 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
L'un des moyens les plus couramment employés pour préserver de la contamination bactérienne les aliments en général et les légumes en particulier est de les traiter par la chaleur.
Un tel traitement, combinant une température élevée et un temps de chauffage adéquat, permet une destruction plus ou moins totale des microbes, mais ne peut assurer une bonne conservation du produit que si ce dernier est à l'abri d'une recontamination. Deux procédés peuvent être envisagés:
- conditionner les légumes de façon hermétique, puis leur appliquer le traitement thermique;- chauffer le produit en vrac ou en petit volume, puis effectuer le conditionnement dans un environnement totalement aseptique.
Cette deuxième méthode, utilisée essentiellement pour les liquides et qui nécessite un équipement plus sophistiqué, n'est pas commentée dans ce dossier technique. Par contre, la première méthode, appelée appertisation, est présentée ci-après de manière détaillée.
Comme dans les autres traitements de conservation, le légume doit subir une préparation qui le rend consommable après appertisation, sans autre forme de traitement.
Le schéma général de la figure 49 résume la succession des opérations applicables à tous les légumes.
L'appertisation nécessite l'emploi d'un autoclave (sauf pour les légumes tels que la tomate et le poivron). Cet appareil, qui est un récipient métallique hermétiquement clos dans lequel on opère une cuisson ou une stérilisation par la vapeur sous pression, ne peut être construit artisanalement; un investissement de base est donc nécessaire. En outre, la personne responsable d'appliquer au niveau semi-industriel cette technique, qui exige quelques précautions, doit avoir une formation de base suffisante. Le procédé présente toutefois l'avantage de pouvoir s'appliquer à la fois à l'échelon familial (sur quelques kilos de légumes par jour qui peuvent être stérilisés dans une grosse marmite-vapeur du commerce ou dans de petits autoclaves) et à l'échelon artisanal (50 à 100 kg/jour) et semi-industriel (500-2.000 ou 3.000 kg/jour) sans que les modalités de réalisation soient fondamentalement différentes.
Les opérations supplémentaires à envisager par rapport aux prétraitements décrits au chapitre 2 sont l'emboîtage, le jutage, le préchauffage et la fermeture des boîtes.
Figure 49. Schéma général d'appertisation des légumes
Réception
¯
Lavage
Calibrage
Parage
Triage
Epluchage
ou écossage
Découpage
¯
Blanchiment
¯
Refroidissement
¯
Emboîtage
¯
Jutage à chaud ou à froid
¯
Préchauffage
¯
Fermeture des boîtes
ou bocaux
¯
Appertisation
¯
Refroidissement
Les modalités de blanchiment sont indiquées au tableau 26 ci-après.
Le remplissage des récipients (boîtes ou bocaux) doit être effectué avec soin, car le liquide de remplissage, porté de 20 à 120°C, augmente légèrement de volume et peut engendrer une pression intérieure considérable qui fragilise les points faibles des récipients. Il importe donc de laisser un espace libre de 5-10 pour cent lors du remplissage. Si, au contraire, un espace trop grand est laissé, le métal peut se corroder sous l'action de l'oxygène, les légumes peuvent se détériorer et la stérilisation peut ne pas être satisfaisante.
Le matériel nécessaire au remplissage manuel et à la pesée simultanée des boîtes comprend:
- des gants de caoutchouc;- une louche;
- une table de remplissage;
- un matériel de pesée;
- des récipients capables de résister à des températures supérieures à 100°C (boîtes métalliques, bocaux de formats différents selon les pays).
Tableau 25. Conservation des légumes par appertisation
|
Opérations |
Tubercules |
Graines |
Feuilles |
Fruits |
Racines et bulbes | |||
| |
Patates douces |
Haricots de Lima Pois |
Epinards |
Poivrons Tomates |
Haricots verts |
Gombos |
Betteraves rouges |
Carottes |
|
Lavage |
1. Lavage |
1. Lavage |
1. Triage |
1. Lavage |
1. Lavage |
1. Lavage | ||
|
Calibrage |
2. Parage |
2. Ecossage |
2. Lavage |
2. Triage |
2. Parage |
2. Calibrage |
2. Calibrage | |
|
Parage |
3. Epluchage |
3. Lavage | |
3. Calibrage |
3. Calibrage |
3. Triage |
2b. Précuisson |
|
|
Triage |
4. Découpage |
4. Calibrage |
|
4. Parage | |
|
3. Epluchage | |
|
Epluchage | |
5. Triage | |
5. Epluchage |
| |
4. Triage et parage | |
|
Découpage | |
6. Parage (sauf pois) | | | | |
5. Découpage | |
|
| | | | | | |
6. Lavage | |
|
Cuisson ou blanchiment |
Cuisson |
Blanchiment |
Blanchiment |
|
Blanchiment |
Blanchiment puis parage | |
Blanchiment |
|
Emboîtage |
X |
X |
X |
X |
X |
X | ||
|
Jutage à chaud |
X |
X |
X | |
X |
X | ||
|
Préchauffage |
X | |
X |
X |
X |
X | | |
|
Fermeture à chaud |
X |
X |
X |
X |
X |
X | ||
|
Traitement thermique et refroidissement |
Stérilisation |
Stérilisation |
Stérilisation |
Pasteurisation |
Stérilisation |
Stérilisation | ||
Tableau 26. Blanchiment avant appertisation
|
Légumes |
Température de blanchiment |
Temps de blanchiment |
|
Patates douces |
115,6°C (vapeur) |
9-12 mn |
|
Ignames |
100°C |
8-10 mn |
|
Pois |
100°C |
2-5 mn |
|
Haricots de Lima |
87-95°C |
3 mn |
|
Epinards |
71-77°C |
6 mn |
|
Gombos |
100°C |
1,5-2 mn |
|
Carottes |
88°C |
2-4 mn |
Le remplissage à chaud doit s'effectuer le plus rapidement possible pour éviter que la température baisse avant la fermeture des récipients. Il est important de mobiliser le plus de personnel possible pour cette opération.
Pour certains légumes (visqueux ou ayant tendance à s'agglomérer), le produit ne doit pas être tassé.
Tableau 27. Remplissage avant appertisation
|
Légumes |
Forme de la boîte |
Poids net maximal (g) |
|
Epinards |
Boîte no 1 |
226,8 |
| |
Boîte no 2 |
441 |
| |
Boîte no 2 1/2 |
595 |
| |
Boîte no 10 |
1.984,5 |
|
Tomates entières pelées |
Boîte no 2 1/2 |
793,8 |
| |
Boîte no 3 |
935,55 |
| |
Boîte no 10 |
2.920 |
La plupart des légumes sont additionnés d'un liquide de recouvrement qui a plusieurs rôles:
- conférer une certaine saveur;
- attendrir le produit;
- réduire la durée de l'appertisation en facilitant les transferts thermiques;
- diminuer les réactions d'oxydation.
Ce procédé présente toutefois l'inconvénient de dissoudre certains éléments nutritifs qui sont perdus lorsque l'on jette le liquide, qui est généralement une saumure légère contenant 2 pour cent de sel et à laquelle on peut ajouter du sucre ou du vinaigre.
Le sel utilisé doit éventuellement être purifié (comme indiqué au chapitre 4, section 4.1). Avant jutage, la saumure est préalablement bouillie pour éliminer l'air qu'elle contient, puis elle est versée à température élevée (80°C) jusqu'à atteindre la limite de remplissage (il doit subsister un espace libre d'environ 8 pour cent). Le matériel nécessaire est le suivant:
- une bassine de cuisson pour chauffer la saumure;- une juteuse manuelle (à la louche) ou améliorée (système de réservoir muni d'un robinet placé au-dessus de la table de jutage).
Tableau 28. Composition du liquide de conditionnement
|
Liquide de conditionnement |
Nature des légumes appertisés |
|
Saumure à 2% de sel (20 g de sel/l) |
Haricots de Lima - Epinards - Gombos - Haricots verts - Carottes - Betteraves rouges |
|
Saumure à 2% de sel (20 g de sel/l) et 4% de sucre (40 g de sucre/l) |
Petits pois |
|
Eau |
Patates douces |
On ajoute à certains légumes (poivrons, tomates) de l'acide citrique pour ramener le pH à un niveau inférieur à 4,3, de façon à rendre suffisant un traitement à 100°C (c'est alors une pasteurisation).
Dans le cas des tomates, on utilise comme liquide de recouvrement du jus de tomates pur additionné de sel (5 g/l) et d'acide citrique dont la quantité est à déterminer sur place; cet acide citrique peut être remplacé par du vinaigre ou du citron sur les bases suivantes:
- 1 g d'acide citrique équivaut à 10 à 15 ml de vinaigre;
- 1 g d'acide citrique équivaut au jus d'un citron.
Le préchauffage effectué avant la fermeture des récipients vise à:
- compléter le blanchiment en éliminant les gaz contenus dans les tissus des légumes;- provoquer un dégazage accentué des liquides de couverture;
- dilater l'air contenu dans l'espace libre. Cet effet est particulièrement intéressant dans le cas des bocaux de verre; le vide relatif qui en résulte après refroidissement contribue à assurer l'étanchéité de la fermeture.
L'élimination ou la dilatation des gaz, suivie d'une fermeture des récipients, permet d'éviter une dilatation trop importante en cours de traitement chimique; les récipients sont donc soumis à une pression interne moins forte, ce qui diminue les risques de déformation et d'éclatement. Par ailleurs, le refroidissement crée une légère dépression à l'intérieur des bocaux de verre, ce qui améliore leur étanchéité.
On se sert d'un bac peu profond contenant de l'eau très chaude dans laquelle on place les boîtes. L'eau est chauffée à feu nu (petite échelle) ou par circulation de serpentins de vapeur (échelle semi-industrielle).
Les temps de préchauffage indiqués au tableau 29 ne sont qu'indicatifs; ils dépendent surtout de la taille des récipients considérés.
Tableau 29. Exemples de conditions de préchauffage
|
Légumes |
Température de préchauffage |
Temps |
|
Patates douces |
85-93,3°C |
18 mn |
|
Epinards |
70°C |
10-15 mn |
|
Tomates |
85-95°C |
3-10 mn |
|
Poivrons |
93-100°C |
12-15 mn |
|
Gombos |
100°C |
4-10 mn |
|
Haricots verts |
100°C |
5 mn |
|
Carottes |
100°C |
Temps suffisant pour atteindre au moins 65°C à coeur |
|
Betteraves rouges |
85-90°C |
Idem |
La durée de conservation dépend de la qualité de la fermeture. Celle-ci doit avoir lieu le plus tôt possible après le préchauffage des récipients et avant leur refroidissement. Les récipients sont ensuite disposés dans un panier qui sera placé dans l'autoclave.
L'appertisation est caractérisée par un couple temps-température appelé “barème de stérilisation”: la température est mesurée dans l'enceinte de stérilisation et le temps est celui pendant lequel le produit est soumis à la température de stérilisation. On peut modifier le temps de stérilisation ou la température pour obtenir un même taux de destruction des micro-organismes.
Chaque légume constituant un cas particulier, il est nécessaire, dans une conserverie polyvalente, d'utiliser des barèmes de stérilisation différents. La température d'appertisation est généralement fixée à 115°C et le temps de traitement varie selon:
- le pH du produit: le pH des légumes varie entre 4,5 et 6,5 (figure 50). Suivant leur composition minérale, le pH peut être modifié au cours du traitement thermique. Le barème de stérilisation doit être plus élevé pour les produits dont le pH est proche de 7;
Figure 50. pH de quelques légumes- la texture du produit: le temps de stérilisation est compté à partir du moment où le milieu chauffant atteint la température désirée. La période écoulée entre le début du traitement et le moment où la température atteint le niveau souhaité dépend de la vitesse de pénétration de la chaleur. Si le produit est liquide, cette vitesse est élevée; si le produit est plus pâteux ou plus solide, cette vitesse diminue et une grande différence de températures existe entre la périphérie et le coeur du produit. Il faudra donc chauffer plus longtemps pour que le coeur du produit atteigne la température désirée;
- la nature du produit: le sucre et les sels contenus dans les légumes à différentes concentrations freinent la transmission de chaleur. Il en est de même pour l'amidon qui a tendance à former un empois qui augmente la viscosité du produit;
- le volume des récipients: la durée de la stérilisation dépend beaucoup du volume du récipient. La température à coeur est atteinte après un temps de chauffage d'autant plus long que la distance entre le milieu chauffant et le centre du récipient est plus élevée. Ainsi, dans le cas de boîtes de formes similaires mais de capacités différentes, le temps nécessaire pour que le coeur de la boîte atteigne la température de stérilisation est proportionnel au carré du rayon. On peut donc extrapoler les temps de stérilisation déterminés expérimentalement pour un format bien défini;
- les conditions de travail: pour des produits pâteux ou semi-solides dans lesquels la chaleur pénètre très lentement, la température initiale du traitement est importante. Plus cette température initiale est élevée, plus le traitement sera efficace. Le préchauffage des produits avant stérilisation répond précisément à ce but. Il est cependant inutile de préchauffer les produits liquides;
- l'état de fraîcheur des produits: les légumes susceptibles de fermenter doivent être mis en conserve le jour même de leur récolte.
L'appertisation est réalisée soit avec de l'eau chauffée sous pression, soit à la vapeur. Les avantages et les inconvénients de ces deux techniques sont comparés dans le tableau 30.
Tableau 30. Comparaison des techniques d'appertisation
| |
Eau chauffée sous pression |
Vapeur |
|
Avantages |
Applicable aux récipients fragiles |
Economie d'énergie |
|
Inconvénients |
Consommation d'énergie importante |
Risque de poche d'air entraînant une hétérogénéité du
traitement |
On peut utiliser soit un autoclave dont le milieu chauffant est l'eau elle-même, chauffée à feu nu ou à la vapeur, soit un autoclave dont le milieu chauffant est la vapeur. Ces appareils sont des cuves cylindriques en acier de forte épaisseur, munies d'un couvercle fermant hermétiquement grâce à un joint de caoutchouc et à des boulons de fermeture. Un contrepoids est ajouté au couvercle pour faciliter son ouverture. A l'instar des générateurs de vapeur appelés à supporter des pressions élevées, les autoclaves doivent être éprouvés (timbrés) par les services officiels compétents.
Un dispositif de sécurité comprenant:
- une soupage réglée à la pression limite autorisée,
- un robinet d'évacuation de la vapeur,
- un manomètre, et
- un dispositif de purge
est indispensable. Des accessoires tels que paniers de chargement en tôle perforée et thermomètres à mercure peuvent être utilisés. La présence d'une voie de roulement au-dessus de l'autoclave permet le déplacement du palan servant à la charge et à la décharge des cuves. La capacité des autoclaves peut varier de 20 kg à plusieurs centaines de kilos (figures 51 et 52). Pour 400 boîtes 4/4 ou 60 boîtes 5/1, on utilisera un autoclave d'une hauteur totale de 1,8 m (diamètre 1 m, hauteur utile 1 m), dont la dépense énergétique sera de 200-300 kg de vapeur par charge et la consommation d'eau, de 1-2 m3.
La mise en place des récipients (boîtes, flacons, bocaux) dans le panier de l'autoclave doit être faite avec soin. Une disposition en vrac assure une meilleure homogénéité du chauffage mais diminue la capacité de l'autoclave. On peut également disposer les récipients en quinconce, mais jamais de façon régulière.
Les barèmes de stérilisation indiqués aux tableaux 31 et 32 ont été établis pour des cas très précis (nature et format du récipient, taille des légumes ou des morceaux, température initiale de l'opération); ils s'appliquent à des traitements en autoclave non soumis à agitation.
Si les conditions de réalisation de la stérilisation ne sont pas rigoureusement identiques à celles indiquées, ces barèmes de stérilisation ne doivent en aucun cas être appliqués: il faut en effet éviter à tout prix des défauts de stérilisation dont les conséquences peuvent être graves.
Le refroidissement des boîtes à la sortie de l'autoclave est une opération qui conditionne la qualité des conserves. Un refroidissement rapide est préférable à un refroidissement lent, et cela pour deux raisons:
- la chute brutale de la température peut provoquer la destruction des micro-organismes qui auraient pu résister au traitement thermique;- un refroidissement rapide préserve mieux la qualité gustative et nutritionnelle des légumes appertisés.
Tableau 31. Barème de stérilisation des légumes en boîtes métalliques
|
Légumes |
Format de la boîte |
Température initiale de l'autoclave (°C) |
Température de stérilisation (°C) |
Temps de stérilisation (mn) |
|
Patates douces |
no 1 |
65,6 |
115,6 |
65 |
| | |
82,2 |
115,6 |
60 |
| |
no 2 |
65,6 |
115,6 |
110 |
| | |
82,2 |
115,6 |
85 |
| |
no 2 1/2 |
65,6 |
115,6 |
110 |
| | |
82,2 |
115,6 |
95 |
|
Pois |
no 2 et au-dessous |
21,1 |
115,6 |
36 |
| | |
21,1 |
121,1 |
16 |
| | |
60 |
115,6 |
35 |
| | |
60 |
121,1 |
16 |
| |
no 3 |
21,1 |
115,6 |
50 |
| | |
21,1 |
121,1 |
22 |
| | |
60 |
115,6 |
45 |
| | |
60 |
121,1 |
20 |
| |
no 10 |
21,1 |
115,6 |
55 |
| | |
21,1 |
121,1 |
25 |
| |
|
60 |
115,6 |
50 |
| | |
60 |
121,1 |
23 |
|
Haricots de Lima |
no 2 et moins |
60 |
121,1 |
18 |
| | |
60 |
115,6 |
35 |
| | |
21,1 |
121,1 |
20 |
| | |
21,1 |
115,6 |
40 |
| |
no 3 |
60 |
115,6 |
50 |
| | |
21,1 |
115,6 |
55 |
| |
no 10 |
60 |
121,1 |
30 |
| | |
21,1 |
121,1 |
35 |
|
Epinards |
no 1 |
60 |
122,4 |
40 |
| |
no 2 |
60 |
122,4 |
60 |
| |
no 2 1/2 |
60 |
122,4 |
70 |
| |
no 10 |
60 |
122,4 |
80 |
|
Tomates |
no 2 1/2 |
70 |
100 |
25 |
| |
no 3 |
70 |
100 |
30 |
|
Poivrons |
no 2 |
70 |
100 |
30 |
|
Piments |
no 2 1/2 |
70 |
100 |
30 |
|
Gombos |
no 2 |
60 |
115,5 |
30 |
| |
no 2 1/2 |
60 |
115,5 |
35 |
| |
no 10 |
60 |
115,5 |
50 |
|
Haricots verts |
no 2 |
21,1 |
115,6 |
21 |
| | | |
121,1 |
12 |
| | |
50 |
115,6 |
20 |
| | | |
121,1 |
20 |
| |
no 2 1/2 |
21,1 |
115,6 |
26 |
| | | |
121,1 |
15 |
| | |
50 |
115,6 |
25 |
| | | |
121,1 |
14 |
| |
no 10 |
21,1 |
115,6 |
37 |
| | | |
121,1 |
22 |
| | |
50 |
115,6 |
35 |
| | | |
121,1 |
20 |
|
Carottes |
no 2 1/2 et au-dessous |
21,1 |
115,6 |
35 |
| | |
21,1 |
121,1 |
23 |
| | |
60 |
115,6 |
30 |
| | |
60 |
121,1 |
20 |
| |
no 10 (carottes entières) |
21,1 |
115,6 |
45 |
| | |
21,1 |
121,1 |
30 |
| | |
60 |
115,6 |
40 |
| | |
60 |
121,1 |
25 |
| |
no 10 (carottes coupées en tranches) |
21,1 |
115,6 |
50 |
| | |
21,1 |
121,1 |
35 |
| | |
60 |
115,6 |
45 |
| | |
60 |
121,1 |
30 |
|
Betteraves |
no 2 1/2 et au-dessous |
60 |
115,6 |
30 |
| | |
21 |
115,6 |
35 |
| |
no 10 |
60 |
115,6 |
45 |
Pour refroidir, on peut utiliser deux méthodes:
- l'immersion dans des bacs avec circulation continue sur un tapis;
- la pulvérisation d'eau sur les boîtes circulant sur un tapis roulant.
Ce dernier procédé est plus rapide et plus efficace que le précédent.
Tableau 32. Barème de stérilisation des légumes en bocaux de verre
|
Légumes |
Format du bocal (diamètre × hauteur) |
Température initiale de l'autoclave |
Température de stérilisation |
Temps de stérilisation |
| |
(mm) |
(°C) |
(°C) |
(mn) |
|
Haricots de Lima |
99,4 × 134,8 |
60 |
115,6 |
25 |
| |
131,5 × 135,8 |
60 |
115,6 |
30 |
|
Petits pois |
99,4 × 134,8 |
60 |
115,6 |
45 |
|
Carottes |
99,4 × 134,8 |
60 |
115,6 |
30 |
| |
131,5 × 135,8 |
60 |
115,6 |
30 |
|
Betteraves |
99,4 × 134,8 |
60 |
115,6 |
35 |
| |
131,5 × 135,8 |
60 |
115,6 |
40 |
Une décompression lente et progressive doit être réalisée dans l'autoclave avant de retirer les boîtes pour éviter de les endommager, ce qui s'oppose, à première vue, à la recherche d'un refroidissement aussi rapide que possible. Il existe cependant un dispositif permettant de réaliser simultanément une détente progressive et un refroidissement accéléré des boîtes: il s'agit d'un refroidissement dans de l'eau sous pression.
Les récipients qui ont été refroidis dans l'eau en sortent mouillés. Leur stockage dans cet état provoquerait la corrosion des boîtes métalliques: il est donc indispensable de les sécher avant stockage. De plus, un séchage rapide est nécessaire pour permettre le collage des étiquettes aussitôt après la fabrication, afin d'éviter des erreurs d'étiquetage.
Aux échelles considérées, un séchage naturel à l'air s'avère suffisant. A cette fin, il suffit d'aménager une aire de séchage (tapis ou claies surélevés) dans un endroit bien ventilé.
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