Microbiologie Alimentaire 3émme Année Microbiologie Mm Ghouti .D
Chapitre IV :
Les altérations microbiennes des aliments et les moyens de lutte
1. Les facteurs influençant la flore d'altération des aliments
Les bactéries ne croissent que si leur environnement est adéquat. Si celui-ci n'est pas
optimal, il peut y avoir croissance à faible vitesse ou pas de croissance du tout ou encore
les bactéries peuvent mourir, c'est selon les espèces et les conditions.
Il faut signaler que certaines fonctions métaboliques (par exemple la toxinogénèse) ont des
exigences particulières, plus restrictives que celles permettant la croissance (tableau 1).
L'implantation et la survie des germes dans un aliment dépendent de plusieurs facteurs :
Les conditions nutritives
Quelque soit l'organisme, les cellules ont besoins de sources de carbone, d'azote, de
phosphore, de soufre et d'autres matières dont est faite la substance vivante. Certaines
bactéries satisfont tous leurs besoins nutritifs avec de simples sels inorganiques et des
substances comme le dioxyde de carbone et l'ammoniaque. D'autres requièrent -à divers
degrés- des composés organiques plus ou moins complexes .
Un milieu contenant un substrat facilement catabolisable donnera une croissance plus
rapide qu'un milieu contenant des substrats plus complexes (par exemple devant être
dépolymérisés). De même, un milieu riche dans lequel des métabolites directement
utilisables donnera une croissance plus rapide qu'un milieu ou les cellules doivent effectuer
la synthèse de ces constituants .
Naturellement, un milieu ne doit pas contenir d'inhibiteurs pour permettre la croissance:
certains produits naturels jouent un tel rôle (tannins, huiles essentielles, composés
phénoliques, lysozyme, etc.), de même que des adjuvants technologiques .
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Les conditions physiquo-chimiques
La température
Généralement un type de bactérie donné croit plus rapidement à une certaine température :
température optimale de croissance. La vitesse de croissance se réduit lorsque la
température s'écarte de cet optimum. Pour toutes bactéries, il y a une température
maximum et une température minimum au-delà desquelles la croissance s'arrête.
On distingue différent cas. Les microorganismes psychrophiles (ou psychrotrophes)
sont capables de se développer en dessous de 15-20 °C, y compris pour certains jusqu'à des
températures négatives. Il existe des psychrophiles facultatifs et d'autres obligatoires
(psychrophiles strict) : ces derniers ne sont en général pas capables de se développer à 20
°C. On trouve parmi les psychrophiles facultatifs de nombreuses bactéries de la flore
Gram- saprophyte (Achromobacter, Flavobacterium, Pseudomonas, etc.) et des germes
pathogènes (Listeria, Yersinia), des moisissures (Cladosporium, Sporotrichum, etc). Les
mésophiles comprennent la majorité des micro-organismes qui se développent entre 15 et
45 °C. Les thermophiles sont capables de se développer au-dessus de 45 °C et les
thermophiles extrêmes jusqu'à 75-80 °C et même au-dessus. Parmi les micro-organismes
thermophile : des bactéries lactique (Lactobacillus thermobacterium, Streptococcus
thermophilus), et des sporulées (Clostridium spp., Bacillus spp.) .
L'action de la température intervient à plusieurs niveaux : l’activation du métabolisme
selon la Loi d'Arrhénius (Figure 3), le stress thermique et la dénaturation des constituants
cellulaires. Le froid ralentit et bloque le métabolisme microbien, sans habituellement tuer
les cellules, cependant la congélation (surtout lorsqu'elle est lente) peut entraîner une forte
mortalité. La température intervient aussi sur les transferts physiques.
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µ
Figure 3: Influence de la température sur le taux de croissance (Loi d'Arrhénius) .
Le pH
Selon LEHNINGER (1979), la cinétique des réactions enzymatiques et, par conséquent,
celle du métabolisme cellulaire, est aussi fortement influencée par le pH. Chaque enzyme
présente un pH optimum d'action au-dessus et en dessous duquel son activité diminue.
Le pH intracellulaire d'une bactérie ne correspond pas nécessairement au pH optimal
d'activité des enzymes qu'elle contient, ce qui suppose que l'effet du pH sur les activités
enzymatiques peut constituer un des éléments de la régulation du métabolisme cellulaire.
Le pH a une grande incidence sur l'équilibre ionique d'un milieu, donc sur la
perméabilité cellulaire et la disponibilité des substrats, sur les activités enzymatiques
extracellulaires et à moindre degré sur les activités intracellulaires .
On appelle acidophiles les microorganismes dont le pH optimum se situe au dessous de
5,5 ou qui sont capables de se développer à pH bas parmi eux les levures et les moisissures
(Tableau 5) La plupart des bactéries pathogènes sont incapables de se développer à un pH
de inférieur à 4,5 ; ce qui fait que les aliments acides sont peu dangereux. En effet à pH 4,5
il y'a un arrêt de la toxinogénèse de Cl. botulinum. Les bacilles gram négatif sont
acidosensibles et ne peuvent se développées à pH bas.
[T
opt]
[T]
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Tableau 5: Comportement de quelques groupes microbiens et de bactéries pathogènes en
fonction du milieu (entre parenthèse conditions de toxinogénèse) .
pH Temp. (°C)
min. opt. max. min. opt.
max.
aw
max.
Levure
1,5/3,5 4,0/7,0 8,0/9,0 1°/°20 10°/30°
35°/50°
0,92/0,65
Moisissure
1,2/3,0 4,0/7,0 8,0/11 - 5°/15° 10°/35°
35°/60°
0,93/0,62
Bactéries lactiques
3,5/5,0 5,5/6,0 6,5/9,0 5°/10° 25°/35°
35°/60°
0,94/0,92
Entérobactéries
3,5/4,5 6,0/8,0 7,5/9,0 5°/10° 25°/37°
30°/50°
0,97/0,96
Microcoques
4,0/4,5 6,5/7,5 8,5/9,3 5°/10° 25°/40°
40°/50°
0,91/0,86
Staphylococcus aureus
4,0/9,8 7°/48°
0,83
(4,5/9,6) (10°/48°)
(0,86)
Clostridium botulinum
4,5/8,5 10°/50°
0,935
(4,5/8,5) (12° */48°)
Salmonella
3,8/9,5 5°/46°
0,945
Listeria monocytogenes
4,4/9,4 - 0,4°/45°
0,93
Vibrio cholerae
5,0/9,6 10°/43°
0,97
* 3,3 °C pour certains biotypes
L'activité de l'eau
Les microorganismes ont besoin d'eau pour se développer. Cette eau est prise dans
l'aliment et pour les germes de surface dans l'atmosphère. L'eau libre est indispensable à la
multiplication des microorganismes. Cette exigence varie avec l'espèce (Tableau 5) et
correspond à une valeur appelée aw (activity of water) [10].
Pour une solution donnée selon les lois de Raoult:
n1
n1 = nombre de moles de soluté.
n2 = nombre de moles de solvant.
aw =
n1 + n2
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aw d'un aliment n'indique pas l'humidité d'un aliment, mais la quantité d'eau libre seule
utilisable par les germes.
Quand la concentration des produits dissous n1 dans une solution augmente, aw diminue
(saumures riches en sels ou confitures riches en sucres). Plus l'aw diminue, plus la survie
des germes est difficile. Ceci explique l'efficacité de la dessiccation dans la conservation
des aliments (ex: lyophilisation du lait en poudre) .
