PARTIE 1 (8 points) - NOURRIR L'HUMANITÉ

 Le conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène est une technique récente de conditionnement des aliments, notamment des viandes fraîches présentées au rayon libre-service des supermarchés.

On se propose d'étudier ici des avantages et des limites à cette méthode.

 Document 1 : Fiche de renseignement sur le conditionnement sous atmosphère modifiée éditée par le Conseil des Viandes du Canada

« Le conditionnement sous atmosphère modifiée pose des défis uniques pour la viande rouge, car la réaction de la myoglobine avec des gaz atmosphériques affecte le pigment du produit carné.
Système de conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène.
Avec un système de conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène, la myoglobine fixe le dioxygène pour former un pigment stable qui donne à la viande une coloration d'un rouge brillant. C'est une caractéristique souhaitable que les consommateurs associent à la fraîcheur des produits. Toutefois, la forte concentration de dioxygène présente dans l'emballage favorise l'oxydation des lipides et la croissance d'organismes qui détériorent les aliments. La durée de conservation du produit est ainsi menacée.
Système de conditionnement sous atmosphère modifiée à faible teneur en dioxygène.
Avec un système de conditionnement sous atmosphère modifiée à faible teneur en dioxygène, les taux élevés de dioxyde de carbone ralentissent généralement la prolifération d'organismes responsables de la détérioration des aliments. Toutefois, sans dioxygène pour se fixer à la myoglobine, la viande arbore une coloration mauve peu attirante.
Des associations de consommateurs s'opposent à l'utilisation de certains systèmes de conditionnement sous atmosphère modifiée, car leurs effets, comme la préservation de la coloration, peuvent vraisemblablement masquer la détérioration de la viande. Toutefois, les consommateurs doivent toujours considérer la date de péremption comme le principal indice de fraîcheur de la viande, ainsi que d'autres signes de détérioration ».

D'après Canadian Meat Council, Conseil des Viandes du Canada.

Document 2 : Besoins en dioxygène de microorganismes pathogènes

On étudie les préférences de certains microorganismes, correspondant aux conditions optimales de leur multiplication.
Pour cela, on utilise des tubes à essais contenant un milieu de culture dans lequel du thioglycolate de sodium permet de faire varier la concentration en dioxygène dissous suivant la profondeur.
Divers microorganismes pathogènes sont placés au sein de ce milieu de culture, dans les tubes. Leur croissance, déterminée par leurs besoins en dioxygène, est observée après quelques heures.

La quantité de dioxygène est décroissante dans les tubes. Au fond des tubes le milieu ne contient plus de dioxygène dissous.

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Votre voisine est convaincue qu'une viande emballée sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène peut être consommée, même après sa date de péremption, tant qu'elle garde sa belle couleur rouge.

A l'aide des documents et de vos connaissances, développez une argumentation pour convaincre votre voisine que le système de conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène favorise l'appétence du consommateur, mais n'allonge pas la durée de conservation du produit.

La couleur rouge d'une viande est principalement due à la présence d'une protéine : la myoglobine (doc 1) qui est rouge sous sa forme oxydée (elle contient du dioxygène qu'elle fournit pour sa respiration à la cellule musculaire en fonctionnement (voir cours de seconde)).
Sous forte teneur en O₂ (atmosphère modifiée) la viande a donc une couleur rouge brillante appétente.

Lorsque la myoglobine contient du CO₂ et que la teneur en dioxygène baisse sa couleur devient bleutée et la viande a une couleur mauve déplaisante.

NB : en physique vous avez dû voir la notion d'oxydation. Lorsque la myoglobine est rouge, elle est sous sa forme oxydée (c'est un atome de fer qui est sous forme de Fe³⁺, ion ferrique) alors que sous sa forme réduite le fer ferrique (Fe²⁺) est noir. La myoglobine qui contient du fer est rouge dans sa forme oxydée et bleu-brun sous sa forme réduite.

La couleur de la viande rouge (boeuf) ne vient donc que de sa teneur en O₂ (à composition égale : même origine et même morceau).

La prolifération de bactéries dans une viande avariée ne modifie PAS TOUJOURS la couleur de la viande (doc1), cela dépend de la consommation de dioxygène des bactéries (certaines bactéries sont indifférentes à l'oxygène et n'en consomment pas pour leur métabolisme) et du mode de conservation de la viande.

Le document fournit ainsi quelques exemples de comportement de bactéries vis-à-vis du dioxygène. La bactérie botulique craint le dioxygène et ne peut donc pas se développer sous une atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène. La bactérie E. coli semble indifférente au dioxygène. La mycobactérie citée semble nécessiter une certaine quantité de dioxygène et le Pseudomonas ne se développer qu'en présence de dioxygène en grande quantité. On voit donc que pour 3 des bactéries sur les 4 citées, l'atmosphère à forte teneur en dioxygène n'est en rien un obstacle (voire peut même être un stimulant) à la croissance bactérienne.

On notera que pour la technique à faible teneur en dioxygène et à forte teneur en dioxyde de carbone le doc 1 nous affirme que la prolifération des micro-organismes est généralement ralentie (c'est pour cela qu'on ajoute des antioxydants comme conservateurs). Mais d'après le document 2, et pour les exempls choisis, cela n'a rien d'évident : 2 bactéries sur les 4 citées (E. coli indifférente et bacille botulique anaérobie) se développent fort bien sous une atmosphère pauvre en dioxygène.

Il est donc clair que la couleur rouge artificiellement conservée peut, comme le suggèrent les associations de consommateurs canadiennes, tromper le client sur l'état de fraîcheur de la viande conservée ainsi.

L'indication de la date de péremption devient ainsi, comme suggéré, le principal indicateur de fraîcheur de la viande.

Remarque :
je ne pense pas que l'on puisse exiger les termes d'aérobie (adjectif désignant un milieu aéré (avec du dioxygène) ou un organisme se développant en présence de dioxygène de l'air), et d'anaérobie (adjectif désignant un milieu sans air (sans dioxygène) ou un organisme se développant sans dioxygène). La vie en présence de dioxygène est qualifiée d'aérobiose, et en absence d'oxygène d'anaérobiose. On peut donc dire "en aérobiose" à la place de vie aérobie et "en anaérobiose" à la place de vie anaérobie.