PANORAMA DES PROCEDES DE DESTRUCTION DES BACTERIES EN

PANORAMA DES PROCEDES DE DESTRUCTION DES BACTERIES EN INDUSTRIE Intérêts - Limites - Avenir 3ème Journées Steak Expert 24/25 juin 2009 Marina RIVOLLIER ADIV - Chargée d’études Pôle Hygiène & Sécurité des Aliments marina. rivollier@adiv. fr

CONTEXTE: ü Importants efforts en R&D ü Mise au point de technologies de décontamination alternatives aux désinfections chimiques ü Limiter aux procédés physiques non thermiques PLAN: ü 2 grandes parties Ä 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 Ä Partie 2: Technologies de décontamination destinées à traiter l’aliment Réduire la flore endogène indésirable Améliorer la conservation des produits Ä Distinction entre ces parties pas toujours très nette Journées Steak Expert - 24 juin 2009 2

PARTIE 1 ü L’ozone ü Les UV ü La technologie PHI À base d’UV ü La photocatalyse ü Le plasma froid Journées Steak Expert - 24 juin 2009 3

POINTS/INTERETS COMMUNS ü Applications: Ä Traitement de l’eau, des liquides (saumures) Ä Traitement des surfaces de travail Ä Purification de l’air (séchoirs/étuves salaisons) Ä Odeurs ü Propriétés techniques: Ä Fort pouvoir désinfectant sur les bactéries, levures et moisissures Ä Généré sur place, pas de stockage (produits chimiques…) ou de transport nécessaire, d'où une sécurité accrue Ä Systèmes fiables, simples d’installation & d’utilisation fonctionnel Ä Maintenance limitée Ä Économie d’énergie Journées Steak Expert - 24 juin 2009 4

OZONE (O 3) 1/3 ü Définition Ä Oxydant puissant qui détruit les bactéries, virus, odeurs Ä Cycle 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 ü Principe Ä Généré sur site grâce à un générateur d'ozone Ä 2 principaux principes de génération d'ozone les lumières UV les décharges corona (plus courante): O 3 produit à partir d’O 2 rupture de la molécule stable d‘O 2 par décharge électrique et formation de 2 radicaux d’O combinaison O + O 2 O 3 Journées Steak Expert - 24 juin 2009 5

OZONE (O 3) 2/3 ü Applications en IAA: Ä « 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 (500 m 3/h) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 6

OZONE (O 3) 3/3 ü Intérêts: Ä Instable: formation d’O 2 après utilisation sans laisser de produits dérivés Ä Large gamme d’action incluant parasites et virus Ä Concentrations relativement faibles et des périodes de contact courtes ü Limites Ä Efficacité de l’ozone dépendante de facteurs comme le temps d’exposition, la T°C, le volume… action germicide ? Ä Oxydation de certains ingrédients avec généralement une décoloration et une détérioration du goût de l’aliment Ä Odeur désagréable (moyen de détection) Ä Controversé d’un point de vue sécurité sanitaire Ä Présence humaine interdite lors du fonctionnement du procédé Ä Effets nocifs: mal de tête, mal de gorge, irritation du nez ou des yeux (personnel réfractaire!) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 7

ULTRAVIOLET 1/2 ü Principe Ä UV = onde électromagnétique émis par une lampe à une longueur d’onde permettant d’endommager l’ADN des bactéries et donc la viabilité Ä UV-C (254 nm) ü Applications en IAA: Ä Armoires UV (complément couteaux – découpe/transfo) Ä Laboratoires (hottes) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 8

ULTRAVIOLET 2/2 ü Intérêts: Ä Cf introduction Ä Faible coût d’investissement ü Limites: Ä Non visible à l'œil nu Ä Spectre d’action moins large (spores) Ä Humidité Ä Encrassement des lampes (maintenance) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 9

TECHNOLOGIE PHI 1/2 (Oxydation par Photo. Hydro. Ionisation) ü Développée par société américaine RGF Ä Leader mondial de technologie environnementale (FDA/USDA) Ä Aria Fresca: seul distributeur en France ü Principe: Ä Rayonnement lumineux haute densité UVX Ä Après passage grille: Production d’agents d’oxydation qui repassent à l’état d’O 2 ou d’H 2 après purification Ä Puissant destructeur incluant fumées (COV) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 10

TECHNOLOGIE PHI 2/2 ü Applications: Ä Secteur fromager/céréalier Ä Secteur carné (étude en cours) ü Intérêts: Ä Non sélectif (ne se limite pas à décontaminer l’air qui passe au travers de la grille) Ä Action + rapide que l’ozone ü Limites: Ä Manque de recul en France Journées Steak Expert - 24 juin 2009 11

PHOTOCATALYSE 1/2 ü RIA février 2009 / Traitement d’air « des équipements économiques et nomades » ü Fournisseur Photoclean Quartz ü Principe de purification d’air: Ä UV-C + catalyseur semi-conducteur (recouvert d’oxyde de Titane) Humidité de l’air Ä Radicaux extrêmement réactifs et oxydants (OH°) Ä Destruction des composés organiques adsorbés à la surface du catalyseur Ä Transformation en O 2, CO 2 et H 2 O Ä Pas de composés oxydant libérés dans l’atmosphère - seul air dans le module traité (c/ PHI) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 12

PHOTOCATALYSE 2/2 ü Actions complémentaires sur spores, COV, …. ü Seul ou combiné avec la filtration ü En plein essor dans les IAA ü Limites? Journées Steak Expert - 24 juin 2009 13

PLASMA FROID ü Définition et Principe: (RIA) Ä Milieux ionisés Ä Fluide très conducteur dans l'enceinte du réacteur – dirigé à la surface du substrat Ä Plasmas "froids " : T°C du gaz reste voisine de la T°C ambiante Ä ≠ 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 Ä Méthode employée de + en + dans les milieux hospitaliers Ä Développement croissant dans les IAA technologie potentielle (secteur carné ? ) ü Limite : Ä Coût ? Journées Steak Expert - 24 juin 2009 14

PARTIE 2 ü Lumière pulsée ü La haute pression • Entrent dans le champ d’application du Règlement 258/97 (Novel Foods) Obtention d’ 1 autorisation d’utilisation pour traiter des aliments Dossier à déposer auprès de l’AFSSA (6 mois instruction) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 15

LUMIERE PULSEE ü Principe: Ä Système fermé Ä Production de flashs blancs intenses et brefs générés par des lampes au xénon (gaz inerte) Ä Ionisation du gaz à l'intérieur de la lampe par application d’une très haute tension aux bornes de la lampe (3. 000 Volts) Ä Libération λ entre 180 à 1100 nm (21% UV, 49% visible, 30% IR) Ä 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 ü Applications: Ä Décontamination emballages Ä Surfaces d’aliments Ä Traitements des liquides Journées Steak Expert - 24 juin 2009 16

LUMIERE PULSEE ü Intérêts: Ä Décontamination instantanée à froid et par voie sèche Ä Écologique car pas d'effluents, d'eau ou chimie requise Ä Faibles coûts de fonctionnement (Watts) Ä Sécurité de la DLC des produits Ä Intégration sur des lignes de production existantes Ä Large spectre d’inactivation de bactéries spores généralement inactivés (pas toujours le cas) E. coli O 157, Listeria (Mac. Gregor et al (1998)), Bacillus, Staphylococcus aureus, Salmonelle (Gomez-Lopez et al (2005)), Pseudomonas (2 log – filet de poulet) ü Limites: Ä Nécessité de surfaces très planes couplage à une autre technologie (ultrasons) Ä Effet surtout à 95% du aux UV Journées Steak Expert - 24 juin 2009 17

HAUTE PRESSION ü Principe d’action sur la microflore endogène: Ä Technique alternative à la pasteurisation Ä Chargement des aliments préalablement conditionnés dans un emballage déformable sur un 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) Ä Modification des membranes cellulaires des micro-organismes --> mortalité Ä 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 Journées Steak Expert - 24 juin 2009 18

HAUTE PRESSION ü Applications en IAA: Ä Produits liquides: jus de fruits, lait (autorisation en France) Ä Produits semi-liquides: compotes, gelées, sauces, guacamole (US) Ä Produits solides: huîtres, crustacés, saumons, jambon tranché préemballé (Espagne) ü Intérêts: Ä 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'emballage Ä Augmentation de la durée de conservation des aliments Ä Plus proche des produits frais ü Limites: Ä Pas d’effet sur les spores Ä Processus de batch (semi-continus en développement) Ä Applications restreintes en IAA car coût élevé/difficulté d’intégration dans 1 ligne en continu/risque de modification texture Journées Steak Expert - 24 juin 2009 19

CONCLUSION 1/2 ü Choix d’une technologie de décontamination: Ä Finalité recherchée Ä Taille, volume, humidité et flux d’air des zones à traiter Ä Budget alloué ü Les équipements pour le traitement de l’air environnant proposés présentent généralement: Ä Un effet bactéricide et/ou bactériostatique puissant Ä Un bon positionnement environnemental (limite produits dérivés et nocifs) Ä Consommation énergétique modérée Ä Possibilité d’être transportables et faciles d’utilisation Ä Maintenance du matériel peu contraignante ü Possibilité de combiner plusieurs procédés (UV + ozone) ü Technologies à valider sur E. coli O 157: H 7 (1 étude haute pression) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 20

CONCLUSION 2/2 ü Pour préserver aliments (produits sains), procédés biologiques : la biopréservation Ä 1 des voies de protection naturelle en plein essor Ä 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 Ä 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 O 157, Salmonelle et Brochothrix. Ä Montage RMT « FLOREPRO » Réseau national: experts dans les filières agroalimentaires Validé par CA de l’ACTIA + transfert au Ministère Agriculture (réponse pour septembre) Journées Steak Expert - 24 juin 2009 21

MERCI DE VOTRE ATTENTION ? QUESTIONS Journées Steak Expert - 24 juin 2009 22