Utiliser l’ozone pour le traitement du pollen
Résumé de l’étude
Le pollen d’abeille est un aliment complet et sain doté d’importantes propriétés nutritionnelles. Habituellement, le pollen d’abeille est consommé déshydraté, mais il est possible de le commercialiser sous forme de pollen frais congelé, favorisant le maintien de ses propriétés et augmentant considérablement son appétence, par rapport au pollen séché. Cependant, le pollen frais congelé maintient une charge microbiologique élevée qui peut inclure certains genres pathogènes pour la santé humaine.
Dans ce travail, l’ozonation combinée au séchage est appliquée pour réduire la charge microbiologique. L’exposition temporelle la plus faible à l’ozone (30 min) a été choisie avec un séchage à l’air chaud pendant 15 min pour évaluer la durée de conservation du pollen d’abeille traité dans un entrepôt frigorifique (4 °C), et des réductions initiales de 3, 1,5 et 1,7 cycles logarithmiques ont été obtenus respectivement pour le comptage des entérobactéries, des aérobies mésophiles et des moisissures et des levures. Six semaines après le traitement, la charge microbienne était maintenue à un niveau inférieur à celui initialement observé dans le pollen d’abeille frais. De plus, le traitement à l’ozone n’a pas eu d’impact négatif sur les polyphénols évalués. De même, le profil sensoriel du pollen d’abeille sous différents traitements a été étudié. Pour tous ces tests, les résultats ont été favorables, nous pouvons donc dire que l’ozonation du pollen frais est sans danger pour la consommation humaine, qui maintient sa composition en polyphénols et est mieux valorisée organoleptiquement que le pollen séché.
Cependant, le pollen frais congelé maintient une charge microbiologique élevée qui peut inclure certains genres pathogènes pour la santé humaine. Dans ce travail, l’ozonation combinée au séchage est appliquée pour réduire la charge microbiologique. L’exposition temporelle la plus faible à l’ozone (30 min) a été choisie avec un séchage à l’air chaud pendant 15 min pour évaluer la durée de conservation du pollen d’abeille traité dans un entrepôt frigorifique (4 °C), et des réductions initiales de 3, 1,5 et 1,7 cycles logarithmiques ont été obtenus pour le comptage des entérobactéries , des aérobies mésophiles et des moisissures et des levures, respectivement. Six semaines après le traitement, la charge microbienne était maintenue à un niveau inférieur à celui initialement observé dans le pollen d’abeille frais. De plus, le traitement à l’ozone n’a pas eu d’impact négatif sur les polyphénols évalués. De même, le profil sensoriel du pollen d’abeille sous différents traitements a été étudié. Pour tous ces tests, les résultats ont été favorables, nous pouvons donc dire que l’ozonation du pollen frais est sans danger pour la consommation humaine, qui maintient sa composition en polyphénols et est mieux valorisée organoleptiquement que le pollen séché.
Introduction
L’abeille domestique ( Apis mellifera L.) est un insecte social appartenant à l’ordre des Hyménoptères. Dans chaque colonie d’abeilles mellifères, il existe trois castes : la reine, les ouvrières et les faux-bourdons. Les colonies d’abeilles mellifères sont permanentes, survivent à l’hiver et, dans un environnement favorable, elles vivent jusqu’à plusieurs années. Alors que le nectar floral et d’autres sécrétions végétales fournissent à la colonie la principale source de sucres, le pollen fournit des protéines, des graisses et d’autres nutriments. En tant que colonies permanentes, les abeilles mellifères doivent s’approvisionner en nourriture pour faire face aux conditions défavorables. Pour cette raison, ils collectent beaucoup de nectar et de pollen, qui sont ensuite stockés dans des cellules vides en rayons, respectivement sous forme de miel et de pain d’abeille.
En effet, c’est la base de la production de miel et de pollen en apiculture. Les abeilles travaillent dur et produisent souvent plus de miel que ce dont elles ont besoin, ce qui permet aux apiculteurs de récolter l’excédent. La production de pollen d’abeille est réalisée lorsque les apiculteurs assemblent des pièges à pollen à l’entrée de la ruche pour collecter les boulettes de pollen que les abeilles domestiques transportent dans le panier à pollen de leurs pattes postérieures (également appelé pollen corbiculaire). Lorsqu’elles butinent, les abeilles mellifères se couvrent de pollen. Pour se toiletter, ils utilisent des structures rigides sur leurs jambes et éliminent le pollen de leur corps. Les grains de pollen sont mélangés à du nectar régurgité et aux sécrétions salivaires des abeilles avant de les regrouper en petites boulettes qui seront transportées sur leurs pattes arrière. En revenant, les abeilles entrent dans la ruche par les petits trous des pièges à pollen et les boulettes de pollen sont grattées des pattes et tombent dans un tiroir collecteur en dessous
Le pollen d’abeille possède des propriétés bénéfiques pour la santé humaine. Il est considéré comme un aliment hautement nutritif en raison de sa teneur équilibrée en protéines, acides aminés libres, vitamines et minéraux, entre autres. Le pollen corbiculaire est un ensemble de grains de pollen que les abeilles domestiques collectent auprès de différentes sources botaniques et mélangent avec le nectar et les sécrétions d’abeilles de ses glandes hypopharyngées (telles que la B-glucosidase). Le pollen d’abeille est reconnu comme un excellent complément alimentaire et un produit bénéfique pour l’amélioration de la santé en raison de sa teneur en composés phénoliques aux propriétés antioxydantes [ 3 , 6 ]. De plus, il est associé à une source naturelle de protéines végétales alimentaires, devenant d’un intérêt croissant pour l’avenir comme substitut à la viande, afin de consommer des produits plus sains et de réduire l’élevage comme cause du changement climatique.
Le pollen d’abeille frais présente une contamination microbienne élevée qui est potentiellement nocive pour les humains [ 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ]. Pour cette raison, il est souvent commercialisé sous forme de pollen séché. Le processus de séchage à l’air chaud est un excellent outil pour surveiller son risque probablement élevé pour la santé [ 13 ]. En contrepartie, le pollen séché acquiert une texture rugueuse qui conduit souvent les consommateurs à le rejeter. Cependant, les techniques de séchage affectent négativement ses caractéristiques de qualité et ses propriétés [ 3 , 14 , 15 , 16 ]. Canale et coll. (2016) [ 17 ] ont proposé un séchage par micro-ondes sous vide pour réduire les effets négatifs, mais cette technique n’a pas encore été étudiée de manière approfondie.
À la lumière de ce qui précède, en commercialisant le pollen d’abeille fraîchement congelé ou séché, il contribue à préserver davantage ses propriétés ainsi que ses textures et saveurs initiales (examiné par Campos et al., 2008) [ 2 ] . Cependant, la congélation ne réduit pas les charges initiales potentiellement dangereuses de micro-organismes [ 13 , 18 ]. En outre, toute défaillance de l’intégrité de la chaîne du froid, qu’elle soit temporaire ou permanente, peut entraîner une croissance microbienne qui constitue une menace potentiellement importante pour la santé publique. En revanche, la charge microbienne pourrait être considérablement réduite en appliquant un traitement de choc avant la congélation. Les rayonnements ionisants sont un traitement de choc facultatif pour l’irradiation du pollen d’abeille [ 8 , 12 , 19 ]. Bien que les rayonnements ionisants soient considérés comme une technologie sûre, ils sont plutôt coûteux et la volonté et la préférence des consommateurs se tournent vers l’achat de produits alimentaires biologiques. Il est également difficile d’avoir la capacité logistique d’acheminer le pollen d’abeille frais vers les usines de traitement par rayonnement, car elles sont souvent très peu nombreuses et situées à distance. Pour ces raisons, il est important de mettre en œuvre de nouvelles méthodes ou technologies de traitement du pollen d’abeille congelé qui garantissent la sécurité pour la consommation humaine et qui préservent au mieux les attributs sensoriels et les propriétés nutritionnelles. Un traitement prometteur pour la stérilisation du matériel de la ruche est le plasma basse pression à double couplage inductif qui pourrait être appliqué à la décontamination du pollen d’abeille [ 20 ].
En 2001, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a officiellement approuvé l’utilisation de l’ozone comme agent antimicrobien dans les aliments [ 21 ]. Cela a permis d’augmenter son utilisation pour le traitement, le stockage, la transformation et le conditionnement des aliments ainsi que le stockage des matières premières alimentaires à des fins commerciales. L’utilisation de l’ozone s’est renforcée par rapport à d’autres méthodes de décontamination des denrées alimentaires, car le seul résultat de la décomposition de l’ozone est l’oxygène, il ne laisse aucun résidu dans les aliments ou dans l’environnement. Un autre avantage est que l’ozone est efficace pour éliminer les mauvaises odeurs et les allergènes de l’air [ 22 ]. Cela fait de l’ozone un candidat possible pour le contrôle microbien du pollen d’abeille, y compris les mycotoxines [ 23 , 24 ]. Cependant, peu de recherches sont consacrées à son utilisation sur son produit. Yook et coll. (1998) [ 8 ] ont observé une réduction plus faible de la charge microbienne dans le pollen d’abeille en raison de l’exposition à l’ozone par rapport aux rayons gamma, considérant l’ozone comme insatisfaisant. Ces recherches ont été menées dans des conditions extrêmement spécifiques et restreintes et donc insuffisantes pour abandonner le traitement à l’ozone du pollen d’abeille. Par conséquent, l’objectif principal de ce travail est l’évaluation des méthodes de décontamination microbienne du pollen d’abeille basées sur l’exposition à l’ozone.
Non seulement il est nécessaire de réduire la charge microbienne du pollen d’abeille frais ou congelé pour une consommation sûre, mais il est également essentiel de la maintenir au niveau le plus bas pendant une période maximale. La charge microbienne est un facteur limitant pour définir la durée de conservation de ce produit. Le maintien de la chaîne du froid est crucial pour éviter la croissance microbienne du pollen d’abeille non séché. Bien que le pollen d’abeille frais soit généralement conservé congelé, dans cette étude, la charge microbienne exposée à l’ozone et le maintien à des températures de réfrigération sont effectués.
De plus, l’ozone agit comme un agent oxydant potentiel. Yook et coll. (1998) [ 8 ] ont noté certains effets de l’ozone sur la composition en acides gras, tels qu’une diminution remarquable des acides gras insaturés et des changements visuels dans les pigments. Gardant à l’esprit que les polyphénols sont des composants biologiquement actifs du pollen d’abeille et qu’ils présentent un grand intérêt biologique en raison de leur activité antioxydante [ 25 ], l’effet du traitement à l’ozone sur eux a également été étudié dans nos travaux actuels.
Enfin, le processus de séchage du pollen d’abeille modifie ses caractéristiques sensorielles, le rendant plus filandreux et moins appétissant. Ces changements ont été une autre raison pour réaliser la présente étude. Parallèlement à la réduction de la charge microbienne de ce produit pour le rendre sans danger pour la consommation humaine, une évaluation de ses attributs sensoriels a été réalisée en comparant le pollen d’abeille séché au pollen d’abeille frais exposé à l’ozone et ensuite congelé.
Conclusion de l’ozone sur le pollen
Le traitement par ozonation a permis d’obtenir une réduction de la contamination de 80,0 % à 90,9 %, 69,1 % à 83,1 % et 89,4 % à 89,5 % pour les entérobactéries, les aérobies mésophiles et les moisissures et levures, respectivement. Étant donné qu’aucune différence significative n’a été trouvée entre les périodes de traitement d’exposition à l’ozone de 30 et 60 minutes afin de réduire la charge microbienne, la période d’exposition à l’ozone la plus basse associée au séchage à l’air chaud pendant 15 minutes a été choisie pour évaluer la durée de conservation du pollen d’abeille traité et du froid. stockage (4 °C). La dernière évaluation a été réalisée six semaines après le traitement et, bien que la charge microbienne ait continué à augmenter, elle a été maintenue à un niveau inférieur à celui initialement observé dans le pollen d’abeille frais.
Les résultats obtenus indiquent que le traitement à l’ozone n’a pas eu d’impact négatif sur les polyphénols évalués dans le présent travail, ce qui fait de l’exposition à l’ozone un traitement potentiel pour le pollen d’abeille. L’analyse sensorielle effectuée n’a montré aucune différence entre le pollen d’abeille frais et celui exposé à l’ozone. Cependant, le pollen d’abeille séché à l’air chaud présente un profil sensoriel différent, à l’exception de la couleur, et plus l’exposition à l’air chaud est importante, plus son profil sensoriel change. Ainsi, l’intensité de la végétation/odeur verte pendant 15 minutes de pollen d’abeille séché à l’air chaud est similaire à celle du pollen d’abeille frais et la plupart des attributs texturaux sont conservés. Cependant, l’arôme de torréfaction apparaît après le traitement de séchage à l’air chaud et les autres descripteurs d’arôme (humidité et floral) du pollen d’abeille frais sont perdus. De plus, la persistance est plus courte après le traitement.
Microbial Decontamination of Bee Pollen by Direct Ozone Exposure (Lire en anglais).
Cette recherche a été financée par le Fonds européen de développement régional (FEDER) 2014-2020 de l’Union européenne, par l’intermédiaire de l’Institut national de recherche et de technologie agricole et alimentaire (INIA) d’Espagne, et des projets RTA2017-00058-C04-04. Traduction réalisée par nos soins
