Analyse alimentaire

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ANALYSE MICROBIOLOGIQUE DES ALIMENTS
L’analyse microbiologique des aliments répond à deux nécessités :
• L’expertise permet de déterminer si l’aliment est responsable d’une intoxication alimentaire et
comment.
• La prévention permet de tester un aliment pour savoir s’il est consommable du point de vue
microbiologique, c’est-à-dire :
o S’il ne contient pas ou pas trop de bactéries susceptibles de l’altérer et s’il pourra être conservé selon
certaines règles (par exemple, réfrigération).
o S’il ne contient pas de micro-organismes toxinogènes ou virulents.
1. Flore microbienne des aliments
1.1. Origines
1.1.1. Pré-existence avant la transformation de l’aliment
Tous les aliments (sauf l’eau) sont des êtres vivants ou une partie d’êtres vivants. Les parties
des êtres vivants en contact avec l’extérieur ne sont pas stériles : ces micro-organismes vont donc se
retrouver dans l’aliment. Leur nombre dépendra des conditions de conservation.
Les animaux ou végétaux malades peuvent transmettre des micro-organismes pathogènes
dans l’aliment.
1.1.2. Apport accidentel lors de la manipulation de l’aliment
a. Le matériel
Couteaux, broyeurs, plats,… eaux de lavage : non stériles.
b. Les hommes
Manipulation des aliments et mise en contact des aliments avec les micro-organismes :
• De la peau : contact direct, contamination fécale possible par manque d’hygiène
• De la bouche : éternuements, crachats, dégustation des plats
• Des vêtements : obligation d’une tenue vestimentaire adaptée
Certaines personnes sont porteurs asymptomatiques et il est difficile d’appréhender ce
problème avant une contamination déclarée dans l’aliment.
c. L’air
Micro-organismes en suspension dans l’air (micro-organismes aéroportés, spores de
moisissures, de bactéries,…).
d. Les insectes
Vecteurs très dangereux de micro-organismes (ex : mouche qui se pose indifféremment
sur des excréments d’animaux et sur de la viande).
1.1.3. Addition volontaire
Certains aliments sont ensemencés par des « ferments », le plus souvent des bactéries
lactiques (ex : produits laitiers, charcuterie,…).
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Schéma récapitulatif de l’origine des micro-organismes dans les aliments
1.2. Effets sur l’aliment des micro-organismes nuisibles
Les micro-organismes nuisibles sont les micro-organismes pathogènes, responsables d’intoxications
alimentaires (voir chapitre sur « Les intoxications alimentaires ») et les micro-organismes pouvant causer
des altérations des aliments. Certains micro-organismes utiles dans les uns peuvent être nuisibles dans
d’autres (exemple : moisissures utiles dans les fromages bleus et nuisibles dans la plupart des aliments).
1.2.1. Altérations de l’aspect ou de la texture
Ces altérations peuvent ne pas présenter de toxicité mais rendent le produit peu appétissant
voir invendable.
Ex : irisation sur la charcuterie conservée à l’air libre due à des bactéries aérobies strictes.
1.2.2. Altérations du goût
Odeur de moisi (moisissures,…)
Odeur de rance (oxydation des lipides)
Odeur de soufre (production de H2S ou d’indole)
1.2.3. Altérations des qualités nutritives
Elles peuvent être dues à :
• l’apparition de substances toxiques (voir chapitre sur « Les intoxications alimentaires »)
• la destruction de molécules nutritives (exemple : acides aminés essentiels) d’où une
diminution de la valeur nutritive de l’aliment.
1.3. Procédés empêchant la multiplication des micro-organismes
Les aliments subissent des transformations afin de les conserver au mieux sans modification de
leurs qualités organoleptiques et nutritionnelles.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conservation_des_aliments
Flore initiale de
l’aliment
Flore de l’aliment
transformé
Disparition de
micro-organismes
Apport de
micro-organismes
• Antagonismes
microbiens
• Traitement
destructeur
• Matériel
• Homme sain
• Homme malade
• Air
• Insectes
• Addition
volontaire

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1.3.1. Conservation par le froid
La réfrigération (entre 4 et 8°C) diminue l’action des bactéries et des enzymes contenues dans
les aliments.
La congélation (autour de – 20°C) et la surgélation (environ – 40°C) diminuent la quantité
d’eau disponible ce qui entraîne pratiquement l’arrêt de toute multiplication microbienne et de toute
activité enzymatique. Si la vitesse de refroidissement est rapide, peu de cristaux de glace se
développent, et les tissus cellulaires sont maintenus.
1.3.2. Conservation par la chaleur
La pasteurisation est un traitement thermique utilisé pour le lait, la bière, les semi-conserves
au cours duquel les aliments sont soumis à une température comprise entre 65 et 100°C puis sont
refroidis brutalement. Elle permet la destruction des microorganismes pathogènes et d’un grand
nombre de microorganismes d’altération. Tous les microorganismes n’étant pas éliminés, l’aliment
est ensuite conservé à 4°C.
L’appertisation (mise en conserve) du nom de l’inventeur Nicolas Appert, en 1795, permet la
conservation des aliments dans des emballages étanches pendant une longue période à température
ambiante. Le procédé fait appel à la stérilisation (entre 115 et 121°C).
Le traitement à ultra haute température (UHT) est utilisé pour la stérilisation des liquides
comme le lait. Ce traitement consiste à chauffer le liquide à une température assez élevée, soit entre
135 et 150°C, pendant un temps très court, entre 1 à 5 secondes. On assure ainsi la destruction des
microorganismes et des enzymes sans endommager ses propriétés organoleptiques et biochimiques.
1.3.3. Conservation par élimination de l’eau
La déshydratation est une technique de conservation des aliments qui consiste à éliminer,
partiellement ou totalement, l’eau contenue dans l’aliment.
Le séchage, au soleil ou dans un four est utilisé pour la conservation des fruits coupés en
lamelles et séchés ou séchés en l’état (pruneaux, abricots, figues, dattes..).
La lyophilisation est une technique de séchage par congélation brutale (entre – 40 °C et
- 80 °C environ) avec sublimation sous vide (passage de l’eau de l’état solide à l’état gazeux). Les
aliments conservent toutes leurs saveurs ainsi que leurs nutriments, une fois réhydratés ils
retrouvent presque la même texture d’origine.
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1.3.4. Utilisation de conservateurs chimiques
http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_additifs_alimentaires#Conservateurs_.2853.29
Ils sont bactériostatiques et non bactéricides : ils n’ont pas la capacité de rendre sain un
produit qui ne l’était pas avant son traitement.
• Conservation dans l’alcool (fruits)
• Conservation dans le sel à sec (salaison) ou en saumure (saumurage) (charcuterie,...).
• Fumage ou fumaison (séchage par la fumée qui a un rôle antiseptique) (poissons et viandes).
• Conservation en milieu acide comme le vinaigre (cornichons, oignons...)
• Conservation dans de l’huile ou de la graisse (tomates séchées, sardines, confit de canard...).
• Conservation dans le sucre (sucrage). Le sucre étant très hygroscopique, il ne permet pas
aux bactéries de se développer. Cette méthode est utilisée surtout pour les fruits (confiture, sirop...).
• Conservation par ajout de conservateurs alimentaires : nitrites (dans les jambons) ;
antioxydant (vitamine C dans les compotes)
1.3.5. Autres techniques
a. Conservation en atmosphère contrôlée
• Conservation sous vide ;
• Conservation sous atmosphère protectrice (azote, dioxyde de carbone).
b. Enrobage
Par enrobage, les aliments sont isolés des micro-organismes ce qui empêche leur
pénétration (cires sur les agrumes).
c. Emploi d'antiseptique
Par ce procédé on arrête la prolifération bactérienne et on développe un arôme et un
goût particulier (sucre,…).
d. Fermentation
La fermentation est un principe ancien utilisé par exemple dans les boissons alcoolisées,
la choucroute, le yaourt, le fromage
e. Ionisation
L’ionisation est un procédé relativement récent qui consiste à utiliser des radiations
ionisantes pour détruire tout ou une partie des micro-organismes présents dans l’aliment ou à
sa surface, sans ouvrir l’emballage (herbes aromatiques, épices ...).
f. Microfiltration
La microfiltration (stérilisation à froid) consiste à faire passer un liquide sur une série de
membranes dont les pores (de 0,1 à 10 !m de diamètre) sont suffisamment étroits pour retenir
les microorganismes (lait,…).

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2. Les analyses réalisées
2.1. Recherche des toxines
La recherche des toxines devient de plus en plus courante dans les laboratoires mais ne sera pas
effectuée en TP de microbiologie en classe de Terminale BGB. Il faut cependant savoir que l’antigénicité
de la toxine est à la base de son identification : de nombreux kits basés sur des techniques
immunologiques existent. Ils s’appliquent sur l’aliment ou sur la culture obtenu à partir de l’aliment :
• Particules de latex sensibilisées par des anticorps dirigés contre la toxine (entérotoxines de
Staphylococcus aureus, toxine de Vibrio cholerae, ETEC – EntéroToxique Escherichia
Coli –, entérotoxine de Clostridium perfringens A,…)
• Immunoenzymologie : anticorps marqués par une enzyme qui catalyse la transformation
d’un substrat en produit coloré, anticorps dirigés contre les entérotoxines
staphylococciques,…
2.2. Recherche et dénombrement des bactéries pathogènes
• Les Salmonella (voir TP sur la recherche de Salmonella)
• Les Listeria
• Les anaérobies sulfitoréducteurs à 46°C (voir TP sur spores de Clostridium)
• Les Staphylococcus aureus car leur entérotoxine est difficile à mettre en évidence :
recherche de l’activité DNAse thermorésistante (enzyme associée à l’entérotoxine) (voir TP
sur la recherche et le dénombrement de S. aureus).
2.3. Dénombrement des bactéries tests d’hygiène générale
2.3.1. Témoins d’hygiène générale
L’hygiène générale est évaluée en dénombrant la flore aérobie mésophile totale, c’est-à-dire
la majorité des micro-organismes aérobies présents cultivant à des températures comprises entre 20
et 40°C. Cette flore permet d’apprécier la pollution de l’aliment. L’excès signe une contamination
initiale importante ou une conservation défectueuse. Le risque est alors grand de trouver dans cet
aliment des micro-organismes pathogènes introduits en même temps que les autres.
La gélose préconisée pour le dénombrement de la flore aérobie mésophile totale est la gélose
pour dénombrement ou PCA (Plate Count Agar). Elle peut être additionnée de 1% de lait écrémé
lorsque le produit est riche en bactéries lactiques afin de favoriser leur croissance. (voir TP sur la
détermination de la flore aérobie mésophile totale du lait cru).
Elle est utilisée en simple ou double couche (cas de micro-organismes envahissants).
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2.3.2. Témoins de contamination fécale
La plupart des micro-organismes pathogènes sont d’origine intestinale : la mise en évidence
d’une bactérie intestinale est donc la preuve d’un contact anormal, direct ou indirect, entre les
matières fécales et l’aliment : on parle alors de contamination fécale de l’aliment.
a. Les coliformes
• Coliformes totaux :
Un coliforme est une entérobactérie
fermentant le lactose à 30 ou 37 °C avec
production de gaz.
• Coliformes thermotolérants :
Un coliforme thermotolérant est une
entérobactérie fermentant le lactose à 44 °C
avec production de gaz.
• Escherichia coli :
Escherichia coli est une entérobactérie fermentant le lactose à 44 °C avec
production de gaz et produisant de l’indole à 44 °C.
b. Les anaérobies sulfitoréducteurs ou leurs spores
Les Clostridium font partie de la flore commensale de l’intestin comme les coliformes.
Leur spore leur confère une grande résistance aux conditions défavorables.
c. Les entérocoques ou Enterococcus (ou streptocoques fécaux)
Les Enterococcus comme les Clostridium et les coliformes font partie de la flore
commensale de l’intestin.
Relation entre spécificité fécale et résistance à l’extérieur de l’intestin
Coliformes totaux
Coliformes
thermotolérants
Escherichia
coli
Spécifique
Peu spécifique
Spécificité fécale décroissante
Peu résistant
Résistant
Résistance externe croissante
Escherichia
coli
Coliformes
thermotolérants
Coliformes
totaux
Enterococcus
Spores de
Clostridium
sulfitoréducteurs

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3. Interprétation des résultats
3.1. Notion de critère en alimentaire
Un critère est un ensemble d’éléments qualitatifs et quantitatifs définissant les caractéristiques
essentielles attendues d’un produit donné qu’il est possible d’atteindre par interventions appropriées.
Pour chaque produit alimentaire, un critère publié au Journal Officiel fixe la limite entre
l’admissible et le non admissible pour chaque catégorie de micro-organisme.
Il existe deux types de critères :
• Critère non chiffré : absence de micro-organismes dans une masse m ou un volume V de produit.
• Critère chiffré : x micro-organismes dans une masse m ou un volume V de produit.
3.2. Interprétation des plans à 2 classes
Les critères fixés pour Salmonella et Listeria monocytogenes (non systématique) sont impératifs,
c’est-à-dire que le dépassement du critère implique le retrait systématique du produit de la
commercialisation et la mise en place des mesures correctives nécessaires.
Dans le cas d’un critère non chiffré, le plan comporte 2 classes :
• 1ère classe : si « absence de … » : résultat considéré comme « satisfaisant »
• 2ème classe : si « présence de … » : résultat considéré comme « non satisfaisant » :
l’aliment est considéré comme impropre à la consommation
Schéma du plan à deux classes
3.3. Interprétation des plans à 3 classes
Les critères fixés pour les autres microorganismes sont indicatifs, c’est-à-dire que le dépassement
du critère n’implique pas le retrait du produit de la commercialisation. Le non respect du critère doit
conduire le fabricant à rechercher les causes du dépassement, et à prendre les mesures nécessaires pour
améliorer l’hygiène des fabrications. La recherche des causes du dépassement du critère doit aussi porter
sur les phases de transport et de stockage, notamment en ce qui concerne les conditions de température.
Dans le cas d’un critère chiffré, le plan comporte 3 classes.
SATISFAISANT
NON SATISFAISANT
1ère classe
2ème classe
Absence de Salmonella
dans 25 g
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3.3.1. En milieu solide
Critère : m
M ou Max, limite d’acceptabilité ou seuil maximum : 10 m
Sat, seuil satisfaisant : 3 m Cor : seuil de corruption soit 1000 m
Schéma du plan à trois classes pour un dénombrement en milieu solide
3.3.2. En milieu liquide
Critère : m
M ou Max, limite d’acceptabilité ou seuil maximum : 30 m
Sat, seuil satisfaisant : 10 m Cor : seuil de corruption soit 1000 m
Schéma du plan à trois classes pour un dénombrement en milieu liquide
3.3.3. Bilan
• 1ère classe : concentration < critère m
• 2ème classe : concentration comprise entre m et M (limite d’acceptabilité) c’est-à-dire :
entre m et 10 m (en milieu solide)
entre m et 30 m (en milieu liquide)
sauf si M est fixé par arrêté
• 3ème classe : concentration > M c’est-à-dire > 10 m (milieu solide)
> 30 m (milieu liquide)
L’ensemble des résultats des divers dénombrements ou recherches effectuées sur un aliment
doit permettre d’apporter une mention globale à l’aliment. Ainsi, on estimera que :
• tous les résultats « satisfaisant » conduiront à la mention globale « satisfaisant »
• un seul résultat « corrompu » conduira à la mention globale « corrompu »
• un ensemble de résultats « non satisfaisant » pourra conduire à la mention globale
« corrompu ».
3.4. Cas des contrôles de production
Dans une chaîne de production, il n’est pas possible d’analyser tous les produits fabriqués et
conditionnés. Des échantillons sont donc prélevés et analysés.
n : nombre d’unités constituant l’échantillonnage (en général 5)
c : nombre maximal de résultats pouvant présenter des valeurs comprises entre m et M pour le
nombre d’unités d’échantillonnage réalisées (n).
Bibliographie : Microbiologie alimentaire 5ème édition de C. et J.N. Joffin
Activités technologiques en microbiologie Terminale BGB de G. Leyral, C. et J.N. Joffin, E. Verne, J.L. Larpent
Règlement (CE) N°2073/2005 de la commission du 15/11/2005 concernant les critères microbiologiques applicables aux denrées
alimentaires
SATISFAISANT
ACCEPTABLE
1ère classe
2ème classe
m
3 m
M : 10 m
NON SATISFAISANT
CORROMPU
1000 m
3ème classe
Nombre de micro-organismes
par mL ou par g
SATISFAISANT
ACCEPTABLE
1ère classe
2ème classe
m
10 m
M : 30 m
NON SATISFAISANT
CORROMPU
1000 m
3ème classe
Nombre de micro-organismes
par mL ou par g