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Mesures de l’Aw dans l’agroalimentaire

Définition de l'Aw

L’Aw désigne l’activité de l’eau (Activity Water).
Dans un produit alimentaire, on distingue :

  • L’eau libre.
  • L’eau capillaire ou eau absorbée en surface, moyennement réactive.
  • L’eau liée ou eau de constitution intimement liée aux composants biochimiques et ayant perdue toutes ses qualité réactives.

L’AW estime la part de l’eau libre dans un produit, c’est à dire disponible par exemple pour la croissance de micro-organismes. Plus l’Aw est élevée, plus il y a d’eau disponible pour le développement de ces micro-organismes.
La mesure de l’Aw est comprise entre 0 et 1.

Aw = p/po = ERH (%) / 100

p = Pression de la vapeur d’eau présent dans le produit
po = Pression de la vapeur de l’eau pure
ERH = Humidité relative moyenne

Mesures de l'Aw dans l'agroalimentaire

L’importance de l’Aw dans l’industrie alimentaire

Rappelons que l’eau est le constituant majeur de la plupart des aliments. Bien qu’elle n’apporte aucune valeur énergétique aux aliments, son existence joue un rôle très important.
Elle influence la structure, l’apparence, le goût des aliments mais elle permet aussi aux bactériens de se développer et de les dégrader.
Le tableau suivant présente la valeur minimale d’Aw pour laquelle les bactériens sont susceptibles d’être présents. Toutefois, certains aliments ont une valeur d’Aw élevée de part leur nature, ils sont donc très fragiles.

Valeur Aw

Limites maximales 
pour les micro-organismes

Produits alimentaires 
compris dans ces valeurs

0,95 à 1,00

Psoudomonas, Escherichia, Proteus, Shigella, Klebsiella, Bacillus, Clostridium perfringens, certaines levures

  • Produits rapidement altérables (frais) aliments et fruits en boites. Légumes, viande, poisson et laitage, saucisse cuite pain cuit.
  • Produits alimentaires contenant jusqu'à 40% de sucre ou 7% de sel.

0,91 à 0,95

Salmonella Vibrio parahaemoliticus, C. botulinum, Serratia, Lâctobacillus, Pediococcus, certaines moisissures, levures (Rhodotoruia, Pichia

  • Certains fromages (cheddar, suisse, munster, provolone). Viande fumée (jambon), quelques concentrés de jus de fruits.
  • Les produits alimentaires contenant jusqu'à 55% de sucre (saturés) ou 12% de sel.

0,87 à 0,91

Beaucoup de levures (Candida, Torulopsis, Hansenula), Micrococcus

  • Saucisse sèche (salami), flans, fromages secs, margarine.
  • Les produits alimentaires contenant jusqu'à 65% de sucre (saturés) ou 15% de sel.

0,80 à 0,87

La plupart des types de moisissure (Penicillia micotoxique), Staphyloccocus aureus, la plupart des Saccharomyces (bailii) spp, Deboryamyces

  • La plupart des concentrés de jus de fruits, le lait concentré sucré, les sirops de chocolat, d'érable et de fruits.
  • les farines, riz et légumes secs avec15-17% d'eau.
  • Les gâteaux aux fruits; saucisses fumées, fondants.

0,75 à 0,80

La plupart des bactéries halophiles, aspergilli micotoxique

  • Marmelades, gelées de fruits, pâte d'amande, fruits confits, certains marshmallows.

0,65 à 0,75

Moisissure xérophile (Aspergillus chevaliers, A. Candidus, Wallemia sebi), Saccharomyces bisporus

  • Flocons d'avoine avec 10% d'eau.
  • Nougats, fondants, marshmallows, bouillies, mélasses, sucre brut, certains fruits secs, noix.

0,60 à 0,65

Levures osmophile (Saccharomyces rouxi), certaines moisissures (Apergillus echinulatus, Monascus bisporus)

  • Fruits secs avec 15-20% d'eau; certains toffees et caramels, miel.

0,50

Pas de croissance microbiologique élevée

  • Pâtes alimentaires avec 12 % d'eau
  • Epices avec 10% d'eau

0,40

Pas de croissance microbiologique élevée

  • Œufs en poudre avec 5% d'eau environ

0,30

Pas de croissance microbiologique élevée

  • Cakes, biscuits secs, croûte de pain, etc. avec 3-5% d'eau environ

0,20

Pas de croissance microbiologique élevée

  • Poudre de lait avec 2-3% d'eau environ
  • Fruits secs avec 5% d'eau environ
  • Flocons de céréales avec 5% d'eau environ, gâteaux aux fruits, cakes rustiques, biscuits secs

Tableau 1 : source : http://edmond.peulot.pagesperso-orange.fr

La conservation des aliments

Il est donc essentiel de faire diminuer l’Aw afin de conserver le produit.
Pour cela, il existe deux méthodes : la déshydratation et l’ajout d’agents dépresseurs

  • La déshydratation

Il s’agit d’extraire l’eau du produit. Elle est réalisée par différentes techniques comme le séchage, l’évaporation ou encore la lyophilisation. Elle permet de diminuer l’activité de l’Aw à des valeurs proches de 0. Cependant, c’est une technique coûteuse qui demande un fort investissement de matériel et une importante consommation d’énergie.

  • L’ajout d’agents dépresseurs

C’est la technique la plus simple et la moins coûteuse pour réduire l’Aw d’un aliment. Cependant, elle ne peut être envisagée que dans le cas de préparations spéciales où le sel ou le sucre jouent un rôle déterminant dans les caractéristiques organoleptiques de l’aliment.

Salage :
La conservation par le sel, notamment le NaCl,  ou salage consiste à soumettre une denrée alimentaire à l’action du sel, soit en le répandant directement à la surface de l’aliment (salage à sec) soit en immergeant le produit dans une solution d’eau salée (saumurage).
Cette technique est essentiellement utilisée en fromagerie, en charcuterie et pour la conservation de certaines espèces de poissons (harengs, saumon, …). Elle est parfois associée au fumage.

Sucrage :
Le sucrage ou l’ajout de sucre, notamment le saccharose, est une technique qui est aussi largement utilisée dans l’industrie alimentaire. Le sucre est généralement utilisé comme ingrédients pour l’amélioration du goût, de la couleur et/ou de la texture de certains produits alimentaires comme les boissons, les sauces (Ketchup) et plusieurs autres préparations. La conservabilité de certains aliments comme les confitures, les pâtes de fruits, les bonbons et les sirops de glucose est due principalement à la présence de sucres.

Autres agents dépresseurs :
Outre les sels et glucides (lactose par exemple), on peut avoir recours à d’autres produits comme les protéines et/ou leurs dérivés et les alcools, sucre-alcool, les sucro-esters…pour abaisser l’Aw d’un aliment quoique leur effet dépresseur soit limité.
Le prix de ces produits étant relativement élevé, leur utilisation est dès lors plus souvent envisagée pour améliorer la valeur nutritionnelle d’une denrée ou pour renforcer le goût de celle-ci.

Les outils pour la mesure de l’Aw

Normalement, l'activité de l'eau est mesurée sur de petits échantillons enfermés hermétiquement dans un compartiment de mesure muni d'un élément sensible d'humidité.
Lors de la mesure successive de plusieurs échantillons, l'élément sensible traverse un cycle d'humidité complet à chaque mesure. Cette opération ne doit ni influencer l'exactitude de la mesure, ni provoquer une hystérésis du signal (décalage de la valeur mesurée lors du cycle) de sortie. Enfin, les additifs volatiles ne doivent pas influencer l'élément sensible.

La mesure de la valeur Aw, c'est-à-dire de l'humidité d'équilibre dans le produit, permet par exemple d'optimiser un processus de séchage ou d'ajuster les conditions climatiques d'un entrepôt. La mesure de l'activité de l'eau garantit ainsi une haute qualité constante des produits.

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Avis positifs des clients
Cressaty (Guest)
bonne introduction
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