Opérations unitaires en génie biologique
.2.
La pasteurisation
Pascal Chillet
Scérén
CNDP-CRDP
Partie 1. Aspects technologiques
1. Objectifs et définition de la pasteurisation
10
1.1. Objectifs10
1.2. Définition10
2. Cinétique de destruction des micro-organismes
10
2.1. Facteur temps10
2.1.1. Courbe de survie10
2.1.2. Temps de réduction décimale Dthêta11
2.1.3. Taux de réduction décimale12
2.1.4. Détermination graphique de Dthêta12
2.2. Facteurs de variation de la thermorésistance12
2.3. Facteur température12
2.3.1. Droite de résistance thermique12
2.3.2. Facteur d'inactivation thermique z14
2.3.3. Exemples de valeurs de Dthêta et z14
2.3.4. Notion de barème14
2.4. Valeur pasteurisatrice14
2.4.1. Définition14
2.4.2. Choix de la valeur pasteurisatrice16
2.4.3. Intérêt de la valeur pasteurisatrice16
2.4.4. Calcul de la valeur pasteurisatrice17
3. Cinétique de dégradation du produit
18
4. Détermination d'un barème de pasteurisation
20
5. Pasteurisateur : description et fonctionnement
20
5.1. Sections du pasteurisateur20
5.2. Échangeurs20
5.2.1. Définition20
5.2.2. Principe20
5.2.3. Les catégories d'échangeurs24
5.2.4. Problèmes d'exploitation28
5.3. Conditionnement28
5.3.1. Produits traités en vrac28
5.3.2. Traitement après conditionnement28
Partie 2. Applications
1. Applications industrielles
32
1.1. Pasteurisation en industrie32
1.2. Pasteurisation du lait32
1.2.1. Bactéries du lait32
1.2.2. De la collecte à la pasteurisation32
1.2.3. Traitements de pasteurisation32
1.2.4. Dégradation des constituants du lait32
1.2.5. Place de la pasteurisation dans un exemple de procédé33
1.2.6. Contrôles microbiologiques34
1.3. Pasteurisation des jus de fruits36
1.3.1. Traitements de pasteurisation36
1.3.2. Place de la pasteurisation dans un exemple de procédé36
1.4. Pasteurisation de la bière36
1.5. Pasteurisation des ovoproduits36
2. Mise en oeuvre à l'échelle pilote
38
Activité 1 - Étude d'un pasteurisateur pilote39
Fiche 1.1 - Identification des différents éléments du pilote de pasteurisation40
Fiche 1.2 - Étude du plan de l'installation42
Fiche 1.3 - Étude d'une documentation technique44
Activité 2 - Fonctionnement et mise en oeuvre d'un pilote de pasteurisation47
Fiche 2.1 - Mise en route, mise en oeuvre de la pasteurisation et arrêt du pilote48
Fiche 2.2 - Étude d'une documentation technique50
Activité 3 - Vérification de l'efficacité de la procédure de désinfection d'un pilote51
Fiche 3.1 - Mise en oeuvre de la procédure de désinfection en vue d'un contrôle microbiologique des eaux de rinçage52
Fiche 3.2 - Réalisation des contrôles microbiologiques53
Fiche 3.3 - Étude de cas54
Activité 4 - Détermination du temps de réduction décimale et du facteur d'inactivation thermique d'un micro-organisme dans une denrée alimentaire57
Fiche 4.1 - Mise en oeuvre des pasteurisations d'un lait artificiellement contaminé par S. aureus à 55 °C, 60 °C et 65 °C58
Fiche 4.2 - Réalisation des analyses microbiologiques en vue de la détermination de D et z de S. aureus dans le lait59
Fiche 4.3 - Étude de cas60
Activité 5 - Détermination de l'efficacité et de la valeur pasteurisatrices63
Fiche 5.1 - Mise en oeuvre de la pasteurisation d'un lait artificiellement contaminé par E. faecalis64
Fiche 5.2 - Détermination de l'efficacité pasteurisatrice65
Fiche 5.3 - Calcul de la valeur pasteurisatrice atteinte66
Fiche 5.4 - Étude de cas68
Activité 6 - Pasteurisation d'une denrée alimentaire75
Fiche 6.1 - Mise en oeuvre de la fabrication de lait pasteurisé à partir de lait cru76
Fiche 6.2 - Réalisation du contrôle microbiologique : dénombrement des Enterobacteriaceae d'après ISO 21528-1:200477
Fiche 6.3 - Recherche de l'activité phosphatase alcaline d'après ISO 3356:2009 - FIL 63:200979
Fiche 6.4 - Comparaison des méthodes de détermination de l'activité de la phosphatase alcaline81
Fiche 6.5 - Étude de cas83
Éléments de correction des exercices et des études documentaires88
Annexes99
Annexe 1 - Schémathèque de génie chimique99
Annexe 2 - Fiche de prise en charge, de fonctionnement et de libération du pilote100
Annexe 3 - Fiche de fabrication et de contrôle102
Annexe 4 - Taux de létalité. D'après ALINORM 95/13103
Annexe 5 - Indices NPP et limites de confiance à 95 %. Table de Mac Grady104
Bibliographie105
Crédits109