2. Facteurs et moyens de contrôle Flashcards
Nommer les facteurs intrinsèques et extrinsèques.
Intrinsèques (inhérents à l’aliment) :
- pH
- l’Aw
- le potentiel d’oxydoréduction
- les éléments nutritifs que contient l’aliment
- structure biologique
- substances antimicrobiennes
Extrinsèques (liés à l’environnement des MO) :
- température
- humidité relative
- environnement gazeux (oxygène ou non)
Explique le rôle du pH sur la croissance des microorganismes.
Important : AUCUNE croissance de bactéries pathogènes dans les aliments lorsque le pH de cet aliment est < 4,6
L’action du pH sur la croissance des microorganismes se situe à 3 niveaux :
- le milieu dans lequel le m-o évolue
- le fonctionnement de ses enzymes
- le transport des nutriments dans la cellule
Explique le rôle de l’activité de l’eau (Aw) sur la croissance des microorganismes.
L’activité de l’eau est la mesure de la disponibilité de l’eau pour les réactions chimiques et biologiques. (varie de 0 à 1)
0,98-0,99 = idéal pour la croissance microbienne (aliments frais)
La plupart des Gram - sont inhibées à des Aw < 0,95.
La plupart des Gram + sont inhibées à des Aw < 0,91
À mesure que l’Aw diminue, les Gram + sont généralement favorisées par rapport aux Gram - (paroi cellulaire).
AUCUN MO responsables d’altérations des aliments ne se développent à des Aw < 0,70.
Quelle est la valeur d’Aw minimale pour ces groupes de MO ?
a) bactéries (plupart)
b) levures (plupart)
c) moisissures (plupart)
d) bactéries halophiles
e) moisissures xérophiles
f) levures osmophiles
a) 0,91
b) 0,88
c) 0,80
d) 0,75
e) 0,65
f) 0,60
Quelle est la seule bactérie pathogène qui a le pouvoir de se développer dans un aliment dont l’Aw est < 0,90?
Staphylococcus aureus, avec un Aw minimal de 0,85
Explique le rôle du potentiel d’oxydoréduction sur la croissance des microorganismes.
Exigences des MO vis-à-vis le potentiel redox –>
Valeur du potentiel redox (mV) nécessaire à l’initiation de la croissance:
- Aérobies strictes : > +100
- Anaérobies facultatives :
-100 à +350
- Anaérobies strictes :
< -150
Explique le rôle des éléments nutritifs sur la croissance des microorganismes.
Les besoins en éléments nutritifs des MO se résument ainsi :
- eau
- sources d’énergie (glucides, lipides, acides organiques, alcool, protéines)
- source d’azote (aa, peptides, protéines, urée, ammoniac, nucléotides)
- vitamines
- minéraux
Exigeantes vers moins exigeantes:
Gr + > Gr - > Levures > Moisissures
Explique le rôle de la structure biologique sur la croissance des microorganismes.
Protection physique –> structures externes : pelure (fruits et légumes), coquille (œufs, crustacés et noix) peau (volailles et poissons), gras (viande)
Limite la propagation et donc la prolifération des MO dans la masse du produit –> structures internes : membrane cellulaire, système enzymatique et substances antimicrobiennes
Explique le rôle des substances antimicrobiennes sur la croissance des microorganismes.
Les substances antimicrobiennes sont des substances inhibitrices originellement présentes dans l’aliment.
Donne des exemples de substances antimicrobiennes dans les aliments d’origine animale.
Dans le blanc d’oeuf
* Avidine
* Conalbumine
* Inhibiteurs d’enzymes (ovomucoïdes et ovo-inhibiteurs)
* Lysozyme
Dans les produits laitiers
* Acides gras
* Immunoglobines
* Lacténines
* Lactoferrine
* Leucocytes
* Lysozyme
Dans les tissus animaux
* Hormones
* Organes d’animaux
Donne des exemples de substances antimicrobiennes dans les aliments d’origine végétale.
- Acides organiques (benzoïques)
- Aldéhyde cinnamique, acétaldéhyde
- Allicine
- Anthrocyanines
- Composés phénoliques et polyphénols
- Composés amers (lupulone, humulone, isohumulone)
- Épices
- Eugénol
- Extraits de plantes
- Huiles essentielles
- Inhibiteurs d’enzymes * Lysozyme
- Tannins
- Tomatine
Explique le rôle de la température sur la croissance des microorganismes.
C’est le facteur environnemental qui a le plus d’effet (essentiel).
En général les pathogènes sont mésophiles (T° optimale de 37°C)
Associe les classes de microorganismes selon leur température de croissance.
a) psychrophiles
b) psychrotrophes
c) mésophiles
d) thermophiles
a) optimale : +12 à +15 °C
b) optimale : +25 à +30 °C
c) optimale :+30 à +40 °C
d) optimale : +45 à +55 °C
Le taux de croissance des différentes bactéries varie en fonction de la température, donne des exemples de bactéries pour chaque classe (psychophile, psychotrophe, mésophile et thermophile).
a) psychrophile : Flavobacterium
b) psychrotrophe : Listeria
c) mésophile : Escherichia
d) thermophile : Thermus
Quelle est la température minimale de croissance de ces bactéries pathogènes associées aux aliments ?
a) Aeromonas hydrophila
b) Clostridium botulinum (type E)
c) Listeria monocytogenes
d) Yersinia enterocolitica
a) Aeromonas hydrophila : +1 à +5 °C
b) Clostridium botulinum (type E) : +3,3 °C
c) Listeria monocytogenes : +3 °C
d) Yersinia enterocolitica : +1 à +7 °C
Quelle est la zone dangereuse de température ?
La zone dangereuse s’étend de + 1 à + 45 °C.
Explique le rôle de l’humidité relative sur la croissance des microorganismes.
L’humidité relative du milieu ambiant affecte l’Aw de l’aliment et par conséquent, la croissance des microorganismes.
Développement d’un microflore de surface
Explique le rôle de l’environnement gazeux sur la croissance des microorganismes.
L’environnement gazeux entourant l’aliment peut déterminer le type de MO pouvant y croitre et dominer.
Quelles sont les différentes catégories d’environnement gazeux?
Aérobie stricte : exige de l’O2
Anaérobie stricte : absence d’O2 ONLY
Micro-aérophile : tolèrance de faibles quantités d’O2
Anaérobie facultative : capacité d’emprunter des voies métaboliques différentes selon la présence ou l’absence d’oxygène moins rapidement en anaérobiose qu’en aérobiose
Donne des exemples de MO pour chacune des catégories d’environnement gazeux (Aérobie stricte, Anaérobie stricte, Micro-aérophile, Anaérobie facultative)
Aérobie stricte : Pseudomonas, Micrococcus, Acinetobacter, les moisissures et plusieurs des levures
Anaérobie stricte : Clostridium
Micro-aérophile : Lactobacillus et Lactococcus
Anaérobie facultative : Escherichia coli, Vibrio et Staphylococcus et de levures par exemple, Saccharomyces cerevisiae
Qu’est-ce que l’effet barrière?
L’effet barrière résulte de l’interaction de plusieurs facteurs qui sont défavorables à la croissance microbienne.
Individuellement, chacun de ces facteurs constitue un obstacle à la croissance des microorganismes.
Cependant l’ensemble de ces facteurs, en interaction, constitue une véritable barrière à la croissance (synergie), d’où le nom d’effet barrière.
Quel est le rôle de l’effet barrière?
L’effet barrière permet de stabiliser l’aliment et d’en assurer l’innocuité.
Donne des exemples de procédés et le facteur défavorable ou l’obstacle qui lui est associé.
- Chauffage : T° élevée
- Le refroidissement : T° basse
- La congélation : T° basse
- Le séchage : Aw basse
- L’acidification : pH
- Le fumage à chaud : Substances inhibitrices, les hautes
T° - Les atmosphères contrôlées : Environnement gazeux
Explique les interactions antagonistes entre les microorganismes.
Compétition pour l’espace et les nutriments.
➢ Déplétion: consommation en nutriments par MO très actifs entraînant l’appauvrissement du milieu et ainsi inhibition de certains MO (staphylocoques particulièrement sensibles à ça)
➢ Modification des facteurs intrinsèques : changement dans la composition (ex: ajout de sel, d’acide ou de vitamines) peut soit stimuler, soit atténuer la compétition.
➢ Substances antimicrobiennes: CO2, acides organiques, peroxydes et substances antibiotiques (métabolites)
Explique les interactions synergiques entre les microorganismes.
Les métabolites produits par un microorganisme peuvent être absorbés et utilisés par d’autres. Exemple : Les variations du pH peuvent promouvoir la croissance de certains microorganismes.
Explique la succession de flores.
Changement continuel du profil microbien et d’une association entre les MO.
En résumé, l’interaction des facteurs intrinsèques et extrinsèques peut conduire à une sélection des flores qui s’adaptent peu à peu aux conditions hostiles, d’où la succession des flores.
Explique ce que c’est la communication microbienne (quorum sensing).
Capacité d’une bactérie à communiquer et à coordonner son comportement avec les autres bactéries d’une même colonie en utilisant la
signalisation moléculaire.
*Différentes classes de molécules de signalisation libérées dans l’environnement pour communiquer et appelés autoinducteurs (N- acyl homosérne lactones, les butyrolactones, des peptides cycliques, etc.)
Bactéries d’une espèce peuvent communiquer avec bactéries d’autres espèces (« cross-talk ») (exemple dans les biofilms)
Explique ce que c’est la communication microbienne (quorum sensing).
Capacité d’une bactérie à communiquer et à coordonner son comportement avec les autres bactéries d’une même colonie en utilisant la
signalisation moléculaire.
*Différentes classes de molécules de signalisation libérées dans l’environnement pour communiquer et appelés autoinducteurs (N- acyl homosérne lactones, les butyrolactones, des peptides cycliques, etc.)
Bactéries d’une espèce peuvent communiquer avec bactéries d’autres espèces (« cross-talk ») (exemple dans les biofilms)
Qu’est ce que les biofilms ?
Communauté de MO adhérant entre eux et à une surface et caractérisée par la sécrétion d’un matrice adhésive et protectrice.
Nomme les différents procédés utilisés pour inhiber la croissance microbienne ou détruire les microorganismes.
- Contrôle microbien par le pH (par les MO ou par l’ajout d’acides)
- Contrôle microbien par l’Aw (par séchage, par ajout d’humectants ou par congélation)
- Contrôle microbien par les basses températures (réfrigération et congélation)
- Contrôle microbien par les hautes températures (pasteurisation, appertisation (stérilisation commerciale) et stérilisation)
- Contrôle microbien par les gaz (CO2, SO2, Oxyde d’éthylène et de propylène, ozone, fumage, azote, mélange [O2, CO2 et N2])
- Contrôle microbien par radiations ( microondes, UV et radiations ionisantes)
- Contrôle microbien par agents de conservation (sucre,sel, acides org., nitrites, nitrates, SO2, alcool, agents séquestrants, péroxyde d’hydrogène, épices)
Contrôle microbien par le pH (par les MO ou par l’ajout d’acides) : décrit les effets.
par les MO :
Bactéries lactiques = acidifie le milieu
Bactéries protéolytiques = rehausse le pH par production d’ammoniac et amine
par l’ajout d’acides :
Acides organiques et leurs sels –>
➢ pouvoir antimicrobien augmente avec longueur de chaîne
➢ forme non dissociée est plus inhibitrice
➢ plus efficaces en anaérobiose
➢ plus efficaces en milieux acides
➢ synergies possibles avec d’autres agents de conservation
➢ solubilités variables d’un acide à l’autre
- Contrôle microbien par l’Aw (par séchage, par ajout d’humectants ou par congélation) : décrit les effets.
Changement du l’Aw de l’aliment (déshydratation)
➢ Par séchage : Évaporation, osmose inversée, lyophilisation, solaire, mécanique
➢ Par ajout d’humectants: Sel, sucre, alcool, protéines
➢ Par congélation
- Contrôle microbien par les basses températures (réfrigération et congélation) : décrit les effets.
Augmentation du temps de génération et ralentissement métabolique : INHIBITEUR
Réfrigération :
➢ Aliments frais
➢ Frein à la croissance microbienne et réactions enzymatiques
➢ Température d’entreposage = 0 – 5°C
➢ Sélection de la flore (psychrophiles et psychrotrophes)
* Mésophiles et thermophiles inhibés
* Gram- plus sensibles au froid que Gram+ sauf quelques bâtonnets Gram-
* Pas de pathogènes mésophiles, pathogènes psychrotrophes inhibés à 1°C
* Spores peu affectées
➢ Adaptation physiologique (augmentation d’acides gras insaturés)
Congélation :
-10°C, aucune croissance microbienne
-18°C, aucune activité enzymatique
-30°C, aliments surgelés
➢ Dommages létaux et non-létaux (choc toxique dû à l’accumulation des solutés intracellulaires, concentration des solutés extracellulaires, formation de cristaux de glace, déshydratation de la cellule, réduction du volume cellulaire)
➢ Capacité différente de réparation
Congélation vs microorganismes (caractéristiques)
➢ Gram+ plus résistantes que Gram-
➢ Cellules végétatives plus sensibles que spores
➢ Toxines pas inactivées
➢ Levures et moisissures relativement résistantes
➢ Organismes supérieurs (protozoaires et vers) très sensibles à la congélation et à l’entreposage congelé
➢ Enzymes microbiennes et endogènes de l’aliment actives aux températures normales de congélation supérieures à -12°C
- Contrôle microbien par les hautes températures (pasteurisation, appertisation (stérilisation commerciale) et stérilisation) : décrit les effets.
➢ Stabilité thermique varie en fonction des MO
➢ Fluidité de la membrane reliée aux chaînes d’acides gras des lipides ➢ Psychrophiles, lipides membranaires riches en acides grasinsaturés (Tm plus faible que saturés)
- à T ↓, membrane moins affectée, échanges constants et métabolisme peut affecté
- à T ↑, membrane affectée, échange et métabolisme perturbés ➢ Mésophiles et thermophiles plus d’acide gras saturés dans lipides membranaires
➢ Dommages létaux (irréversibles) et non-létaux (réversibles)
➢ DESTRUCTEUR (mort cellulaire)
➢ Dénaturation des protéines membranaires et
cellulaires et inactivation des enzymes
➢ Valeurs de D, Z, F