Teneur en eau et activité de l’eau : Deux facteurs qui affectent la salubrité alimentaire


L’eau est présente dans tous les aliments. Elle prend généralement deux formes :
    • eau libre ou disponible
    • eau qui est liée à différentes molécules comme les protéines et les glucides
L’eau disponible peut favoriser la croissance de bactéries, de levures et de moisissures, ce qui peut nuire à la salubrité et à la qualité des aliments.


Teneur en eau des aliments

La teneur en eau, ou teneur en humidité, est une mesure de l’eau totale que contient un aliment. Elle est généralement exprimée en pourcentage du poids total :

  w - d  
Mw (base humide) = ----- x (100)
  w  

Mw =  teneur en humidité sur une base de pourcentage humide
w =  poids humide
d = poids sec

Activité de l’eau

L’activité de l’eau est une mesure de la disponibilité de l’eau pour les réactions biologiques. Elle détermine la capacité des micro-organismes à se développer. Si l’activité de l’eau diminue, les micro-organismes ayant la capacité de se développer vont également diminuer.

L’activité de l’eau (aw) est exprimée comme étant le rapport entre la pression de vapeur d’un aliment (P) et la pression de vapeur de l’eau pure (P0). Elle permet de prédire si l’eau est susceptible de passer du produit alimentaire aux cellules des micro-organismes éventuellement présents.

aw= P/P0

Par exemple, une activité de l’eau de 0,90 signifie que la pression de vapeur représente 90 % de celle de l’eau pure. L’activité de l’eau augmente avec la température en raison de changements dans les propriétés de l’eau, comme la solubilité des solutés tels que le sel et le sucre, ou l’état des aliments.

Relation entre la teneur en eau et l’activité de l’eau

La teneur en eau à elle seule n’est pas suffisante pour déterminer la salubrité des aliments ou prédire la durée de conservation des produits. La relation entre la teneur en eau et l’activité de l’eau est complexe et liée à l’humidité relative de l’aliment et à sa teneur en eau. Cette relation doit être déterminée pour chaque aliment.

Il est facile de supposer que les aliments à forte teneur en eau auront une activité de l’eau plus élevée que les aliments secs. Ce n’est pas toujours exact. Il est possible d’avoir des produits ayant la même teneur en eau, mais des activités de l’eau très différentes. Par exemple, le salami et le bœuf cuit ont une teneur en eau similaire d’environ 60 %. Cependant, l’activité de l’eau du salami est de 0,82 et celle du bœuf cuit, d’environ 0,98.

Activité de l’eau des produits alimentaires courants

La plupart des aliments ont une activité de l’eau supérieure à 0,95, ce qui favorise la croissance des bactéries, des levures et des moisissures. Il est important de connaître l’activité de l’eau d’un aliment lors de la préparation d’un plan d’analyse des risques aux points critiques (HACCP). Il est nécessaire de déterminer l’activité de l’eau d’un produit ou d’un ingrédient lors de l’analyse des risques pour de nombreux produits.

Aliments aw
viande et poisson frais 0.99
légumes crus (p. ex., carottes, chou-fleur, poivrons) 0.99
fruits crus (p. ex., pommes, oranges, raisins) 0.98
viande cuite, pain 0.91-0.98
saucisson de foie 0.96
caviar 0.92
gâteaux moelleux (p. ex., gâteaux aux carottes)  0.90-0.95
saucisses, sirops 0.87-0.91
farines, riz, haricots, pois 0.80-0.87
salami 0.82
sauce soya 0.80
boeuf séché <0.80
confitures, marmelades, gelées 0.75-0.80
beurre d'arachide 0.70
fruits séchés 0.60-0.65
épices séchées, lait en poudre 0.20-0.60

biscuits, chocolat

<0.60

Teneur en eau des produits alimentaires courants

La mesure de la teneur en eau peut être utile dans certaines situations telles que la détermination du rendement. L’activité de l’eau, cependant, est une mesure plus appropriée pour prédire la salubrité et la qualité des aliments. La teneur approximative en eau de certains aliments types est indiquée ci-dessous :

Aliments % d'eau
pomme 84
orange 87
raisins 81
fraise 92
brocoli 91
concombre 96
poivron 92
pomme de terre 79
boeuf, cru 73
poulet, cru 69
bouef, cruit 62
poulet, cruit 62
salami, bouef 60
pain, préparé commercialement 36
fruits séchés 31
confitures/conserves 30
boeuf séché 23
farine de blé 11
biscuits 6
beurre d'arachide 2

Limites types d’activité de l’eau pour les organismes

En réduisant l’activité de l’eau, il est possible de rendre l’entreposage des aliments sécuritaire. Le tableau ci-dessous indique les niveaux d’activité de l’eau qui peuvent favoriser la croissance de groupes particuliers d’organismes.

Groupe de micro-organismes aw minimal nécessaire à la croissance
la plupart des bactéries gram négatif 0.97
production de toxines staphylococciques (parStaphylococcus aureus) 0.93
la plupart des bactéries gram positif 0.90
la plupart des levures 0.88
Staphylococcus aureus 0.86
la plupart des moisissures 0.80
bactérie halophile ( se développe mieux à des concentrations élevées de sel) 0.75
moisissures xérophiles (peuvent se développer sur des aliments secs) et levures osmophiles (peuvent se développer en présence de fortes concentrations de composés organiques, p. ex., les sucres) 0.62-0.60

 

Les moisissures ont des activités de l’eau minimales pour la croissance et la production de toxines. La plupart des moisissures ont besoin d’une activité de l’eau supérieure au minimum requis pour leur croissance afin de produire des mycotoxines. Le tableau ci-dessous présente quelques mycotoxines courantes et les activités minimales de l’eau pour la croissance des moisissures et la production de toxines.

Mycotoxine Moisissure aw minimale requise
Production de toxines Croissance
Aflatoxines Asperagillus flavus
Asperagillus parasiticus
0.83-0.87
0.82
Ochratoxine Aperagillus ochreceus
Penicillium cyclopium
0.85
0.87-0.90
0.77
0.82-0.85
Patuline Penicillium expansum
Penicillium patulum
0.99
0.95
0.81

 

L’industrie céréalière vérifie souvent la teneur en eau lors de la réception des grains et de leur entreposage. La Commission canadienne des grains a préparé ce document : Bonnes procédures d’exploitation pour les installations de manutention et de transformation des grains, des oléagineux et des légumineuses, qui contient de l’information utile :

Délais d’entreposage sécuritaire des grains humides

Les degrés d’humidité du produit fini (HPF) minimiseront le risque de formation de mycotoxines causée par un degré élevé d’humidité du grain. Les degrés de HPF sont les suivants :

  • blé < 14.6 %
  • soya <14%
  • haricots < 16.1 %
  • lentilles < 13.1 %
  • pois < 16.1 %
  • graines de moutarde < 9.6 %
  • avoine < 13.6 %
  • orge – utilisation générale < 14.9 %
  • orge – extra < 13.6 %
  • canola < 10.1 %
  • lin < 10.1 %

Lorsque le degré d’humidité du grain reçu dépasse les limites établies, les délais d’entreposage à respecter sont les suivants :

  • si la teneur en eau est > la limite établie et <=18 %, faire sécher pour qu’elle soit inférieure à cette limite dans un délai de 40 jours
  • si la teneur en eau est > 18 % et <=20 %, faire sécher pour qu’elle soit inférieure à cette limite dans un délai de 20 jours
  • si a teneur en eau est > 20 % et <= 22 %, faire sécher pour qu’elle soit inférieure à cette limite dans un délai de 10 jours
  • si la teneur en eau est > 22 % et <= 24 %, faire sécher pour qu’elle soit inférieure à cette limite dans un délai de 5 jours
  • si la teneur en eau est > 24 %, faire sécher pour qu’elle soit inférieure à cette limite dans un délai de 3 jours.

Source : Commission canadienne des grains – Bonnes procédures d’exploitation pour les installations de manutention et de transformation des grains, des oléagineux et des légumineuses

Facteurs qui influencent l’activité de l’eau

  • Séchage : L’activité de l’eau diminue à la suite de l’élimination physique de l’eau (p. ex., le bœuf séché).
  • Solutés : L’activité de l’eau diminue à la suite de l’ajout de solutés comme du sel ou du sucre (p. ex., les confitures, les viandes salaisonnées).
  • Congélation : L’activité de l’eau diminue à la suite de la congélation (p. ex., l’eau est éliminée sous forme de glace).
  • Combinaison : Plusieurs des facteurs ci-dessus peuvent être combinés pour exercer une plus grande influence sur l’activité de l’eau (p. ex., le salage et le séchage du poisson).

Quand faut-il tester l’activité de l’eau ou la teneur en eau?

Les valeurs d’activité de l’eau sont utiles pour :

  • déterminer la salubrité ou la stabilité de conservation d’un produit.


Les valeurs de teneur en eau sont utiles pour :

  • établir le poids sec d’un aliment ou d’un ingrédient;
  • déterminer le rendement;
  • confirmer le point final d'un processus de séchage

Comment vérifier la teneur en eau (humidité) et l’activité de l’eau

Il existe une variété de méthodes et d’équipements pour déterminer la teneur en eau (humidité) et l’activité de l’eau des aliments et autres produits, notamment :

Teneur en eau :

Activité de l’eau (aw) :

Il existe un certain nombre d’entreprises qui fabriquent et fournissent des équipements pour tester l’activité de l’eau. En outre, de nombreux laboratoires peuvent effectuer des tests de teneur en eau (humidité) et d’activité de l’eau moyennant des frais de service. Il s’agit d’une bonne option pour les transformateurs qui n’ont accès à aucun matériel d’essai dans leurs propres installations.l existe un certain nombre d’entreprises qui fabriquent et fournissent des équipements pour tester l’activité de l’eau. En outre, de nombreux laboratoires peuvent effectuer des tests de teneur en eau (humidité) et d’activité de l’eau moyennant des frais de service. Il s’agit d’une bonne option pour les transformateurs qui n’ont accès à aucun matériel d’essai dans leurs propres installations.

 

Pour obtenir de plus amples renseignements, veuillez envoyer un courriel à la Direction de la salubrité et de l’inspection des aliments ou composer le 204 795-8418 à Winnipeg.