3ème Journées Steak Expert 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

Importants efforts en R&D CONTEXTE: Importants efforts en R&D Mise au point de technologies de décontamination alternatives aux désinfections chimiques Limiter aux procédés physiques non thermiques PLAN: 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 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

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

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

OZONE (O3) 1/3 Définition Principe Oxydant puissant qui détruit les bactéries, virus, odeurs 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 Principe Généré sur site grâce à un générateur d'ozone 2 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 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

OZONE (O3) 2/3 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) Journées Steak Expert - 24 juin 2009

OZONE (O3) 3/3 Intérêts: Limites Instable: formation d’O2 après utilisation sans laisser de produits dérivés Large gamme d’action incluant parasites et virus Concentrations relativement faibles et des périodes de contact courtes Limites Efficacité 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’aliment Odeur désagréable (moyen de détection) Controversé d’un point de vue sécurité sanitaire Présence humaine interdite lors du fonctionnement du procédé Effets nocifs: mal de tête, mal de gorge, irritation du nez ou des yeux (personnel réfractaire!) Journées Steak Expert - 24 juin 2009

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

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

TECHNOLOGIE PHI 1/2 (Oxydation par PhotoHydroIonisation) Développée par société américaine RGF Leader mondial de technologie environnementale (FDA/USDA) Aria Fresca: seul distributeur en France Principe: Rayonnement lumineux haute densité UVX Après passage grille: Production d’agents d’oxydation qui repassent à l’état d’O2 ou d’H2 après purification Puissant destructeur incluant fumées (COV) Journées Steak Expert - 24 juin 2009

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

PHOTOCATALYSE 1/2 RIA février 2009 / Traitement d’air « des équipements économiques et nomades » Fournisseur Photoclean Quartz 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 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

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

PLASMA FROID Définition et Principe: (RIA) Limite : Milieux ionisés Fluide très conducteur dans l'enceinte du réacteur – dirigé à la surface du substrat Plasmas "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 hospitaliers Développement croissant dans les IAA  technologie potentielle (secteur carné ?) Limite : Coût ? Journées Steak Expert - 24 juin 2009

PARTIE 2 Lumière pulsée 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) Lumière pulsée La haute pression Journées Steak Expert - 24 juin 2009

LUMIERE PULSEE Principe: Applications: Système fermé Production 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: Décontamination emballages Surfaces d’aliments Traitements des liquides Journées Steak Expert - 24 juin 2009

LUMIERE PULSEE Intérêts: Limites: Décontamination instantanée à froid et par voie sèche Écologique car pas d'effluents, d'eau ou chimie requise Faibles coûts de fonctionnement (Watts) Sécurité de la DLC des produits Intégration sur des lignes de production existantes Large 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: Nécessité de surfaces très planes couplage à une autre technologie (ultrasons) Effet surtout à 95% du aux UV Journées Steak Expert - 24 juin 2009

HAUTE PRESSION Principe d’action sur la microflore endogène: Technique alternative à la pasteurisation Chargement 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 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

HAUTE PRESSION Applications en IAA: Intérêts: Limites: 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: 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 Augmentation de la durée de conservation des aliments Plus proche des produits frais 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 Journées Steak Expert - 24 juin 2009

CONCLUSION 1/2 Choix d’une technologie de décontamination: Finalité recherchée Taille, volume, humidité et flux d’air des zones à traiter Budget alloué Les équipements pour le traitement de l’air environnant proposés présentent généralement: Un effet bactéricide et/ou bactériostatique puissant Un bon positionnement environnemental (limite produits dérivés et nocifs) Consommation énergétique modérée Possibilité d’être transportables et faciles d’utilisation Maintenance du matériel peu contraignante Possibilité de combiner plusieurs procédés (UV + ozone) Technologies à valider sur E.coli O157:H7 (1 étude haute pression) Journées Steak Expert - 24 juin 2009

CONCLUSION 2/2 Pour préserver aliments (produits sains), procédés biologiques : la biopréservation 1 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) Journées Steak Expert - 24 juin 2009

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