Dans l'hypothèse d’un modèle théorique sans contraintes environnementales, la multiplication microbienne donne un résultat de 69 milliards de bactéries en 24 heures.
Les conditions de vie (nourriture , acidité du milieu, disponibilité de l’eau et des gaz) peuvent être favorables ou défavorables. Devant les difficultés, les bactéries optent pour une méthode de défense : la sporulation. Mode "de vie" qui les rend plus difficiles à combattre. Quand les conditions de vie normale réapparaissent la bactérie reprend sa forme initiale, c’est la germination. La bactérie reprend ses activités : multiplication et production de toxines.
Il est de plus en plus question du "stress" des bactéries. Certains process exercent des pressions de sélections sur les populations microbiennes. Seules les formes les plus résistantes survivent.
Il en résulterait deux conséquences :
Groupe |
Température minimale de croissance |
Température optimale de croissance |
Température maximale de croissance |
Psychrophiles (= Cryophiles) |
- 15 °C |
15 - 20 °C |
25 °C |
Psychrotrophes |
0° - 5 °C |
25 - 35 °C |
37 °C |
Mésophiles |
10 - 20 °C |
30 – 37 °C |
35 - 45 °C |
Thermophiles |
25 - 45 °C |
50 – 55 °C |
65 - 90 °C |
Les bactéries ont des modes opératoires variés, elles sont classées selon leur dépendance à l’oxygène.
On distingue :
Tout corps (aliment) intimement associé (LIE) à l’eau réduit la quantité d’eau disponible (LIBRE) indispensable à la vie.
A.w = Q/Q+S
ex eau pure : Q = 100, S = 0 d’où A.w = 1
lait : Q = 100, S = 2 A.w = 0,98
confiture : Q = 100, S = 43 A.w = 0,70
A.w = 0 si le produit est sans eau.
La plupart des bactéries se développent entre 0,995 et 0,98.
En dessous le temps de génération s’allonge.
Il existe des bactéries halophiles (le sel) avec A.w = 0,7.
des moisissures osmophiles (le sucre) avec A.w = 0,6.
Données qui ont des applications au niveau des techniques de conservation : séchage, salaison, lyophilisation.
A : eau + soluté (x), dit milieu hypertonique. |
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Si membrane perméable au soluté : les molécules de soluté passent de A vers B jusqu’à l’équilibre des concentrations (milieux dits isotoniques). |
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Si membrane imperméable au soluté : par osmose l’eau se dirige vers le compartiment ou la concentration en soluté est la plus forte (phénomène de turgescence pour le compartiment A). |
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Une bactérie dans un milieu sucré ou salé se déshydrate (phénomène de plasmolyse, compartiment B).
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Mesure le niveau d’acidité d’une préparation :
Échelle antilogarithmique :
L’échelle du pH va du 1 à 14, plus le chiffre est bas, plus le produit est acide. 7 caractérise la neutralité. Au dessus on parle de produit basique ou alcalin.
Ne pas confondre pH acide et goût acide; ex : le jus d’ananas et le vinaigre de cidre ont un pH de 3,2 ; le kiwi : 3,25 ; une marinade crue : 3,50.
Des microorganismes supportent des pH bas, tels les ferments lactiques dits "acidophiles".
Le potentiel d’oxydo-réduction permet de qualifier une solution et de la classer en solution plutôt oxydante (présence d’oxygène) ou plutôt réductrice (manque d’oxygène).
Une oxydation s’accompagne automatiquement d’une réduction, si bien qu’on parle de réaction d’oxydo-réduction réversible. La mesure de cette activité électronique s’appelle le potentiel d’oxydo-réduction (ORP : Oxydo-Réduction Potentielle) ou Redox que l’on exprime en mv.
Ce potentiel est d’une grande importance dans les déroulements chimiques et biochimiques (biologique) de la nature. De nombreux processus vitaux en dépendent : respiration, métabolisme...
On utilise ce potentiel en industrie agro-alimentaire afin de permettre un allongement des durées de conservation des aliments. On constate des retards de croissance sur certaines bactéries (notamment E.Coli). On qualifie d’effets barrières les facteurs qui permettent, associés les uns aux autres de freiner, d’inhiber des processus qui peuvent dégrader le produit alimentaire et/ou le rendre dangereux.
Pour exemple on peut associer :
POR (Potentiel d’Oxydo-Réduction) + pH + sel (Chlorure de sodium) + un acide (acétique par exemple)
Le potentiel d'oxydo-réduction d'un aliment dépend :
Les bactéries d’altération, responsables du poissage, du changement de couleur, du ramollissement vont influer sur la qualité marchande du produit.
Les bactéries pathogènes (qui apporte le "mal") devront être traquées.
Le plan de contrôle microbiologique a pour but de déceler les contaminations dangereuses.
Les bactéries lactiques (bactéries utiles) sont utilisées depuis la nuit des temps pour fabriquer certains produits laitiers : yaourt, fromages par exemple. On parle de biotechnologie.
De même dans l’industrie : enzymes type protéase, en pharmacie : antibiotiques, insuline...