Cours 2 Flashcards
Plus la teneur en eau est élevée, ____ les aliments sont périssables
plus
Pourquoi un aliment est plus périssable si sa teneur en eau augmente?
- soluté pour réactions chimiques
- maintien des structures cellulaires
- molécules de transport
La modification de la teneur en eau influence-t-elle la stabilité d’un produit? (ex. séchage)
- possibilité de conservation à t° différente
- couche d’eau protectrice de lipides disparaît = augmentation d’oxydation par l’O2
Qu’est-ce qui est utilisé pour connaître l’état de l’eau sous des conditions de t° et de pression précises?
diagramme de phase de l’eau
Qu’est-ce qu’il faut prendre en considération lorsqu’on donne les t° de changement de phase?
la pression
Qu’est-ce que le point triple?
combinaison de t° et de P où l’eau est sous ses 3 phases simultanément
À quelle pression le point de fusion de l’eau est de 0°C?
1 atm
Qu’est-ce que le point de fusion?
passage de solide à liquide
Qu’est-ce que le point d’ébullition?
passage de liquide à gazeux
Quel est l’impact de l’ajout d’un soluté sur le diagramme de phase de l’eau?
Diminution du point de fusion
Augmentation du point d’ébullition
Décrire l’osmose
passage de l’eau d’un milieu peu concentré vers un milieu plus concentré
Pression osmotique:
pression à exercer pour atteindre un équilibre
L’ajout de sel a quel impact sur la cellule?
Qu’est-ce qu’il faut faire pour rétablir l’équilibre?
eau à l’intérieur du cytoplasme va à l’extérieur et la cellule se déshydrate
–> augmenter la pression
Nommer une application industrielle d’utilisation de la pression osmotique
Déhydratation osmotique des fruits
Pour faire sortir l’eau des fruits, on les trempe dans une solution très sucrée. Une scarification dans les fruits permet l’entrée du sucre dans le fruit
Dans la déshydratation osmotique, y a-t-il une étape suite au trempage des fruits? pourquoi? (2)
Séchage
- pour éviter la recristallisation des sucres en surface
- contrôle de l’humidité
Composition de l’atmosphère en gaz
N2
O2
CO2
Quel calcul est effectué pour connaître la proportion d’eau dans l’atmosphère?
calcul de l’humidité absolue et relative
Formule d’humidité absolue
H= (Masse de vapeur d’eau)/(volume d’air sec)
Quelles sont les unités de la masse de vapeur d’eau dans la formule d’humidité absolue?
g ou kg
Quelles sont les unités du volume d’air sec dans la formule d’humidité absolue?
m^3
définir humidié absolue de saturation
quantité maximale de vapeur d’eau que peut contenir un volume d’air à une t° donnée
symbole d’humidité relative de saturation
H°
symbole d’humidité absolue
H
Si l’air a pris tout ce qu’elle pouvait prendre comme qnté de vapeur d’eau et qu’elle n’est plus capable d’absorber plus, sous quelle forme va le reste de l’eau?
sous forme de condensation
Décrire Humidité relative
rapport entre la qnté de vapeur d’eau que contient un air humide et la qnté d’eau qu’il contiendrait s’il était saturé
Qu’est-ce que la mesure du niveau de saturation de l’air à une t° donnée?
humidité relative
Symbole d’humidité relative
HR
Formule de l’humidité relative
HR = (H/H°)x100
qu’est-ce qu’il faut prendre en considération lors des calculs d’humidité?
la température
Donner une définition de l’humidité relative en fonction des pressions
Rapport de pression partielle de vapeur d’eau dans l’air et de la pression de vapeur saturante de l’eau (en équilibre)
l’ajout de vapeur d’eau a quel impact sur la pression?
participe à la pression totale de l’air pour une certaine fraction volumique
Symbole de pression partielle de vapeur
pH2O
Symbole de pression de vapeur saturante
p°H2O
Quelle est la particularité de la pression de vapeur saturante?
équilibre de la phase liquide et gazeuse
–> air a pris toute la qnté de vapeur d’eau qu’il peut prendre
Suite à la pression de vapeur saturante, qu’arrive-t-il si l’évaporation continue?
condensation
formule d’humidité relative en fonction des pressions
(pH2O/p°H2O)x100
En pratique, qu’est-ce qui est utilisé pour l’étude des mélanges air-vapeur d’eau?
psychrométrie
Par quoi est affectée la solubilité des gaz dans une substance?
pression
t°
présence de soluté
Une pression élevée augmente ou diminue la solubilité des gaz?
forte concentration de CO2 dissous
+ la t° augmente, + la solubilité _____ (augmente ou diminue)
diminue
quel est l’impact de l’ajout de soluté sur la solubilité des gaz? Pourquoi?
solubilité diminue en augmentant la concentration soluté
–> interactions solutés-eau donc gaz moins soluble
Nommer des aliments qui ont un Aw situé entre 0,97 et 1? (4)
Fruits, légumes, oeufs, viande, beurre, margarine
Nommer des aliments qui ont un Aw entre 0,93 et 0,98 (3)
fromage, pain, saucisson sec
Nommer des aliments qui ont un Aw entre 0,6 et 0,9
4
Confitures
fruits séchés
Miel
sirop d’érable
Aw = définition?
disponibilité de l’eau
Aw = formule?
pH2O/p°H2O
Aw = rapport entre la…
pression de vapeur de l’eau dans l’aliment par rapport à la pression de vapeur saturante de l’eau pure à une t° donnée
Relation entre Aw et humidité relative?
Aw = HRE/100
que veut dire HRE
humidité relative de l’air en équilibre avec l’aliment
À quelles réactions participent l’Aw? (4)
hydrolyse
enzymatique
oxydation
dév. de moisissures
Si Aw = HRE, qu’arrive-t-il?
rien, c’est à l’équilibre donc aucun transfert d’eau
Vrai ou faux: Aw et teneur en eau sont des synonymes
faux
relation non linéaire
Comment s’exprime la relation entre l’Aw et la teneur en eau?
Qu’est-ce que ça représente?
isothermes de sorption
représente à une t° donnée la teneur en eau dans l’aliment en fonction de son Aw
À quoi sert un isotherme?
prévoir le comportement des aliments suite aux traitements technologiques et aux conditions de stockage
En combien de régions est séparée la courbe de sorption et les nommer
3 régions:
- monocouche
- multicouche
- eau libre
Décrire monocouche
eau fortement liée/absorbée à la surface du produit
Décrire multicouche
adsorption de molécules d’eau sur la monocouche
vrai ou faux: La multicouche est située à un Aw plus faible que la monocouche
faux
Aw très bas = monocouche
Pourquoi les réactions d’autooxydation des lipides sont-elles rapides à très faible Aw et très forte Aw, sans l’être à Aw intermédiaire?
faible Aw (<0,3) : Forte oxydation des lipides car O2 est en contact direct avec les lipides insaturés (très peu d'eau en surface donc lipides direct en contact avec l'oxygène)
Aw intermédiaire: Protection des lipides par une monocouche d’eau (interface eau-lipide)
Aw élevé: oxygène se dissout dans l’eau et réagit avec les lipides
Pourquoi la rx de maillard n’est pas maximale à Aw élevée?
dilution des substrats et réaction défavorisée par l’eau
Pourquoi la rx de maillard ne fonctionne pas à très faible Aw?
baisse de la mobilité des substrats
Par quoi est majoritairement influencée l’activité de l’eau d’un aliment? (2)
- composition de l’aliment
- t°
Pourquoi pour un Aw similaire la stabilité du poisson est plus faible que celle de la viande?
poisson = + de lipides insaturés que la viande = + oxydation des lipides
Pourquoi pour un Aw similaire la stabilité du jus est plus grande que celle du lait?
jus = pH plus bas = charge microbienne plus faible
Différence entre pH et acidité titrable
acidité titrable: mesure tous les acides, qu’ils soient forts ou faibles
pH mesure juste les H+, donc acides forts dissociés
Plus Ka est élevé, plus l’acide est…
fort
Plus pKa est élevé, plus l’acide est…
faible
le degré de dissociation d’un acide dépend de : (2)
pKa
pH du milieu
Pourquoi certains acides ont 2 ou 3 valeurs de pKa?
car ce sont des di ou tri-acides
Pourquoi les acides faibles sont-ils plus efficaces contre les MO que les acides forts?
Acide fort: dissociation complète en H+ et base conjuguée, sans laisser des traces d’acides non dissociés.
MO = développement de stratégies : 1) pompes à protons pour que si H+ entre, il va le faire ressortir
2) imperméables aux H+
Ajout d’acides faibles = partie dissociée mais partie non dissociée également
Partie non dissociée peut entrer à l’intérieur et se dissocie dans le cytoplasme = + de dommages
Impact des milieux à faibles pH: (1 + rx maillard)
- Croissance microbienne et activité de la plupart des enzymes sont réduites
- Inhibition de la réaction de Maillard (protonation du groupement NH2)
Est-ce que toutes les enzymes sont des protéines?
oui
est-ce que toutes les protéines sont des enzymes?
non
Décrire potentiel redox
tendance d’un milieu à accepter ou à donner des électrons
Oxydation:
perte d’é
Réduction:
gain d’électron
Que se passe-t-il lors d’une réaction d’oxydo-réduction au niveau des électrons?
transfert d’électrons entre les molécules
Si le potentiel redox global est positif, l’environnement est…
oxydatif
Si le potentiel redox global est négatif, l’environnement est…
réducteur
Oxydatif = (bcp/peu) d’oxygène
bcp d’O
Réducteur = (bcp/peu) d’oxygène
peu d’O
Les bactéries aérobies ont un métabolisme qui requiert un milieu ____? (concernant potentiel redox)
oxydatif
Les bactéries anaérobies ont un métabolisme qui requiert un milieu ____? (concernant potentiel redox)
réducteur
Les bactéries anaérobies facultatives ont un métabolisme qui requiert un milieu ____? (concernant potentiel redox)
oxydatif ou réducteur
Est-ce rare de voir des aliments dont le potentiel redox est négatif? donner des exemples
rare
viande
viande en conserve
Si le potentil redox est négatif, est-ce que j,ai bcp d’oxygène dans le milieu ou peu?
peu
Pourquoi la viande émincée a un potentiel redox positif mais la viande entière a un potentiel redox négatif?
émincée = + de surface de contact avec l’oxygène
viande à la base: rigor mortis: fait qu’il y a peu d’oxygène
viande en conserve: pas d’oxygène dans une conserve
Quels sont les inhibiteurs de croissance microbienne présents dans les ovoproduits? (3)
lyzozyme
conalbumine
ovomucoïde du blanc d’oeuf
Quels sont les inhibiteurs de croissance microbienne présents dans les produits laitiers? (4)
lactoferrine
lactoferricine
lactoperoxydase
immunoglobulines
Quels sont les inhibiteurs de croissance microbienne présents dans les plantes?
substances phénoliques
flavonoïdes
terpènes
alcaloïdes
Nommer des barrières physiques des fruits et légumes:
cuticule
pelure
Nommer des barrières physiques des graines
enveloppes ou cosses
Nommer des barrières physiques des oeufs
coquille
Nommer des barrières physiques de la viande
aucune!
Qu’est-ce qu’une barrière physique?
protection contre les invasions et les dommages mécaniques
Décrire activité enzymatique endogène
détérioration spécifique à un type de molécules par une enzyme
action de l’amylase
hydrolyse de l’amidon
Action des cellulases
bris des parois cellulaires végétales
Action des lipases
rancidité hydrolytique et mauvaises odeurs
Action des protéases
hydrolyse des liens peptidiques des protéines
Nommer 2 causes de métabolismes actifs
1) respiration
2) transpiration
Conséquence de la respiration
besoin d’oxygène = accumulation de radicaux libres = sénescence
Conséquence de la transpiration
perte d’eau = dessication, flétrissement
Quelle est la conséquence d’une production d’éthylène dans certains végétaux?
accélère le mûrissement = sénescence
Vrai ou faux: l’éthylène est une hormone
faux
Qu’est-ce qu’un produit climactérique?
produisent de l’éthylène et sont sensibles à son action
Nommer des produits climactériques
pomme, poire banane
Qu’est-ce qu’un produit pseudo climactérique?
neproduisentpas d’éthylène mais sont sensibles à son action
Nommer des produits pseudo climactériques
concombres,carottes
Nommer des produits non climactériques
asperges, oranges, fraises
Qu’est-ce qu’un produit non climactérique?
ne produisent pas et ne sont pas sensibles à l’action de l’éthylène
Qu’arrive-t-il si je cueille un fruit non climactérique alors qu’il n’est pas mur?
il ne va jamais mûrir et va juste pourrir
Qu’est-ce qui est fait pour savoir si le fruit est climactérique?
On le met dans une enceinte close et on mesure le taux d’éthylène après X temps
Quelle est la conséquence générale d’un organisme stressé et quelles sont les conséquences spécifiques? (4)
–>Accélération de la sénescence
1) Respiration + rapide
2) Production de radicaux libres + importante
3) Transpiration + abondante
4) Production d’éthylène (climactérique) + précoce et + importante
Nommer 4 facteurs auxquels sont liés les propriétés mécaniques
1) fréquence de résonance (vibration)
2) module d’élasticité (rigidité)
3) fermeté
4) viscoélasticité (compression)
Donner un exemple de produit où la fréquence de résonance doit être observée
biscuits
Donner un exemple de produit où le module d’élasticité doit être observée
bonbons
Donner un exemple de produit où la fermeté doit être observée
fraises
Donner un exemple de produit où la viscosité doit être observée
viande
Qu’est-ce que la croissance microbienne nécessite impérativement? Pour faire quoi?
eau
- activité enzymatique
- transport des substrats
Quel type de bactérie peut croître à Aw de 0,75
bactéries halophiles
Quel type de MO croît à la plus basse Aw (en général)
moisissures
impact de bas pH sur les MO
- dommages ADN
- réduction de l,activité métabolique
- diminution du transport de nutriments
- diminution de l’activité enzymatique
Options de régulation du pH cytoplasmique
- prod. amines
- pompe à protons
Zone de pH optimal et intervalle de pH pour la croissance de bactéries
Optimal: 4,5 à 7,5
de 4,5 à 9
Zone de pH optimal et intervalle de pH pour la croissance de levures
Optimal: 1,5 à 6,5
de 1,5 à 8,5
Zone de pH optimal et intervalle de pH pour la croissance de moisissures
Optimal: 1,5 à 6,5
de 1,5 à 11
Quel type de bactérie (selon classification de température) est pathogène pour l’homme?
mésophile
Quelles sont les stratégies de croissance des psychrophiles et psychrotrophes au niveau de la membrane?
doivent maintenir une fluidité au froid
augmenter la teneur en acides gras insaturés
Quelles sont les stratégies de croissance des thermophiles au niveau de la membrane?
maintenir une rigidité au chaud
augmenter la teneur en acides gras saturés car point de fusion (solide-liquide) plus élevé
Quelles sont les stratégies de croissance des bactéries psychrophiles, psychrotrophes et thermophiles?
1) stabilité et fluidité de la membrane
2) production de molécules antigel pour le cytoplasme
3) préserver leur activité enzymatique à basse et haute t°
quel type de molécules antigel sont utilisées pour le cytoplasme des psychrophiles et psychrotrophes?
sucres et alcools
Donner un exemple d’enzyme qui possède une activité aux températures de réfrigération?
β-galactosidase de certaines psychrophiles
Donner un exemple d’enzyme qui reste active après un traitement à 70°C pendant
24h
Donner une application de laboratoire
α-amylase de B. stearothermophilus
MO de contrôle pour autoclave
Température d’arrêt de croissance ou d’activité (bactérie, levures/moisissures, enzymes)
Bactéries : -10°C
Levures/moisissures : -18°C
Enzymes : -73°C
Vrai ou faux: un aliment continue de se détériorer même s’il est congelé
vrai
En conditions défavorables d’eau et de nutriment : certaines bactéries Gram ____ capables de sporuler
+
les spores tolèrent en moyenne _____ de plus que la forme végétative (t°)
40°C
Les spores résistent à:
t°
pression
produits chimiques
Classer les spores selon leur résistance à la température
thermophiles > mésophiles > psychrophiles
L’Aw du cytoplasme dans une spore est-elle élevée ou faible? À combien?
Quel est la conséquence?
faible
0,70 à 0,75
Toutes les techniques où l’eau est utilisée pour destruction ne fonctionnent pas (micro-ondes, radiation, etc.)
Nommer 2 structures qui confèrent de la résistance aux spores
1) cortex
2) dipicolinate de calcium
Quel est le mode d’action du dipicolinate de calcium?
lier des molécules = déshydratation de la spore
Quand est-ce qu’une spore germe?
conditions favorables à la prolifération bactérienne
Qu’est ce que l’Antagonisme?
Production d’acides (baisse de pH) ou d’antibiotiques qui
inhibent la croissance d’autres bactéries
Qu’est-ce que la symbiose?
Augmenter la disponibilité des nutriments pour d’autres bactéries
vrai ou faux: la symbiose peut avoir des effets négatifs
vrai
tjs positif pour les 2 organismes, mais peut avoir des effets négatifs sur l’humain
Nommer un exemple de symbiose négative
Moisissures dans fromages peuvent augmenter le pH permettant la croissance de bactéries (L. monocytogenes, croissance pH>4,4).
Nommer un exemple d’antagonisme
Bactéries lactiques peuvent inhiber la croissances de staphylocoques par abaissement de pH (production d’acide lactique) et par sécrétion de bactériocines (nisine, pédiocine) dans le lait.
Quel composé de base est à la base de la formation de mélamine? Quelle réaction se produit?
Phénols
Oxydation
Quelle molécule est ciblée dans les réactions d’oxydation?
oxygène
Quel est l’inconvénient de l’oxydation des lipides dans les matrices alimentaires?
Altérations organoleptiques : modification du goût, saveur, odeur
- Altération de la texture,
- Diminution de la valeur nutritionnelle
Quelles sont les 2 formes principales d’oxygène dans les réactions d’oxydation?
Oxygène triplet
Oxygène singulet
Quelle est la forme habituelle d’oxygène?
Oxygène triplet
Nommer les 2 types d’oxygène singulet?
Lequel est le plus important? Pourquoi?
1Δ et 1Σ
(les 1 sont en exposant)
Δ + important que Σ car sa durée de vie est plus longue
Nommer les 3 étapes d’autooxydation
1) initiation
2) propagation
3) arrêt
Autooxydation: oxydation de composés ______
insaturés
Particularités de l’initiation
formation de radicaux libres à partir des acides gras insaturés
–> très instable
Quel type d’oxygène participe à la propagation dans l’autooxydation?
oxygène triplet
Particularités de la propagation
RÉACTION EN CHAÎNE et LENTE
Particularité de l’arrêt
Quelles molécules sont créées?
Radicaux libres réagissent entre eux pour former des composés non radicalaires stables (aldéhydes, cétones, alcools, etc.)
Nommer des avantages de la présence d’oxygène dans les aliments
Nécessaire pour la respiration des fruits et légumes
Responsable de certaines couleurs caractéristiques des aliments (oxymyoglobine de la viande)
De quelle couleur est une viande
- fraîche
- mal conservée
- fraîche mais en manque d’oxygène
rouge brillant
brune
pourpre
Qu’est-ce qui donne le rouge à la viande?
oxymyoglobine (myoglobine oxygénée)
Qu’est-ce qui fait que la viande devient pourpre?
Myoglobine (réduite)
Qu’est-ce qui fait que la viande devient brune?
metmyoglobine (oxydée)
Fe de myoglobine oxydé = Fe3+
Qu’est-ce que la lumière catalyse?
réaction d’oxydation photochimique
La lumière excite des molécules ______
photosensibles
Synonyme de molécules photosensibles
photosensibilisateurs
nommer les 2 types de photosensibilisateurs
type I
type II
photosensibilisateurs de type I:
activés par la lumière
réagissent directement avec un substrat pour donner des radicaux de ce substrat = PHOTODÉGRADATION.
photosensibilisateurs de type II
Activent l’oxygène de son état fondamental (triplet) vers son état excité (singulet) qui réagit avec les acides gras insaturés = PHOTOOXYDATION.
Équation de photosensibilisateurs de type I
Sen –lumière–> Sen *
Sen* + Sub –> Sen + Sub° (excité)
Exemples de photosensibilisateurs de type I
Hypericine
furocoumarines
Exemples de photosensibilisateurs de type II
Chlorophylle
myoglobine
riboflavine
Équation de photosensibilisateurs de type II
Sen –lumière–> Sen*
Sen* + Otriplet –> Sen + Osingulet
RH (a.g. insat.) + Osing. –> ROOH (hydroperoxydes)
Quelle molécule peut être utilisée pour inhiber la formation d’oxygène singulet?
caroténoïdes
Différence entre photosensibilisateurs de type I et photosensibilisateurs de type II
contrairement à type 1 qui réagit direct avec substrat, type 2 réagit avec oxygène triplet
Donner des exemples de détérioration causée par gain d’eau
agglomération de poudres
blanchiment du chocolat (blanchiment sucrier ou sugarbloom)
croissance microbienne
Donner des exemples de détérioration causée par perte d’eau
Oxydation des lipides (à faible Aw)
Fruits et légumes (Aw élevée) entreposés dans une atmosphère à faible HR, il y aura dessiccation (sénescence).
Que peut provoquer des fluctuations de la température (humidité de l’air)?
condensation (quand HR élevée) sur les surfaces des aliments
(stimule la croissance microbienne)
Que peut provoquer les basses t° de l’environnement atmosphérique?
- Blessure au froid
- Changement de phase (bris de l’aliment, changement rhéologique, condensation)
- rétrogradation de l’amidon (cristallisation de l’amylose et amylopectine du pain)
Qu’est-ce que la blessure au froid?
Les acides gras des membranes de végétaux tropicaux sont beaucoup plus
saturés (haut point de fusion).
À basse température, ceux-ci cristallisent et brisent la membrane
Que peut provoquer les fluctuations de t°?
- Condensation à la surface de certains aliments = développement microbien
- Recristallisation de l’eau en gros cristaux : bris des parois cellulaires
- Transition polymorphique : efflorescence de gras dans le chocolat (fatbloom)
Décrire le fatbloom
Phase lipidique est polymorphique (plusieurs forme de cristaux) = cristallisation du gras (donc de la température) doit être maîtrisée
Si mauvais entreposage (partiellement fondu) mauvaise recristallisation de la matière grasse = blanchiment du chocolat
Comment pouvons-nous différencier le fatbloom du sugarbloom?
Fatbloom: surface très lisse mais très blanche
Sugarbloom: grains de sucre en bouche, texture changée
Par quoi est causé le sugarbloom?
gain d’eau
Quelle est la stratégie globale pour conserver un aliment?
effet barrière
Que provoque la chaleur?
Inactivation microbienne et enzymatique
À quelle t° se passe la stérilisation?
Application
100°C ou plus
conserves
À quelle t° se passe la pasteurisation?
Applications
60-80°C
lait
jus de fruits
mélange à crème glacée
À quoi sert le blanchiment?
Applications?
T°?
inactivation des enzymes
légumes congelés, traitement post- stérilisation des conserves
100°C et plus
Quels aliments sont autorisés au Canada pour l’irradiation?
oignons,
pommes de terre,
blé,
farine,
épices entières ou moulues
assaisonnements déshydratés.
Nommer des méthodes non-thermiques de conservation
irradiation
haute pression hydrostatique
Champs électriques pulsés
Applications des hautes pressions hydrostatiques
Liquides, plats préparés, viandes
hautes pressions hydrostatiques se fait sur aliment emballé ou pas?
emballé
À quelle pression va hautes pressions hydrostatiques?
600MPa
vrai ou faux: hautes pressions hydrostatiques agissent comme une stérilisation
faux
il faut conserver les produits à réfrigérer au froid
Qu’set-ce qu’on réussit à inhiber avec les hautes pressions hydrostatiques?
Inhibition des bactéries, levures, moisissures, levures mais peu d’effet sur les spores et la majorité des enzymes
Applications des champs électriques pulsés
soupes, jus, plats préparés, etc.
Fonctionnement des champs électriques pulsés
Champs électriques très intenses (5-55 kV/cm) et répétés (pulsés) durant des périodes de l’ordre de la microseconde
Perméabilisation et rupture de la membrane microbienne
Nommer des moyens de conservation par abaissement de l’Aw
- Déshydratation
- Concentration
- Salage
- Humectants (sels, polyols)
Nommer des moyens de conservation par emballage
- Barrière (vapeur d’eau, oxygène, lumière)
- Atmosphère modifiée (vide, CO2, N2, emballage actif)
- Enrobage comestible (à base d’extrait d’algue…)
À retenir concernant l’effet barrière
Combinaison synergique de plusieurs barrières dont l’effet seul serait inefficace
**pas un après l’autre
