LES HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES DANS LES ALIMENTS

LES HYDROCARBURES AROMATIQUES
POLYCYCLIQUES DANS LES ALIMENTS

 GENERALITES SUR LE FUMAGE

 Le fumage Le fumage des aliments est un procédé utilisé comme méthode de préservation pour prolonger la durée de conservation des aliments grâce aux composants de la fumée qui inhibent la croissance de certains microorganismes. Le processus de fumage est par ailleurs utilisé pour obtenir les caractéristiques de goût et d’apparence propres aux aliments fumés. La pyl’olyse La pyrolyse est la décomposition chimique des matières organtques par la chaleur en 1 ‘absence d’oxygène ou autres réactifs, éventuellement à 1’ exception de la vapeur. La fumée La fumée consiste en particules liquides et solides suspendues dans une phase gazeuse. Les particules de fumée, dont la taille est généralement de 0,2-0,4 J..lm (ou aussi petite que 0,05 à 1 J..lm, sont estimées constituer 90% de son poids global. Les condensés de fumée Les condenses de fumée sont des produits obtenus par la dégradation thermique contrôlée du bois dans une quantité limité d’oxygène (pyrolyse), la condensation ultérieure des vapeurs de fumée qui en résultent et le fractionnement des produits liquides obtenus. 

COMPOSITION DE LA FUMEE 

Composition physique

 La fumée est constituée d’une suspension de particules solides et liquides en milieu gazeux; les substances contenues dans ces phases sont les mêmes, mais en concentration différentes. La phase liquide représente environ 90% de la fumée ; ses particules mesurent 0,1 micron, sont peu solubles et ont des points d’ébullition élevés. Les substances chimiques les plus volatiles et qui sont absorbées par les aliments se trouvent principalement dans la phase gazeuse. Elles se dissolvent dans l’eau superficielle de l’aliment lors du fumage. (Knockaert, 1999) 

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 Composition chimique 

La composition de la fumée est extrêmement complexe. Les constituants, pour la plupart identifiés, sont classés en phénols (les plus importants au plan technologique), acides organiques, alcool, composés carbonylés (les plus nombreux) (Sainclivier, 1985). Le tableau 1 résume quelques composants majoritaires du bois. Tableau 1: 

LES PROCEDES DE FUMAGE

On en distingue essentiellement deux types : Le fumage direct qui est un processus de fumage, dans lequel la fumée est produite dans la chambre où l’aliment est transformé. Généralement c’est aussi le cas du fumage à chaud car les températures sont élevées Le fumage indirect est un processus qui fait intervenir des générateurs de fumée, et la fumée est produite dans une chambre, à l’écart de l’endroit où l’aliment est fumé. La fumée est, si possible, purifiée et à basse température. Ce fumage correspond au fumage à froid. 

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 Le processus de fumage entraîne une modification des qualités organoleptiques de l’aliment : il modifie sa coloration et son arôme, et durcit sa texture. 0 existe en principe quatre (4) manières distinctes de produire des aliments fumés. Fumage avec de la fumée de bois venant de biomasse. Fumage avec de la fumée régénérée provenant de condensats de fumée. Aromatisation avec des préparations d’arômes de fumée dérivée des condensats de fumée. Aromatisation avec des arômes de fumée préparés par mélange de substances chimiquement définies. La première méthode n’est autre que le procédé de fumage traditionnel, et les 3 autres sont appliqués par utilisation des différentes sortes d’arômes de fumée ou de « fumée liquide». (ANONYME. 1992) 

COMBUSTIBLES UTILISES POUR LE FUMAGE

 Pour fumer les aliments, le bois est généralement le combustible utilisé, mais d’autres types de combustibles comme le charbon, la bagasse (de la canne à sucre), la rafle de maïs, la coque de noix de coco (bourres de coco) peuvent potentiellement être utilisés. Le combustible utilisé est un point important à examiner en matière de contaminants potentiels des aliments. A titre d’exemple, la contamination des aliments par les HAP varie selon que le bois ou la paille sont utilisés. La contamination par les HAP due aux oléagineux est plus élevée que quand on utilise la coque de la noix de coco en raison de la teneur en lignine pl us élevée. 

 Le bois 

Le bois est constitué de trois composés principaux en proportion variable selon le type de bois. – Cellulose ( 40 à 50%) – Hémicellulose (17 à 30%) -Lignine (20 à30%) 

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 Lors de la pyrolyse la cellulose aboutit à la formation d’acide acétique, d’eau et de phénols. La pyrolyse de l’hémicellulose donne des acides carboxyliques aliphatiques. La pyrolyse de la lignine conduit à des composés phénoliques (phénols, éthers). Les produits de combustion dépendent de la température (tableau II). Tableau II: Effet de la température sur le bois (Briane et al., 1985) Température ( 0 C) Effets sur le bois Produits dégagés 170 Déshydratation Vapeur d’eau Vapeur d’eau, Méthanol, acide acétique, 270 Pyrolyse endotherme CO, C02 Gaz oxygénés + Hydrocarbures (dont Fomwtion de -100 HAP) + goudrons + charbon à 80% de charbon carbone Combustion du Gaz contenant de l’hydrogène + charbon 1200 charbon jusqu’à 95% de carbone Les différentes méthodes de fumage employées se caractérisent par la température choisie, Ainsi distingue t-on trois types de fumage: Le fumage à froid : la température est généralement comprise entre 18 et 20°C. C’est le procédé typiquement utilisé pour le saumon, le salami, le jambon et certains fromages. L’aliment doit être pendu dans un espace clôt (cabane, coffre … ) dans lequel on fait pénétrer la fumée. Le processus de fumage prend alors beaucoup plus longtemps que le fumage à chaud. La durée normale est de 6 à 24 heures; cependant, elle peut durer plusieurs semaines suivant la taille des pièces à fumer. En revanche, une fois le fumage fait, on allonge considérablement sa durée de conservation, en plus de lui conférer un goût fumé. TI faut noter que, la saveur, l’odeur et la couleur du poisson sont fonction de la nature du bois. Le fumage « tiède»: la température est d’environ 40°C, et s’emploie généralement avec le jambon, l’aloyau et certains types de saucisses. 

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 Le fumage à chaud: c’est une combinaison de fort chauffage et de fumaison entraînant une température de 70 à 90°C dans les produits. C’est un mélange de séchage de cuisson et de fumage. C’est le plus simple à réaliser: il consiste à accrocher les aliments au-dessus d’un feu, suffisamment loin pour qu’ils ne cuisent pas trop du fait de la chaleur du feu que l’on fait bien fumer, et en les plaçant au mieux dans la trajectoire de la fumée. Une paire d’heure suffit à obtenir un fumage. Plus qu’une conservation, c’est une aromatisation. La pénétration de la fumée est superficielle et ne modifiera pas les propriétés de conservation du produit. 

LES FACTEURS INFLUENÇANT LE DEPOT DE LA FUMEE

 Le fumage est généralement un traitement de surface n’affectant le produit que de quelques centimètres. Au cours du fumage, de nombreux facteurs entrent en jeu, dont trois essentiellement influent sur l’absorption, à savoir la densité de la fumée, l’humidité et la température.

La teneur en eau de l’aliment

 Si le poisson est sec, les phénols les plus volatils de la phase gazeuse se déposent en surface. La phase aqueuse étant faible, la quantité de phénol dissoute est peu importante. Si le poisson est humide, le dépôt de phénols est élevé; ceux-ci se dissolvent dans l’eau de surface jusqu’à saturation par rapport à la pression partielle de la fumée (Sainclivier, 1985). Ainsi le dépôt de la fumée est rapide en début du fumage et lent, voire nul ultérieurement. 

La densité de la fumée

 Plus la densité de la fumée est élevée plus la quantité de fumée déposée est importante. Cependant, une fumée trop épaisse, grisâtre, contient des goudrons acides qui communiquent aux poissons traités une saveur désagréable. 

La température de la fumée

 La vitesse d’absorption de la fumée par les tissus de poisson augmente avec l’élévation de la température. Toutefois, dans le fumage à chaud, au-delà d’une température de 71 oc les quantités absorbées diminuent de nouveau. (Sainclivier, 1985). La température de la fumée entrant dans le fumoir doit toujours être supérieure à celle du poisson. 

 Hygrométrie de la fumée

 La fumée, pour être efficace, doit avoir une hygrométrie de 60%. Au-dessus de cette valeur, elle provoque un croutage (Nicolle, 1978). La fumée produit des arômes, une couleur et une texture typique, ainsi que dans une certaine mesure un effet conservateur et antioxydant. Par ailleurs, de nombreux contarninants chimiques se forment pendant la combustion du combustible dans les processus à la fois de fumage et de séchage par convection (tableau 2) Ceux-ci sont, entre autres, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) qui sont des contarninants chimiques hautement toxiques et cancérigènes. 

LES ACTIONS DE LA FUMEE 

Action organoleptique 

La couleur des aliments fumés est essentiellement due à des réactions de type réaction de Maillard (fumage à chaud). La couleur est d’autant plus prononcée que le fumage dure longtemps (Sainclivier, 1985). D’après Knockaert (1 999) la coloration varie avec les types de bois utilisés tandis que les phénols sont les principaux responsables de l’arome. 

Action chimique 

Les aliments fumés selon les techniques traditionnelles peuvent subir une légère dénaturation des protéines. L’action chimique intéressante, selon Sainclivier (1985), est surtout l’effet antioxydant dû aux phénols sur les lipides du poisson ; ils inhibent la phase de propagation de 1 ‘auto-oxydation. Au cours du fumage il y a un léger abaissement de pH, dû à la formation d’acides pouvant favoriser une bonne conservation. 

 Action bactériologique

 Dans le fumage à chaud, c’est surtout la chaleur qui détruit les micro-organismes. La fumée peut avoir un rôle antiseptique grâce à la fraction phénolique à bas point d’ébullition qui prolonge la phase de latence des microorganismes. Mais cette action est faible et l’humidité élevée du poisson fumé peut permettre le développement des moisissures. (Knockaert, 1999). 1.6.4 Action toxique Les composés présents dans la fumée n’ont pas toujours des rôles bénéfiques. Lorsque le fumage est mal conduit, certains peuvent présenter des risques. Ainsi les HAP qui se déposent sur le poisson sont susceptibles de provoquer l’apparition de cancers. lls sont surtout présents lors du fumage à chaud lorsque la température dépasse 45°C.