Certains micro-organismes sont utiles et même nécessaires à la vie quotidienne. Cependant, il existe un grand nombre de micro-organismes qui peuvent causer des maladies ou endommager des ressources utiles. Différentes méthodes sont utilisées pour tuer les microorganismes nuisibles. La stérilisation est un processus qui détruit tous les micro-organismes et leurs spores, tandis que la pasteurisation détruit seulement les formes végétatives des bactéries et les spores survivent.
Qu’est-ce que la stérilisation ?
La stérilisation est la destruction de tous les micro-organismes et de leurs spores. Le processus tue les micro-rganismes pathogènes et saprophytes, les formes végétatives et spores, les virus.
La stérilisation peut être physique ou chimique.
La stérilisation physique
Stériliser de manière physique quelque chose s’effectue de deux façons: la stérilisation à la chaleur ou la stérilisation à froid.
La stérilisation à la chaleur est sèche ou humide. Le premier utilise de l’air chaud (combustion) et le second de la vapeur d’eau (ébullition).
Avec l’augmentation de la température au-dessus de la température critique pour les micro-organismes, ils meurent rapidement. Le seuil critique varie selon les groupes de micro-organismes. Les formes végétatives des bactéries sont peu résistantes à la chaleur, les virus et les moisissures ont une résistance intermédiaire et les spores sont les plus résistantes. Le mécanisme d’action de la stérilisation à la chaleur est généralement limité à des changements irréversibles des protéines dans le cytoplasme (coagulation) et à l’inactivation de certaines enzymes importantes.
La stérilisation physique à froid se fait avec des filtres bactériens ou par radiation. Le rayonnement utilisé pour la stérilisation peut être un rayonnement ultraviolet non ionisant, des ultrasons ou encore des rayons ionisants.
Les applications pratiques pour la stérilisation sont les rayons gamma des substances radioactives naturelles et les électrons à grande vitesse des appareils à haute tension. Ils ont un fort pouvoir pénétrant et les matériaux stérilisés ont une longue durée de conservation.
La stérilisation chimique
Stériliser de manière chimique quelque chose s’effectue de deux façons: la stérilisation au gaz à l’aide d’agents chimiques ou la stérilisation chimique à froid.
La stérilisation chimique peut se réaliser par l’utilisation de:
- Préparations contenant des halogènes (contenant du chlore ou de l’iode).
- Dérivés du phénol.
- Aldéhydes.
- Les alcools.
- Oxydants.
- Tensio-actifs.
- Composés de guanidine.
- Acides et bases.
- Préparations combinées, etc.
Les composés chimiques utilisés pour la stérilisation ont différents mécanismes d’action, avantages et inconvénients. Par exemple, les composés contenant du chlore libèrent du chlore, ce qui entraîne la formation de chloramines toxiques dans le cytoplasme bactérien. Ils ont un large spectre d’action et un fort effet bactéricide, mais un faible effet virucide, tuberculoïde, fongicide et sporicide. Ils dégagent une odeur irritante grave et irritent la peau et les muqueuses au contact.
L’utilisation d’aldéhydes et d’acides nucléiques ont une action bactéricide, sporicide, fongicide et virucide. Les aldéhydes sont toxiques et irritants pour la peau, les muqueuses, les voies respiratoires, les yeux et ont un effet carcinogène. Ils ont une forte odeur irritante et un potentiel allergène élevé.
Qu’est-ce que la pasteurisation ?
La pasteurisation est un processus qui tue les bactéries pathogènes en les chauffant à une certaine température pendant une période déterminée.
La pasteurisation ne détruit que les formes végétatives des bactéries. Après la pasteurisation, les produits doivent être conservés au frais pour empêcher le développement des bactéries saprophytes survivantes.
L’origine historique de la pasteurisation tire son nom de Louis Pasteur qui l’utilise dans le cadre de la conservation du vin en 1865 mais il ne l’a pas inventée, juste brevetée.
La plus ancienne trace de ce procédé de conservation remonte à un traité de Nicolas Appert en 1831, et sa mise en pratique remonte à 1846 lorsque Alfred de Vergnette démontre qu’en chauffant le vin, il se conserve plus longtemps et ne « tourne pas vinaigre« .
Dans l’imaginaire commun, lorsqu’on parle de pasteurisation on pense au lait et c’est le chimiste allemand Franz von Soxhlet qui l’applique dès 1886.
La plage de température pour la pasteurisation s’étale généralement de 62°C à 100°C. Le temps de chauffage varie de moins d’une seconde à une demi-heure.
Les différentes durées et les températures de pasteurisation sont les suivantes:
- La pasteurisation en cuve se déroule à 63°C pendant 30 minutes.
- La pasteurisation à courte durée à haute température s’effectue à 72°C pendant 15 secondes.
- La pasteurisation à haute température et à court terme se déroule comme suit:
- 89°C pendant 1,0 seconde.
- 90°C pendant 0,5 seconde.
- 94°C pendant 0,1 seconde.
- 96°C pendant 0,05 seconde.
- 100°C – 0,01 seconde, etc.
Le choix de la méthode de pasteurisation dépend généralement du type de produit pasteurisé, de son volume, de son utilisation, des micro-organismes cibles, de l’équipement disponible, etc.
La pasteurisation en cuve est principalement utilisée dans l’industrie alimentaire et vise à tuer les micro-organismes pathogènes et à augmenter la durée de conservation des produits. Il tue les micro-organismes pathogènes mais conserve la plupart des propriétés physico-chimiques des produits alimentaires. Il est utilisé dans la production de lait, de bière, etc.
La pasteurisation à des températures plus élevées vise à tuer les bactéries pathogènes végétatives et les bactéries de détérioration, à dénaturer les protéines sériques et à éviter la synérèse. Il est utilisé dans la production de fromage, de yaourt, etc.
Par pasteurisation répétée (tyndallisation) il est possible d’obtenir un produit complètement stérile. Ce procédé est utilisé pour le traitement des milieux de culture, des médicaments, etc. qui contiennent des ingrédients thermolabiles comme les sucres et les protéines. La tyndalisation s’effectue par tranches de 30 minutes à une température de 100° C pendant plusieurs jours. Le premier chauffage vise à tuer les formes végétatives. Après le refroidissement, jusqu’au chauffage du lendemain, les spores survivantes se développent, ce qui permet à la chaleur de détruire leurs formes végétatives. Et ainsi de suite !
Je suis de formation scientifique, j'ai fait des études de biologie et mes recherches se sont penchées sur notamment la zoologie. Parallèlement à ce cursus, j'ai entamé des études de mathématiques et j'affectionne particulièrement les statistiques et les probabilités.
Je suis un joueur invétéré de cartes (et je les compte !).
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Merci pour cet article.