PANORAMA DES PROCEDES DE DESTRUCTION DES BACTERIES EN INDUSTRIE Intérêts - Limites - Avenir 3 ème Journées Steak Expert 3 ème Journées Steak Expert 24/25

PANORAMA DES PROCEDES DE PANORAMA DES PROCEDES DE DESTRUCTION DES BACTERIES EN DESTRUCTION DES BACTERIES EN

INDUSTRIEINDUSTRIEIntérêts - Limites - AvenirIntérêts - Limites - Avenir

33èmeème Journées Steak Expert Journées Steak Expert24/25 juin 200924/25 juin 2009

Marina RIVOLLIER Marina RIVOLLIER ADIV - Chargée d’études ADIV - Chargée d’études Pôle Hygiène & Sécurité des AlimentsPôle Hygiène & Sécurité des [email protected]

CONTEXTE:CONTEXTE: Importants efforts en R&DImportants efforts en R&D Mise au point de technologies de décontamination alternatives aux désinfections Mise au point de technologies de décontamination alternatives aux désinfections

chimiqueschimiques Limiter aux procédés physiques non thermiquesLimiter aux procédés physiques non thermiques

PLAN:PLAN: 2 grandes parties 2 grandes parties

Partie 1: Technologies de purification de l’environnement (pas en contact direct avec l’aliment): Traitements de l’air, de l’eau/liquides, des surfaces de travail

Partie 2: Technologies de décontamination destinées à traiter l’aliment Réduire la flore endogène indésirable Améliorer la conservation des produits

Distinction entre ces parties pas toujours très nette

2Journées Steak Expert - 24 juin 2009

PARTIE 1PARTIE 1

L’ozoneL’ozone

Les UVLes UV

La technologie PHILa technologie PHI

La photocatalyseLa photocatalyse

Le plasma froidLe plasma froid

Journées Steak Expert - 24 juin 2009 3

À base d’UV

POINTS/INTERETS COMMUNSPOINTS/INTERETS COMMUNS

Applications:Traitement de l’eau, des liquides (saumures)Traitement des surfaces de travailPurification de l’air (séchoirs/étuves salaisons)Odeurs

Propriétés techniques:Fort pouvoir désinfectant sur les bactéries, levures et moisissuresGénéré sur place, pas de stockage (produits chimiques…) ou de transport nécessaire, d'où

une sécurité accrueSystèmes fiables, simples d’installation & d’utilisation fonctionnelMaintenance limitéeÉconomie d’énergie


OZONE (O3) OZONE (O3) 1/31/3

DéfinitionDéfinitionOxydant puissant qui détruit les bactéries, virus, odeursCycle de vie court avec temps de ½ vie d'une 1/2 heure la moitié de l'ozone résiduel

contenu dans une pièce est dégradé au bout de ce temps puis la dégradation se poursuit progressivement

PrincipePrincipeGénéré sur site grâce à un générateur d'ozone2 principaux principes de génération d'ozone

les lumières UV les décharges corona (plus courante): O3 produit à partir d’O2 rupture de la molécule stable d‘O2 par décharge électrique et formation de 2 radicaux d’O combinaison O + O2 O3



Applications en IAA:Applications en IAA: « L’ozone est utilisé pour désactiver les microflores contaminantes sur la viande, la volaille, le poisson, les F&L et les aliments secs

pendant la conservation et le transport. (EUFIC) »


Modèle générateur portatif (500m3/h)


Intérêts:Intérêts: Instable: formation d’O2 après utilisation sans laisser de produits dérivésLarge gamme d’action incluant parasites et virusConcentrations relativement faibles et des périodes de contact courtes

LimitesLimitesEfficacité de l’ozone dépendante de facteurs comme le temps d’exposition, la T°C, le

volume… action germicide ?Oxydation de certains ingrédients avec généralement une décoloration et une détérioration

du goût de l’alimentOdeur désagréable (moyen de détection)Controversé d’un point de vue sécurité sanitairePrésence humaine interdite lors du fonctionnement du procédéEffets nocifs: mal de tête, mal de gorge, irritation du nez ou des yeux (personnel réfractaire!)


ULTRAVIOLET ULTRAVIOLET 1/21/2

PrincipePrincipeUV = onde électromagnétique émis par une lampe à une longueur d’onde permettant

d’endommager l’ADN des bactéries et donc la viabilitéUV-C (254 nm)

Applications en IAA:Applications en IAA:Armoires UV (complément couteaux – découpe/transfo)Laboratoires (hottes)


ULTRAVIOLET ULTRAVIOLET 2/22/2

Intérêts:Intérêts: Cf introduction Faible coût d’investissement

Limites:Limites: Non visible à l'œil nu Spectre d’action moins large (spores) Humidité Encrassement des lampes (maintenance)


TECHNOLOGIE PHI TECHNOLOGIE PHI 1/21/2(Oxydation par PhotoHydroIonisation)(Oxydation par PhotoHydroIonisation)

Développée par société américaine RGFDéveloppée par société américaine RGFLeader mondial de technologie environnementale

(FDA/USDA)Aria Fresca: seul distributeur en France

Principe:Principe:Rayonnement lumineux haute densité UVXAprès passage grille:

Production d’agents d’oxydation qui repassent à l’état d’O2 ou d’H2 après purification

Puissant destructeur incluant fumées (COV)


TECHNOLOGIE PHI TECHNOLOGIE PHI 2/22/2

Applications:Applications:Secteur fromager/céréalierSecteur carné (étude en cours)

Intérêts:Intérêts:Non sélectif (ne se limite pas à décontaminer l’air qui passe au travers de la grille)Action + rapide que l’ozone

Limites:Limites:Manque de recul en France


PHOTOCATALYSE PHOTOCATALYSE 1/21/2

RIA février 2009 / Traitement d’air « des équipements économiques et nomades »RIA février 2009 / Traitement d’air « des équipements économiques et nomades » Fournisseur Photoclean QuartzFournisseur Photoclean Quartz

Principe de purification d’air:Principe de purification d’air:UV-C + catalyseur semi-conducteur (recouvert d’oxyde de Titane)

Radicaux extrêmement réactifs et oxydants (OH°) Destruction des composés organiques adsorbés à la surface du catalyseur

Transformation en O2, CO2 et H2O

Pas de composés oxydant libérés dans l’atmosphère - seul air dans le module traité (c/ PHI)


Humidité de l’air

PHOTOCATALYSE PHOTOCATALYSE 2/22/2

Actions complémentaires sur Actions complémentaires sur spores, COVspores, COV, …., ….

Seul ou combiné avec la filtrationSeul ou combiné avec la filtration En plein essor dans les IAAEn plein essor dans les IAA Limites?Limites?


PLASMA FROIDPLASMA FROID

Définition et Principe: (RIA)Définition et Principe: (RIA)Milieux ionisésFluide très conducteur dans l'enceinte du réacteur – dirigé à la

surface du substratPlasmas "froids " : T°C du gaz reste voisine de la T°C ambiante≠ réactions de surface dont la destruction bactérienne de l’air de

manière irréversible (champignons, bactéries, spores et virus) ainsi que les odeurs et polluants de l’air

Méthode employée de + en + dans les milieux hospitaliersDéveloppement croissant dans les IAA technologie potentielle

(secteur carné ?)

Limite :Limite :Coût ?Coût ?

14 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

PARTIE 2PARTIE 2

Lumière pulséeLumière pulsée

La haute pressionLa haute pression


•Entrent dans le champ d’application du Règlement 258/97 (Novel Foods)Obtention d’1 autorisation d’utilisation pour traiter des alimentsDossier à déposer auprès de l’AFSSA

(6 mois instruction)

LUMIERE PULSEELUMIERE PULSEE Principe:Principe:

Système ferméProduction de flashs blancs intenses et brefs générés par des lampes au xénon (gaz inerte) Ionisation du gaz à l'intérieur de la lampe par application d’une très haute tension aux

bornes de la lampe (3.000 Volts)Libération λ entre 180 à 1100 nm (21% UV, 49% visible, 30% IR)

Combinaison d’effets photothermiques et d’action des UV Exploitation de l’efficacité germicide des UV le flash lumineux: ≠ de T°C brutale entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule

Applications:Applications:Décontamination emballagesSurfaces d’alimentsTraitements des liquides


LUMIERE PULSEELUMIERE PULSEE

Intérêts:Intérêts:Décontamination instantanée à froid et par voie sècheÉcologique car pas d'effluents, d'eau ou chimie requiseFaibles coûts de fonctionnement (Watts)Sécurité de la DLC des produits Intégration sur des lignes de production existantesLarge spectre d’inactivation de bactéries

spores généralement inactivés (pas toujours le cas) E.coli O157, Listeria (MacGregor et al (1998)), Bacillus, Staphylococcus aureus, Salmonelle (Gomez-Lopez et al (2005)), Pseudomonas (2 log – filet de poulet)

Limites:Limites:Nécessité de surfaces très planes

couplage à une autre technologie (ultrasons)Effet surtout à 95% du aux UV


HAUTE PRESSIONHAUTE PRESSION

Principe d’action sur la microflore endogène:Principe d’action sur la microflore endogène:Technique alternative à la pasteurisationChargement des aliments préalablement conditionnés dans un emballage déformable sur

un plateau plateau dans chambre fermée hermétiquement très fortes pressions (100 à 1000 MPa) « basse » T°C (-20°C à +80°C) temps prédéfini (ex: 3 min)

Modification des membranes cellulaires des micro-organismes --> mortalité

Sensibilité des micro-organismes aux hautes pressions variable: Virus/Bactéries/Levures/Moisissures: destruction à basse T°C pour des pressions jusqu'à

600 MPa. Bactéries G- plus sensibles: Entérobactéries (Salmonelle), Pseudomonas Spores bactériennes pas d’effet car temps trop court

18 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

HAUTE PRESSIONHAUTE PRESSION

Applications en IAA:Applications en IAA:Produits liquides: jus de fruits, lait (autorisation en France)Produits semi-liquides: compotes, gelées, sauces, guacamole (US)Produits solides: huîtres, crustacés, saumons, jambon tranché préemballé (Espagne)

Intérêts:Intérêts:Aucun effet nuisible en matière d'innocuité ou sur le plan nutritionnel ni sur l'emballage utilisé

car pression uniforme sur l'aliment et l'emballageAugmentation de la durée de conservation des alimentsPlus proche des produits frais

Limites:Limites:Pas d’effet sur les spores Processus de batch (semi-continus en développement)Applications restreintes en IAA car

coût élevé/difficulté d’intégration dans 1 ligne en continu/risque de modification texture 19 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

CONCLUSION CONCLUSION 1/21/2

Choix d’une technologie de décontamination:Choix d’une technologie de décontamination: Finalité recherchéeFinalité recherchéeTaille, volume, humidité et flux d’air des zones à traiterTaille, volume, humidité et flux d’air des zones à traiterBudget allouéBudget alloué

Les équipements pour le traitement de l’air environnant proposés présentent Les équipements pour le traitement de l’air environnant proposés présentent généralement:généralement:Un effet bactéricide et/ou bactériostatique puissantUn bon positionnement environnemental (limite produits dérivés et nocifs)Consommation énergétique modéréePossibilité d’être transportables et faciles d’utilisationMaintenance du matériel peu contraignante

Possibilité de combiner plusieurs procédés (UV + ozone)Possibilité de combiner plusieurs procédés (UV + ozone)

Technologies à valider sur Technologies à valider sur E.coliE.coli O157:H7 (1 étude haute pression) O157:H7 (1 étude haute pression) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 20

CONCLUSION CONCLUSION 2/22/2

Pour préserver aliments (produits sains), procédés biologiques : la biopréservationPour préserver aliments (produits sains), procédés biologiques : la biopréservation1 des voies de protection naturelle en plein essor

Ajouter des microorganismes (bactéries lactiques) ou agents naturels (chitosane) pour Limiter le développement de la flore indésirable Préserver la qualité nutritionnelle et sensorielle des produits carnés

Programme européen PROSAFEBEEF Tests de cocktails de bactéries lactiques sélectionnées dans des matrices de viande

hachée pour limiter le développement de 3 germes cibles: E.coli O157, Salmonelle et Brochothrix.

Montage RMT « FLOREPRO » Réseau national: experts dans les filières agroalimentaires Validé par CA de l’ACTIA + transfert au Ministère Agriculture (réponse pour septembre)


MERCI DE VOTRE ATTENTIONMERCI DE VOTRE ATTENTION

QUESTIONS QUESTIONS ?? Journées Steak Expert - 24 juin 2009 22

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