Ressources · 6ᵉ · SVT
Production et conservation des aliments
Les micro-organismes (bactéries, levures, moisissures) ; la fermentation du pain, du yaourt et du fromage ; étudier une fermentation avec un témoin et des capteurs ; l’altération des aliments et ses risques ; les techniques de conservation ; hygiène, DLC, DDM et gaspillage.
À propos de cette page
Les micro-organismes, des êtres vivants invisibles
Un yaourt, une baguette, un camembert : ces aliments n’existeraient pas sans des êtres vivants si petits qu’on ne les voit pas à l’œil nu. Ce sont aussi eux qui font tourner le lait ou moisir une orange.
Trois familles sont utilisées ou redoutées dans l’alimentation : les bactéries, les levures et les moisissures (les levures et les moisissures sont des champignons).
Ils sont partout : dans l’air, l’eau, le sol, sur nos mains et sur les aliments. Certains sont utiles (ils fabriquent des aliments), d’autres altèrent les aliments (ils les abîment), et quelques-uns sont pathogènes : ils rendent malade.
| Famille | Taille et aspect | Exemples |
|---|---|---|
| Bactéries | une seule cellule, de 0,5 à 5 micromètres le plus souvent (environ 1 µm) | bactéries lactiques du yaourt ; salmonelles |
| Levures | champignons formés d’une seule cellule, de 5 à 10 µm | levure de boulanger |
| Moisissures | champignons formés de longs filaments ; visibles à l’œil nu quand ils sont très nombreux (duvet, taches) | croûte blanche du camembert ; duvet vert d’une orange oubliée |
Le micromètre (µm) est la millième partie du millimètre : 1 mm = 1 000 µm. Pour les observer, on prépare une goutte de yaourt ou de levure délayée entre lame et lamelle, puis on la regarde au microscope.
Une bactérie d’environ 1 µm : il en faudrait 1 000 alignées pour faire 1 mm.
Une levure de 10 µm : 1 000 ÷ 10 = 100 levures alignées font 1 mm. Une levure est donc bien plus grosse qu’une bactérie, mais reste invisible à l’œil nu.
Le duvet blanc d’un camembert est une moisissure utile ; le duvet vert d’une clémentine oubliée est une moisissure qui altère le fruit ; une salmonelle dans un œuf mal conservé est une bactérie pathogène.
Réflexe — pour classer un micro-organisme, je me demande : une seule cellule ou des filaments ? bactérie ou champignon ? Puis : est-il utile, altère-t-il l’aliment ou rend-il malade ?
Attention — « microbe » ne veut pas dire « dangereux » : la plupart des micro-organismes sont inoffensifs et beaucoup nous sont utiles. Et la levure n’est pas une bactérie : c’est un champignon.
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La fermentation : pain, yaourt et fromage
Depuis des milliers d’années, les êtres humains transforment des aliments grâce à des micro-organismes, bien avant de savoir qu’ils existaient.
Pain : la levure de boulanger transforme les sucres de la farine en dioxyde de carbone (un gaz) et en alcool. Le gaz reste prisonnier de la pâte : la pâte lève.
Yaourt : deux bactéries lactiques transforment le sucre du lait, le lactose, en acide lactique. Le lait devient acide et épaissit : il caille.
Fromage : le lait caillé (par des ferments lactiques et la présure) est égoutté, salé, puis affiné pendant des semaines par des bactéries et des moisissures.
Le pain
La levure de boulanger est un champignon microscopique (Saccharomyces cerevisiae). Mélangée à la farine, à l’eau et au sel, elle consomme les sucres de la pâte et rejette du dioxyde de carbone et de l’alcool : c’est une fermentation alcoolique.
Le yaourt
En France, un yaourt est un lait fermenté par deux bactéries lactiques précises : Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus. On ajoute ces ferments au lait, puis on le garde 2 à 3 heures entre 42 et 45 °C. L’acide lactique fabriqué rend le lait acide : il épaissit et prend son goût acidulé. On refroidit ensuite les pots, qu’on garde entre 2 et 4 °C. Les bactéries doivent rester vivantes jusqu’à la consommation : au moins 10 millions par gramme, soit environ un milliard dans un pot.
Le fromage
On fait cailler le lait avec des ferments lactiques et de la présure (une substance qui fait coaguler le lait). On égoutte le caillé : le liquide qui s’écoule est le petit-lait (lactosérum). On sale, puis on laisse affiner : bactéries et moisissures donnent au fromage sa croûte, sa texture et son goût. La croûte blanche du camembert est une moisissure, Penicillium camemberti ; les veines bleues du roquefort sont une autre moisissure, Penicillium roqueforti.
La choucroute : le chou coupé et salé fermente plusieurs semaines grâce à des bactéries lactiques présentes sur les feuilles ; l’acide lactique lui donne son goût acide.
Le vinaigre : des bactéries transforment l’alcool du vin en acide acétique.
Les trous de la mie de pain : ce sont les anciennes bulles de dioxyde de carbone produites par la levure.
Réflexe — pour expliquer une fermentation, je réponds à trois questions : quel micro-organisme ? que mange-t-il (quel sucre) ? que rejette-t-il, et que voit-on sur l’aliment ?
Attention — pain : levure (champignon) et gaz ; yaourt : bactéries et acide. Ne pas échanger les deux.
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Étudier une fermentation : paramètres, témoin, capteurs
Pourquoi une pâte lève-t-elle plus vite en été qu’en hiver ? Pour le savoir, on mène une expérience.
Pour savoir si un paramètre agit, on prépare plusieurs montages identiques, sauf pour ce seul paramètre. Le témoin est le montage qui sert de comparaison : par exemple, la pâte sans levure.
Un capteur relié à un ordinateur mesure une grandeur (température, pH) à intervalles réguliers et trace sa courbe au cours du temps. Le pH mesure l’acidité : 7 = neutre ; plus le pH est petit, plus c’est acide.
La démarche : je pose une question ; je propose une hypothèse ; j’écris un protocole (un seul paramètre change, un témoin) ; je note les résultats ; je conclus en répondant à la question.
Exemple de protocole avec la levure. Quatre éprouvettes contiennent la même quantité de pâte (même farine, même eau, même sucre). On mesure la hauteur de pâte au départ et après 1 heure.
| Éprouvette | Levure | Température | La pâte, après 1 h |
|---|---|---|---|
| A (témoin) | non | 30 °C | ne monte pas |
| B | oui | 4 °C | monte à peine |
| C | oui | 30 °C | monte beaucoup |
| D | oui | 60 °C | ne monte pas |
A et C ne diffèrent que par la levure : c’est bien la levure qui fait lever la pâte. B, C et D ne diffèrent que par la température : le froid ralentit la levure, une chaleur douce la favorise, et une forte chaleur la tue (dès 55 °C environ).
Mesurer avec un capteur. Un capteur de pH plongé dans un lait ensemencé (gardé à 43 °C) enregistre l’acidification pendant la fabrication d’un yaourt. Le lait de vache a un pH d’environ 6,7 ; quand le pH approche 4,6, les protéines du lait (la caséine) s’agglomèrent : le lait caille.
Lire la courbe : au départ, pH = 6,7 ; après 3 h, pH = 4,7. Le pH a baissé de 6,7 − 4,7 = 2 : le lait est devenu plus acide.
Le pH baisse le plus vite entre 1 h et 2 h (de 6,3 à 5,4) ; après 4 h, il ne baisse presque plus : la fermentation est presque terminée.
Pour tester la quantité de ferment, je prépare trois pots de lait identiques à la même température avec 0, 1 et 2 cuillères de yaourt ; le pot sans yaourt est le témoin.
Réflexe — avant de conclure, je vérifie que les deux montages comparés ne diffèrent que par un seul paramètre, et je repère le témoin.
Attention — si deux paramètres changent à la fois (température ET quantité de levure), on ne peut pas savoir lequel a agi. Et un seul essai ne suffit pas : on répète l’expérience.
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Quand les micro-organismes abîment les aliments
Lait qui tourne, fruit qui moisit, viande qui sent mauvais : ces aliments sont altérés par des micro-organismes.
Une bactérie se multiplie en se divisant en deux. Dans les meilleures conditions, certaines se divisent toutes les 20 minutes : leur nombre double à chaque division.
Certaines bactéries sont pathogènes (salmonelles, Listeria, certaines Escherichia coli) : elles provoquent des intoxications alimentaires (douleurs au ventre, vomissements, fièvre).
En 1 heure, il y a 60 ÷ 20 = 3 divisions : 1 bactérie → 2 → 4 → 8. Après chaque heure, le nombre est donc multiplié par 8.
En France, en 2023, 2 231 toxi-infections alimentaires collectives (au moins deux malades après le même repas) ont été déclarées, touchant 22 282 personnes (Santé publique France).
Les moisissures aussi altèrent les aliments : leurs filaments, presque transparents, s’étendent plus loin que la tache visible, et certaines fabriquent des substances toxiques.
Après 2 heures (6 divisions) : 8 × 8 = 64 bactéries à partir d’une seule.
Après 7 heures, soit 21 divisions : plus de 2 millions de bactéries (2 097 152) à partir d’une seule.
Un pain de mie oublié dans un sac humide moisit en quelques jours ; le même pain grillé et sec se garde bien plus longtemps : sans eau, pas de multiplication.
Réflexe — devant un aliment qui s’abîme, je cherche les trois conditions : nourriture, eau, chaleur douce. Pour compter les bactéries, je calcule le nombre de divisions (durée ÷ temps d’une division), puis je double autant de fois.
Attention — un aliment contaminé par des bactéries pathogènes peut avoir un aspect, une odeur et un goût normaux : la bonne odeur ne prouve rien.
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Les techniques de conservation
Conserver un aliment, c’est l’empêcher de s’altérer le plus longtemps possible.
Le froid ne tue pas : il ralentit (réfrigération) ou arrête (congélation) la multiplication. La pasteurisation détruit la plupart des micro-organismes ; la stérilisation les détruit tous.
| Technique | Ce qu’elle fait aux micro-organismes | Exemples |
|---|---|---|
| Réfrigération (vers 4 °C) | ralentit leur multiplication, sans les tuer ; quelques jours | viande, lait ouvert, plats cuisinés |
| Congélation (−18 °C) | arrête leur multiplication ; beaucoup survivent et repartent à la décongélation ; plusieurs mois | légumes, poisson surgelés |
| Pasteurisation (lait : 72 °C pendant 15 s) | détruit la plupart d’entre eux ; le produit se garde au frais | lait pasteurisé, jus de fruits frais |
| Stérilisation (plus de 100 °C, emballage fermé) | détruit tous les micro-organismes ; plusieurs mois au placard | conserves (115 à 121 °C), lait UHT (140 à 150 °C quelques secondes) |
| Séchage | retire l’eau : plus de multiplication | pâtes, figues sèches, viande séchée |
| Salage, sucrage | le sel ou le sucre retient l’eau, qui n’est plus utilisable par les micro-organismes | jambon cru, morue salée, confiture |
| Sous vide, acidification, fumage | retirer l’air ; rendre acide (vinaigre) ; fumée qui sèche et freine les micro-organismes | jambon sous vide, cornichons, saumon fumé |
Repères historiques. Vers 1795, le confiseur français Nicolas Appert met au point la conserve : des aliments chauffés dans un récipient fermé hermétiquement (on parle d’appertisation). En 1865, Louis Pasteur fait breveter un chauffage modéré du vin, entre 50 et 60 °C, qui l’empêche de s’abîmer : c’est la pasteurisation, appliquée plus tard au lait.
Des raisins secs se gardent des mois dans un placard : le séchage leur a retiré presque toute leur eau.
Une brique de lait UHT fermée se garde des mois à température ambiante ; une bouteille de lait pasteurisé se garde quelques jours au réfrigérateur : il y reste des micro-organismes vivants.
Des haricots verts surgelés : à −18 °C, les micro-organismes ne se multiplient plus.
Réflexe — pour expliquer une technique, je dis quelle condition elle retire aux micro-organismes (chaleur douce, eau, air) ou si elle les détruit par la chaleur.
Attention — le froid ne tue pas : un aliment décongelé contient encore ses micro-organismes, qui se remettent à se multiplier. Certaines bactéries, comme Listeria, se multiplient même au réfrigérateur, lentement.
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Hygiène, dates limites et gaspillage
Sur chaque emballage figure une date. Il en existe deux sortes, qui n’ont pas du tout le même sens.
La DDM (date de durabilité minimale), « À consommer de préférence avant… », concerne les aliments stables (pâtes, riz, conserves, biscuits secs, café). Après cette date, l’aliment peut perdre un peu de goût, mais il reste sans danger s’il a été bien conservé.
Une date n’est valable que si l’emballage est fermé et si l’aliment a été conservé comme indiqué (au frais, au sec).
Les gestes d’hygiène qui évitent la plupart des intoxications :
- se laver les mains à l’eau et au savon avant de cuisiner et de manger ;
- respecter la chaîne du froid : produits frais et surgelés au réfrigérateur ou au congélateur dès le retour des courses (sac isotherme) ;
- ne jamais recongeler un aliment décongelé ;
- cuire à cœur la viande hachée, la volaille et les œufs ; laver les fruits et légumes ;
- ne pas laisser un plat cuisiné des heures à température ambiante : le mettre au réfrigérateur.
Le gaspillage. En France, chaque personne jette 20 à 30 kg de nourriture par an, dont environ 7 kg d’aliments encore emballés. Bien lire les dates permet de moins jeter : un paquet de pâtes dont la DDM est passée se mange encore.
Un steak haché porte « À consommer jusqu’au 12 mars » : c’est une DLC. Le 14 mars, on ne le mange pas.
Un paquet de riz porte « À consommer de préférence avant fin 2026 » : c’est une DDM. En 2027, ce riz bien conservé au sec se mange sans danger.
Un bocal de sauce tomate ouvert : sa DDM ne compte plus, car l’emballage n’est plus fermé ; on le garde au réfrigérateur et on le finit vite.
Réflexe — je lis la mention : « jusqu’au » = DLC = sécurité ; « de préférence avant » = DDM = qualité. Puis je vérifie que l’aliment a été bien conservé.
Attention — une DLC non dépassée ne protège pas d’une chaîne du froid rompue : un produit frais oublié des heures au chaud peut être dangereux avant sa date.
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Pour aller plus loin
Ces notions touchent au chapitre, mais elles sont traitées ailleurs ou se verront plus tard.
- D’où viennent nos aliments ? Nos aliments sont d’origine animale (viande, poisson, œufs, lait, miel), végétale (fruits, légumes, céréales, huile, sucre) ou minérale (eau, sel). Certains se mangent bruts (une pomme, un œuf), d’autres sont transformés (le pain à partir de la farine, le yaourt à partir du lait). Leur production (agriculture, élevage, pêche, produits locaux ou importés) est étudiée dans le chapitre « Alimentation humaine : besoins et comportements favorables à la santé ».
- Les groupes d’aliments et le repas équilibré : même chapitre « Alimentation humaine : besoins et comportements favorables à la santé ».
- La cellule, unité de tous les êtres vivants, et les organismes formés d’une seule cellule (la levure) : chapitre « Organisation du vivant : la cellule ».
- Se verra au cycle 4 (5e-3e) : comment les micro-organismes tirent leur énergie des sucres (respiration et fermentation), les défenses du corps contre les microbes pathogènes et les antibiotiques.
- Les micro-organismes (bactéries, levures, moisissures) sont des êtres vivants visibles seulement au microscope ; ils se multiplient très vite. Certains sont utiles, d’autres altèrent les aliments, quelques-uns rendent malade.
- Fermentation : pain (la levure transforme les sucres de la farine en dioxyde de carbone : la pâte lève) ; yaourt (des bactéries lactiques transforment le lactose en acide lactique : le lait épaissit et devient acide) ; fromage (caillé, égoutté, affiné).
- Une expérience compare des montages identiques sauf pour un seul paramètre (température, durée, quantité de ferment), avec un témoin ; un capteur enregistre la température ou le pH au cours du temps.
- Les micro-organismes se multiplient avec de la nourriture, de l’eau et une température douce (entre 4 et 60 °C environ) ; une bactérie peut se diviser toutes les 20 minutes.
- Conserver = ralentir ou arrêter la multiplication (froid, séchage, sel, sucre, sous vide) ou détruire les micro-organismes (pasteurisation, stérilisation). Le froid ne tue pas.
- DLC « à consommer jusqu’au » = limite de sécurité ; DDM « de préférence avant » = qualité. Hygiène : mains, chaîne du froid, cuisson à cœur, pas de recongélation.
Questions fréquentes
Quel micro-organisme fait lever la pâte à pain ?
La levure de boulanger, un champignon microscopique formé d’une seule cellule. Elle se nourrit des sucres de la farine et rejette du dioxyde de carbone : ce gaz reste prisonnier de la pâte, qui gonfle. Les trous de la mie sont les anciennes bulles de gaz.
Comment le lait devient-il du yaourt ?
On ajoute au lait deux bactéries lactiques et on le garde 2 à 3 heures entre 42 et 45 °C. Les bactéries transforment le sucre du lait (le lactose) en acide lactique : le lait devient acide et épaissit.
À quoi sert le témoin dans une expérience de fermentation ?
Le témoin est le montage de comparaison, par exemple la pâte sans levure. Il est identique aux autres sauf pour le paramètre étudié : si seule la pâte avec levure lève, c’est bien la levure qui est responsable.
Le congélateur tue-t-il les microbes ?
Non. À −18 °C, les micro-organismes ne se multiplient plus, mais beaucoup survivent. À la décongélation, ils se remettent à se multiplier : on ne recongèle donc jamais un aliment décongelé.
Quelle est la différence entre la DLC et la DDM ?
La DLC (« à consommer jusqu’au ») est une limite de sécurité pour les aliments fragiles (viande, poisson frais) : après, on ne les mange pas. La DDM (« à consommer de préférence avant ») concerne les aliments stables (pâtes, conserves) : après la date, l’aliment peut perdre un peu de goût, mais reste sans danger s’il a été bien conservé.
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