EPREUVE N 2 DU PREMIER GROUPE (Coefficient : 5 - Durée : 3 heures) Epreuve scientifique Matériel autorisé : calculatrice Rappel : Au cours de l épreuve, la calculatrice est autorisée pour réaliser des opérations de calculs, ou bien élaborer une programmation, à partir des données fournies par le sujet. Tout autre usage est interdit. La partie microbiologie et la partie physique industrielle doivent impérativement être traitées sur des copies séparées LE SAUCISSON SEC Ce sujet ne nécessite aucune connaissance particulière en technologie des produits carnés et peut être traité par l ensemble des candidats. PARTIE MICROBIOLOGIE (10 points) Au cours de la fabrication du saucisson sec (voir document n 1) se déroule une fermentation homolactique associée à la présence naturelle de lactobacilles. On introduit dans la mêlée des bactéries de la famille des Micrococcaceae ( staphylocoques non pathogènes) pour la production de molécules aromatiques. Un apport de flore de surface ( mélange de levures, moisissures et microcoques) intervient après la mise en boyau. Le document n 2, fait l inventaire des principales flores bactériennes évoluant dans le saucisson sec au cours du temps. 1. Justifier le choix des flores retenues dans ce bilan par rapport à leurs incidences sur la qualité du produit. 2. Analyser et commenter l évolution de Lactobacillus du graphe A, au cours du temps en précisant ses principales étapes. 3. Le graphe A fait état de l évolution de deux paramètres physico-chimiques du saucisson sec. 3-1 : Commenter et expliquer cette évolution. 3-2 : Justifier le choix de ces paramètres par rapport à leur action sur les microorganismes. 3-3 : Comparer l évolution des deux paramètres sur les graphes A et B. Justifier les différences observées. 3-4 : Comparer et commenter l évolution des flores sur les graphes A et B. 4. La dégradation des glucides (glucose) du saucisson par les lactobacilles se déroule en deux étapes. Nommer et écrire l équation bilan de chacune de ces deux étapes. 5. Les autres composés organiques du saucisson sont l objet de dégradation hydrolytique grâce à la présence de microorganismes contenus dans le produit, ce qui conduit à la libération de composés primaires point de départ de la synthèse de composés aromatiques. 1/7
5-1 : Nommer et écrire l équation bilan qui conduit à l hydrolyse d une protéine. 5-2 : Nommer et écrire l équation bilan qui conduit à l hydrolyse d un lipide.. 5-3 : Nommer les molécules biologiques synthétisées par les cellules qui permettent à température ordinaire la réalisation de ces hydrolyses. 5-4 : Pourquoi les microorganismes de la flore de surface sont-ils intéressants dans l évolution du saucisson. Barème : Questions 1 2 3 4 5 Points 2 1,5 3 1,5 2 2/7
PARTIE PHYSIQUE INDUSTRIELLE (10 points) DESHYDRATATION DU SAUCISSON Le saucisson sec est une préparation de charcuterie crue, fermentée et séchée. Des différentes étapes de sa fabrication, seule celle de la déshydratation sera abordée dans cette partie. La déshydratation du saucisson se déroule dans une atmosphère contrôlée où la ventilation, l hygrométrie et la température sont régulées. Le schéma de principe du séchoir est représenté ci-dessous. 4 3 Ventilateur Ventilateur Enceinte de séchage Batterie de chauffe 1 2 Schéma de principe du séchoir L entreprise traite 62 500 saucissons. Ces saucissons ont une masse moyenne 320 g avant le séchage. Ils sèchent pendant 21 jours et perdent pendant cette période 20% de leur masse initiale. La ventilation, homogène dans toute l enceinte, fonctionne 12 heures par jour. Pendant le séchage, le volume d air renouvelé est égal à 30 fois celui de l enceinte (taux de brassage = 30). L air aspiré (repère 1) est à la température de 9 C et possède une hygrométrie (humidité relative) de 75%. Il passe sur une batterie chaude ce qui lui permet d avoir à l entrée de l enceinte (repère 2) une température de 18 C. Il ressort de celle-ci à (repère 3) une température de 13 C. Nota : Considérer que l évolution de l air dans l enceinte de séchage est isenthalpique. 1. Tracer sur le diagramme psychrométrique de l annexe N 1 (à rendre avec la copie), l évolution de l air entre l entrée (1) et la sortie (3) du séchoir. (1,25 point) 3/7
2. Déterminer graphiquement, la teneur en eau et le volume spécifique de l air aux points 1, 2 et 3. (1,75 point) 3. Calculer la quantité d eau à éliminer des saucissons. (1 point) 4. Calculer le débit horaire d air aspiré. (3 points) 5. Calculer le volume de l enceinte de séchage. (0,75 point) 6. Calculer la puissance théorique de la batterie chaude permettant de réchauffer l air introduit. (1,25 point) 7. Pour cette question, on considèrera que : - la puissance de chauffe est égale à 2 kw ; - la puissance consommée par les ventilateurs est estimée à 3kW ; - le prix du kwh est de 0,08. Calculer le coût du kilogramme d eau évaporée. (1 point) 4/7
MINISTERE DE L AGRICULTURE B E C D EXAMEN : N ne rien inscrire Nom : Spécialité ou Option : (EN MAJUSCULES) Prénoms : EPREUVE : Date de naissance : 19 Centre d épreuve : Date : SESSION 2004 France Métropolitaine (à compléter et à rendre avec la copie) ANNEXE N 1 N ne rien inscrire 5/7
DOCUMENT N 1 Schéma simplifié de fabrication du saucisson sec Hachage du maigre Hachage du gras Mélange Addition Levains et additifs Mise en boyau Ensemencement flore de surface Etuvage Séchage Conditionnement 6/7
DOCUMENT N 2 Graphe A Graphe B Evolution des flores microbiennes dans un saucisson avec adjonction de 0,3% de glucose (graphe A) et 0,7% de glucose (graphe B) 7/7