Les différentes étapes de la préparation auxquelles les fruits frais sont soumis durant le processus de production des PFTHE et des PFTHI auront bien évidemment un impact sur la flore des fruits frais, étant donné que certaines procédures inactivent une grande partie des microorganismes présents, alors que d'autres peuvent avoir l'effet opposé. Ainsi, bien que le lavage puisse ôter beaucoup d'organismes à la surface, certaines opérations comme peler, couper et débiter en tranches peuvent endommager les cellules, en exposant aux milieux extérieurs les fluides nutritionnels des tissus intérieurs, et en fournissant de nouveaux accès aux microorganismes et aux autres contaminants (Tapia de Daza et al., 1995).
Le blanchiment, c'est-à-dire l'exposition des fruits à des températures élevées pendant quelques minutes, est une opération de contrôle décisive de leur transformation en produits stables. Dans les méthodes traditionnelles de conservation, ce traitement par la chaleur a pour principale fonction de détruire les enzymes susceptibles d'abîmer les légumes et les fruits. Mais dans ces techniques de transformation minimums, le blanchiment a un autre rôle important: réduire la charge microbienne initiale en inactivant les microorganismes sensibles à la chaleur. Les températures utilisées sont létales pour les levures ainsi que pour la plupart des moisissures et des microorganismes aérobies. On a trouvé que le blanchiment réduisait en fait la charge microbienne de 60% à 99% (Alzamora et al., 1995). De plus, ce traitement par la chaleur a un effet de sensibilisation sur les survivants rendus moins résistants aux stress imposés par la réduction de l'aw et du pH ainsi que par la présence de sorbate et de sulfites ou d'autres agents antimicrobiens.
Le blanchiment peut s'effectuer dans de l'eau bouillante ou très chaude, ou encore dans de la vapeur d'eau saturée. Cette dernière méthode a la préférence car elle permet de garder les propriétés sensorielles (principalement la texture) et nutritionnelles (surtout les vitamines solubles dans l'eau) (Vidales et al., 1998; Alzamora et al., 2000 b).
Augmenter la concentration des composés dissous ou solutés (à savoir les " humectants ") fait baisser l'aw. Le choix de l'humectant dépend de plusieurs facteurs, tels que sa capacité d'abaisser l'aw, le coût, la solubilité et les caractéristiques organoleptiques du produit (Argaiz et al., 1995). Les solutions de sel et de sucrose ont été traditionnellement employées comme humectants dans la formulation de produits alimentaires THI. Depuis peu de temps, d'autres solutés comme le glycérol, le glucose, le fructose, les sirops de maïs, le sorbitol, le dextrose, le lactose, etc. sont employés pour de nouveaux produits alimentaires IM. (Jayaraman, 1995). En ce qui concerne les fruits, la possibilité de choisir porte principalement sur les sucres tels que le glucose, le fructose et le sucrose ainsi que sur certains polyols comme le glycérol. Un concentré de jus de fruits peut également être utilisé comme solution osmotique, ce qui donne un produit plus doux, entièrement à base de fruits. (Alzamora et al., 1995; Argaiz et al., 1995; Welti-Chanes et al., 2000).
Le type d'humectant et sa concentration influent grandement sur les échanges entre l'eau et le soluté pendant l'osmose et, par conséquent, sur les caractéristiques du produit final. Les saccharides à faible masse moléculaire (glucose, fructose, sorbitol, etc.) favorisent l'apport de sucre à cause de la pénétration facile des molécules; ainsi, le processus a pour principal effet un apport de solides au lieu d'une déshydratation. Au contraire, les solutés à masse moléculaire élevée induisant une perte d'eau au lieu d'un gain de solides, donneront un produit contenant peu de soluté.
En outre, l'abaissement de l'aw est fonction du soluté employé (Chirife et al., 1980). La figure 1 montre les quantités (en (g soluté/g soluté + g eau) x 100) de ces humectants courants et autres, nécessaires au maintien de l'aw entre 0,75 - 0,98 ainsi que l'effet produit par l'addition de chlorure de sodium sur l'abaissement de l'aw. Comme on peut le voir sur la figure, plus l'aw est élevée, plus les quantités de solutés requises sont réduites. A mesure que l'aw décroît, il faut utiliser une plus grande quantité d'humectants, ce qui intensifie la saveur sucrée selon la sorte de sucre ou de polyol employée, ou la saveur salée lorsque l'on utilise du chlorure de sodium.
Figure 1: Activité de l'eau en fonction de la concentration des solutions de solutés courants utilisés dans la formulation des produits alimentaires HE et HI
Les solutions proposées pour résoudre ce problème sont les suivantes (Argaiz et al., 1995):
Utiliser l'aw à une valeur aussi élevée que possible (compatible
avec la stabilité du produit).
Choisir un sucre ayant un goût peu sucré. Les solides de sirop
de maïs et le dextrose sont moins sucrés que les autres sucres ordinaires.
Le glucose est moins sucré que le sucrose.
Remplacer totalement ou partiellement le sucre par un autre humectant ayant
un goût moins sucré.
Utiliser d'autres méthodes d'ajustement de l'aw, comme les combinaisons
osmose-séchage.
Rechercher l'équilibre ºBrix/acidité du fruit pour optimiser
son niveau de qualité.
Il faut aussi tenir compte du fait que la barrière de l'activité de l'eau peut changer pendant le stockage du produit lorsque le sucrose est utilisé comme humectant. Il se produit une hydrolyse du sucrose qui donne des monosaccharides (glucose et fructose) (Montes de Oca et al., 1991). Celle-ci fait baisser l'aw des fruits en conserve (et augmente ainsi l'effet barrière sur la croissance microbienne) car le glucose et le fructose ont une plus grande capacité de réduire l'aw, par ailleurs égale pour les deux sucres (Chirife et al., 1981).
La plupart des agents antimicrobiens couramment utilisés pour les PFTHI et les PFTHE sont les acides sorbique et benzoïque et les composés du sulfite. On les emploie essentiellement pour inhiber la croissance des levures et des moisissures. L'action de ces conservateurs dépend beaucoup du pH car ils sont plus actifs contre les microorganismes dans les denrées acides. L'effet antimicrobien des acides est dû en partie à l'influence qu'ils exercent sur le pH des aliments, et en partie à l'effet spécifique de l'acide lui-même, attribué principalement à la forme non dissociée de l'acide, qui passe à travers la membrane cellulaire et participe au flux de protons.
L'acide sorbique se dégrade de façon appréciable en fonction du temps, de la température et du pH pendant le stockage des fruits en conserve et perd de son efficacité comme barrière. (Gerschenson et al., 1986). Par exemple, après 4 mois de stockage à 27ºC, l'acide sorbique est détruit à environ 40% dans l'ananas et la pêche à HE.
Les sulfites (dioxyde de soufre, métabisulfite de sodium, sulfites de sodium et de potassium, bisulfite de sodium ou de potassium et métabisulfite de potassium) ont de nombreuses fonctions. Ils empêchent les réactions d'oxydation tout comme les réactions de brunissement enzymatiques et non enzymatiques, agissent comme agents de décoloration et stabilisants de couleurs, stabilisent l'acide ascorbique, et ont une action antibactérienne ainsi qu'antimycosique. Pour ce qui concerne les PFTHI and PFTHE, on utilise les sulfites en très petites quantités, essentiellement pour inhiber le brunissement non enzymatique et pour empêcher le développement de levures et de moisissures, la croissance bactérienne étant inhibée par l'interaction aw - pH et les enzymes inactivées par le blanchiment. Les sulfites s'appauvrissent dans les produits stockés à base de fruits, même plus rapidement et complètement que les sorbates, perdant de leur efficacité en tant que barrière contre le brunissement non enzymatique et le développement de champignons (Alzamora et al., 1995; Guerrero et al., 1996).
L'utilisation de conservateurs synthétiques pour empêcher le développement des microorganismes responsables de l'altération des denrées et d'intoxications alimentaires est mal perçue par les consommateurs (principalement des pays développés), l'innocuité de plusieurs additifs alimentaires étant, selon eux, discutable. Pour ce qui touche à la question des " conservateurs naturels ", les systèmes antimicrobiens naturellement présents dans les plantes, les animaux ou les microorganismes, ou ceux générés par ces derniers dans des situations de stress, sont plébiscités par le public. Les activités antimicrobiennes des extraits de plusieurs types de plantes et des parties de plantes utilisées comme agents de sapidité dans des denrées alimentaires sont d'ailleurs reconnues depuis longtemps. En outre, dans nombre de pays en développement, (par ex. le Nigeria et autres pays africains), on préfère les extraits d'épices, conservateurs naturels, aux antimicrobiens synthétiques parce qu'on peut se les procurer facilement et qu'ils sont moins coûteux (Leitsner and Gould, 2002). Dans ce contexte, la vanilline, le composant cristallin des gousses de vanille, peut en partie ou totalement remplacer l'action de l'acide sorbique et des sulfites sur les champignons dans la formulation de certains PFTHE. On juge cet agent de sapidité, très utilisé dans les produits alimentaires et les boissons, compatible avec les caractéristiques organoleptiques de différents fruits (à savoir, la pomme, la banane, la fraise, la mangue, la papaye, l'ananas) en concentration pouvant atteindre 3 000 ppm (Cerrutti et al., 1996, 1997; López Malo et al., 1995, 1997, 1998, 2000). De plus, la vanilline semble être très efficace contre les levures résistant aux conservateurs ordinaires.
Le pH est l'une des barrières les plus importantes des PFTHI et des PFTHE étant donné qu'il détermine le type d'organismes qui peuvent proliférer et leur taux de croissance, l'activité des conservateurs et la stabilité de nombreuses vitamines. En général, le pH des fruits en conserve doit être aussi bas que le goût le permet. Fort heureusement, les fruits tolèrent des réductions sensibles de pH sans diminution de la saveur.
Le pH des PFTHI et des FPHE est maintenu aux alentours de celui du fruit frais ou, dans le cas de fruits ayant un pH élevé, ajusté aux valeurs inférieures requises pour la stabilité microbienne en ajoutant un acidulant à la solution osmotique ou directement au fruit.
Le choix de l'acidulant dépend principalement du type de fruit, du coût,
de l'équilibre sucre/acidité, etc. Les acides les plus utilisés
pour ajuster l'acidité des fruits conservés par les méthodes
combinées, sont les acides citrique et phosphorique à cause de
leur prix peu élevé et de leur compatibilité sensorielle
(Argaiz et al., 1995). L'acide citrique est aussi l'acide le plus couramment
employé pour prévenir le brunissement enzymatique parce qu'il
inhibe l'oxydase du polyphénol en réduisant le pH et en chélatant
le cuivre sur le site d'activité de l'enzyme.
