LUTTER CONTRE LA MOISISSURE

Comme nous avons pu le voir précédemment, les moisissures sont des micro-organismes omniprésents dans notre quotidien, qui ne se développent que si certaines conditions environnementales sont réunies. Ainsi, pour lutter contre celles-ci, il faut se baser sur ces critères, et trouver des méthodes de luttes face à ceux-ci, notamment en les plaçant dans un milieu adéquat empêchant leur développement. On peut aussi intervenir directement sur le fruit en supprimant ou ralentissant le développement de tous les micro-organismes qui y sont présents.

En effet, l’apparition de la moisissure n’est en soi pas un danger, mais ce sont les mycotoxines qu’elles peuvent produire qui représentent un véritable danger sanitaire, pouvant mener à une intoxication alimentaire. Il est donc nécessaire d’empêcher la prolifération de ces organismes au sein de l’aliment, tout d’abord pour éviter ce risque, mais aussi car le développement de la moisissure oblige souvent la destruction de l’aliment dans la chaîne alimentaire, notamment pour éviter tout risque, surtout si l’on ne sait pas si cette moisissure produit des mycotoxines.

L’Homme étant conscient de cela a ainsi mis en place de nombreux procédés de traitement des micro-organismes sur l’ensemble de la chaîne alimentaire, afin de préserver sa santé, et d’empêcher des problèmes sanitaires. L’Homme a aussi pris conscience qu’il fallait mieux stocker ses aliments afin de conserver ceux-ci dans un état propre et sain, et a donc amélioré le stockage de ses aliments.

Nous reprendrons donc dans cette partie ces deux éléments principaux. Dans une première partie, nous déterminerons comment empêcher le développement des moisissures selon nos expériences de la première partie, puis nous verrons dans un second temps les procédés d’élimination des moisissures sur la surface même du fruit.

Ce schéma permet d'illustrer le fait que les mycotoxines prroduites par les moisissures peuvent être présentes sur le long de la chaîne alimentaire. Il faut donc réussir à combattre l'apparition des moisissures pour éviter un danger sanitaire.
Mais comment peut-on faire pour contrer le développement des moisissures ? Credit Photographique : Maïsadour Semences [Lien]

I. Interprétation des expériences sur les moisissures afin de déterminer comment empêcher le développement de moisissures

Lors de nos expériences pour déterminer les conditions favorisant le développement les moisissures (Nous vous invitons à vous référer à la partie sur les moisissures), nous avons constaté que certaines conditions environnementales ou bien même du milieu empêchaient le développement des moisissures. Nous allons donc nous servir de ces résultats pour déterminer dans un premier temps les conditions du milieu qui empêchent le développement de celles-ci, et dans un second temps nous expliquerons pourquoi ces phénomènes sont constatés selon nos connaissances et nos recherches.

Tout d’abord, en plaçant l’aliment au frais, à une température proche de 4°C (soit proche des 0°C), les moisissures ne s’étaient pas développées. Il semble donc y avoir un effet des basses températures sur la germination des spores ou bien sur la croissance du mycélium.
En effet, dans un premier temps, les moisissures que l’on retrouve sur les aliments sont pour la plupart mésophiles, et se développent donc entre 15 et 30°C, au maximum. Ainsi, une température de 4°C est bien trop faible pour que la moisissure se développe sur le fruit.
De plus, les micro-organismes se retrouvent alors inhibés, voire même inactivés si l’on descend encore plus la température. C’est ainsi que l’Homme a mis en place deux procédés de conservation assez similaires jouant sur des températures faibles. Nous les verrons au sein de la deuxième partie.

On voit ici que le froid permet une bonne conservation face aux moisissures. En effet, aucune moisissure n'a pu se développer.

Durant nos expériences, nous avions aussi souhaité traiter du développement des moisissures au sein d’un milieu sans oxygène. Puisque l’expérience n’a pas pu aboutir, nous nous sommes donc basés sur les résultats d’autres expériences afin de déterminer les effets d’un milieu anaérobie sur le développement de moisissures. On constate dans ce cas ci l’absence de moisissures, et ce sur toute la surface de fruit. L’absence d’air semble donc empêcher le développement des moisissures, mais il ne s’agit peut-être pas de l’absence de tous les gaz de l’air, mais que d’un seul.
En effet, les moisissures sont des êtres aérobies, et ont donc besoin du dioxygène présent dans l’air pour respirer et se développer. L’absence seule donc de dioxygène va empêcher leur croissance, voire même tuer celles-ci, résultant donc en une absence du duvet de couleur variable sur le fruit.

En plaçant le fruit à la lumière, on observe aussi une absence de moisissures. La lumière, et donc les radiations lumineuses ou bien l’énergie thermique produite par celle-ci, semblent jouer un rôle sur leur développement, ou peut-être même sur la germination des spores.
Tout d’abord, certaines radiations lumineuses peuvent en effet inhiber le développement des métabolismes de la moisissure, notamment le métabolisme primaire permettant sa croissance. C’est en partie pour cela qu’aucune moisissure n’est alors visible sur le fruit.
Dans un second temps, l’énergie thermique produite par la lumière assèche aussi le fruit, résultant de la déshydratation du fruit et donc d’une impossibilité de la moisissure à s’alimenter, puisque ses hyphes ne peuvent alors plus réaliser d’échanges avec le substrat, pour prélever sa nourriture notamment. Ainsi, plus le fruit se trouve exposé à la lumière, plus celui-ci va se déshydrater et moins les hyphes pourront alimenter la moisissure, résultant ainsi d’un non développement de celle-ci.

La lumière empêche l'apparition de moisissures sur l'ensemble de la surface du fruit.

Le sel et le sucre permettent aussi de grandement limiter l’apparition du duvet caractéristique des moisissures, bien que celui-ci commence à apparaître au bout d’une semaine. Le sel et le sucre semblent donc soit jouer un rôle direct sur la moisissure, soit faire diminuer un autre paramètre, ralentissant le développement des moisissures.
Dans un premier temps, le sel et le sucre constituent tout deux des agents dits dépresseurs. Ceux-ci vont donc réduire l’activité de l’eau (d’unité Aw), et ainsi, plus la concentration en ces éléments est élevée, moins l’activité de l’eau est importante, et donc moins les échanges entre l’apex des hyphes et le substrat peuvent se réaliser, limitant l’alimentation de la moisissure et ainsi sa croissance. Si l’Aw du fruit descend en dessous de 0.70, les moisissures ne peuvent ainsi plus se développer. C’est pour cela que nous ne constatons que des légères traces de moisissures sur le fruit, les doses de sucre et sel appliqués étant suffisantes pour réduire l’activité de l’eau, mais pas dépasser ce seuil de 0.70.
Il faut effectivement près de 23,6g de sel pour 100g d’eau pour atteindre une Aw de 0.85, et pas moins de 208g pour 100g d’eau pour obtenir une même Aw, et ce à une température de 25°C ! Nos expériences ayant été faites durant l’hiver, nous supposons donc que l’Aw s’en trouvait plus réduite - à cause d’une température diminuée - pour des concentrations moins importante en ces éléments. Cependant, cette différence importante de concentration nécessaire en sucre et en sel explique le fait que l’on retrouve des taches plus importantes sur la surface du fruit sur lequel le sucre avait été placé par rapport à celui où le sel avait été placé.
L'absorption de sucre et de sel en quantité trop importante par les moisissures vient aussi inhiber leur développement.

Le sel réduit grandement l'apparition de moisissures.

Le sucre réduit lui aussi grandement l'apparition de moisissures, on en aperçoit seulement sur les côtés..

Finalement, le pH semble aussi jouer un rôle sur le développement des moisissures. En effet, plus le milieu est basique dans nos expériences et moins les moisissures se développent.
Comme nous l’avons déjà vu, le développement optimal des moisissures se réalise dans des milieux dont le pH est entre 4 et 8. Elles peuvent aussi se développer, mais de façon moindre voire nulle, dans des milieux de pH compris entre 1 et 4, ou 8 et 14. C’est donc pour cela que l’acidité du milieu joue un rôle dans le développement des moisissures, bien que ce facteur soit ajustable par la moisissure, et donc qu’il joue un rôle moins important que les autres.

Ainsi, ce sont tous ces constats faits pas les Hommes qui ont permis à ceux-ci, dans un premier temps d’améliorer les conditions de stockage de leurs aliments, mais aussi de mettre en place de nouveaux procédés jouant sur ces résultats. Des procédés de destruction des micro-organismes ont aussi été inventés, et c’est d’eux dont nous allons désormais parler.

II. Procédés d’élimination des moisissures : La conservation des aliments

L’Homme a, au fil de l'histoire, mis en place de nombreux procédés pour améliorer l’hygiène de ses aliments, surtout lors de la découverte des micro-organismes et de leurs dangers. Depuis, les évolutions n’ont cessé de s'enchaîner, et on compte aujourd’hui de nombreuses méthodes pour éliminer ou freiner les micro-organismes. Nous allons traiter ici d’une partie de ces procédés, qu’ils soient anciens ou bien même contemporains.

La première méthode est la stérilisation par chaleur. Elle consiste en une élévation de la température dans les 100°C sur une durée suffisante pour inhiber totalement les enzymes et les micro-organismes. Cependant, cette méthode est assez limitée car une contamination ultérieure peut survenir au contact de l’environnement, les spores proliférant dans l’atmosphère. Pour empêcher cette contamination, on peut donc placer l’aliment dans un conteneur hermétique et stériliser l’ensemble, la seule contamination qui peut alors intervenir est lors de l’ouverture de ce récipient.

Un exemple de stérilisateur par chaleur. Une fois les différents aliments placés en son sein, les micro-organismes encore présents dessus seront détruits. Cela permet notamment d'empêcher le développement des moisissures. Credit Photographique : Technologies Biomedicales [Lien]

Dans la même catégorie de jeu avec la température, nous retrouvons la réfrigération ainsi que la congélation, utilisant des températures faibles pour conserver l’aliment. C'est la conservation par le froid.
La première constitue en une diminution de la température aux alentours des 0°C, qui ralenti la vitesse de développement des micro-organismes et donc des moisissures. Celle-ci est utilisée pour des aliments donc la conservation se fait à court ou moyen terme.
La congélation dépasse quant à elle ces températures de 0°C pour atteindre les -18°C, et est utilisée pour des conservations à moyen ou long terme. Elle va permettre un ralentissement voire même un arrêt de l’activité métabolique des micro-organismes. Il faut cependant consommer l’aliment une fois qu’il a été sorti du congélateur, et ne pas l’y replacer, car cela multiplie le nombre de micro-organismes présents de façon très importante, puisque, lors de la congélation, des cristaux de glace se forment dans les cellules de l’aliment, détruisant plus ou moins celles-ci. Les micro-organismes ont alors plus de facilité à se nourrir car moins de micro-organismes sont encore vivants et il y a donc moins de compétition pour la nourriture. La décongélation favorise ainsi la prolifération par un retour à des températures de développement plus favorables, et une congélation suivante va mettre un temps tel pour se faire (car les congélateurs ne sont pas directs), que les micro-organismes continueront de proliférer au sein du fruit.

La conservation par le froid permet grandement d'empêcher le développement des micro-organismes. En effet, durant nos expériences, les fruits étaient restés bien conservés, à part le brunissement du fruit qui s'était opéré.

On peut aussi déshydrater l’aliment, car, comme on l’a vu, l’eau est essentielle pour le développement des moisissures. Ainsi, on peut dans un premier temps sécher l’aliment : c’est le séchage. Celui-ci va s’appauvrir en eau, ralentissant le développement des moisissures (une nouvelle fois à cause du manque d’interaction entre les hyphes et le substrat), jusqu’à l’inhiber entièrement. Cette inhibition totale va provoquer la mort des moisissures.
On peut aussi placer le salage et le sucrage dans cette catégorie, puisque comme vu précédemment, ceux-ci interviennent directement dans la réduction de l’activité de l’eau, et donc le ralentissement ou même la suppression du développement des moisissures.

Voici un schéma d'un déshydrateur, appareil qui permet de sécher ses aliments en utilisant cette méthode du séchage. Celui-ci permet la conservation des qualités nutritionnelles, mais permet d'éviter l'apparition des moisissures sur l'aliment, augmentant donc la durée de conservation de celui-ci. Credit Photographique : Déshydrateur.com [Lien]

La salaison et le séchage sont deux méthodes anciennes, mais ne sont pas les seules à être anciennes. Le fumage (ou bien fumaison) fait aussi partie du groupe des trois procédés de conservation les plus anciens. Il constitue à soumettre l’aliment à l’action de composés gazeux, qui sont dégagés par la combustion de végétaux notamment. Hormis son rôle d’aromatisation, de coloration ou même de modification de la texture du fruit, ce procédé possède aussi un effet antimicrobien. La fumée contient en effet des antiseptiques, c’est à dire des substances qui tuent les micro-organismes. Réalisé à chaud, de 50 a 80°C, ou à froid, de 12 à 25°C, la fumaison constitue ainsi une méthode de moins en moins utilisée de nos jours.

L’Homme a aussi développé certains emballages sous vide, qui, comme on l’a montré dans la partie précédente, empêchent totalement le développement des moisissures, qui sont des êtres aérobies. Cette méthode est souvent combinée à la stérilisation par la chaleur, et constitue ainsi une barrière efficace face aux moisissures.

Enfin, l’ajout d’agents conservateurs tels que l’acide benzoïque (que nous avons synthétisé, et dont nous parlerons un peu plus tard), peut permettre la conservation. Nous avions ainsi réalisé une expérience consistant à placer de l’acide benzoïque sur la pomme pendant 1 semaine comme à chaque expérience. Et au final, on a en effet observé une conservation sur la première semaine, qui est restée impressionnante car 2 semaines après avoir laissé la pomme seule, celle-ci ne présentait encore pas de moisissure, bien qu’elle se soit énormément brunie, par brunissement enzymatique. L’acide benzoïque n’est cependant pas le seul conservateur alimentaire. Il en existe une multitude, possédant chacun leurs particularités.

L'acide benzoique est un solide qui prend l'aspect d'une poudre blanche. Appliqué à un aliment, il permet une meilleure conservation de celui-ci. On parle alors de conservateur alimentaire.
Cette photographie est la photographie de l'acide benzoïque que nous avons synthétisé en laboratoire.