Résumé
Un des rôles de l’emballage est de limiter les réactions de dégradation des aliments. Dans le cas des Emballages sous Atmosphère Modifiée (EAM), la composition gazeuse est judicieusement choisie afin de limiter la croissance microbienne (en général faible teneur en O2 et forte concentration en CO2 ). L’objectif de ce travail est d’étudier et modéliser l’impact des transferts de gaz (O2 /CO2 /N2 ) dans le système EAM sur la croissance microbienne. Des modèles existants de microbiologie prévisionnelle ont été couplés avec ceux développés concernant les transferts de gaz via un système d’Equations Différentielles Ordinaires. La perméation au travers de l’emballage, la solubilisation et la diffusion des gaz (O2 /CO2 ) dans les aliments ont été prises en compte. La solubilité et diffusivité de l’O2 et du CO2 dans aliments solides sont indispensables pour les modèles de transferts. Devant le peu de données concernant ces paramètres, leur caractérisation expérimentale s’est avérée nécessaire. Des méthodologies ont été spécifiquement développées afin de pouvoir accéder à ces deux coefficients, solubilité et diffusivité, dans les aliments solides modèles (fromage emprésuré, miglyols) et réels (jambon, beurre) pour les deux gaz d’études, O2 et CO2 . Les méthodologies d’acquisition de la diffusivité et solubilité de l’oxygène reposent sur l’utilisation de capteurs par extinction de luminescence, quant à celles utilisées pour le CO2 , se basent sur la titration chimique. La loi de Henry, qui relie concentration dissoute et pression partielle en CO2 dans l’espace de tête a été validée dans les différents produits analysés. La diffusion de l’O2 dans les milieux lipidiques modèles a été étudiée avec une analyse de l’impact de la viscosité et de la température. Ainsi, l’énergie d’activation de la diffusion de l’O2 dans un milieu modèle (Miglyol 812) est de 25 kJ.mol -1 entre 5 et 30°C. Un modèle de transfert de gaz pour le système emballage/aliment a été développé, basé sur la description Fickienne des transferts de matière et a été couplé à des modèles de microbiologie prévisionnelle existants dans la littérature. Ce modèle a été confronté aux résultats expérimentaux obtenus sur fromage emprésuré artificiellement contaminé par Listeria monocytogenes à une concentration de 10^3 CFU.g -1 . Ce travail a permis d’approfondir les connaissances générales sur la solubilité et la diffusion de l’O2 et du CO2 dans les matrices alimentaires solides, de comprendre et quantifier l’effet des transferts de gaz dans le système emballage/aliment sur la croissance des micro-organismes et de construire les bases essentielles pour un outil d’aide à la décision de choix d’EAM en fonction de l’aliment.