3
Objectifs Maîtriser les opérations de Nettoyage
Désinfection et Rinçage dans l’industrie de la levure boulangère
Réduire les risques de contamination des produits finis
Améliorer la qualité hygiénique des produits fabriqués
Améliorer l’image de marque de Lesaffre Maroc
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Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
5
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
6
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)
I- Introduction générale
I.1- Nécessité de l’opération NDR
I.2- But de chaque étape
7
Microbes et produits alimentaires Différents types de microbes : virus, bactéries, levures et moisissures (champignons microscopiques), parasites (protozoaires).
I- Introduction générale
I.1- Nécessité de l’opération NDR
8
Catégories de flores microbiennes des aliments:
- Flore spécifique (flore normale ou utile)
- Flore de contamination (indésirable):. Danger sanitaire et/ou. Cause d’altération biochimique et/ou. Indice de contamination fécale
I- Introduction générale
I.1- Nécessité de l’opération NDR
9
Nécessité de lutter contre les microbes indésirables pour:
- protéger la santé du consommateur ;- éviter l’altération des aliments ;- prouver que l’on a appliqué les bonnes pratiques d’hygiène.
I- Introduction générale
I.1- Nécessité de l’opération NDR
10
I- Introduction générale
I.1- Nécessité de l’opération NDR Stratégie :
Lutte préventive :. Minimiser les contaminations ;. Minimiser les risques de développement microbien dans les aliments.Lutte curative :
. Destruction des micro-organismes présents dans les aliments (chaleur, radiations, agents chimiques autorisés).
11
•NDR : moyen de lutte préventive contre la contamination des aliments; concerne tout ce qui peut entrer en contact avec les aliments :
. directement : machines, conduites, ustensiles, outils, surfaces de travail, eaux de process, etc. ;
. indirectement : locaux, eaux de lavage ou de rinçage, etc.
I- Introduction générale
I.1- Nécessité de l’opération NDR
12
I- Introduction générale
I.2- But de chaque étape Succession des actions (schéma général):
Enlèvement des grosses saletés Enlèvement des souillures à l’aide de
produits nettoyants (1 phase ou plus) Rinçage intermédiaire: enlever
souillures & produit(s) nettoyant(s) Application de désinfectant(s) Rinçage final
13
I- Introduction générale
I.2- But de chaque étape
Nettoyage: enlèvement des saletés:
- visibles: souillures ou salissures
- invisibles: substances indésirables en solution ou finement dispersées (en émulsion ou en suspension)
surface nettoyée: surface physiquement propre
14
I- Introduction générale
I.2- But de chaque étape
Désinfection: destruction des microbes se trouvant à la surface d’un matériau (machines, conduites, sols, murs, etc.) ou dans un milieu donné (eau, air, etc.)
surface désinfectée: surface microbiologiquement propre
15
I- Introduction générale
I.2- But de chaque étape
Rinçage: enlèvement des produits chimiques restants après nettoyage ou après désinfection pour éviter leurs effets indésirables
surface rincée: surface chimiquement propre
16
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale
II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
17
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)
II- Le Nettoyage
II.1- La souillure II.2- La détergence II.3- Caractéristiques de l’agent
nettoyant idéal II.4- Principaux agents nettoyants II.5- Choix de l’agent nettoyant en
fonction de la nature des souillures
18
II- Le nettoyageII.1- La souillure
Les Souillures sont généralement composées de constituants de la matière traitée et (très souvent) de microorganismes
On distingue:- Souillures liquides- Souillures solides non poreuses- Souillures solides poreuses
19
II- Le nettoyageII.1- La souillure
Encrassement des surfaces dans les IAA: Adhésion de molécules simples (sucres,
sels, lipides, etc.) Adsorption de macromolécules (ex.
protéines) à l’interface solide-liquide: film conditionnant
Adsorption de microorganismes: formation d’un biofilm
II- Le nettoyageII.1- La souillure
Remarque: - Nettoyage de plus en plus difficile à
mesure que l’encrassement évolue- Biofilm: souillure particulièrement
difficile
22
II- Le nettoyageII.1- La souillure
Naissance et vie d’un biofilmo Conditionnement de la surfaceo Adhésion des microorganismes
(d’abord réversible, puis irréversible)o Colonisation de la surface
(multiplication cellulaire)o Maintenance et évolution du biofilm
23
II- Le nettoyage
II.1- La souillure
Une souillure peut être source de contamination:
- Accrochée: abri pour ses microbes et pour d’autres
- Disloquée: dispersion possible des microbes dans l’aliment
24
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Définition Mécanisme de la détergence Mécanisme d’élimination de la souillure Paramètres d’efficacité
25
II- Le nettoyageII.2- La détergenceDéfinition
Détergence: processus selon lequel les salissures sont détachées de leur substrat et mises en solution ou en dispersion
La détergence est la résultante de plusieurs réactions chimiques et de phénomènes physicochimiques aux interfaces support/souillure/détergent
26
II- Le nettoyageII.2- La détergenceMécanisme
Mouillage Déplacement de la souillure Maintien de la souillure à l’écart de la
surface (antiredéposition)
27
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Mouillage: la solution détergente doit entrer en contact avec la souillure et établir avec elle une force d’adhésion plus grande que celle existant entre souillure et surface
Équilibre d’une goutte à la surface d’un solide
plan
L’angle α indique le pouvoir mouillant du liquide par rapport au support solide
α
28
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Mouillage (suite)
Les agents dits mouillants (ou agents de surface) améliorent le pouvoir mouillant des solutions
Eau + agent mouillantEau
α1 α2
α1 > α2
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Le mouillage des surfaces solides par les liquides dépend de γl (tension superficielle du liquide) et de γc (tension superficielle critique du solide)
γc : la tension superficielle que devrait avoir un liquide pour
mouiller parfaitement le solide (α = 0)
Règle: lorsque γl > γc le liquide ne mouille pas le solide
46
18
40
10
0
60
Fibres textiles
177: Verre
Cuirs
22 Acides grasPTF chaînes couchées (CF2)n
26: Apprêt paraffine
24: Apprêt silicone
γlγc
72
58
53
454338
3229: eau + tensioactif
26
20
10
475: Mercure
Eau
Jus de cassisEau de pluie
Vin, encre
LaitCafé soluble
Huile d’olive
Essencen- heptane
Hydrocarbure perfluoré
γc : tensions superficiellescritiques des solides
γl : tensions superficiellesdes liquides
Apprêt fluorocarboné R-(CF2)n-CH3
31
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Déplacement de la souillure: le détergent entoure la souillure et la détache jusqu’à ce qu’elle n’adhère plus au support
Support/souillure + Détergent
Supp./déterg. + Souil./Déterg.
32
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Antiredéposition
Due à plusieurs phénomènes, notamment:
Réactions chimiques Phénomènes physicochimiques
33
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Réactions chimiques
. solubilisation (ex.: souillures calciques solubilisées par les acides forts);
. saponification (ex.: graisses saponifiées par les bases fortes; formation de savons);
34
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Phénomènes physicochimiques : . Action des agents dispersants: évitent
la formation d’agrégats ou d’agglomérats et la sédimentation
. Action des solvants lipophiles qui seront émulsionnés dans le bain et faciliteront le passage des souillures en émulsion
35
II- Le nettoyageII.2- La détergence
Phénomènes physicochimiques (suite):
. Émulsification par action conjuguée des agents tensioactifs ajoutés et des savons formés.
L’émulsion peut évoluer
36
émulsion
Mûrissement d’Oswald
crémage
sédimentation
floculation
coalescence évolution d’une
émulsion
37
II- Le nettoyageII.2- La détergenceMécanismes d’élimination de la souillure
Solubilisation Émulsification Miscellisation Arrachage par
action mécanique:
micelles: agrégats compacts de molécules de l’agent de
surface présentant une partie hydrophile en contact
avec la solution aqueuse et une partie hydrophobe
au centre; s’adsorbent sur les souillures et les
répartissent en gouttelettes qu’elles emprisonnent
énergie cinétique de la solution détergente en circulation (agitation)
dans l’appareil encrasséou pression du jet d’eau
ou brossage
38
II- Le nettoyageII.2- La détergenceParamètres d’efficacité
Température: activation du nettoyage et destruction des microorganismes
L’hydrodynamisme des systèmes (fonction de la géométrie des installations et du débit des solutions)
Nature des matériaux du support Composition de la solution détergente
39
II- Le nettoyageII.3- Caractéristiques de l’agent nettoyant idéal
o Solubilité rapide et complète dans l’eauo Capacité d’arracher aisément les
souillures o Bonne mouillabilité des surfaceso Capacité d’assurer bonne dispersion et
mise en suspension des résidus solides (protéiques par exemple)
o Capacité d’émulsifier les graisses
40
II- Le nettoyageII.3- Caractéristiques de l’agent nettoyant idéal
o Capacité de piéger le Ca (eau dure)o Action anti-mousse (cas du NEP)o Faible pouvoir corrosifo Rinçabilité aisée et complèteo Faible coûto Toxicité minimale
41
L’eau Les détergents alcalins Les détergents acides Les agents mouillants (tensio-actifs) Les agents séquestrants
II- Le nettoyage
II.4- Principaux agents nettoyants
42
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyants
L’eau• Agent nettoyant; son efficacité est améliorée par:
- la pression: 75 à 150 kg/cm2
- la chaleur- l’action mécanique• Solvant pour les agents nettoyants• Solvant pour les agents désinfectants• Solvant pour les agents mouillants Doit être traitée si nécessaire (exemple:
adoucissement)
43
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyants
Les détergents alcalins Bases fortes (ex.: soude caustique): les plus efficaces, les moins chères, mais les plus corrosives;
Bases faibles (carbonates, phosphates, borates, silicates, etc.): moins efficaces, moins corrosives & moins irritantes;
Valeur détergente = Alcalinité active
44
Caractéristiques des détergents alcalins
Nom du produit Formule chimique pH* Alcalinité totale**
Alcalinité active**
Soude caustique
Carbonate de sodium
Bicarbonate de sodium
Sesquicarbonate de Na
Tétraborate de Na
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
Na2CO3.NaHCO3.2H2O
Na2B4O7.10H2O
13,1
11,2
8,4
9,8
9,1
76,0
58,0
37,0
40,6
16,3
75,5
29,0
00,0
13,7
8,4
•* Pour une solution à 1% ** % de Na2O
45
Caractéristiques des détergents alcalins (suite)
Nom du produit Formule chimique pH* Alcalinité totale**
Alcalinité active**
Métasilicate de Na
Orthosilicate de Na
Sesquisilicate de Na
Phosphate trisodique
Pyroph. tétrasodique
Na2SiO3.5H2O
2Na2O.SiO3.5H2O
2Na2O.2SiO2.11H2O
Na3PO4.12H2O
Na4P4O7
12,4
12,8
12,6
11,9
10,2
29,2
62,1
37,9
18,0
23,3
28,0
60,5
36,5
10,0
8,1
•* Pour une solution à 1% ** % de Na2O
46
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyantsLes détergents alcalins
Mode d’action des bases fortes
- Saponifient et émulsifient les lipides
- Défloculent et débobinent les protéines
47
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyantsLes détergents alcalins
CH2O-CO-R1 CH2OH CHO-CO-R2 + 3 NaOH CHOH CH2-CO-R3 CH2OH
R1COONa R2COONa R3COONa
Glycérol
3 Savons
Triglycéride
(lipide)
Soude
Mécanisme de saponification des lipides
par la soude
+
48
- Ca -
- Ca -
- Ca
-
- Ca -
- Ca -
Mécanisme de défloculation et de débobinage des protéines par la soude
Protéines floculées
-Ca-
-Ca-
-Ca-
-Na
-Na-Na
-Na
-Na
-Na
-Na-Na
-Na
-Na
-Na
Défloculation
Débobinage
= NaOH
NaOH
49
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyantsLes détergents acides
Dissolvent les minéraux: Ca, Mg, etc. Concentration 0,5% ; pH < ou = 2,5 Acides minéraux: HCl, H2SO4, HNO3, etc.
Acides organiques: généralement moins efficaces, plus chers, moins corrosifs
50
Principaux acides organiques utilisés dans le nettoyage
Acétique
Glycolique
Lactique
Gluconique
Citrique
Tartrique
Lévulique
Saccharique
Volatile, peu utilisé
Stable, utilisé
Coûteux, utilisé
Stable, peu corrosif, utilisé
Utilisé, mais coûteux
Utilisé, mais coûteux
Utilisé
Liquide sirupeux, utilisé
51
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyantsLes agents mouillants
Émulsifient huiles, graisses, pigments; Non corrosifs;• A. M. anioniques (pH neutre): compatibles
avec agents nettoyants acides et basiques;
• A. M. non ioniques: les meilleurs pour les huiles;
• A.M. cationiques (ammoniums quaternaires): détergents moyens, mais bons désinfectants
52
II- Le nettoyageII.3- Principaux agents nettoyantsLes agents séquestrants
Forment des complexes solubles avec les ions bivalents: Ca, Mg, Mn, Fe, etc.
Emulsifient les corps gras Mettent les souillures en suspension Défloculent et débobinent les protéines Rendent le rinçage plus aisé
53
II- Le nettoyage
II.5- Choix de l’agent nettoyant en fonction de la nature de la souillure Nombreux paramètres pour le choix
d’un agent nettoyant
Le plus important est la nature de la souillure à enlever, donc la nature des produits traités ou fabriqués
54
Aliment (ou souillure)
Solubilité Produit recommandé
Sucres, acides organiques, sels
Solubles dans l’eau Détergent légèrement alcalin
Aliments riches en protéines (viande, volaille, poisson, etc.)
Soluble dans l’eauSolubles ds les basesLégèrement soluble dans les acides
Détergent alcalin chloré
Aliments gras (viande grasse, beurre, margarine, huiles)
Insolubles dans l’eauSolubles dans les bases
Détergent légèrement alcalin; si pas efficace, base forte
Choix du produit nettoyant en fonction
de la nature de la souillure
55
Aliment (ou souillure) Solubilité Produit recommandé
Aliments formateurs de tartre ou dépôts minéraux (produits laitiers, bière, épinards)
Insolubles dans l’eauInsolubles dans les basesSolubles dans acides
Produit chloré ou légèrement alcalin, alterner avec produit
acide tous les 5 jours
Éléments d’eaux dures précipités par la
chaleur
Insolubles dans l’eauInsolubles dans les basesSolubles dans acides
Produit acide
Aliments amylacés, tomate, fruits, légumes
Partiellement solubles dans l’eauSolubles dans bases
Détergent légèrement alcalin
Choix du produit nettoyant en fonction de
la nature de la souillure (suite)
56
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage
III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
57
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)
III- La désinfection
III.1- Rappels sur les microbes
III.2- Action des désinfectants sur les microbes
III.3- Caractéristiques de l’agent désinfectant idéal
III.4- Principaux désinfectants dans les IAA
58
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbes (voir 1ère partie: Microbiologie et Hygiène des Aliments)
Différents types de microbes Microbes indésirables dans l’industrie
alimentaire Principales propriétés des microbes Lutte contre les microbes
59
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbesDifférents types de microbes
- Virus
- Bactéries
- Levures et moisissures (champignons microscopiques ou micro-organismes fongiques)
- Algues unicellulaires
- Protozoaires
60
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbesDifférents types de microbes
Bactérieso Formes variées: surtout ronde ou
allongée o Subdivisées en Gram positives et Gram
négatives (coloration de Gram)o Reproduction par division de la cellule
mère en 2 cellules filles identiqueso Formation de spores résistantes
(certaines espèces)
61
Bactéries
62
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbesDifférents types de microbes
Levures:o État unicellulaire, en généralo Formes variées, souvent ovoïdes ou
globuleuseso Reproduction surtout par
bourgeonnemento Mieux adaptées que les bactéries aux
milieux acides et/ou riches en sucres
64
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbes Différents types de microbes
Moisissures
o Micro-organismes filamenteuxo Reproduction par spores (généralement
pas spécialement résistantes)o Mieux adaptées aux milieux acides et/ou
secs que les bactéries
66
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbesMicrobes indésirables dans l’industrie alimentaire
Pathogènes (bactéries, virus) et/ou toxinogènes (bactéries, moisissures)
Responsables d’altération (bactéries, levures, moisissures)
Indices de contamination fécale (bactéries: Coliformes et Streptocoques fécaux)
Antagonistes d’agents de fermentation (virus bactériophages, bactéries)
67
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbesPrincipales propriétés des microbes
Très grande vitesse de reproduction Très grande vitesse de métabolisme Formation de spores résistantes Paramètres influençant la croissance et
le métabolisme (température, pH, nutrition, activité de l’eau, oxygénation, etc.)
68
III- La désinfectionIII.1- Rappels sur les microbesLutte contre les microbes
Stratégies possibles:
- Les tuer- Les empêcher de se multiplier (se
développer)- Protéger les aliments de la contamination
69
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbes
III.2.1- Nature de l’effet
III.2.2- Sélectivité de l’action
III.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
70
III- La désinfection III.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.1- Nature de l’effet Inhibiteur: bactériostatique,
fongistatique, etc.
Létal ou destructeur: germicide ou microbicide, bactéricide, sporicide, fongicide, virucide, etc.
72
Effet destructeur (létal) d’un agent chimique antimicrobien
Introduction de l’agent inhibiteurLog N
Temps
Notion de courbe de destruction
74
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbes III.2.2- Sélectivité de l’action
Vis-à-vis des espèces microbiennes: notion de spectre d’activité (étroit ou large) notion d’agent antimicrobien universel Cellules microbiennes / cellules humaines ou
animales risques minimes pour les manipulateurs risques minimes pour les malades traités
(antibiotiques)
75
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbes III.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Nature des espèces microbiennes; Concentration de l’agent antimicrobien; Charge microbienne; pH; Durée de contact; Température; Composition du milieu Nature de la substance antimicrobienne;
76
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacitéNature des espèces microbiennes
Sensibilité aux agents chimiques fonction de:• Nature du microbe: virus, bactérie, levure ou
moisissure• Espèce précise au sein de ces groupes • Gram-positivité ou Gram-négativité des
bactéries• Faculté de former des spores (bactéries)
77
Effet de la concentration sur l’efficacité germicide
d’un agent chimiqueC 1
C 2
Log N
Temps
C1 < C2
T 2 T 1
N 0
En principe, l’efficacité d’un agent chimique antimicrobien augmente avec sa concentration;
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Effet de la concentration
78
Attention! Variation possible d’autres paramètres (exemple: pH avec le chlore);
dans une solution non tamponnée, l’addition de Cl2 abaisse le pH et réduit la proportion de la forme active HClO (voir diapo 84).
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobienEffet de la concentration
79
Plus la charge initiale est élevée, plus la désinfection est difficile; on doit augmenter:
o Soit la concentration de l’agent antimicrobien;
o Soit la durée de contact;o Soit les deux à la fois
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Influence de la charge microbienne
80
Log N
Temps T’ T
N’0
N0
Influence de la charge microbienne initiale sur l’effet létal d’un
agent chimique antimicrobien
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobienInfluence de la charge microbienne
Le NETTOYAGE
doit réduire significativement
la charge microbienne
avant la désinfection
82
En général:
o le chlore et les ammoniums quaternaires sont efficaces à pH neutre,
o l’iode est plus efficace à pH acide.
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Effet du pH
83
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacitéEffet du pH Cas du chlore:- pH<4: faible activité; forme Cl2 domine
- 4<pH<5: activité maximale; HClO domine- pH>5: faible activité; forme ClO- domine
Compromis: 6<pH<7 pour éviter corrosion
84
30
50
70
10
90
753 91
Cl2
HClO
ClO-
% d
e C
hlo
re s
ou
s fo
rme
HC
lO
pH
Effet du pH sur l’efficacité germicide du Chlore
Zone de pH choisie pour
bonne activité et corrosion
limitée
85
Laisser agir le désinfectant assez longtemps
Plus la concentration est réduite, plus la durée nécessaire est longue
Attention! risque de corrosion (surtout avec Chlore)
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Effet de la durée de contact
Règle: en cas de risque de corrosion, privilégier fortes concentrations, courtes durées
86
Effet du temps de contact entre le microorganisme
et l’agent chimique germicideLog N
Temps
N 0
T t
n
87
Température élevée souhaitée si produit thermostable (Hypochlorites & chloramines) et sans effets pervers
Sinon, problèmes possibles: Evaporation ou instabilité (chlore, iode, ozone); Corrosion (chlore); Toxicité (chlore) Solubilité (chlore)
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Effet de la température
88
Température (°C) Solubilité maximale (%)
020406080
100
1,460,760,450,320,220,00
Effet de la température sur la solubilité du Chlore dans l’eau
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobienEffet de la température
89
Dureté de l’eau: affecte l’efficacité des
Ammoniums Quaternaires et de l’iode;
Matières organiques: fixent les molécules de l’agent désinfectant (ex.: Chlore)
III- La désinfectionIII.2- Action des désinfectants sur les microbesIII.2.3- Paramètres d’efficacité d’un agent chimique antimicrobien
Effet de la composition du milieu
90
III- La désinfection
III.3- Caractéristiques du désinfectant idéal
Avoir une action rapide sur les microbes Être inoffensif et ne pas irriter la peau Être autorisé par la législation et être
sans danger pour le consommateur Être facile à rincer Ne pas avoir d’effet indésirable sur les
aliments en cours de transformation Être économique
91
III- La désinfectionIII.3- Caractéristiques du désinfectant idéal
Être facile à analyser (contrôle des concentrations des préparations)
Être stable (concentré ou en solution) Ne pas être corrosif Être compatible avec les autres produits
chimiques et l’équipement Être directement soluble dans l’eau
92
III- La désinfection
III.4- Principaux désinfectants dans les IAA
III.4.1- Chlore et dérivés III.4.2- Iodophores III.4.3- Ammoniums quaternaires III.4.4- Acide peracétique
93
Le Chlore: Détruit rapidement les formes
végétatives Détruit plus difficilement les spores
(aider avec un agent mouillant) Effet influencé par pH, température,
concentration, etc. Notion de seuil d’équilibre
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAA
III.4.1- Le Chlore et dérivés
94
Fraction combinéeaux impuretés
minérales
Fraction combinéeaux impuretés
organiques azotées Fraction libre
Chlore résiduel combiné
Chlore résiduel total
Dose de Chlore
Demande en chlore de l’eau
Chlore résiduel libre
Seuil d’équilibre
de la chloration
Seuil d’équilibre de la chloration
95
Principales caractéristiques des désinfectants chlorés
Chlore gazeux
Cl2 0,7 liquide 100 100
Bon marché, pur, dangereux (poumon, peau) peu soluble à chaud, corrosif
Chlore naissant
HClOTrès sel soluble ordi- naire
- -
Bon marché, produit sur place par électrolyse de sel (solution 4% en milieu acide)
Le produit chimique Le produit commercialNom Formule Solubté Forme % de % Cl Commentaires à 21°C prod. dispon.
96
Hypochlorite de Sodium
NaClO Très Sol. Soluble aque use
2-15 1-7
Additif basique* ajouté pour stabilité. Solution stable à chaud. Fait précipiter l’eau dure
Le produit chimique Le produit commercial Nom Formule Solubté For % de % Cl Commentres
à 21°C me prod. dispon.
Principales caractéristiques des désinfectants chlorés (suite)
97
Principales caractéristiques des désinfectants chlorés (suite)
Hypochlorite de Ca
CaClO
poudreTrès soluble
100 35
dangereux pour les yeux; inflammable avec matières organiques, augmente la dureté de l’eau
Le produit chimique Le produit commercial Nom Formule Solubté Forme % de Chlore Commentaires à 21°C prod. dispon.
98
Principales caractéristiques des désinfectants chlorés (suite)
Chloramine T
H3C.C6H4SO2NHCl
15% poudre
100 25Cher, agit lentement, stable à chaud, peu corrosif
Dichloro-diméthyl-hydantoïne
NCl.CO.NCl. CO-Cl(CH3)2
1,2% poudre 25 16
Agit lentement; non irritant, stable
Le produit chimique Le produit commercial Nom Formule Solubté Forme % de Chlore Commentaires à 21°C prod. dispon.
99
Principales caractéristiques des désinfectants chlorés (suite)
Acide trichloro-cyanhydrique
C3Cl3N3
1,2% poudre
100 70
Agit lentement, non irritant, stable
Acide dichloro-cyanhydrique
C3HCl2N3
2,6% poudre 100 70
Agit lentement, non irritant, stable
Le produit chimique Le produit commercial Nom Formule Solubté Forme % de Chlore Commentaires à 21°C prod. dispon.
100
Principales caractéristiques des désinfectants chlorés (suite)
Dioxyde de Chlore
ClO2
200 chlorecm3
par liquide100 ml & sol. NaCl (37%)
- - Produit sur place (Cl2+NaCl), utile pr l’eau recyclée, peu affecté par matière organ., cher, pas très corrosif, ClO2 gaz dangereux, pas en solution
Le produit chimique Le produit commercial Nom Formule Solubté Forme % de Chlore Commentaires à 21°C prod. dispon.
101
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.2- Les Iodophores
• Iode + agents mouillants non ioniques • Forme active: I2
• Activité maximale à bas pH (pH 3): on ajoute un acide (souvent H3PO4)
• Efficacité: 25 ppm d’iode à pH acide = 200 ppm de chlore à pH neutre
• Mais iode moins efficace que chlore sur les spores bactériennes
102
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.3- Les Ammoniums quaternaires
C2H5 N+
CH2 N+ R X-
CH3
CH3
CH3 N+ R1
CH2 N+ R1 X-
CH3
R2
CH3
R1
R2
X-
CH3
R2
X-
Halogénure d’alkyldiméthylbenzylammonium Halogénure de dialkylméthylbenzylammonium
Halogénure de dialkylméthyléthylammonium Halogénure de dialkyldiméthylammonium
103
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.3- Les Ammoniums quaternaires
Détergents médiocres; mais bons désinfectants
Action antimicrobienne sélective (peu actifs sur les bactériophages et les bactéries à Gram négatif)
Traitement de complémentation: Chlore Un séquestrant (ex. EDTA) améliore l’effet
dans les eaux dures pH optimum: 4,0 à 10,0
104
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.4- L’acide peracétique
Composition:
CH3COOH + H2O2 CH3COOH + H2O
acide acétique peroxyde Acide peracétique eau
d’hydrogène
O
Formulation type:- Acide peracétique: 5 % p/v- Peroxyde d’hydrogène: 25-28 % p/v- Acide acétique: 5-6% p/v- Stabilisant (ac. phosphonique): < 1% p/p- Eau: qsp %p/p
105
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.4- L’acide peracétique
Spectre d’activité microbicide large :
o Bactéricideo Fongicideo Virucideo Sporicide
106
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.4- L’acide peracétique
Influence du pH
pH > 7: décomposition rapide de l’AP pH < 3: grande stabilité, perte du
pouvoir microbicide 3 < pH < 7: efficacité microbicide
maximale
107
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.4- L’acide peracétique
Toxicité:o Par ingestion: comme les autres acideso Muqueuse oculaire très sensible
(lunettes de protection)o Voies respiratoires (T>60°C)o Solutions commerciales à moins de
0,2% peu irritantes pour la peau
108
III- La désinfectionIII.4- Principaux désinfectants dans les IAAIII.4.4- L’acide peracétique
Pouvoir corrosif Dilué dans l’eau distillée, ne provoque ni
corrosion localisée (cavernes, piqûres), ni corrosion généralisée
En présence de traces de chlorures (eau de ville), les aciers inoxydables deviennent très sensibles
109
Chlore & dérivés
Iode & dérivés
AmmoniumsQuaternaires
Acide peracétique
Avantages
Bactéricides,virucides, peu ou non moussants, peu coûteux,bien rinçables
Bactéricides,fongicides,virucides,actifs à basse température
Bactéricides, fongicides, peu toxiques, stables (pH, T), non corrosifs, coût modéré
Bactéricide, fongicide, virucide, sporicide, action rapide, non moussant, bien rinçable, peu coûteux
Inconvé-nients
Corrosifs, sensibles aux MO, instables à la chaleur, dégagement de Cl2 gazeux en présence d’acides
Corrosifs, sensibles aux MO, instables à la chaleur, coloration des matières plastiques, coûteux
Moussants, non virucides, incompatibles avec dérivés anioniques
Corrosif, instable à la chaleur, sensible aux MO, vapeurs irritantes, incompatibilités chimiques
Avantages et inconvénients des principaux agents désinfectants
MO: matières organiques
110
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
111
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)
IV- Le rinçage
IV.1- Définition et buts
IV.2- Types de rinçage
IV.3- Conditions d’un bon rinçage
112
IV- Le rinçage
III.1- Définition et but
DéfinitionÉlimination des restes de produits de
nettoyage ou de désinfectionButs:o Garantir la réussite de l’opération suivanteo Éviter la contamination des produits
alimentaires avec les résidus de ces produits (conséquences sur la qualité des aliments et sur les fermentations à venir)
113
IV- Le rinçageIV.2- Types de rinçage
Prérinçage: entre fin de production et
nettoyage Rinçage intermédiaire: entre deux
produits (nettoyant / nettoyant ou nettoyant / désinfectant)
Très important pour la réussite de l’opération suivante (ex: entre détergent basique et détergent acide)
114
IV- Le rinçageIV.2- Types de rinçage
Rinçage final: Après désinfectant pour laisser une
surface chimiquement propre (pas de résidus)
Exige une très bonne qualité de l’eau Pas toujours nécessaire (liste FDA)
115
IV- Le rinçage
IV.3- Conditions d’un bon rinçage
Qualité de l’eau . bactériologique (chloration si
nécessaire) . chimique (adoucissement si
nécessaire) Température de l’eau selon nature du
produit à éliminer
116
IV- Le rinçage
IV.3- Conditions d’un bon rinçage
Abondance: nombre de cycles à respecter (NEP)
Action mécanique: o pression (cas de désinfection à la
mousse);o Frottement; o Débit (NEP).
117
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
118
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)
V- Technologie de l’opération NDR
V.1- Généralités
V.2- Opérations manuelles
V.3- Nettoyage et désinfection à la mousse, rinçage sous haute pression
V.4- Le Nettoyage En Place (NEP) ou Cleaning In Place (CIP)
119
V- Technologie de l’opération NDR
V.1- Généralités
Les 3 phases de NDR peuvent être réalisées:
o manuellement
o mécaniquement
120
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Généralités
Paramètres pour le choix des procédés:o Degré de complexité du matériel et
d’accessibilité des surfaces à traitero Nature des souillures à enlevero Nature des détergents et désinfectants
utiliséso Coût des installations et de la main-d’œuvreo Degré de rapidité désiré
121
V- Technologie de l’opération NDR
V.2- Opérations manuelles
Le brossage
Le trempage (ou immersion)
122
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le brossage
Procédé classique de nettoyage Parfois nécessaire (pièces démontées
de certains équipements) Température maximale: 45°C (mains) Adaptable, selon adhésion des
souillures
123
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le brossage
Produit détergent légèrement moussant (souvent 1-5%), doit être très efficace entre 35 et 45°C, non agressif ni pour les bronches ni pour les mains (gants conseillés)
Action mécanique des brosses très importante: pression 2 à 5 kg/cm2
124
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le brossage
Nettoyage et désinfection peuvent être combinés (ex.: détergents chlorés)
La désinfection seule par brossage ne se fait pas
125
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le brossage
Poils de brosse en plastique:effet optimal de l’action mécanique; matériau à choisir en fonction de la résistance
de la surface à nettoyer (éviter les rayures); évite l’infiltration des souillures et des micro-
organismes (poils pleins); brosses plus faciles à nettoyer.
Les brosses en plastique sont recommandées
126
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le trempage ou immersion
Principe: laisser séjourner le
matériel dans des solutions
détergentes ou désinfectantes
127
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le trempage ou immersion
Très souvent utilisé pour désinfection (seule) des pièces déjà nettoyées par brossage
Température: souvent 60 à 80°C pour nettoyage; ambiante pour désinfection
Temps de contact: quelques minutes à plusieurs heures
128
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuelles
Le trempage ou immersion
Le détergent, acide ou alcalin, utilisé à 1-2% (doit avoir un bon pouvoir émulsifiant et dispersant)
Désinfectants employés à 0,1-1% (en fonction des temps de contact et du type de matériel)
129
V- Technologie de l’opération NDRV.3- Nettoyage Désinfection à la mousse; rinçage sous haute pression
Principe:o Appliquer l’agent nettoyant et/puis
l’agent désinfectant sous forme de mousse et laisser agir;
o Rincer sous haute pression pour compenser le manque d’action mécanique de la mousse
130
V- Technologie de l’opération NDRV.3- Nettoyage & désinfection à la mousse, rinçage haute pression
Exemple de procédé:
Un prérinçage fort débit, faible pression Une application de mousse (détergente
– désinfectante): utilisation d’une pompe haute pression mobile (le canon à mousse)
Un rinçage sous pression à plus faible débit
131
1
1110
8
9
765
4
3
2
1- cuve mobile
2- ouverture de remplissage (stockage & mise sous pression de la solution)
3- arrivée d’air comprimé
4- régulateur de pression
5- réglage de débit pour l’alimentation en air de l’émulsionneur
6- émulsionneur assurant le foisonnement de la solution à l’aide de l’air comprimé
7- tuyau flexible de distribution
8- lance avec vanne d’arrêt et buse grand angle
9- vanne de vidange
10- vanne de dégazage
11- sécurités nécessaires répondant aux normes d’utilisation des réservoirs sous pression
Canon à mousse
133
V- Technologie de l’opération NDRV.3- Nettoyage & désinfection à la mousse, rinçage haute pression
Avantages:
- Augmentation de l’efficacité du produit chimique (augmentation du temps de contact): de 20 min pour un détergent jusqu’à plusieurs heures pour mousse désinfectante
- Visualisation des parties traitées
134
V- Technologie de l’opération NDRV.3- Nettoyage & désinfection à la mousse, rinçage haute pression
Avantages (suite)- Accessibilité des surfaces difficiles à
atteindre (plafonds, recoins, dessous de machines, etc.)
- Facilité de mise en œuvre- Rapidité d’application (30 à 50 m2/min)- Adaptation parfaite aux nettoyages
fréquents
135
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuellesV.3- Nettoyage & désinfection à la mousse, rinçage haute pression
Inconvénients
Parfois nécessité d’ajouter un agent moussant (0,5%) au nettoyant ou au désinfectant
Action mécanique inexistante
136
V- Technologie de l’opération NDRV.1- Opérations manuellesV.3- Nettoyage & désinfection à la mousse, rinçage haute pression
Inconvénients (suite) Facteur température faible: - même si solution moussante préparée à
55°C, elle se refroidit rapidement; - en cas de souillures tenaces, un rinçage
sous pression à l’eau chaude s’impose
137
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le Nettoyage en Place (NEP)
V.4.1- Généralités V.4.2- Les opérations de nettoyage en
place V.4.3- Facteurs d’efficacité V.4.4- Choix d’un système de NEP
138
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.1- Généralités
NEP ou CIP (Cleaning In Place): pour systèmes fermés composés de réseaux de connections tubulaires reliant différents équipements pour circulation d’eau et de solutions détergentes et/ou désinfectantes
Aucun « démontage » nécessaire
139
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.2- Les opérations du NEP
1- Une pousse à l’eau ou à l’air ou
- Un fonctionnement par à-coups (ex.: 3 séquences de rinçage de 30 sec suivi de 30 sec de vidange; on peut utiliser l’eau de rinçage du
précédent cycle de NEP) ou- Un rinçage initial à l’eau (éviter le
desséchement des souillures résiduelles; récupération eau de rinçage)
140
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.2- Les opérations du NEP
2- Un nettoyage par circulation d’un détergent chaud en boucle fermée (avec ou sans récupération dans un bac)
3- Des rinçages intermédiaires (avec ou sans recyclage)
4- Un passage éventuel d’un second détergent
141
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.2- Les opérations du NEP
5- Une désinfection (le désinfectant est injecté dans le flux circulant, suivi d’un temps d’arrêt où le contact avec le désinfectant se poursuit)
6- Rinçage final (eau potable; certains désinfectants sans rinçage sont autorisés aux USA par exemple)
Remarque: un seul objectif peut exiger plusieurs étapes
142
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.3- Facteurs d’efficacité
Parmi les plus importants:
- Le temps- La température- L’action mécanique
143
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.3 Facteurs d’efficacitéLe temps
La durée optimale est difficile à déterminer (marges de sécurité souvent très larges)
Pour déterminer la durée, tenir compte de:o La longueur des circuits à nettoyer;o La nature de la souillure et de la formule
nettoyante (nettoyage);o La charge microbienne des surfaces et de la
formule désinfectante (désinfection).
144
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.3 Facteurs d’efficacitéLe temps
Vérification:o obtention d’une pousse à l’eau complète
(effluents clairs);o inspection visuelle de l’enlèvement des
souillures dans les zones critiques;o pH de l’eau de rinçage intermédiaire;o pour rinçage final, pH ou absence de
substance désinfectante (marge de sécurité: 0,5 à 1 min).
145
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.3 Facteurs d’efficacitéLa température
Plus température élevée, plus réactions rapides: entre 50 et 80°C, vitesse d’enlèvement des dépôts doublée quand T augmente de 10°C
Attention! Risque de réactions indésirables: si T< 40-50°C, risque de gélification de la souillure (protéines surtout)
Pour souillures protéiques, optimum: 65°C environ
146
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.3 Facteurs d’efficacitéL’action mécanique
L’action mécanique varie avec les conditions de pression et de volume circulant (débit)
Pour le nettoyage des systèmes fermés par circulation de fluides, conseillé:
. débit = 1,5 fois débit utilisé en production
. Vitesse : 0,3 m/s dans les échangeurs à plaques et 2 m/s dans les tubes
Diamètre nominal (mm) 40 50 65 80Débit volumique (m3/h) 9 14 24 36
147
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.4- Choix d’un système NEP
Le dimensionnement d’une station NEP dépend des paramètres suivants:
taille de l’installation à nettoyer; nature des équipements à nettoyer (design); perte de charge dans les circuits; type de souillure susceptible d’être présent; type de produits détergents possibles et/ou
nécessaires;
148
V- Technologie de l’opération NDRV.4- Le nettoyage en place (NEP)V.4.4- Choix d’un système NEP (suite)
Principaux types de NEP
- NEP avec préparation instantanée de détergent
- NEP avec réutilisation des détergents- Systèmes mixtes
149
Station NEP avec
production instantanée
de détergent/désinfectant
Eau
retour
Vers les installations à
nettoyer
égouts
Admission
de détergent /
désinfectant
150
Station NEP multi-bacs
1 11 21
345
Vers les installations à nettoyer
retour
égouts
1: eau; 2: désinfectant; 3: acide; 4: soude; 5: récupération d’eau
151
NEP: système mixte
4 23
Vers les installations à nettoyer
retour
échangeur
Admission détergent / désinfectant égouts
1: arrivée d’eau
2: désinfectant
3: soude
4: récupération d’eau
1
152
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Inspection VII- Conclusion
153
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)
VI- Inspection
Efficacité de la désinfection
Méthodes de contrôle de l’efficacité de l’opération NDR
154
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionEfficacité de la désinfection
Efficacité du traitement:
E = log10 (N0/N)
Temps de réduction décimale d’un traitement:
D = t / log10 (N0/N)
D’où (pour N = N0/10):
E = t / D
N0: population initiale
N: population après traitement
t: durée du traitement
155
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionMéthodes de contrôle de l’efficacité de la désinfection
Méthode par rinçage Méthode par coulage ATP-métrie (bioluminescence) Écouvillonnage Impression
156
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionMéthodes de contrôle de l’efficacité de la désinfection
Méthode par rinçageo Rincer à l’aide d’un milieu nutritif stérile
et incuber pour observer culture éventuelle
o Adapté aux circuits d’accès difficileo Ne permet pas de localiser la
contamination dans un circuit
157
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionMéthodes de contrôle de l’efficacité de la désinfection
Méthode par coulage:o Pour petits récipients (bouteilles,
bocaux, etc.)o Couler milieu gélosé stérile maintenu en
surfusion à l’intérieur de la surface et incuber
o Après incubation, observer pousse éventuelle des survivants.
158
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionMéthodes de contrôle de l’efficacité de la désinfection
ATP-métrie (bioluminescence)o ATP caractéristique des cellules
vivanteso Un ATP en présence du
complexe luciférine/luciférase donne un photon
o Quantité de lumière émise proportionnelle à l’ATP, donc à l’importance de la flore totale résiduelle
159
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionMéthodes de contrôle de l’efficacité de la désinfection
Écouvillonnage o Surface délimitée (généralement 10 cm2)
écouvillonnée, puis:o Écouvillon ensemencé sur milieu
gélosé, ouo Dissout dans un liquide tamponné
(alginate) puis une partie aliquote du liquide ensemencée
160
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)VI- InspectionMéthodes de contrôle de l’efficacité de la désinfection
Impressiono Boîtes RODAC: surface convexe (application avec poids de 200g; contact 10 min)o Lames contact: surface 10 cm2, milieux variés sélectifs ou nono Scotch test: bande adhésive stérile apposée sur surface, puis sur milieu gélosé
161
Nettoyage, Désinfection & Rinçage (NDR)Plan général
I- Introduction générale II- Le nettoyage III- La désinfection IV- Le rinçage V- Technologie de l’opération NDR VI- Contrôles VII- Conclusion
162
Nettoyage désinfection et rinçage
Conclusion
1- Choix des produits avec S.E.N.S.
- S: nature du Support- E: Qualité de l’Eau- N: Nature du produit- S: nature des Souillures
163
Nettoyage désinfection et rinçageConclusion
2- Application de NDR avec T.A.C.T.
- T: Temps de contact- A: Action manuelle ou mécanique- C: Concentration du produit- T: Température