L'Homme a besoin d'énergie au quotidien, cette énergie lui est apportée par l'alimentation. La culture et l'élevage permettent la production de ces aliments, qui sont ensuite transformés et consommés. De nombreuses règles d'hygiène sont à respecter dans la production, la transformation et la consommation de ces aliments.
Des besoins spécifiques à la vie
Les constituants des aliments
Chaque aliment est composé d'un ou plusieurs des constituants suivants :
- Les matières grasses
- Les sucres lents ou rapides
- Les protéines
Chaque jour, il est nécessaire de consommer une certaine quantité de ces constituants afin de couvrir nos besoins, ainsi que des vitamines, des minéraux et 1,5 à 2 litres d'eau.
Matières grasses
Les matières grasses sont des constituants des aliments faisant partie des lipides. Elles apportent de l'énergie et peuvent être stockées par l'organisme.
Le beurre contient beaucoup de matières grasses, environ 60 grammes pour 100 grammes de beurres (soit 60% de son poids).
Les informations nutritionnelles du beurre
Sucres
Les sucres sont les constituants des aliments qui font partie des glucides. Ils apportent de l'énergie qui peut être consommée tout de suite par l'organisme.
- Les sucres rapides ont un goût sucré, ils sont rapidement utilisés par l'organisme mais ne lui donnent pas d'énergie pendant très longtemps.
- Les sucres lents n'ont pas un goût sucré, ils sont utilisés petit à petit par l'organisme donc lui donnent de l'énergie pendant quelques heures.
Les biscottes contiennent beaucoup de glucides : 71 grammes dont 7,8 grammes de sucres rapides pour 100 grammes de biscottes, et 63,2 grammes de sucres lents (donc les sucres représentent 71% de leur poids).
Les constituants des biscottes
Protéines
Les protéines sont les constituants des aliments qui font partie du groupe des protides. Elles sont utilisées pour fabriquer la matière qui constitue les êtres vivants.
Les constituants essentiels du jambon cru sont les protéines, il en contient 21 grammes pour 100 grammes de jambon (soit 21% de son poids).
Les constituants du jambon cru
Mise en évidence des besoins vitaux
L'Homme ne survit que quelques jours sans boire ni manger. En effet, l'apport d'eau et d'aliments est vital pour son organisme. Le corps a besoin d'énergie pour fonctionner. C'est pourquoi il utilise l'énergie des aliments consommés.
La pyramide des aliments ci-dessous présente les besoins vitaux apportés par l'alimentation et l'hydratation.
Les aliments positionnés dans le bas de la pyramide sont ceux que l'on doit consommer en plus grande quantité.
- Ainsi, Il faut consommer beaucoup d'eau et de minéraux (entre 1,5 et 2 L d'eau) pour bien hydrater les cellules et assurer la bonne circulation du sang.
- En revanche, les produits gras sont à consommer en très petite quantité, ils apportent les lipides nécessaires à la fabrication de la membrane des cellules.
- Les produits sucrés tels que les bonbons ou chocolats ne sont pas présents dans la pyramide. En effet, l'apport en sucre doit se faire par une alimentation saine et équilibrée, en consommant par exemple des fruits et des céréales.
Il est important que l'apport énergétique soit égal aux dépenses de l'organisme pour assurer son bon fonctionnement.
Wikimedia Commons
Apport énergétique
L'apport énergétique est la quantité d''énergie apportée par les aliments. Les unités utilisées pour l'énergie sont le kilojoule (kJ) et la kilocalorie (kcal).
Dans l'étiquette suivante d'un paquet de gâteaux, l'apport énergétique est entouré en rouge.
L'équivalence entre Joule (unité "officielle" d'énergie) et Calorie (unité encore utilisée en nutrition, entre autres) est : 1 kcal = 4,18 kJ
Pour assurer la vitalité du corps, il faut que les apports alimentaires soient :
- De qualité, c'est-à-dire variés, pour apporter à l'organisme l'ensemble des nutriments nécessaires à son bon fonctionnement.
- En quantité suffisante pour qu'ils couvrent les dépenses énergétiques quotidiennes.
Les variations des besoins selon l'âge, l'activité et l'environnement
Tout le monde n'a pas les mêmes besoins énergétiques. Les besoins varient selon l'âge et le sexe.
| Adolescents et jeunes adultes | Adultes | Personnes âgées | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 12 ans | 13 - 15 ans | 16 - 19 ans | 20 - 59 ans | > 60 ans | |
| Femme | 9800 kJ | 10 400 kJ | 9 700 kJ | 9000 kJ | 7500 kJ |
| Homme | 10 800 kJ | 12 100 kJ | 12 800 kJ | 11 000 kJ | 9500 kJ |
Les chiffres présentés sont des moyennes. On remarque que les garçons ont un besoin en énergie plus important que les filles. Un adolescent a aussi plus de besoins qu'un adulte, car il est en pleine croissance.
Les besoins varient également selon l'activité.
Dépenses énergétiques en fonction de l'activité physique
Enfin, les besoins varient selon l'environnement. Le corps doit en permanence se maintenir à une température de 37°C, c'est un effort qui lui demande de l'énergie. S'il fait trop froid, le corps est obligé de frissonner en contractant les muscles pour se réchauffer. Et s'il fait trop chaud, il est obligé de transpirer pour se refroidir. Les besoins ne seront donc pas les mêmes selon les pays et les conditions de vie.
Dans les pays chauds, les individus sont obligés de plus s'hydrater que dans les pays froids où ils devront plutôt stocker des graisses pour résister au froid.
L'approvisionnement des organes
L'organisme dépense de l'énergie tout au long de la journée. Même durant le sommeil, il consomme de l'énergie pour maintenir ses fonctions vitales. Il faut donc qu'il ait des apports continus pour y subvenir.
Comme l'être humain fait en général trois repas par jour, le corps stocke l'énergie provenant des aliments sous forme de sucres dans les muscles et le foie, ou de graisses dans les tissus graisseux.
L'énergie est ensuite redistribuée entre chaque repas selon les besoins, à tous les organes, grâce à la circulation sanguine.
C'est pour cela qu'il faut éviter de sauter des repas, car le corps doit avoir suffisamment de réserves pour fonctionner en continu.
Voici un tableau donnant un exemple de dépenses et d'apports énergétiques au cours d'une journée :
Pixabay
Dans cet exemple, les dépenses énergétiques sont de -9180 kJ, et les apports sont de +9200 kJ. On peut donc dire que l'équilibre dépenses/apports énergétiques est respecté.
Origine et transformation des aliments consommés
Les premiers hommes vivaient de cueillette, de pêche et de chasse. Puis avec la sédentarisation, ils se sont progressivement mis à élever et cultiver pour subvenir à leurs besoins.
L'élevage
Élevage
L'élevage consiste à faire grandir et reproduire des animaux pour assurer les besoins alimentaires et économiques de l'Homme.
Il est difficile de déterminer exactement la date des premiers élevages, mais des traces ont été retrouvées en Mésopotamie il y a 9000 ans.
Il existe de nombreuses formes d'élevage :
- L'élevage intensif qui assure une production maximale, à forte densité et avec une rentabilité maximale.
- L'élevage extensif (raisonné) qui assure une production moindre avec une faible densité d'animaux, mais une meilleure qualité.
- L'élevage certifié biologique qui respecte le mode de vie de l'animal et réduit les effets négatifs sur l'environnement.
Depuis les années 1970, l'élevage est devenu de plus en plus intensif afin d'apporter suffisamment de nourriture à une population humaine en constante augmentation.
Un élevage porcin intensif
Ingolfson via Wikimedia Commons
Ces élevages intensifs, certes très productifs, sont peu respectueux de l'animal et de l'environnement. Les animaux sont élevés en forte densité, et sont souvent peu résistants aux variations environnementales et aux maladies.
Les éleveurs doivent donc leur apporter des compléments alimentaires et des médicaments mélangés à la nourriture afin de leur assurer une bonne croissance. Cela nuit à la santé de l'animal, donc à la qualité de la viande et donc indirectement à la santé humaine.
C'est pourquoi la part d'élevage biologique, plus respectueux du bien-être de l'animal et de l'environnement (et donc de l'Homme), augmente ces dernières années.
Un élevage porcin biologique
Comcousin via Wikimedia Commons
La culture
Culture
La culture consiste à faire grandir et reproduire des végétaux pour assurer les besoins alimentaires et économiques de l'Homme.
Les mêmes techniques que l'élevage existent pour les cultures :
- La culture intensive qui assure une production maximale avec une rentabilité maximale et l'utilisation d'engrais.
- La culture extensive (raisonnée) qui ne maximise pas la production et limite l'utilisation des engrais et des pesticides.
- La culture certifiée biologique qui produit sans utiliser d'engrais ni de pesticides, ce qui réduit les effets sur l'environnement.
Comme pour les animaux, depuis le début de l'agriculture, l'Homme a sélectionné des plantes pour obtenir la meilleure production. Là aussi, dans les années 1970, les cultures sont devenues des cultures intensives caractérisées par une seule variété cultivée en forte densité et l'utilisation d'engrais qui augmentent les productions. Les plantes issues de ces cultures sont souvent peu résistantes aux maladies et au manque d'eau ou de nutriments.
Les plantes étant peu résistantes, les agriculteurs doivent apporter beaucoup de pesticides pour les protéger. Or, ces substances chimiques sont nuisibles pour l'environnement, mais aussi pour notre santé.
Ainsi, petit à petit, le mode de culture change pour se diriger vers une culture biologique présentant une plus grande diversité de variété cultivée, des plantes plus résistantes et un apport nul en engrais ou pesticides tout en assurant une production suffisante à nos besoins.
Engrais
Un engrais est un complément nutritif contenant des sels minéraux donné aux plantes pour améliorer leur croissance.
Pesticide
Un pesticide est un produit répandu dans les champs pour tuer tout être vivant nuisible à la culture (principalement des insectes).
Transformer les aliments avec les micro-organismes
Micro-organisme
Un micro-organisme est un être vivant invisible à l'œil nu.
L'Homme a développé de nombreuses techniques pour transformer les aliments qu'il a produits, comme par exemple l'utilisation de micro-organismes comme les levures (production du pain) et les bactéries ( production des yaourts).
Pour fabriquer du pain, on transforme le blé en farine en le broyant. Puis une fois la farine obtenue, on la mélange à de l'eau, du sel et des levures pour former de la pâte à pain. On observe au bout de quelques heures que la pâte gonfle. Cette transformation est due aux levures.
Pixabay
Levure
La levure est un champignon microscopique utilisé dans la fabrication du pain.
Limiter la prolifération des microbes
Les micro-organismes pathogènes
Les levures sont des micro-organismes utiles à l'Homme pour transformer les aliments. En revanche, il existe d'autres micro-organismes qui dégradent les aliments et peuvent être pathogènes pour l'Homme.
Pathogène
Un pathogène est un micro-organisme nocif pour l'être vivant infecté pouvant entraîner des maladies, voire la mort de l'individu.
Les micro-organismes pathogènes pour l'Homme sont notamment des champignons et des bactéries.
Moisissure (champignon) sur un potiron
Thomas Bresson via Wikimedia Commons
On connaît les conditions de développement des micro-organismes en fonction de quelques paramètres physico-chimiques :
Les techniques de conservation
L'Homme utilise ces paramètres physico-chimiques pour empêcher le développement des micro-organismes ou les détruire, et ainsi mieux conserver les aliments.
La pasteurisation
La pasteurisation est un procédé qui consiste à chauffer des aliments à une température entre 62 et 88°C pendant quelques secondes, assez chaud pour tuer les micro-organismes et pas trop pour ne pas dégrader les aliments. On estime que la pasteurisation divise par 100 000 le nombre de micro-organismes présents.
Le lait peut être pasteurisé : on le chauffe pendant 15 secondes à 72°C, puis on le refroidit rapidement. Il doit ensuite être conservé au réfrigérateur, à 4°C, pour limiter le développement d'éventuels micro-organismes qui auraient résisté.
C'est Louis Pasteur qui a inventé la pasteurisation en 1865.
Stérilisation
La stérilisation est une technique qui consiste à détruire l'ensemble des micro-organismes présents en chauffant entre 100 et 180°C.
Le lait dit UHT (Ultra Haute Température) est stérilisé : on le chauffe à 140°C pendant quelques secondes. Cela tue la totalité des micro-organismes, le lait peut alors être conservé pendant 90 jours.
Si l'on chauffe plus fort ou plus longtemps, on stérilise les aliments mais on perd un peu de leurs qualités nutritives.
Enfin, l'Homme ajoute souvent dans les aliments des produits chimiques appelés conservateurs. On les retrouve sous le nom de E200 à E297 sur l'étiquette des ingrédients.
Leur but est de limiter le développement des micro-organismes pour pouvoir conserver les aliments encore plus longtemps. Néanmoins, certains d'entre eux sont suspectés d'avoir des effets nocifs sur le corps.
L'hygiène et la santé
Enfin, certaines règles sont essentielles à respecter pour préserver la santé :
- Il est important de bien se laver les mains régulièrement et au savon.
- On lave également les ustensiles de cuisine pour ne pas déposer de micro-organismes sur les aliments.
- De la même manière, un produit liquide sera consommable bien moins longtemps s'il est bu directement à la bouteille. En effet, des micro-organismes présents dans notre bouche vont entrer dans le produit et se développeront par la suite.
- Enfin, il est important de bien cuire les aliments puisqu'une température supérieure à 70°C élimine presque la totalité des micro-organismes.