Sécurité alimentaire : comment (vraiment) valider vos procédés de destruction de pathogènes ?

Les toxi-infections alimentaires, majoritairement dues à des micro-organismes pathogènes représentent un risque redouté par l’industrie agroalimentaire – et inacceptable pour les consommateurs. Si les technologies de destruction des pathogènes sont désormais bien connues, les méthodes de contrôle actuelles ne permettent pas d’en garantir l’efficacité à coup sûr. Mettre en œuvre une méthode préventive, permettant de valider l’efficacité des protocoles de destruction des pathogènes, est nécessaire. C’est ce que garantit la solution des germes modèles.

Il existe encore un grand nombre de toxi-infections alimentaires à travers le monde – si elles restent encore courantes dans les pays occidentaux, elles représentent un véritable enjeu de santé publique et économique dans d’autres régions du monde. Globalement, l’OMS estime que 600 millions de personnes, soit près d’une personne sur dix dans le monde, souffrent d’une toxi-infection alimentaire chaque année – à l’origine de 420 000 décès (source). Si la mortalité liée aux toxi-infections en Europe est moindre (5 000 selon l’OMS), le risque reste élevé malgré les avancées et précautions prises par les professionnels de l’agroalimentaire – un risque redouté par l’industrie agroalimentaire et inacceptable pour les consommateurs.

On estime que 80% des toxi-infections alimentaires sont dues à des micro-organismes pathogènes : Escherichia coli 0157:H7, Salmonella, staphylocoques, etc. (plus de détails sur ce lien), originaires de leur milieu réservoir (terre, végétaux…) ou imputées à des animaux ou des hommes (défections animales, peau, muqueuse…). Si de nombreux contrôles existent (auto-contrôles des professionnels et contrôles réguliers de la DGAL et de la DGCCRF) et que l’ensemble des professionnels de l’agroalimentaire sont formés aux règles d’hygiène, des difficultés subsistent dans le contrôle des produits finis.

Si les technologies de destruction des pathogènes sont désormais bien connues, les méthodes de contrôle utilisées par l’industrie agroalimentaire, basées essentiellement sur de l’échantillonnage sur produits finis, ne permettent pas d’en garantir l’efficacité à coup sûr. L’un des principaux freins réside dans la forte hétérogénéité de la présence des pathogènes dans les produits alimentaires. Pour cette raison, l’approche par échantillonnage permet souvent seulement de confirmer que les échantillons prélevés sont exempts de pathogènes, alors que des produits non échantillonnés peuvent tout à fait être contaminés. Une méthode préventive, permettant de valider l’efficacité des protocoles de destruction des pathogènes de manière constante et reproductible, est nécessaire.

Quelles méthodes pour valider l’efficacité d’un procédé de destruction de pathogènes ?

Des méthodes variées… mais faillibles

Stérilisation, pasteurisation, étapes de nettoyage, extrusion, chauffage etc. Comment valider l’efficacité de ces procédés dans la destruction des pathogènes, afin de garantir la sécurité de vos produits alimentaires ? Si les méthodes d’échantillonnage ne permettent pas de couvrir l’intégralité d’un produit fini, plusieurs méthodes préventives existent :

• Le recours à des données de littérature
• La modélisation mathématique
• Les essais expérimentaux en laboratoire

Si ces méthodes sont vérifiées, elles se limitent pour autant à une vision théorique ou de laboratoire, éloignée de la réalité du terrain en usine. A quel point les résultats obtenus représentent-il la réalité de votre chaîne de production ? De vos procédés industriels ? De votre produit ?

Et le test en conditions réelles ?

Pour combler cette incertitude, des essais expérimentaux à l’échelle industrielle peuvent être menés. Puisqu’introduire volontairement des pathogènes en usine est impossible et inenvisageable, Novolyze développe la solution des « germes modèles » : des bactéries inoffensives, qui imitent le comportement des bactéries pathogènes et qui peuvent être utilisées directement en usine pour simuler la contamination – et vérifier l’efficacité des procédés de destruction.

Les germes modèles sont reconnus par le Codex Alimentarius comme « une méthode de validation des mesures de contrôle ».  Germes extrêmement caractérisés, qui ont fait l’objet d’une multitude de tests, voire parfois de publications scientifiques, les germes modèles ne sont absolument pas nocifs, rendant leur utilisation en milieu industriel extrêmement sûre.

Exemple : le cacao

La torréfaction est l’une des technologies les plus utilisées dans l’univers du cacao. Si l’étape de torréfaction a pour objectif le développement des qualités organoleptiques du cacao, il s’agit très souvent d’une étape clé dans l’inactivation des pathogènes, et notamment les salmonelles.  La torréfaction consiste à appliquer sur les fèves ou éclats de cacao une forte chaleur pendant plusieurs minutes, induisant un stress d’inactivation bactérienne. Comment une entreprise transformatrice de cacao peut-elle valider l’efficacité de cette étape, et s’assurer que le temps et la température de son procédé de torréfaction sont suffisants pour détruire les salmonelles ?

Dans l’univers du cacao, l’objectif le plus fréquent est de détruire 6-log, soit 99,9999% des salmonelles. La solution proposée par Novolyze consiste à utiliser un germe modèle imitant le comportement des salmonelles sous stress thermique. Le cacao est tout d’abord inoculé avec le germe modèle à très forte concentration, environ 100 millions de bactéries par gramme de cacao. Le cacao inoculé avec le germe modèle est ensuite placé ou distribué dans le torréfacteur à tester, directement en milieu industriel. Le processus standard de torréfaction est ensuite déroulé puis les échantillons de cacao inoculés sont collectés et analysés. Si, en fin de procédé, on retrouve 100 cellules de germe modèle par gramme ou moins, le test est positif : la torréfaction a bien été capable de détruire 99,9999% des bactéries. Les essais sont en général répétés deux à trois fois afin de confirmer la répétabilité des résultats.  

Germes modèles secs, industriels et stabilisés : des atouts considérables

L’utilisation de germes modèles secs pour la validation des procédés de décontamination offre de nombreux avantages en comparaison avec les méthodes classiques d’inoculation liquide :

• Ils sont adaptables sur une large gamme de produits, sans en modifier les propriétés physico-chimiques, et notamment de nombreux produits secs : fruits à coques, épices, farine, cacao, poudres de lait, petfood et feed, céréales de petit-déjeuner, protéines végétales extrudées, biscuits, etc. ;
• Ils peuvent être directement incorporés sur une matrice alimentaire sans étape préalable d’enrichissement ;
• Ils présentent une concentration initiale garantie et une résistance thermique plus adaptée au pathogène cible par rapport aux germes modèles sous forme liquide ;
• Ils présentent un niveau d’inoculation accru, ce qui permet d’atteindre un niveau d’inoculation sur produit plus élevé que par une méthode d’inoculation liquide ;
• Enfin, ils se caractérisent par une meilleure stabilité et durée de vie (stables durant plusieurs mois).

Encore plus d’applications

Au-delà de la validation de procédés de destruction de pathogènes, les germes modèles se destinent à de nombreuses applications au service de la sécurité du monde agroalimentaire, qui trouveront une place dans vos démarches HACCP :

• Tests de nouvelles technologies ou de nouveaux procédés, pour valider la qualité du produit fini sur une ligne pilote avant d’investir.
• Optimisation des barèmes de traitement, pour mieux préserver la qualité organoleptique d’un produit en ajustant de façon la plus fine possible le procédé dans son univers réel. L’optimisation se traduit également souvent par un gain de productivité machine lié à la réduction des temps de séjour dans les systèmes
• Optimisation et validation de protocoles de nettoyage et de désinfection de l’environnement, des sols et surfaces par exemple.

Les mots-clés

Sécurité alimentaire, pathogènes, intoxication, validation, agroalimentaire

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