Comment réduire les Cross contaminations et améliorer la DLUO du produit? How can lifetime of bakery products be improved with better clean air control in food process?

1. Traitementdel’air
Biomasse
Agroalimentaire
Entretien exclusif
Le point sur la contamination
aérienne avec Valéry Bonnet
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anniversaire
Janvier-février2016-PRIX14e
N°106
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PneumatiquePneumatique

2. Enjeux
32 LE JOURNAL Du vrac janvier - février 2016 N°106
Jtic 2015
Quelles réponses face à la
« cross contamination aérienne » ?
Invité par l’association des anciens élèves des écoles des métiers des industries
céréalières (Aemic) à participer à la conférence d’ouverture des Jtic 2015, Valéry
Bonnet, responsable du pôle décontamination de la société Delta Neu, entreprise
spécialiste des métiers de l’air, brosse un tour d’horizon de la problématique
sanitaire liée à la présence de micro-organismes dans l’air au sein des sites de
production agro-industriels. Interview exclusive.
Depuis sa création en 1906, votre entreprise a déve-
loppé une expertise en traitement de l’air : ventilation
industrielle, climatisation, dépoussiérage et aspiration
centralisée, etc. Voilà deux ans, elle a racheté une entre-
prise, dont vous étiez l’un des fondateurs, pour donner
naissance à un pôle, dit « pôle décontamination », dont
vous êtes le responsable. Il s’agit, naturellement de la
décontamination de l’air, face à une contamination dite
« aéroportée ». Pourquoi un tel pôle ?
Depuis un certain nombre d’années, les industriels expri-
maient des besoins croissants d’amélioration de la qualité
microbiologique de l’air (liés à l’application de référen-
tiels tels que BRC, IFS, Iso 22 000). Cependant, les coûts
de mise à niveau, liés notamment à l’amélioration des
niveaux de filtration des centrales de traitement d’air,
pouvaient être un frein à la mise en place. En outre, cer-
taines réserves étaient émises, considérant que la filtra-
tion apportait une réponse
importante mais ne pouvait
pas répondre à toutes les
attentes. Dans le domaine
de l’agroalimentaire, par
exemple, quand il s’agit de
délivrer une qualité d’air
ultrapropre jusqu’à la stéri-
lité, les systèmes de filtra-
tion présentent des limites.
Mécaniquement, certains
micro-organismes, tels que
les petites bactéries et bien évidemment les
virus peuvent passer au travers. Par ailleurs,
il apparaît que les filtres, et particulièrement
dans l’agroalimentaire, peuvent associer
température, humidité et éléments nutritifs
et ainsi constituer un milieu favorable à la
prolifération de micro-organismes invasifs.
Ce sont de véritables nids pour les champi-
gnons, Aspergillus et autres, qui ont ainsi la
capacité de traverser les filtres en quelques
mois. Parallèlement à cela, l’agro-industrie
est confrontée à une demande de plus en
plus contraignante de la part des donneurs
d’ordres relayant les exigences de la distri-
bution souhaitant allonger la « Date limite d’utilisation
optimale » (DLUO), c’est-à-dire la durée de conservation
des produits. Aujourd’hui, avec une DLUO de soixante-
dix jours pour un produit qui se conserve à température
ambiante et qui n’a pas été conditionné sous atmosphère
modifiée, la zone de risque est maximale et impose d’uti-
liser de l’air très propre. Il a donc fallu mettre au point des
techniques complémentaires en intégrant la problématique
de décontamination microbiologique.
C’est-à-dire intégrer la notion de « cross contamina-
tion », autrement dit la contamination croisée aérienne.
La question de la qualité de l’air est particulièrement
aiguë en agroalimentaire, d’autant que certaines pro-
ductions s’appuient elles-mêmes sur la collaboration de
micro-organismes…
En agro-industries, il faut effectivement bien intégrer la
distinction entre deux types de produits. Tout d’abord, il
y a ceux qui ont besoin de micro-organismes pour être
fabriqués, tels que, le vin, la bière ou le pain avec la levure
ou la fermentation ou encore les produits issus de process
biologiques basés sur le génie enzymatique et microbien.
Ils composent ce que l’on appelle la flore « technolo-
gique » qui est utilisée dans une stratégie de compétition
ou de collaboration : les « bons » micro-organismes
entrent dans la composition du produit comme ingrédient
à part entière.
D’autre part, pour les produits qui ont besoin d’être pro-
tégés des mauvais micro-organismes dits « altérants »,

3. Enjeux
34 LE JOURNAL Du vrac janvier - février 2016 N°106
par exemple en boulangerie-pâtisserie, pâtes fraîches,
gnocchi, etc, la stratégie à mener est alors centrée sur
la protection des qualités du produit (saveur, odeurs,
aspect…) Cette seconde catégorie englobe une sous-
famille que l’on appelle la « flore pathogène », de type
Salmonella, Escherichia Coli ou Listeria, qui impose une
stratégie de prévention des accidents liés aux intoxica-
tions.
Pour donner une idée de l’importance de cette problé-
matique, il faut savoir qu’en 2013, 1 346 foyers de toxi-
infections alimentaires collectives (TIAC) ont été déclarés
en France, affectant 10 602 personnes, dont 643 (6 %)
ont été hospitalisées et deux sont décédées (source :
Institut de veille sanitaire – InVS). Toujours selon l’InVS,
750 000 cas d’intoxication alimentaire isolée sont recen-
sés chaque année. La plupart guérissent rapidement, mais
70 000 consultent aux urgences, 15 000 sont hospitali-
sés et 400 décèdent. D’après le ministère de l’agriculture,
en 2014, 78 000 contrôles sanitaires ont donné lieu à
550 fermetures totales ou partielles d’établissements. L’agro-
industrie est confrontée à une vraie problématique sanitaire,
de santé publique, mais aussi à un enjeu économique.
Quelles sont les principales sources de cross contami-
nation aérienne ?
Il s’agit d’abord et avant tout des matières premières. Si
l’on prend, par exemple la question de la contamination de
la farine, celle-ci vient principalement de la contamination
du blé. Le process de la meunerie n’est pas altérant en soi,
les conditions sont bonnes, d’autant que la farine est un
produit sec, la disponibilité en eau n’est pas suffisante pour
que les micro-organismes puissent attaquer la farine. En
revanche, on retrouve des micro-organismes qui viennent
du champ, donc le meunier hérite de la contamination du
champ.
Il existe d’autres sources de contamination, telles que
l’emballage, les éléments de nettoyage, ou les outils
eux-mêmes. Mais aussi les opérateurs qui peuvent être
considérés, dans certains cas, comme source principale de
contamination des produits.
Quelles réponses ont été mises en place par les indus-
triels pour faire face à de tels risques ?
Les industriels de l’agro-industrie ne nous ont naturelle-
ment pas attendus pour trouver des réponses. Les parades
sont nombreuses, cela commence par un choix rigoureux
des matières premières, une bonne connaissance des pro-
duits (pH, aw), avec des procédures de contrôles pour
faire passer des échantillons en laboratoire afin de vérifier
l’hygiène et la qualité des matières premières. Il est aussi
possible de faire subir des chocs thermiques (du chaud,
du froid) aux ingrédients et aux produits finis issus de la
première transformation des céréales, ou bien d’ajouter
des conservateurs de façon à protéger les produits de
l’agression des micro-organismes, des antifongiques, des
bactériostatiques, etc. Il existe également des techniques
d’irradiation qui sont peu utilisées car la réglementation est
très stricte à ce sujet et parce que les longueurs d’onde utili-
sées sont courtes et portent beaucoup d’énergie susceptible
d’altérer les propriétés organoleptiques des produits.
À cela s’ajoute, bien entendu, les bonnes pratiques de pro-
duction et d’hygiène au niveau de l’intelligence du process,
permettant de protéger les produits, avec de l’air propre,
de la décontamination de surface, du lavage de mains,
des pédiluves, des combinaisons adaptées, des procédures
HACCP…
Concrètement, quels sont les critères objectifs poursui-
vis ?
Dans un bon tiers des cas, l’enjeu est de sécuriser les DLC
(date limite de consommation) : protéger le produit pour
la sécurité du consommateur. Dans 40 à 50 % des cas, les
industriels cherchent à sécuriser les DLUO (date limite
d’utilisation optimale, aujourd’hui aussi appelée date de
disponibilité maximale) qui ont tendance à être toujours
plus repoussées.
Certains référentiels, tels que l’IFS, le BRC, l’Iso 22 000,
permettent également de sécuriser les clients. Enfin, même
si cela reste encore une minorité, de plus en plus d’indus-
triels optent pour de nouveaux services et produits biolo-
giques en mettant en avant une « haute qualité » de produc-
tion, notamment en limitant le recours aux conservateurs
et additifs utilisés pour protéger le produit et faire en sorte
qu’il soit le plus « naturel » possible. L’enjeu est, en effet,
important avec une progression à deux chiffres. L’année
dernière, le marché biologique européen a progressé de
+ 15 %, ce qui est bien supérieur à l’évolution du marché
agroalimentaire dans sa globalité. Le marché bio est porteur
avec la promesse, qu’il faut tenir et sécuriser, d’offrir un
« produit sain ».
Dans un tel contexte, il semble néanmoins que les indus-
triels ne soient pas toujours bien armés pour faire face
au risque de contamination biologique ; c’est en tout
cas ce que vous soulignez en dénonçant régulièrement
quelques idées reçues en la matière. Pourriez-vous nous
en donner quelques exemples ?
En effet, ce sont des idées reçues que nous entendons
assez régulièrement et qu’il est intéressant d’examiner. La
première consiste à dire que l’air neuf est un air propre ou
faiblement contaminé, ce qui est complètement faux. C’est
même complètement l’inverse. Dans un bureau ordinaire, le
nombre de particules fines présentes dans l’air est d’environ
25 millions par m3
. Il s’agit de particules de 0,4 µ, suffisam-
ment fines pour ne pas être perçues, qu’elles soient vivantes
(viables) ou minérales. La proportion de particules vivantes
y est d’environ 0,1 % qui se répartit entre bactéries (1/3) et
levures-moisissures
(2/3). Globalement,
la concentration
extérieure en bac-
téries est d’environ
5 000 UFC (Unité
Formant Colonie)
par m3
et celle des
champignons de
10 000 UFC/m3
.
Les opérateurs sont
source de contami-
nation, bien évidem-
Croissance des micro-
organismes en fonction
de la température

4. 35N°106 janvier - février 2016 LE JOURNAL Du vrac
Enjeux
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Avec juste une blouse et sans trop bouger, un opérateur
émet environ un million de particules par minute (dont
1 000 vivantes). Avec une protection renforcée (masques,
charlotte, gants, etc.) l’émission est réduite à 300 parti-
cules vivantes par minute. Si vous avez quinze opérateurs,
cela fait 15 000 micro-organismes par minute…
Vous relativisez également la fiabilité des chocs ther-
miques…
Effectivement, ce n’est pas non plus une solution miracle,
la pression du vivant est très forte et il existe de nombreuses
résistances aux chocs thermiques. Certains micro-orga-
nismes dits « thermophiles » apprécient particulièrement la
chaleur et se développent bien mieux à des températures de
+ 70, + 80 ou + 90 °C. Une température que l’on retrouve
notamment en sortie de four sur des viennoiseries ou de la
brioche… De même, les « psychrophiles » ont besoin de
température très basse pour se développer. Les spores et
toxines du Bacillus céréus (féculents) résistent à la chaleur
alors qu’une centaine de bactéries psychotrophes altérantes,
dont Pseudomonas, résistent au froid.
Le même processus est observé avec l’absence ou non
d’oxygène dans l’air. Le conditionnement sous atmosphère
modifiée (AM), sous azote ou sous CO2
, n’est pas la pana-
cée. Certains Pseudomonas se développent sous AM ; la
bactérie botulique, qui est pathogène, se développe parti-
culièrement bien en atmosphère chargée en CO2
et craint
l’oxygène ; Echerichia Coli se développe dans tous les
milieux… L’AM n’inactive pas tous les micro-organismes.
Et la filtration dans tout cela ?
Il y a, là aussi, beaucoup d’idées reçues. Ce n’est pas parce
qu’on a de l’air filtré que l’ambiance de travail est protégée.
Les opérateurs sont eux-mêmes des sources de pollution,
même si le niveau de filtration est élevé. Par ailleurs, les
filtres eux-mêmes laissent passer les micro-organismes qui
n’ont pas tous la même granulométrie (« perméance »). Un
filtre de type « F9 », par exemple, qui représente un niveau
de filtration fréquemment utilisé dans l’agroalimentaire, qui
Efficacité de la microfiltration biologique.

5. Enjeux
36 LE JOURNAL Du vrac janvier - février 2016 N°106
est quand même assez poussé malgré tout, est susceptible
d’arrêter la plupart des spores mais seulement les bactéries
les plus grosses. Il n’arrête pas les virus. Son efficacité
globale est évaluée à 70 % des micro-organismes de 0,4 µ.
C’est-à-dire qu’il laisse passer 30 % de la très grande majori-
té des spores et des bactéries, et… 100 % des virus. Un filtre
« H14 » arrête les bactéries plus petites, mais seulement une
partie des virus les plus gros. Il n’arrête pas les plus petits de
type Influenza, Coronavirus ou Adenovirus qui sont bloqués
par aucun filtre.
Autre limite : la filtration consiste à piéger, elle ne stoppe
pas les mécanismes de reproduction et de diffusion. Or, une
population bactérienne double toutes les vingt minutes, c’est
une croissance exponentielle. Une seule bactérie peut en
générer 17 millions en huit heures et ainsi coloniser et tra-
verser un filtre. Si les conditions sont réunies (milieu nutritif,
oxygène, humidité…), un filtre « H14 » de 0,45 mm d’épais-
seur pourrait être traversé en trois mois… Ce qui peut être
observé. Il y a, là aussi, une très grosse pression du vivant.
Cela vous a conduit à développer un savoir-faire nou-
veau qui ne relève pas de la filtration mécanique mais
de votre expertise en microbiologie…
Effectivement, il est difficile de monter en efficacité avec
la seule filtration sans accroître de manière exponentielle
la dépense énergétique, comme cela pourrait se faire en
utilisant, par exemple, des filtres de type « U » d’ultra-haute
efficacité, tels qu’ils sont utilisés en industrie pharmaceu-
tique. Les tamis sont tellement fins qu’il faut beaucoup plus
d’énergie pour alimenter le flux.
La voie que nous avons explorée repose sur la technique de
« catalyse hétérogène », que nous avons développée en col-
laboration avec le CNRS. Nous sommes capables, non plus
de piéger, mais de détruire les micro-organismes. Le principe
est d’organiser le contact entre les micro-organismes alté-
rants ou pathogènes et des catalyseurs. Ce contact génère une
oxydation du micro-organisme qui entraîne sa minéralisation
et sa gazéification par dégradation de sa structure molécu-
laire. Littéralement, les micro-organismes sont inactivés et
transformés en CO2
et H2
O par la catalyse hétérogène.
Pourquoi hétérogène ?
Il s’agit de la capacité du catalyseur à réorganiser les charges
à sa surface, celle-ci s’effectue de manière aléatoire et permet
une destruction multiple
des molécules organiques
comme inorganiques. On
peut dire que le cataly-
seur libère des radicaux
libres dont l’énergie dés-
tabilise les liaisons entre
les atomes. Cette catalyse
n’entraîne pas de dété-
rioration du support qui
ne subit qu’une érosion
mécanique limitée n’im-
posant pas de mainte-
nance, mais un remplace-
ment préventif préconisé
tous les trois ans.
La mise en œuvre de cette
catalyse s’effectue par
l’implantation, en sortie
de centrale de traitement
d’air, de caissons compo-
sés d’étages successifs de catalyseur et de lampes. L’énergie
apportée par les UVA des lampes intercalées permet d’acti-
ver le catalyseur avec un échange d’électrons entraînant la
réaction chimique. Le nombre d’étages est déterminé par le
niveau de décontamination recherchée.
Que se passe-t-il au niveau de la perte de charge ?
Elle est beaucoup plus faible que dans le cas d’une filtra-
tion. Un caisson de catalyse affiche une perte de charge
entre 50 et 80 pascals, avec un filtre « F7 » cela fait environ
250 pascals, là où un filtre d’efficacité équivalente (type
La catalyse s’appuie
sur l’implantation de
caissons composés
d’étages successifs de
catalyseur et de lampes.

6. 37N°106 janvier - février 2016 LE JOURNAL Du vrac
Enjeux
« H14 ») en afficherait 400 à 500. La destruction après
filtration augmente la sécurité à faibles encombrements
et perte de charge en générant un air ultrapropre de classe
« M1 ». C’est une technologie relativement simple à insérer.
Ainsi, il est par exemple possible de réaliser la décontami-
nation de l’air entrant en insérant un caisson de catalyse en
sortie d’air au niveau des bouches de soufflage. L’objectif
est là de faire barrière au biofilm susceptible de se former
dans la gaine à partir des spores de bactéries ou champi-
gnons qui ont échappé aux filtres. L’air produit par une
unité de décontamination microbiologique peut être utilisé
pour mettre en surpression un atelier, une zone de fragilité,
voire une boîte à gants de manipulation, pour lutter contre
la contamination de pulvérulent par l’opérateur. Nous
avons, notamment, conçu une solution « boîte à gants » sur
ce principe avec un flux de 500 m3
/h d’air ultrapropre. L’air
peut aussi être récupéré dans l’atelier pour créer un confine-
ment en « poupée russe » sur le produit selon le principe de
la surpression avec un flux unidirectionnel d’air ultrapropre
soufflé sur le produit pour l’isoler de l’air ambiant. Il est,
bien entendu, aussi possible de traiter l’air de process, par
exemple, en décontaminant l’air entrant et l’échappement
d’un réseau de transfert pneumatique.
Le frein peut-il être celui du coût ?
L’installation de centrales de traitement avec catalyseur
engendre un surcoût d’investissement d’environ 15 à 20 %,
pour un coût annuel de fonctionnement de l’ordre de 5 à
7 % du montant de l’investissement. Compte tenu de son
expertise et de ses compétences, l’agro-industrie peut, avec
un tel procédé, concevoir l’air comme une composante
technologique à part entière de son process et devenir un
véritable maillon fort de la chaîne sanitaire.
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