Optimisation de la formulation et du procédé pour atteindre une durée de vie : Bacillus cereus pour un nouveau produit

Catherine DENIS ADRIA Normandie

Dominique THUAULT ADRIA Développement

danger microbiologique pour les produits frais pasteurisés conservés au froid positif

- germe pathogène ubiquitaire : végétaux, riz, épices, produits laitiers….

- spores thermorésistantes

- aéro – anaérobie facultatif

- certaines souches psychrotrophes

Bacillus cereus

Epidémiologie

Bacillus cereus

Nombre de foyers de Tiac, de cas,

et de décès selon l’agent étiologique

confirmé ou suspecté

entre 1996 et 2005 : 3,5 % des foyers

confirmés & 5,3 % des cas ; 9,5 % des

foyers suspectés & 11,4 % des cas - Source BEH, 26 décembre 2006

entre 2006 et 2008 : 4,5 % des foyers

confirmés & 7,5 % des cas ; 14,9 % des

foyers suspectés & 15,8 % des cas - Source BEH, 27 juillet 2010

Contexte règlementaire

Règlement (CE) 2073 / 2005 et (CE) 1441/2007

• B. cereus : avis concernant les aliments déshydratés (préparation en poudre pour nourrissons et diététiques) : M=500 UFC/g

Critères pris en compte dans certains GBPH

• ex produits traiteurs, seuil 1000 UFC/g à durée de vie

Guide des alertes : seuil de 1000 ufc/g (préparation en poudre pour nourrissons et diététiques) ; 100 000 ufc/g pour les autres aliments

pH minimum de croissance 4,1

aw minimum de croissance 0,92

Températures de croissance 4-5°C à 50°C selon le groupe

génétique

Source Afssa fiche de danger microbiologique Bacillus cereus sept 2009

Conditions de croissance

Réincorporation d’ingrédients (amidon,…) ou de poudres contaminées dans les produits alimentaires : risque de germination et de croissance

Zone de non croissance ingrédients

Zone de croissance produits élaborés

Formes végétatives sensibles à la cuisson

Formes sporulées résistantes à la pasteurisation

D90°C varie de 1,7 min (souches les plus psychrotrophes) à 90 min (souches thermotolérantes)

Destruction thermique

Source Afssa fiche de danger microbiologique Bacillus cereus sept 2009

Détermination de la DVM d’un produit nouveau (produit pasteurisé) - prise en compte du danger Bacillus cereus

Quel est l’impact du traitement thermique ?

Quelles sont les possibilités de croissance des spores résiduelles après cuisson au cours de la conservation du produit au froid positif ?

Comment optimiser le procédé et la formulation pour sécuriser le produit ?

Impact du traitement thermique

Les paramètres de thermo-résistance des

microorganismes proposés sont pré - enregistrés dans le

logiciel.

les paramètres de thermo - résistance à saisir.

D temps de réduction décimale

Zt écart de température permettant de diviser ou multiplier D par 10

Flèche haut du clavier pour retour en arrière

Choisir le microorganisme sur lequel vous souhaitez simuler la

destruction thermique

Informations sur les contaminations initiales, et

réduction souhaitée

(indicatif)

Possibilité d’enregistrer une

cinétique thermique

(enregistrement à cœur du produit)

pH de l’aliment 6.5

aw de l’aliment 0.98

Distribution du nombre de réduction décimale, d’après la distribution de VS

5 réductions décimales étaient visées. Ce traitement thermique permet

d’atteindre cet objectif

Applications

Comparaison de l’efficacité de 2 barèmes thermiques

2 souches de Bacillus cereus Sym’Previus

SOUCHE A SOUCHE B

Tra

item

ent

1

Tra

item

ent

2

16 Réductions décimales

9 Réductions décimales

6 Réductions décimales

2.5 Réductions décimales

Aspect sécuritaire: souche B à considérer

Détermination de la DVM d’un produit nouveau (produit pasteurisé) - prise en compte du danger Bacillus cereus

Quel est l’impact du traitement thermique ?

Quelles sont les possibilités de croissance des spores résiduelles après cuisson au cours de la conservation du produit au froid positif ?

Comment optimiser le procédé et la formulation pour sécuriser le produit ?

Impact du traitement thermique et de la conservation sur le niveau de B. cereus à durée de vie

(duré de vie souhaitée 35 jours à + 4°C)

Utilisation du module probabiliste Sym’Previus

• Espèce B.cereus

• Prévalence avant traitement thermique : 10 UFC/g (d’après données d’autocontrôles sur les matières premières et ingrédients)

• µopt issu d’un test de croissance sur l’aliment

• Phase de latence liée à la germination des spores résiduelles = 0

Souche B

10 UFC/g avant traitement thermique

Nombre de réduction décimales

% d’unité de vente (125 g) contaminées

Seuil de 1000 UFC/g atteint à 8°C après :

% d’unité de vente (125 g) > 1000 UFC/g à J35

Traitement 1

6 0.45 % 0.28 %

Traitement 2 2.5

Traitement 1

25 jours

Souche B

10 UFC/g avant traitement thermique

Nombre de réduction décimales

% d’unité de vente (125 g) contaminées

Seuil de 1000 UFC/g atteint à 8°C après :

% d’unité de vente (125 g) > 1000 UFC/g à J35

Traitement 1

6 0.45 % 0.28 %

Traitement 2 2.5 80 % 54 %

Traitement 1

25 jours

20 jours

Traitement 2

Détermination de la DVM d’un produit nouveau (produit pasteurisé) - prise en compte du danger Bacillus cereus

Quel est l’impact du traitement thermique ?

Quelles sont les possibilités de croissance des spores résiduelles après cuisson au cours de la conservation du produit au froid positif ?

Comment optimiser le procédé et la formulation pour sécuriser le produit ?

Impact de la formulation

Modification des caractéristiques physico-chimiques du produit fini :

- pH 6,2 au lieu de pH 6,5 - aw 0,975 au lieu de 0,98

pH 6,5 / aw 0,98 pH 6,2 / aw 0,975

Diminution du pourcentage de sachets dépassant la limite de 1000 ufc/g à durée de vie

Trouver un compromis entre traitement thermique (niveau de contamination après pasteurisation) et formulation du produit (croissance dans l’aliment)

Conclusion (1)

Impact du procédé sur la contamination en sortie de fabrication

•Très grande variabilité biologique / thermorésistance des souches de Bacillus cereus

•Barème thermique n°2 insuffisant

Impact du procédé sur le niveau de contamination à durée de vie

•Pourcentage d’unités de vente dépassant un seuil microbiologique fixé à durée de vie

Impact de la formulation

• Légère diminution du pH et de l’aw permet de limiter les risques de dépassement du seuil de 1000 ufc/g à durée de vie

Conclusion (2)

Une approche par microbiologie prévisionnelle permet de :

•optimiser le barème thermique

•optimiser la formulation

•définir des CCP

….à confronter avec aspects organoleptiques, énergétiques ….

…à valider par mesures et observations terrain & plans d’auto-contrôles microbiologiques