Dans les pays industrialisés et en développement, on emploie de plus en plus la technologie des barrières pour mettre au point des aliments. Selon les besoins, on l'applique de diverses façons (Alzamora et al., 1993, 1998):
Dans les pays industrialisés, qui disposent d'énergie et d'infrastructures et où la réfrigération est largement utilisée, le concept de barrière est surtout employé pour mettre au point un grand nombre d'aliments traités à température modérée et distribués réfrigérés ou surgelés. Parmi les applications typiques figurent la décontamination des matières premières (par ex. la viande, les fruits, les légumes); les viandes fermentées (saucisses fermentées, jambons crus) et les viandes peu chauffées à conservation stable (viandes semblant fraîches, prêtes à être consommées); fruits et légumes récemment coupés; plats sous vide et préparés, aliments diététiques (aliments allégés et/ou à faible teneur en sel et adaptés), aliments transformés par des techniques émergentes (par ex., haute pression hydrostatique, pulsations à haute tension, rayons ultraviolets, et.). Enfin, la mise en place de certaines barrières supplémentaires qui agissent comme garde-fou en cas de non-respect de la température, représente une technologie invisible applicable à de nombreux aliments réfrigérés (Leitsner and Gould, 2002; Ahvenainen, 1996; Wiley, 1994).
Au contraire, dans beaucoup de pays en développement, la réfrigération est chère et pas toujours disponible. De même, la mise en boîte et les procédés d'aseptisation nécessitent de gros investissements et les demandes d'énergie sont très élevées. La technologie des barrières insiste donc sur la mise au point d'aliments stables dans le milieu ambiant, qui demandent un minimum d'énergie, d'équipement et d'infrastructures pour la transformation, le stockage et la distribution (Leitsner and Gould, 2002). Les applications courantes portent sur des aliments ayant une aw réduite (obtenue par séchage partiel ou adjonction de sel ou de sucre), habituellement associée à l'acidification (c.-à-d. une réduction du pH) et à l'adjonction de conservateurs; des aliments fermentés; des aliments ayant un pH réduit et des agents antimicrobiens naturels (tels que des herbes, des épices ou leurs extraits) ou synthétiques; et des aliments conditionnés sans oxygène (à savoir, des aliments conditionnés sous vide ou des aliments recouverts d'un couche d'huile).
Dans les pays en développement d'Afrique, d'Asie ou d'Amérique latine, la plupart des aliments traditionnels qui restent stables, sûrs et savoureux pendant un long entreposage sans réfrigération sont des aliments à humidité intermédiaire, pour lesquels l'abaissement de l'aw constitue l'un des principaux facteurs de conservation ou l'une des principales barrières (Welti-Chanes et al., 2000; Leitsner et Gould, 2002). Bien des procédés de fabrication ont été mis au point empiriquement. Mais maintenant les barrières et leurs rôles spécifiques sont mieux compris et peuvent être choisis rationnellement pour concevoir ou optimiser le système de conservation.
Il y a en fait deux catégories d'aliments ayant une aw réduite dont la stabilité est basée sur une combinaison de facteurs: les aliments à humidité intermédiaire (HI) et les aliments à humidité élevée (HE).
Les aliments HI ont généralement une aw de 0,60 à 0,90 et 10 - 50% de leur poids en eau (Davies et al., 1975; Jayaraman, 1995). Des barrières supplémentaires fournissent la marge de sécurité contre l'altération par les microorganismes résistant à l'aw (principalement des moisissures et des levures susceptibles de se développer à une aw aussi basse que 0,60) et également contre certaines espèces de bactéries qui risquent de se développer lorsque la valeur de l'aw de la denrée HI est proche de la limite supérieure des activités de l'eau (à savoir aw 0,90). Dans cette perspective, l'abaissement de l'aw est souvent associé à des conservateurs chimiques (nitrites, sorbates, sulfites, benzoates, antimicrobiens d'origine naturelle, composants de la fumée) et à une réduction du pH (qui habituellement inhibe ou diminue la croissance bactérienne, accroît l'action des conservateurs et augmente les valeurs minimums de l'aw pour le développement des bactéries), et parfois à des microorganismes concurrentiels. D'autres produits HI sont traités thermiquement pendant le processus de fabrication, ce qui inactive les microorganismes sensibles à la chaleur, tandis que leur introduction à dans des conteneurs hermétiquement fermés augmente par la suite la stabilité microbienne. (Leitsner et Gould, 2002).
La plupart des aliments HI sont conçus pour pouvoir être stockés pendant plusieurs mois à des températures ambiantes même sous des climats tropicaux et pour être consommés tels quels, sans réhydratation. Ils sont suffisamment humides pour être " prêts à manger " sans donner lieu à une sensation de sécheresse mais suffisamment secs pour rester stables par rapport au milieu (Karel, 1973; Jayaraman, 1995). Beaucoup de produits HI sont, à cause de l'adjonction de très grandes quantités de solutés (tels que le sucre ou le sel) en vue de réduire l'aw au niveau désiré, trop sucrés ou salés, et deviennent peu attrayants du point de vue nutritionnel et sensoriel.
Par ailleurs, les aliments à humidité élevée (HE) ont une aw d'une valeur bien supérieure à 0,90. Par conséquent, la réduction de l'aw est une barrière qui a relativement moins d'importance pour cette catégorie, parce que la plupart des microorganismes peuvent proliférer (Leitsner and Gould, 2002). La stabilité à la température ambiante est atteinte en appliquant une technologie des barrières soigneusement conçue à cet effet. Les fruits semblant frais HE et les produits HE à base de viande cuite, conservés par l'interaction de l'aw, d'un traitement par chaleur douce, du pH, de conservateurs et pouvant être stockés sans réfrigération, sont une application rationnelle de l'approche combinée (Alzamora et al., 1995, 2000 c).
Des techniques permettant d'obtenir des produits à base de fruits des
deux catégories (PFTHI et PFTHE) sont décrites dans ce manuel.
