d'exposition des micro-organismes à la

Nombre de micro-organismes avant traitement

Nombre de micro-organismes survivants à

°C. Il

La pasteurisation est un traitement thermique

°C, l'objectif principal

°C alors que

2. Mise en uvre à l"échelle pilote ......................................................