PARTIE 1 (8 points) - NOURRIR L'HUMANITÉ
 
Chaque dimanche, Monsieur Dufruit aime déguster un jus d'orange fait maison. Mais durant la semaine, il est toujours trop pressé : il cherche donc un équivalent en magasin. A son grand étonnement, le vendeur lui propose de choisir entre le jus X qu'il trouvera au rayon frais et le jus Y qu'il trouvera au rayon classique.

Document 1 : Caractéristiques de différents jus d'orange


Document 1a : Comparaison des deux jus d'orange X et Y


Jus d'orange de la marque X Jus d'orange de la marque Y

Description faite par le fournisseur.
Jus obtenu avec des oranges fraîchement pressées.
Stabilisé par pascalisation*.
Ne contient pas de conservateur.
Jus obtenu à base de jus d'oranges  fraîchement pressées.
Stabilisé par pasteurisation**.
Ne contient pas de conservateur.
Conseils de conservation. À conserver entre  0°C et +4°C. À conserver à l'abri de la lumière et de la chaleur.
pH 4 4
* : la pascalisation est un procédé de conservation consistant à augmenter la pression (à 500 MPa) pendant quelques minutes, à température constante.
** : la pasteurisation est un procédé de conservation consistant à augmenter la température (à 95°C) pendant quelques secondes, à pression constante.

Document 1b : Une propriété enzymatique des jus de fruit
Comme tous les jus de fruit fraîchement pressés, le jus d'orange contient une enzyme la méthylestérase. Celle-ci est responsable de la formation d'un trouble dans le jus. Inactive en dessous de 4 °C, celle-ci a une activité maximale entre 50°C et 70°C. Au-delà de 85°C, elle est détruite. En revanche, la pression, même très élevée, n'a aucune action sur son activité.

Document 2 : Effet de la pression et de la température sur certains micro­ organismes
Les levures et moisissures peuvent altérer les propriétés organoleptiques des aliments. Certaines souches de bactéries E. coli sont responsables d'infections intestinales plus ou moins graves. Les bactéries Clostridium botulinum sont pathogènes : elles produisent une toxine paralysante. Elles peuvent se transformer en spores, formes résistantes inactives ; celles­ ci germent en bactéries dès que les conditions sont favorables (température supérieure à 10°C, pH supérieur à 5).

Document 2a : Effet de la température sur les micro-organismes

Micro-organisme Température de développement optimal Température  de destruction
Levures et moisissures Entre 25°C et 30°C 50°C
Bactérie  E. coli 37°C 70°C
Bactérie Clostridium botulinum 37°C 80°C
(supérieure à 120°C pour les spores)

  Document 2b : Effet de la pression sur les micro-organismes

UFC = Unité Formant Colonie
Source : www.revmedvet.com

 
COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Monsieur Dufruit, un peu méfiant vis-à-vis des produits industrialisés, ne comprend pas pourquoi les jus du même fruit peuvent afficher des conditions de conservation différentes.

Expliquez à Monsieur Dufruit qu'il peut consommer les jus de fruits X ou Y sans danger tout en justifiant les conseils de conservation de chacun.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et sur votre culture (qui intègre, entre autres, les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires).



Éléments de correction personnels :

La différence entre les deux jus de fruits repose sur le traitement de conservation qu'ils ont subis : la pascalisation pour l'un et la pasteurisation pour l'autre. L'un utilise une forte pression (500 MPa alors que la pression atmosphérique est de 0,1MPa) et l'autre la haute température (95°C) pendant des temps bref. Les bactéries et les champignons sont habituellement presque totalement détruits par les deux traitements (doc 2b), mais il faut noter que les spores bactériennes, plus résistantes ne sont pas détruites, tant avec le traitement par pasteurisation que par pascalisation (les spores de Clostridium botulinum, par exemple nécessitent plus de 10 min à 120°C pour être détruites). Le traitement subit permet de donc non pas vraiment de stériliser le produit, mais de tuer les germes vivants. Il est ensuite nécessaire de la conserver à faible température - typiquement 4°C  (doc 2a) - pour inhiber la croissance des quelques bactéries vivantes résiduelles, des spores ou d'autres bactéries qui peuvent infecter le produit après ouverture de la bouteille.
Pour un produit frais comme le jus d'orange, en plus de la conservation de ses qualités organoleptiques, les traitements réalisés n'ont pas le même effet sur les composants du jus d'orange. En effet, si la pascalisation n'a aucun effet sur la structure des protéines enzymatiques comme la méthylestérase qui peuvent altérer le produit - la méthylestérase est responsable d'un trouble non toxique, mais peu appétant -, la pasteurisation détruit cette enzyme, ce qui est mieux pour l'aspect commercial. Il est à noter que l'activité de la méthylestérase ne conduit à l'apparition d'un trouble que pour des températures assez élevées. Cette activité est nulle si le produit est conservé au réfrigérateur à 4°C.
Habituellement les altérations les plus remarquables sont des oxydations qui interviennent en présence d'air, ce que les procédés de conservation cités ne permettent pas vraiment d'éviter, à moins que le produit soit en plus placé sous atmosphère protectrice. Il est donc à craindre que dans ces produits industriels une partie des nutriments aient été altérés. C'est notamment le cas de la vitamine C, très instable à la lumière et à l'air. Les industriels en ajoutent parfois sous une forme stabilisée qui n'est peut-être pas absorbée ni utilisée de la même façon par l'organisme.
Les bactéries comme Clostridium botulinum sont partout présentes dans les milieux naturels et leurs spores sont transportées par l'air. Cependant, elles ne peuvent se développer que si les conditions sont optimales : de la nourriture (matière organique), de l'eau, et certaines conditions variables selon les espèces (présence ou absence d'air par exemple : la bactérie botulique nécessite l'absence d'air). Dans un jus d'orange fraîchement pressé et bu immédiatement il n'y a aucune chance d'avoir une population bactérienne importante. Par contre dans un produit ancien conservé dans de mauvaises conditions cela est possible. Plutôt que remplacer un produit naturel par un produit industriel, Monsieur Dufruit ferait mieux de se réorganiser !