Cours Nettoyage désinfection IAV HASSAN II .pdf

Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II
Cours du Nettoyage Désinfection
3ème CI IAA

▪ Introduction :
▪ Mécanisme d’adhésion et formation des souillures :
▪ Le Nettoyage :
- Principe
- Produits de Nettoyage
- Mécanisme de la détergence
- Choix des produits de Nettoyage
- Cinétique du Nettoyage.
Contenu du Cours

▪ La Désinfection :
- Mécanisme de la Désinfection:
- Agents de désinfection :
Agents chimiques
Agents physiques
- Cinétique de désinfection
▪ Réalisation pratique du Nettoyage et de la Désinfection :
- Nettoyage manuel et semi-automatique
- Nettoyage automatisé ou CIP
- Techniques de désinfection
Contenu du Cours

Opération Unitaire :
Subdivision d'un procédé industriel qui consiste en général en une
opération physique ou chimique.
Procédé = suite coordonnée d’opérations fondamentales distinctes et
indépendantes définies par un objectif à atteindre.
On peut les classer en trois grandes classes :
- Préparation, conditionnement et acheminement des MP ou PI ;
- Transformation chimique des réactifs en produits ;
- Séparation, purification et conditionnement des produits.
Introduction

Le Nettoyage et la Désinfection : Objectif
Sont des O.U utilisés en Industries Agricoles et Alimentaires pour assurer
l’Hygiène en éliminant toute sorte de Contaminations ou souillures.
Contaminations microbiologiques
Contaminations
Autres Contaminations : Chimiques ou
physiques
Introduction

Introduction
Sources de contaminations:
✓ Microbiologiques :
- l’environnement ( l’air ambiant),
- l’équipement,
- Le personnel
- Pdts agricoles et alimentaires traités dans les équipement.
Impact des m.o sur les aliments (Rappel).
- Impact positif (m.o utiles)
- Impact négatif (m.o indésirables)

Introduction
Sources de contaminations:
✓ Autres contamination :
- Matière organique et inorganique des produits alimentaires.
- Agents de nettoyage,
- Agents de désinfection,
- Eau de rinçage.

Définitions :
▪ Nettoyage :
Action de rendre net un lieu ou un objet en supprimant toute salissure ou
tout élément nuisant la propreté.
▪ Détergent :
Agent de Nettoyage.
▪ Désinfection :
Elimination ou inhibition des m.o présents dans un lieu, un objet ou une
surface.
Introduction

Définitions :
L’AFNOR donne des définitions plus précises qui correspondent à un
consensus international :
▪ Désinfection : ’’Opération, au résultat momentané, permettant d’éliminer
ou de tuer les microorganismes indésirables portés par des milieu inertes
contaminés, en fonction des objectifs fixés. Le résultat de l’opération est
limité aux organismes présents au moment de l’opération.’’
▪ Antisepsie : même opération mais sur des tissus vivants.
▪ Décontamination: ’’Opération permettant d’éliminer, de tuer, ou
d’inhiber les microorganismes. Elle peut s’appliquer à des tissus vivants ou
milieux inertes.’’
Introduction

Définitions :
▪ Stérilisation : ’’Opération tendant à l’élimination de toute vie
microbienne (y compris les sopres) et des virus.
▪ Désinfectant : ‘’produit ou procédé utilisé pour la désinfection ou la
décontamination dans des conditions définies.’’
▪ Bactéricide : ‘’produit ou procédé ayant la propriété de tuer les bactéries
dans des conditions définies.’’
▪ Bactériostatique : ‘’produit ou procédé ayant la propriété d’inhiber
momentanément les bactéries dans des conditions définies.’’
Introduction

Définitions :
▪Propreté physique :
Elimination de toute saleté visible de la surface. (1)
▪ Propreté chimique :
Elimination, non seulement de toute saleté visible, mais également des
résidus microscopiques susceptibles d’être décelés par le goût ou l’odorat,
tout en étant invisibles à l’oeil nu.
▪ Propreté bactériologique :
Obtenue par désinfection qui élimine toute bactérie. (2)
▪ Propreté stérile :
Destruction de tous les micro-organismes.
(2) ====> (1) mais (1) facilite (2)
Introduction

But du N/D en IAA :
▪Eliminer les souillures (contaminations) et détruire les m.o présents
dans les appareils ou dans les emballages.
Cas particulier : l’opération du N/D peut se conduire sur les produits
alimentaires eux même (MP) ; Cas de souillures causées par de la terre,
des m.o ou des résidus de pesticides.
L’objectif ultime des opérations de nettoyage est presque toujours
l’obtention à la fois d’une propreté chimique et bactériologique.
Les surfaces du matériel sont donc tout d’abord nettoyées à fond à l’aide
des détergents chimiques, puis désinfectées.
Introduction

▪Nettoyage : permet une élimination aussi complète de déchets
mais également un certain niveau d’élimination de m.o
=> Compléter par une Désinfection proprement dite.
Introduction
Nettoyage Détergent (Alcalin par exemple)
Désinfection Désinfectant (Chlore et dérivés,
ammonium quaternaire)

Importance du N&D dans les IAA
▪ La ce microbienne influence par des gouts étrangers la qualité des pdts
finis ; ce développement se fait au dépend de résidus du produits présents
dans l’appareil ou la conduite.
▪ Augmentation du coût du traitement thermique par ;
- l’augmentation de la charge microbienne initiale ( du temps de
stérilisation ou de pasteurisation).
- de coefficient de transfert par incrustation des impuretés sur les
conduites.
=> la charge initiale doit être réduite par un nettoyage préliminaire).
▪ Les souillures peuvent contenir des m.o pathogènes : source de
contamination dangereuse pour les pdts alimentaires.
▪ La présence de résidus tels les croûtes de produit séchés influence la
qualité commerciale du produit vendu.
Introduction

Pourquoi une entreprise
IAA doit elle procéder
par un N&D

▪ Il est évident que pour qu’un produit puisse être commercialisé
facilement, il doit être :
- Sains et propres,
- Se conservant correctement et
- Ne présentant aucun risque pour la santé
Obligations commerciales

Le consommateur utilisant les produits d’une entreprise ne voie
jamais l’usine ou le mode de fabrication de ces derniers.
Il fait confiance à l’entreprise, se repose sur sa réputation et
considère comme allant de soi que toutes les opérations sont
effectuées dans les conditions les plus hygiéniques et par du
personnel qualifié
Obligations morales
L’entreprise doit être en mesure de garder
cette confiance qui est déterminante à
l’égard de la pérennité de celle-ci.

▪ La législation s’efforce à protéger le consommateur et l’acheteur
en matière d’hygiène et de qualité.
▪ Tout manquement aux obligations légales risque d’entraîner de
graves inculpations.
Obligations légales
les entreprises sont donc tenues de
satisfaire aux exigences légales et de
respecter en permanence des normes
élevées.

HYGIENE
PREVENTION
Ensemble de
mesures que
l’on prend
pour
préserver la
santé
SANTE

En ayant comme objectif ultime la préservation de la santé
publique, La législation veille à éviter tout risque de toxicité
provoquée par les agents de nettoyage et désinfection
En effet
Tout agent de nettoyage ou de désinfection est un additif
potentiel dont la quantité restante dans l’appareillage
diminue au cours du rinçage pour devenir négligeable
mais Non nulle.

Milieu Matière Main d’oeuvre
Matériels Méthode
Produit
salubre
Diagramme d’ISHIKAWA ou la règle des 5M

Codex Alimentarius
«Afin d'empêcher la contamination des aliments, tout le matériel et les
ustensiles devraient être nettoyés aussi souvent que nécessaire et
désinfectés chaque fois que les circonstances l'exigent».
«Les précautions nécessaires devraient être prises pour empêcher la
contamination des aliments pendant le nettoyage ou la désinfection des salles,
du matériel ou des ustensiles avec de l'eau et des détergents, ou des
désinfectants purs ou en solution ».
«Les détergents et les désinfectants devraient convenir à l'usage auquel ils
sont destinés et être jugés acceptables par l'autorité compétente »
«Tout résidu laissé par ces substances sur une surface susceptible d'entrer en
contact avec les aliments devrait être éliminé par un rinçage à fond avec de
l'eau avant que la superficie ou le matériel ne soient réutilisés pour la
manutention des aliments».

Définition
Les souillures ou salissures sont des composantes des
denrées alimentaires plus ou moins dégradés, ou
modifiés par la chaleur, le froid, l’humidité, l’oxygène
et /ou par les microorganismes.

Principaux Types de souillures
L’encrassement des surfaces est un phénomène naturel et inévitable.
Plusieurs type de souillures peuvent s’accumuler sur les surfaces :
1- Souillures minérales : Dépôts de matière minérales le plus souvent issus de
l’eau utilisée dans les processus de fabrication ou des fragments de produits eux-
mêmes ;
2- Souillures organiques : sont des fragments macroscopiques des produits
utilisés;

Principaux Types de souillures
L’encrassement des surfaces est un phénomène naturel et inévitable.
Plusieurs type de souillures peuvent s’accumuler sur les surfaces :
3- Souillures microbiologiques : ce sont des souillures résultant de l’accumulation
des micro-organismes sur les surfaces.
NB : Les souillure microbiologiques se forment en général suite à :
- Un nettoyage non suivi d’une désinfection,
- Un nettoyage suivi d’une désinfection insuffisante, ou encore
- Après une désinfection non précédée du nettoyage.
Ces microorganismes adhérents ou colonisent les surfaces sous forme
de biofilms.

Propriétés des souillures non microbiologiques
Le comportement des souillures varie en fonction de leur composition et
les modifications physico chimiques qu’elles peuvent subir.
Ces souillures peuvent êtres classées en fonction de leur :
- Solubilité,
- Facilité de nettoyage et
- Leur comportement à la chaleur.

Propriétés des souillures non microbiologiques
Constituant de
la souillure
solubilité Facilité de
nettoyage
Action de la
chaleur
Sucres Dans l’eau Facile Caramélisation
Plus difficile à
nettoyer
Graisses -En milieu alcalin
-Insoluble dans l’eau
Difficile -Polymérisation
-Plus difficile à
nettoyer
Protéines -En milieu alcalin
-Peu en milieu acide
-Insoluble dans l’eau
Très difficile - Dénaturation
- Beaucoup plus
difficile à nettoyer
Sels minéraux -En milieu acide
-Variable dans l’eau
Facile à
difficile
Accélération de
l’entartrage

Mécanisme d’adhésion des souillures aux surfaces
Ce processus est le résultat des interactions intermoléculaires des corps en
contact, il s’agit donc à l’origine d’un phénomène purement
physicochimique.
Il peut être recherché (bioréacteur à cellules fixées) ou combattu
(encrassement et adhésion aux matériels de souillures responsables de
l’altération ou de la pathogénicité des aliments)
Le transport des molécules et des particules de petite taille (0,01 à 0,1µm)
vers les surfaces peut être correctement décrit en termes de diffusion,
quelles que soient les conditions d’écoulement.
Pour les particules de plus grande taille (0,5 à 10 µm), telles les micro-
organismes, le transport dépend des conditions hydrodynamiques (forces de
cisaillement).
F.C = 0 Conditions statiques ou
écoulement laminaire

Selon la théorie DLVO (Derjaguine, Landau, Verwey et Overbeek)
l’adhésion entre matériaux résulte d’un équilibre entre interactions
électrostatiques (1) et électrodynamiques (2).
(1) : dues aux charges électriques de la double couche d’ions à la surface
des matériaux. (Répulsion ou attraction)
(2) : dues au mouvement des molécules dipolaires ou des ions au sein des
matériaux en présence.
Toutefois, cette théorie n’est pas toujours applicable pour des matériaux de
composition aussi complexe que des produits alimentaires ou des m.o
Mécanisme de l’adhésion :

Par ailleurs, Les particules peuvent être dirigées vers la surface à la suite
d’un des mécanismes suivants :
1- Sédimentation
Ce processus, dû aux seules forces de gravité, est particulièrement
significatif lorsqu’il y’a agrégation ou floculation des particules.
2- Mouvement Brownien
Le mouvement brownien peut être défini comme un mouvement perpétuel
irrégulier, exécuté par des particules de taille inférieure à 1µm, soumise à
l’agitation thermique. L’amplitude du déplacement dépend du rayon de la
particule et de la viscosité du milieu.

Par ailleurs, Les particules peuvent être dirigées vers la surface à la suite
d’un des mécanismes suivants :
3- Chimiotaxie :
Ce mode de déplacement ne concerne que les bactéries mobiles
(flagellées) situées au voisinage d’une interface. Ces bactéries se déplacent
vers les substances attractives telles que glucides ou acides aminés.
4- Energie de surface des phases en présence :
Surface des équipements, des molécules ou cellules qui adhèrent, et du
liquide qui les joint.
5- Autres Forces mettant en jeu les charges électriques :
Ce sont essentiellement les forces de Van der Waals, et les interactions
acido-basiques attractives ou répulsives.

Formation des dépôts d’encrassement
A ses débuts, la formation de dépôt est influencée principalement par
l’interaction entre la paroi propre et le liquide, ensuite par celle entre les
couches de dépôt formées et le fluide.
La phase initiale d’encrassement appelée aussi phase d’induction:
Due à l’adsorption par des forces de Van der waals, électrostatiques et
chimiques.
L’encrassement est également favorisé par les bulles de gaz qui se
libère au cours du chauffage et qui adhèrent aux surfaces.

Encrassement des surfaces froides :
Formation d’une pellicule qui adhère aux parois des canalisations,
pompes, cuves etc.
Si l’on vide un circuit, on devra commencer le nettoyage dès que
possible; sinon, cette pellicule séchera et sera plus difficile à
éliminer.

Encrassement des surfaces chaufées :
La vitesse de formation de dépôt et sa dureté se trouvent accentués
par le réchauffage.
Ex : lait ; lorsqu’il est chauffé à plus de 60°C de la pierre de lait
commence à se former.
Dépôt de phosphates de Ca. et de Mg,
de protéines et de MG

Encrassement des surfaces chaufées :
Le dépôt effectif fait diminuer le coefficient de transfert de chaleur (CTC).
Si K0 est le CTC pour la surface de chauffage sans dépôt :
1/K0 = (1/α K) + (S/λ) + (1/α V)
- α K et α V coefficient de transfert de chaleur côté fluide chauffé et coté fluide
chauffant.
- λ est la conductivité thermique de la paroi d’échange
-S est l’épaisseur de la paroi d’échange.
Apres formation d’un dépôt d’encrassement, le CTC k(t) devient :
1/K(t)= 1/K0 +(S/λ)d
Avec (S/λ)d est la résistance au transfert de
chaleur du dépôt

Formation des biofilms
Biofilme = communauté microbienne immobilisée sur une surface souvent
enfouie dans une matrice fibreuse de polymères extracellulaires.
Les biofilmes se forment en quatre étapes :
1- La formation du film conditionnant :
Formation d’un filme modifiant la charge électrostatique et l’énergie libre des
surfaces et donc le comportement vis-à-vis du phénomène d’adhésion.
2- Le transport des m.o :
Sédimentation, diffusion, convection, mouvement autonome de m.m
3- L’adhésion :
Première phase d’adhésion réversible
Deuxième phase d’adhésion irréversible suite à la production des polymères
extracellulaires par les m.o.
4- La colonisation du support :
Elle s’accompagne de la formation d’une couche muqueuse par fusion des
polymères produits par chacun des germes présents.

Formation des biofilms
Facteurs inluencant la formation des biofilms :
Facteurs liés aux micro-organismes : - Espèce
- Age de la culture
- Concentration
- Temps de contact
Facteurs liés au support d’adhésion : - Type de surface
- Film conditionnant
- Rugosité
Facteurs liés au milieu d’immersion : - pH
- Température
- Concentration en cations
- Régime d’écoulement
- Présence de surfactants

Principe du Nettoyage
Le nettoyage peut s’effectuer soit par des moyens physiques ou par des moyens
chimiques :
1. Nettoyage physique : Généralement manuel
Utilisation de brosses, de balais, de racleurs, de goupillons, également des jets
de vapeur et d’eau,
2. Nettoyage chimique :
Dans le nettoyage chimique on fait appel à divers produits chimiques
(détergents).

Le nettoyage en milieu aqueux à l’aide de constituants chimiques ne se
résume pas uniquement à une action chimique, mais également à un ensemble
de mécanismes physiques intervenant aux interfaces des trois phases en
présence :
- la surface de l’équipement
- la souillure, et
- la solution détergente.

On admet généralement que le nettoyage résulte de quatre mécanismes, seuls ou
combinés, qui contribuent à séparer la souillure de la surface et à la disperser
dans le détergent :
1- Solubilisation : les souillures sont absorbées par la solution de
nettoyage et s’y dissolve.
2- Emulsification : les molécules tensio-actives du détergent s’adsorbe à
la surface des souillures et abaissent leur tension superficielle.

On admet généralement que le nettoyage résulte de quatre mécanismes, seuls ou
combinés, qui contribuent à séparer la souillure de la surface et à la disperser
dans le détergent :
3- Micellisation : les molécules tensio-actives forment des micelles
hydrophiles à l’extérieur et hydrophobe à l’intérieur.
4- Maintien en suspension: assuré par l’énergie cinétique du liquide de
nettoyage et en utilisant des agents de suspension dans la composition des
détergents.

Produits de nettoyage
Définition d’un détergent :
Un détergent est un composé chimique qui, associé aux autres facteurs
physiques (temps, température, et action mécanique) permet de débarrasser une
surface de sa souillure.
Les détergnents sont des composés généralement issu du pétrole, doté de
propriétés tensioactives, ce qui les rend capables d'enlever les salissures.
Tensioactif = capable de modifier les propriétés de surface
Les détergents ont une caractéristique commune : ils sont constitués de
molécules relativement importantes.

Classification des agents de Nettoyage :
Les agents de Nettoyage peuvent être classés en deux groupes :
I- Les agents dont l’action est chimique :
détergents alcalins, acides, agents chélatants, agents séquestrants…etc.
II- Les agents dont l’action est physico-chimique :
Appelés agents de surface ou tensio-actifs. Ce sont des substances organiques
qui modifient fortement les tensions interfaciales des trois phases en présence

1- Détergents alcalins :
Se sont des détergents ayant généralement un pH de 7 à 14.
Ils sont bien adaptés à l’élimination des souillures organiques.
L’alcalinité peut être apportée par des bases ou des sels minéraux
alcalins:
➢ Bases :
- Soude caustique (hydroxyde de sodium) ;
- potasse caustique (hydroxyde de potassium) ;
- ammoniaque (peu utilisé) ;
- alcanolamines (monoéthanolamine diéthanolamine
triéthanolamine…).
Principales familles de détergents

1- Détergents alcalins :
Se sont des détergents ayant généralement un pH de 7 à 14.
Ils sont bien adaptés à l’élimination des souillures organiques.
L’alcalinité peut être apportée par des bases ou des sels minéraux
alcalins:
➢ Sels minéraux alcalins :
- Carbonates ;
- Silicates alcalins (métasilicate de sodium etc ...) ;
- Phosphates alcalins (orthophosphate de sodium etc...) ;
- Polyphosphates (pyrophosphate de sodium etc...).

Mode d’action des détergents alcalins :
Les détergents alcalins agissent sur la souillure selon le mécanisme
suivant :
- Augmentation de la solubilité ;
- hydratation avec modification des caractéristiques physiques du dépôt ;
- hydrolyse des souillures organiques;
- émulsifiassions des matières grasses ;

Agent Avantages Inconvénients Autres
caractéristiques
Soude (NaOH) Bon pouvoir
dissolvant et
dispersant .
Bactéricide. Bon
marché
Faible pouvoir
mouillant. Absence
d’effet tampon.
Précipite le calcium
et le magnésium des
bicarbonates de l’eau
(formation de
« tartre »). Difficile à
éliminer par rinçage.
Corrosif. Dangereux
pour les yeux
(lunettes de
protection)
Utilisé avec les
silicates, pour
détergents fortement
alcalin : Enlèvement
de graisses, de
résidus d’aliments
desséchés ou
partiellement
carbonisés,
Carbonate de
sodium
Bon marché
Bonne solubilité et
se rince facilement
Peu efficace.
Précipite le tartre
Plus faible alcalinité
que la soude mais
sous forme plus
stable

Agent Avantages Inconvénients Autres caractéristiques
Silicates de sodium Bon pouvoir mouillant,
émulsifiant et dispersant.
Effet tampon. Protègent
contre la corrosion.
Se définissent par leur
rapport : (SiO2/Na2O)
Existent à l’état anhydre et
hydratés:
➢ Orthosilicate (poudre)
➢ Métasilicate (poudre)
➢ Silicates liquides :
Phosphate trisodique
(Na2PO4 .12H2O)
Bon pouvoir émulsifiant.
Effet tampon. Ne précipite
pas le tartre. Rinçage facile.
Faible pouvoir
séquestrant pour le
calcium. Assez
corrosif. Prix élevé.
Pyrophosphates de
sodium : Na4P2O7
Bon pouvoir séquestrant
pour le magnésium. Stables
à température élevée.
Faible pouvoir
émulsifiant.

2- Détergents acides :
On appelle détergent acide toute composition à caractère acide ayant pour
fonction de participer à l’élimination d’une souillure de natures variées :
• minérale en premier degré (tartre, pierre de lait, etc.)
• mixte (organique et minérale)
• Parfois microbiologiques

Liste des acides autorisés :
Acide Formule chimique pH à 25°C
phosphorique H3PO4 1,5
Chlorhydrique HCI <1
Sulfurique H2SO4 <1
Nitrique HNO3 <1
Sulfamique H2NSO3H 1,2
Tartrique HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH 2,1
Citrique C6H8O7 2,2
Hydroxyacétique HO-CH2-COOH 2,4
Lactique HOOC-CH(OH)-CH3 2,4
Succinique HOOC-CH2-CH2-COOH 2,7
Acétique CH3-COOH 2,8
Adipique HOOC-(CH2)4-COOH 2,8

Les acides les plus utilisés :
En tenant compte des performances économiques et techniques, on trouve que les
principaux acides utilisés sont :
- Acide phosphorique ;
- Acide nitrique ;
- Acide citrique ;
- Acide lactique ;
- Acide hydroxyacétique ;
- Acide sulfamique.

Mode d’action des détergents acides :
Le produit acide le plus utilisé est l’acide nitrique HNO3 qui intervient pour
l’élimination des souillures minérales :
Mode d’action :
2PO4
3- + 3Ca2+ Ca3(PO4)2
Ca3(PO4)2 + 4HNO3 Ca (H2PO4)2 + 2Ca (NO3)2
Formation de sels de calcium solubles

Agent Avantages Inconvénients Autres
caractéristiques
Acides organiques :
Acétiques,
hydroxyacétique,
citrique,tartrique,
gluconique,
sulfamique…
Dissolvent les
dépôts minéraux :
carbonate de Ca et
Mg, oxalate de Ca,
phosphate de Ca.
Les acides citrique
et gluconique, en
milieu alcalin
séquestrent le Ca
et le Mg
Attaquent la pierre et
le béton.
Corrosion légère des
métaux.
L’addition d’un
inhibiteur de
corrosion est
conseillée
Acides minéraux :
Chlorhydrique,
nitrique, sulfurique,
phosphorique
Dissolvent des
dépôts minéraux
résistants
Très agressifs A n’employer
qu’avec addition
d’inhibiteurs de
corrosion appropriés

3- Les détergents neutres :
Se sont des produits ne présentant pas de force acide ou basique. Il sont composés
essentiellement de tensioactifs et de séquestrants.
Leur pH est compris entre 5 et 9.
Ce pH les destinent à des applications particulières :
• Utilisation manuelle pouvant présenter un danger pour l’utilisateur (plonge,
brossage, etc.)
• Emulsion de souillures essentiellement grasses,
• Matériel à nettoyer présentant des risques de corrosion par des produits fortement
alcalins ou acides (ex : aluminium).
Pouvoir oxydant ou d’hydrolyse faible ➔ Renforcer par action mécanique

3-1- Les agents de surface : ou tensio-actifs
La molécule du détergent est amphiphile, dotée d'une tête polaire,
hydrophile (ou lipophobe), avec un radical OH, attirant l'eau, et d'une
longue chaîne hydrocarbonée, apolaire, hydrophobe (ou lipophile),
attirant les lipides (huiles et graisses).
L'extrémité hydrophile est miscible à l'eau tandis que l'extrémité
lipophile de la molécule est miscible au solvant apolaire.
Les molécules du détergent peuvent donc s'insérer à l'interface eau-lipide
et détacher les graisses d'une surface.

Représentation du caractère amphiphile
Lorsqu’on mis un détergent dans l’eau, on a l’impression que celui-ci
se solubilise malgré son caractère amphiphile……
Il s’agit d’un regroupement des molécules de détergent sous forme de
micelles qui restent en suspension dans l’eau.
Micelle du détergent en solution

3-1- Les agents de surface : ou tensio-actifs
Mécanisme d’action :
➢ L’attraction entre les molécules d’eau crée une tension superficielle élevée.
➢ Ajout d’un tensioactif : Celui-ci s’accumule préférentiellement aux interfaces
(groupements hydrophiles vers l’intérieur et hydrophobes vers l’extérieur).
➢ Formation d’une membrane apolaire dont la T.S est largement inferieur à celle
de l’eau pure. La goutte de l’eau s’étale et mouille complètement la surface.
➢ En présence de M.G, les détergents se placent différemment ( partie
hydrophobe vers l’intérieur et hydrophile vers l’extérieur)
Formation de particules de M.G recouvertes de groupements
hydrophiles similaires qui se repoussent les uns les autres.

Les tensio-actifs peuvent êtres classés en fonction de la charge du groupement
polaire (positivement, négativement ou neutres), on distingue :
1- Les agents de surface anioniques :
Ont un groupent polaire acide (sulfonate SO3
- , sulfate SO4
- , ou carboxylate
COO- ). Leur radical hydrophobe est généralement une chaîne grasse de C7 à
C13.
Les principaux produits de ce type sont :
• Les savons ou sels alcalins d’acides gras,
• Les sulfates d’alcoyles,
• Les sulfonates d’alcoyles et d’aryles
Classification des agents de surface :

Agent Avantages Inconvénients
Savons Bon pouvoir mouillant,
émulsifiant et dispersant
Mousse.
Insoluble en milieu acide
ou en présence d’ions
calcium et magnésium
Sulfates d’alcoyles Bon pouvoir mouillant,
émulsifiant et dispersant.
Mousse
Sulfonates d’alcoyles et
d’aryles
Bon pouvoir mouillant,
émulsifiant et dispersant
Moins chers que les
sulfates.
Mousse
1- Les agents de surface anioniques :

2- Les agents de surface cationiques :
Les tensioactifs cationiques libèrent une charge positive (cation) en solution
aqueuse. Ce sont généralement des produits azotés (avec un atome d'azote
chargé positivement).
On peut citer parmi ces produits :
- les sels d'ammonium quaternaire,
- les amines éthoxylé.
Ils ont des propriétés bactériostatiques, émulsionnantes, et sont des inhibiteurs
de corrosion en milieu acide.
NB : Ne sont pas compatibles avec les tensioactifs anioniques

3- Les agents de surface amphotères : (zwitterioniques ou ampholytes)
contiennent à la fois des groupements acides et basiques. En conséquence,
suivant le pH du milieu où ils se trouvent, ils libèrent un ion positif ou un ion
négatif.
- En pH alcalin, ils se comportent comme des tensioactifs anioniques,
- En pH acide, ils se comportent comme des tensioactifs cationiques
Moins agressifs que les anioniques, ils sont recommandés pour les peaux
fragiles. On peut citer parmi ces produits :
- les sels d’aminoacides, et
- les sels d’acides aminosulfoniques.
NB : Ils sont compatibles avec les autres tensioactifs.

4- Les agents de surface non ioniques :
Leur molécule ne comporte aucune charge nette (ne s'ionise pas dans l'eau).
Ils comptent parmi les meilleurs détergents.
On site parmi ces produits :
- Les oxydes d’éthylène.
- Les esters de saccharose, et
- Les esters d’acides gras.
utilisés dans l'industrie textile, la métallurgie et en cosmétologie (hygiène
corporelle et beauté) en raison d'une moindre agressivité et d'un faible pouvoir
moussant.
NB : Ils sont compatibles avec les autres tensioactifs.

3-2- Les agents séquestrants :
L’efficacité du nettoyage diminue fortement avec la dureté de l’eau
(quantité de Sel de Ca et de Mg) notamment l’action des tensio-actifs.
Pour cette raison, il convient soit d’employer une eau adoucie ou
déminéralisée, soit d’ajouter à l’eau des substances capables de former
avec les ions Ca2+ et Mg2+ des complexes solubles.
Les agents séquestrants sont ajoutés aux produits de nettoyage pour
prévenir la précipitation des sels et la formation du tartre.
Parfois, il est souvent moins couteux d’adoucir l’eau à la source que
d’ajouter de grandes quantités de ces composés.

3-2- Les agents séquestrants :
Certains sont de nature minérale et d’autres de nature organique.
a- Séquestrants inorganiques : ex : polyphosphate de sodium
Ils agissent par précipitation des sels ou par formation de complexes non
ionisables. Mais ils sont controversés du fait du phénomène d’eutrophisation.
b- Séquestrants organiques : appelés aussi chélatants.
Bien qu’ils sont couteux, ils sont très solubles dans les formulations liquides des
produits de nettoyage Ex :
- Acide Ethylène Diamine Tétracétique (EDTA)
- Nitrilo Tri-Acétate (NTA)

Le nettoyage enzymatique
Matériel utilisé dans les IAA
de plus en plus fragile et
sophistiqué
Contraintes
environnementales de plus
en plus sévères
Résistance faible
aux agressions
Les entreprises IAA sont
amenées à remettre en
question leur processus
de fabrication et leur
méthode de nettoyage

Définition:
Enzyme = molécule protéique complexe synthétisée par une cellule vivante
C’est un biocatalyseur qui permets à la plupart des réactions biochimiques
(synthèse, dégradation, oxydation, réduction…etc) de se dérouler avec des
vitesses suffisantes.
Les enzymes présentent une double spécificité :
- Spécificité du type de réaction : lipolyse, glycolyse…
- Spécificité du substrat : f(conformité spatiale de l’enz)

Application en N&D:
On n’utilise généralement que les hydrolases qui catalysent les réactions de
dissociation de liaisons, décomposant ainsi les grosses molécules
organiques en leurs molécules constitutives élémentaires, par ex:
Protéines Péptides, AG libres
Lipides glycérides, glycérol, AG libres
Amidon Dextrines, oligosaccharides
Les Enz sont généralement produite par des souches génétiquement
modifiées de Bacillus ou d’Aspergillus.
Protéases
Amylases
Lipases

Importance du nettoyage enzymatique:
Les opérations de solubilisation ou d’hydrolyse des résidus de matières
organiques peuvent êtres effectués par voie enzymatique dans des
conditions très modérées de pH et de température.

Rappel nettoyage chimique :
La majorité des détergents traditionnels (ex: alcalins) agissent de la manière
suivante :
- Hydrolyse des souillures organiques de type glucosidiques, amylacées ou
protéiques,
- Saponification des graisses.
Ces deux opérations permettent d’obtenir des molécules organiques plus solubles et
donc facilement dispersables dans les tensioactifs et éliminables au rinçage.

Pertes d’exploitation
Néanmoins, ces produits posent des problèmes en aval du nettoyage :
- Dégradation de l’environnement (Pb d’épuration des eaux usées).
- Danger pour l’applicateur (Accidents de travail)
- Dégradation du matériel et corrosion des surfaces (Taux de pannes important et
cout de maintenance élevé)

Limites du nettoyage enzymatique:
Le nettoyage enz. est malheureusement mal adapté (par nature) à certaines
utilisations :
- Nettoyage en place :
Leur pH empêche toute traçabilité efficace par conductivité. (pH neutre ou
trop faiblement alcalin).
Tests en cours : par électrodes enzymatiques spécifique ou par dosage
spéctrophotométrique en ligne
- Nettoyage à basse ou haute température :
Basses températures : limite d’utilisation des D.E se situe entre 8 et 10°C.
Hautes températures : limite d’utilisation se situe vers 65°C.

Le mécanisme de la
détergence

Mécanisme de la détergence
Objectifs :
Le nettoyage consiste à éliminer d’une surface donnée toutes
souillures visibles ou invisibles pouvant s’y trouver.
Ceci est réalisé par la détergence, un processus selon lequel les
salissures sont détachées de leur substrat et mises en solution
Ce phénomène est la résultante de plusieurs mécanismes
physico-chimiques qu’on peut décomposer en trois étapes :
1. Le mouillage.
2. Le déplacement de la souillure.
3. Le maintien de la souillure à l’écart de
la surface à nettoyer.

1. Le mouillage
Force qui existe au niveau de toute interface entre deux milieux différents (entre
un solide ou un liquide et un gaz) ou entre des milieux identiques: deux solides,
deux liquides, ou également entre un liquide et un solide.
Dans le cas des interactions solide-liquide et liquide-liquide elle est généralement
appelée: tension interfaciale.
Tension superficielle : Rappel
C'est donc cette force qui permet à la goutte d'eau de ne pas s'étaler sur une feuille,
ou à certains insectes de marcher sur l'eau,

1. Le mouillage
Exemple de l’eau :
Si l'on place une goutte ronde sur un support à faible énergie de surface, les forces
d'attractions internes de la goutte seront prépondérantes et la goutte aura un
minimum de contact avec le matériau (ex. film plastique).
Tension superficielle : Rappel
Si au contraire, le matériau (ex. verre) développe une énergie moléculaire de
surface qui se rapproche de celle de l'eau, cette énergie aura tendance à
contrebalancer les forces à l'intérieur de la goutte et celle-ci aura tendance à
augmenter sa surface interfaciale avec le matériau,
➔ aplatissement de la goutte, mouillabilité.

1. Le mouillage
Tension superficielle de quelques solides et liquide
Tension superficielle des liquides
(10-3 N/m)
Tension superficielle
critique des solides (γc)
Mercure 436
Eau 72 Verre 177
Glycérol 63 Cuire 60
Vin 45 Fibres textiles 45
Lait 43 PTFE 18
Huile d’olive 32
Eau+Tensio-actif 29
Essence 26
Heptane 20

1. Le mouillage
Pour séparer la souillure de la surface, la composition détergente
doit entrer en contact avec elle et établir une force d’adhésion plus
grande que celle existante entre substrat et souillure.
Lorsque la tension superficielle (γl) d’un liquide est supérieur à la
tension superficielle critique (γc) d’un solide, le liquide ne mouille
pas le solide. Inversement, lorsque (γl) < (γc), le liquide mouille le
solide.

2. Le déplacement de la souillure
Ce sont encore les mêmes forces qui interviennent pour modifier les
interfaces :
Support/souillures+détergent ➔ support /détergent +souillures /détergent
Une autre façon d’expliquer ce phénomène pourrait être que le détergent
entoure la souillure et la détache jusqu'à ce qu’elle n’adhère plus au support
➢ La composition détergente mouille le support,
➢ S’adsorbe sur celui-ci
➢ Diminue l’attraction de celui-ci pour la souillure qui peut alors se
détacher

Composition :
Le DA ou DAC pourra contenir tout ou partie des composants suivants :
Cas des détergents alcalins et alcalins chlorés
- Une source d’alcalinité
- Des agents anti-tartre
- Des tensio-actifs
- Un anti-mousse
- Une source de chlore actif
- Autres composants auxiliaires (inhibiteurs de corrosion, solubilisants,
enzymes, etc.)

Rôle des agents anti-tartre :
Nettoyage effectué à pH élevé et à chaud
Déplacement de l’équilibre calco-carbonique de l’eau vers la formation de
l’anion carbonate
Formation de sels insolubles avec les cations polyvalents de la dureté de l’eau
ou présent dans la souillure (calcium, magnésium)
Na2CO3 2Na+ + CO3
2-
CO3
2- + Ca2+ CaCO3

Rôle des agents anti-tartres :
Pour éviter la formation de dépôts minéraux sur les surfaces nettoyées, et pour
ne pas diminuer l’efficacité du détergent par la présence de la dureté libre :
Un détergent alcalin contiendra des agents anti-tartres qui peuvent êtres
des séquestrants ou des inhibiteurs d’entartrage.
Séquestrants :
• Polyphosphates
• Gluconates
• Glucoheptonates
• Sels de l’EDTA
Inhibiteurs d’entartrage :
• Phosphonates
• Polymère ou copolymères acryliques

Rôle des agents anti-tartres :
- Les séquestrants agissent de manière stœchiométrique par complexation de
calcium / magnésium pour qu’ils deviennent indisponibles pour la
précipitation avec les anions carbonate ou phosphate.
- Les inhibiteurs d’entartrage n’empêchent pas nécessairement la formation de
sels insolubles mais peuvent modifier la forme des cristaux formés en les
rendant non incrustants.

Rôle des antimousses :
Ils sont indispensables dans les applications de nettoyage par circulation
ou aspersion.
Ils sont particulièrement nécessaires quand la solution de nettoyage est
réutilisée et qu’elle se charge en souillures moussantes : protéines, et
savon provenant de la saponification des M.G.

Source de chlore actif :
Le Chlore actif des alcalins clorés est le plus souvent apporté par :
- L’Hypochlorite de sodium pour les préparations liquides.
- Le dichloroisocyanurates pour les poudres.
Ces deux formes de chlore actif sont derrière l’effet désinfectant du
Détergent alcalin chloré.

Autres produits :
Parmi les autres composants possibles qui peut contenir un Détergent
alcalin on peut mentionner :
- Les Tensioactifs qui diminuent les tensions interfaciales et
augmentent ainsi le caractère mouillant de la solution détergente.
- Les inhibiteurs de corrosion, indisponsables lorsqu’il s’agit de
nettoyer des métaux légers avec des alcalins forts ou des alcalins chlorés.

Cas des détergents acides :
La fonction principale des D.A est la dissolution des sels de cations
polyvalents formés à partir de la dureté de l’eau ou du produit alimentaire
traité, comme le carbonate de calcium ou les phosphates de calcium.
Un détergent acide pourra contenir des tensio-actifs qui ont la capacité
d’éliminer une certaine quantité de matière grasse.

3. Maintien de la souillure à l’écart de la surface à nettoyer
Les souillures déplacées de la surface à nettoyer se retrouvent au
sein de la solution détergente. Il est alors important d’éviter leur
re-déposition et leur adhérence sur les surfaces propres. Pour y
arriver, plusieurs mécanismes interviennent :
✓ Réactions chimiques
✓ Phénomènes physico chimiques

Lors du processus de détergence on assiste a plusieurs réactions
chimiques, à savoir :
- La saponification des graisses
- La neutralisation des acides gras par les bases fortes
- La solubilisation des souillures calciques par des acides forts présents
dans le bain détergeant.
1. Réactions chimiques :
On aboutit, soit à une solubilisation des souillures, soit à leur
émulsification par l’action conjuguée des agents tensio-actifs contenus
dans le détergent et les savons d’acide gras formés dans le bain.

Evolution de l’émulsion de MG au cours de la détergence :
L’émulsion est formée d’un système diphasique comprenant deux liquides non
miscibles : la souillure liquide hydrophobe et le bain détergeant hydrophile,
dispersé l’un dans l’autre grâce à l’action d’un troisième constituant :
l’émulgateur.
L’émulsion évolue vers différents stades : crémage, sédimentation, floculation,
coalescence, murissement d’Ostwald, qu’il faut combattre pour éviter la
rediposition.
Cela est réalisé soit par agitation mécanique du bain, soit par augmentation de la
température.

Lorsque les souillures sont solides et qu’elles ne sont pas modifiées par
les réactions chimiques, il convient de les maintenir en suspension .
Ceci est réalisé par l’utilisation des dispersants évitant la sédimentation
et la formation d’agrégats ou agglomérats.
Le dispersant s’adsorbe à l’interface souillure/détergent et réduit le niveau
d’énergie nécessaire pour séparer les particules et permet ainsi leur
séparation sous l’effet de l’agitation mécanique
2. Phénomènes physico chimiques :

L’effet électrostatique est le résultat de l’adsorption sur les particules
solides d’espèces ioniques. Ces particules solides deviennent fortement
chargées et la répulsion électrostatique provoque leur dispersion.
2. Phénomènes physico chimiques :

A Noter : Toute solution détergente a une limite d’encaissement des
souillures, qui une fois franchie, se traduira par le cassage de l’émulsion, et
donc on assistera à un relargage des souillures qui vont se redéposer sur les
conduites.
D’autres aspects sont également à prendre en compte dans le mécanisme de
la détergence :
- La Température : qui active la vitesse de nettoyage et de destruction des
m.o
- L’hydrodynamique des systèmes, dépendant du débit des fluides et de la
géométrie des installation.
- La nature des matériaux du support : leurs propriétés peuvent êtres
modifiées par l’adsorption des résidus de produits de nettoyage

Choix des produits de
Nettoyage

Produits de désinfection
La désinfection est une opération qui permet d’éliminer les microorganismes
des surfaces des équipements, elle est efficace uniquement si l’installation a été
correctement nettoyée.
Le nettoyage et la désinfection sont réalisés en circuit fermé, c’est ce qu’on
appelle le nettoyage en place (NEP).
Les principaux désinfectants utilisés en agroalimentaires sont entre autre :
➢ Peroxyde d’hydrogène (H2O2)
➢ Acide peracétique (C2H4O3)
Définition

Peut être considéré comme le désinfectant le plus naturel. Il se forme
spontanément dans des produits comme le lait, le miel et également dans les
tissus vivant au cours du métabolisme cellulaire.
Peroxyde d’hydrogène

Mode d’action : Deux hypothèses
• Selon l’hypothése de Klebanoff , la formation d’hypochlorite serai le
facteur clé. le chlorure contenu dans les bactéries peut être oxydé par le
peroxyde d’hydrogène en hypochlorite :
H2O2+Cl- OCl- +H2O

Mode d’action : Deux hypothèses
• D’après Fredovech , le peroxyde d’hydrogène agit par la production du
radical hydroxyle OH- :
O2 + e - O2 – (ion super oxyde)
O2
- + H2O2 O2 + 2OH- (radical hydroxyle)
Le radical (OH-) peut attaquer les lipides membranaires, l’ADN et à d’autre
composants vitaux de la cellule.

C’est un désinfectant caractérisé par son excellente activité bactéricide,
sporicide et fongicide.
il ne donne naissance à aucun résidu toxique ou nuisible pour
l’environnement.
Acide peracétique

Mécanisme d’action :
Sa cible principale est constituée par les liaisons sulfhydrile et sulfure des
composés organiques.
La membrane attaqué est incapable d’exercer son action de perméabilité
sélective, par conséquent la dislocation de la membrane cytoplasmique et
par la suite la dénaturation des acides nucléiques par oxydation.
Acide peracétique

 Deux molécules sont utilisées en désinfection, à savoir : le peroxyde d'hydrogène
ou l’eau oxygénée et l'acide peracétique.
 Cependant, lorsque le pH de la solution désinfectante est supérieur à 7, l'acide
peracétique se décompose rapidement.
 Ainsi, si le pH est inférieur à 3, l'acide peracétique reste stable, mais il perd son
efficacité microbicide.
 C'est donc dans une plage de pH comprise entre 3 et 7 que l'acide peracétique
atteint son efficacité microbicide maximale.

 Leur sélection repose sur plusieurs facteurs :
◦ • Spectre d’activité
◦ • Compatibilité avec les équipements de l’entreprise
◦ • Toxicité
◦ • Température
◦ • Dureté de l’eau
◦ • Concentration
◦ • Temps de contact
◦ • Nature des souillures

 L'utilisation de la chaleur sous forme de vapeur ou d'eau chaude est un mode de
désinfection extrêmement sûr et largement utilisé. Ce procédé permet d’éliminer les
organismes pathogènes présents sur le matériel et d’éviter leur transmission. L’eau
chaude permet donc de détruire les populations de micro-organismes à l’état
végétatif et elle est incapable de détruire les formes sporulées. La température doit
être supérieure à 80 °C pour certaines bactéries et supérieure à 95 °C pour certains
virus. Elle est mise à profit dans les cycles de rinçage de matériel.

 L'efficacité de la désinfection chimique dépend de plusieurs facteurs parmi
lesquels nous citerons les propriétés de l'agent bactéricide, sa concentration, sa
température, son pH ainsi que l'intimité du contact entre le désinfectant et les
microorganismes. Par ailleurs, on ne peut obtenir une désinfection efficace que si
elle est précédée d'un bon nettoyage car la présence de souillures inertes réduit
considérablement le taux de mortalité des microorganismes.

 Ils sont largement utilisés dans les industries agroalimentaires. Ils sont
intéressants, d'une part pour leurs efficacité et d'autre part, pour leurs faibles prix. Ils
sont aussi peu toxiques et facilement rinçables. Les matières premières, sources de
chlore, sont les suivantes :
 • Hypochlorite de sodium (eau de Javel) ;
 • Hypochlorite de calcium (forme solide) ;
 • Phosphate trisodique chloré (forme solide) ;

 L'hypochlorite de sodium, utilisé comme désinfectant, présente des risques de
corrosion sur l’aluminium.
 Par conséquent, le détergent-désinfectant alcalin chloré, qui permet de nettoyer des
surfaces en aluminium, contiendra en plus, un inhibiteur de corrosion qui est
généralement un silicate. Un tel produit ne doit jamais sécher sur une surface avant
rinçage, sinon on obtient un film blanc formé de silicate insoluble.
 Par ailleurs, la tenue au stockage des produits chlorés concentrés, comme des
solutions diluées, est limitée car ils perdent leur efficacité microbicide en fonction
de la température de stockage.
 En désinfection, l'efficacité de l'hypochlorite de sodium est directement en
fonction du pH d'utilisation.

 Ce sont des cations polyatomiques utilisés comme désinfectants, tensioactifs,
adoucissants et agents antistatiques qui détruisent généralement aussi bien les
levures que les bactéries Gram négatif. Par contre ces ammoniums ne semblent pas
avoir une action sur les virus. Les formulations de désinfectants contenant des
ammoniums quaternaires, se rencontrent surtout dans l'industrie de boisson et de
viande, où leur spectre microbicide est particulièrement apprécié. Ils ont aussi,
comme avantages, un large spectre bactéricide, une absence de corrosion, avec une
efficacité aussi bien en milieu acide qu’en milieu alcalin.

 Ces molécules présentent néanmoins un certain nombre de risques car ils sont :
▪ Fortement moussants et rendent difficile le rinçage ;
▪ Ils sont de caractère cationique et sont neutralisés (précipitation) par la présence de
tensioactifs de type anionique, ce qui est souvent le cas dans les solutions de nettoyage ;
▪ Ils s'adsorbent sur les micro-organismes et donc aussi sur les souillures présentent dans
la solution de nettoyage et disparaissent ainsi en tant que molécules désinfectantes.

 Ces composés ont un large spectre bactéricide à faible dose, une bonne
mouillabilité et une efficacité à froid. Ils sont moins efficaces que le chlore sur les
spores, mais plus actifs sur les formes végétatives.
 Les détergents-désinfectants contenant de l'iode sont peu utilisés, en raison des
difficultés rencontrées pour leur solubilisation dans l'eau. Dans l'industrie
agroalimentaire, on utilise plutôt des tensioactifs du type alkylphénols
polyéthoxylés, pour solubiliser l'iode par formation de co-micelles.
 Le pH idéal pour une désinfection se situe entre 3 et 5.

Ainsi, il existe des limites pour l’utilisation de ces composés, comme :
▪ Les produits iodés doivent être utilisés à une température inférieure à 40 °C afin
d’éviter la sublimation de l’iode ;
▪ Les solutions détartrantes, désinfectantes à base de l’iode sont toujours très
moussantes et difficiles à rincer et les matières plastiques en contact sont
colorées en brun.
Pour toutes ces raisons, les produits de nettoyage et de désinfection combinés iodés
sont très rares.

 Toute impureté, corps étranger présent dans un produit et pouvant entraîner un
risque majeur pour le consommateur.
 Les souillures sont généralement composées des constituants de la matière traitée
(totaux ou partiels) mais aussi et souvent de micro organismes.
 De par leur composition et leur structure physique, les souillures alimentaires
sont, la plupart du temps, complexes et hétérogènes (Lipides, glucides,
protéines,…). il est nécessaire de classer les souillures en fonction de leur nature et
pour ceci nous considérons deux catégories distinctes : souillures inertes et
souillures vivantes.

 Souillures inertes
Peuvent être de nature minérale (résidus de minéraux, dépôt de tartre, etc.) ou organique
(protéines, lipides, glucides, etc.).
1) Souillures minérales
Elles sont le plus souvent issues de l'eau utilisée dans les processus de fabrication ou
issues de fragments de produits eux-mêmes, mais qui sont éliminées par les
détergents acides. Elles comprennent :
- Carbonate de calcium : qui se présente sous forme de cristaux très fins en plaques ou de
revêtements continus souvent friables ;
- Phosphate de calcium : qui précipite en créant un réseau de phosphate tricalcique cristallin
ou amorphe ;
- Sel (NaCl) : il peut souiller les surfaces en y formant un revêtement uniforme de couleur
hétérogène.

 Ces dépôts minéraux entraînent l'entartrage qui a
pour effet de :
- Alcaliniser l’eau ;
- Acidifier la vapeur (corrosion) ;
- Former des dépôts sous forme de plaques.

2) Souillures organiques
 Ce sont des fragments macroscopiques de produits qui peuvent renfermer des
microorganismes pouvant s'y multiplier. Ce sont entre autres :
- Les souillures à dominante lipidique : insolubles dans l'eau et formant des
savons en présence de bases qui les solubilisent ;
- Les souillures à dominante glucidique : leurs caractères sont très différents en
fonction de leur constitution et elles sont solubles dans l’eau ;
- Les souillures à dominante protéique : elles sont le plus souvent constituées de
grosses molécules qui se coagulent à une température de 65 °C.

 Levures et moisissures
Certaines levures sécrètent des substances polysaccharidiques qui peuvent rendre à
défaut les protocoles de désinfection difficiles. Les spores de moisissures sont aussi
résistantes que les spores bactériennes à la chaleur et au formol (parfois utilisé comme
désinfectant).
 Virus
Les virus ne peuvent pas se multiplier dans le milieu extérieur mais sont responsables
de maladies diverses parmi lesquelles certaines sont transmissibles par les aliments (la
poliomyélite, l'hépatite A,etc.). Mais quelques espèces peuvent être très résistantes aux
produits et aux méthodes de désinfection généralement employés.

 Bactéries
Dans ce cas le problème se pose en des termes différents suivant qu'on a affaire aux :
- Bactéries à Gram négatif : présentant une sensibilité inconstante aux désinfectants
usuels à cause du phénomène de la résistance vis-à-vis de certains désinfectants ;
- Bactéries à Gram positif non sporulées: qui présentent le moins de problème au
cours de la désinfection car étant peu protégées par leurs parois
- Spores des bactéries à Gram positif : très résistants dans le milieu extérieur (par
exemple : spores de clostridium bacillus).

 1) Procédé par brossage
 Cette opération de brossage, est parfois nécessaire pour le matériel démonté de
certains équipements industriels (pièces de conditionneuses, découpeuses, poussoirs,
plaques de filtre, etc.).
 Le brossage manuel tend à être remplacé de plus en plus dans les nouvelles
installations par des techniques automatisées ou semi automatisées.

 Les quatre facteurs du nettoyage au brossage manuel ont les caractéristiques suivantes :
- La température ne doit pas excéder 45 °C ;
- Le temps de contact est adaptable et dépend de l'adhésion de la souillure ;
- Le produit détergent, légèrement moussant, est le plus souvent employé de 1 à 5 %. Il doit
aussi posséder une très bonne efficacité entre 35 et 45 °C et être facile à manipuler par le
personnel.
- Suivant la dimension des brosses et la force appliquée, la pression peut monter de 2 à 5
kg/cm2sans prendre en considération l'effet optimal que l'on obtient avec les poils de brosse
en matière plastique.
Malgré tout, la matière plastique reste dans la plupart des cas le meilleur composant de ces
brosses :
- elle évite les infiltrations de souillures et rend les brosses plus faciles à nettoyer.
- les poiles et support de la brosse résistant à de fortes températures permettent un nettoyage
efficace.

 la désinfection seule ne s’effectue pratiquement jamais à l'aide d’une brosse. En effet, la
surface développée par les poils est considérablement plus importante que la surface à désinfecter :
les micro-organismes ainsi enlevés sont très difficiles à détruire au niveau des zones d’insertion
des poils sur le support de la brosse. C’est pourquoi les autres modes d’application de désinfectant
comme la pulvérisation ou l’application mousse sont largement préférés à la désinfection par
brossage.
 Remarques :
Au cours des opérations du nettoyage manuel et semi-automatique :
o Le facteur humain est important et la reproductibilité n'est pas bonne ;
o on doit veiller à l'encrassement des brosses et s'assurer qu'elles ne sont pas responsables d'un
apport supplémentaire de contamination ; D'où la nécessité d'une procédure de traitement des
outils de nettoyage.

 Le procédé par immersion ou trempage consiste à laisser séjourner le matériel dans
des solutions détergentes et/ou désinfectantes. Ensuite, on effectue un lavage avec
une solution détergente appropriée, chaude, éventuellement à forte pression et à
l'aide de brosses. Enfin, on termine les opérations par un rinçage à l'eau potable à
basse pression, chaude d'abord puis froide, pour éliminer les détergents et les
souillures en suspension

 Ce procédé était très utilisé pour les moules de fromagerie, le petit matériel de
salaisonnerie, les toiles de filtre-presse dans l’industrie des boissons, etc.
 Mais cette technique tend à être remplacée par des tunnels de lavage en continu qui
permettent d'automatiser les chaînes de fabrication et d'augmenter considérablement
les cadences.

 les quatre facteurs du procédé de nettoyage par immersion ont les caractéristiques
suivantes :
- La température peut être élevée de 60 à 80 °C pour le nettoyage
- Le temps de contact peut varier de quelques minutes à plusieurs heures. Un temps de
contact long représente un des avantages de cette technique. Ce temps peut être adapté
aux souillures plus ou moins adhérentes, à la cadence industrielle et aux différents
germes à détruire. En effet certaines pièces peuvent être désinfectées par trempage
plusieurs heures avant leurs remontages pour la fabrication suivante ;
- Le détergent, peu ou non moussant, est employé de 1 à 2%. Il peut être acide ou
alcalin suivant le type de matériel à nettoyer. Il doit aussi posséder un bon pouvoir
émulsifiant et dispersant pour éviter toute accumulation de souillures à la surface du bain.
- Les désinfectants utilisés par trempage s’emploient de 0,1 à 1% en fonction des temps
de contact utilisés et du type de matériel à désinfecter ;

 NB :
- Ne jamais utiliser de détergents fortement alcalins ou acides, si ce n'est
dans les systèmes de lavage automatiques ;
- L’action mécanique du procédé par immersion peut être appréciable
dans le cas de solution agitée. Cette méthode est souvent utilisée pour le
nettoyage du petit matériel de fromagerie ou de l’industrie de la viande.
L’agitation s’effectue généralement par l’admission d’air comprimé ou par
un agitateur mécanique.

4) Nettoyage à mousse
 Le nettoyage par application de mousse renfermant le produit actif
(détergent ou désinfectant) nécessite un équipement spécial, relativement
coûteux, mais, en raison de ses avantages, il est très utilisé dans les IAAs
chaque fois que l'on a affaire à des surfaces planes, de formes variées et de
disposition hétérogènes..

 Les avantages de ce procédé peuvent être résumés dans :
- L’utilisation d’une solution nettoyante qui tient bien sur n'importe quel
type de surface (y compris les surfaces inversées et verticales) ;
- La solution nettoyante est présente en quantité suffisante par unité de
surface (absence de passage préférentiel de la solution et par conséquent
absence de zones de surconcentration et de zones de sous concentration en
solution détergente).
Cette bonne répartition de la solution nettoyante entraîne une économie sur
la consommation de détergent de l'ordre de 1/6 ;
- La mousse formée n'est que temporairement stable, vers la fin du nettoyage
elle se casse facilement ce qui facilite son élimination et rend le rinçage facile

3) Nettoyage à gel
 Ce type de nettoyage est fait avec la formation de gel au lieu de la mousse.
Comme les gels ont une viscosité inférieure à celle des produits mousseux, leur
production est plus facile. Adhérant mieux que la mousse à la surface, leur temps de
contact est plus long, ils sont rincés plus facilement et ils nettoient mieux. De plus,
l’utilisation de gel réduit le coût total du nettoyage en réduisant la main d’œuvre, la
consommation d’eau et d’énergie.

4)Nettoyage automatique en place NEP (ou nettoyage en circulation)
 Ce régime de nettoyage comporte généralement des séquences qui sont :
o Pousse à l’eau ou à l’air : pour récupérer le produit alimentaire encore présent
dans les installations et l’éliminer des surfaces ;
o Pré-rinçage : par circulation d’eau chaude ou froide dans les canalisations pour
éliminer les substances faiblement liées à la surface ;
o Phase de détergence : elle consiste à l’action chimique du nettoyage ayant pour but
d’agir sur le dépôt de façon à favoriser son élimination de la surface ;
o Post-rinçage : aussi appelé rinçage intermédiaire avant la désinfection dans lequel
les dépôts et résidus chimiques sont éliminés par circulation d’eau ;
o Désinfection
o Rinçage final par circulation d’eau avant une nouvelle transformation des
produits.

 Dans ce système de nettoyage in-situ, sans démontage des appareils, les solutions de
nettoyage et de désinfection, ainsi que les liquides de rinçage sont pompées dans les
tuyauteries de façon à réaliser une turbulence suffisante, Cette vitesse doit être au moins
égale à 1,5 m/s pour que l'action mécanique produite soit efficace.
 Ce processus de nettoyage est utilisé actuellement dans de nombreuses fabriques de
boissons (boissons gazeuses ou non, jus de fruits), ainsi que de crème glacée.
 Il a l'avantage, lorsqu'il est en circuit fermé, de permettre dans une certaine mesure la
réutilisation des solutions détergentes, qui de ce fait peuvent être plus concentrées.

 Cependant, cette technique a l'inconvénient d'exiger un appareillage
spécial :
- réservoirs pour les solutions de nettoyage, pompes, tuyauteries.
- pour les bacs, les camions citernes, etc., il faut des jets, des pompes
d'arrosage, des tourniquets, souvent fixés à demeure, disposés de façon que
les fluides utilisés pour le nettoyage (liquides mais aussi vapeur, air
comprimé, mousses) puissent atteindre efficacement toutes les surfaces, y
compris les parties hautes et les couvercles des appareils et des réservoirs.

 Dans un processus de NEP, il est nécessaire de « tourner » en sens inverse
du sens de passage du produit de fabrication, de manière à atteindre tous
les angles à nettoyer. Si cette inversion est impossible il faut veiller au «
remplissage » parfait des conduites.
 Pour les cuves, citernes, récipients et les autres matériels du même type on a
recours à une application de la solution nettoyante par aspersion
(nettoyage en aspersion) : les jets utilisés peuvent être obtenus grâce à des
tourniquets fonctionnant à réaction ou commandés mécaniquement, ou à
l'aide de boules ou de cylindres perforés.

Dans le système de nettoyage en place, il existe trois méthodes de nettoyage que l’on
pourrait qualifier comme classique :
⮲ Nettoyage à utilisation unique : du fait que le système manque d’un réservoir
de recyclage, la solution de nettoyage qui circule par l’intermédiaire de la pompe
est rejetée à chaque cycle. Une nouvelle solution est préparée pour chaque
nettoyage. Il s’agit de système NEP non-recyclable.
⮲ Nettoyage à recyclage partiel : il n’existe qu’un seul réservoir de recyclage.
La solution de nettoyage est récupérée dans le réservoir de recyclage à la fin du
cycle et réutilisée lors du prélavage prochain. Une nouvelle solution est préparée
pour chaque nettoyage.
⮲ Nettoyage à recyclage total : il existe un réservoir de recyclage pour chaque
solution. La solution est récupérée à chaque cycle. Une nouvelle solution est
préparée à divers intervalles.

Dans l’opération de nettoyage, le résultat final est influencé par 4
facteurs interdépendants, regroupés dans le cercle de Sinner ou ce
qu’on appelle la règle du T.A.C.T. qui rassemble :
• Temps d’action du produit ;
• Action mécanique ;
• Concentration ;
• Température du produit.
Si l'un des facteurs est diminué, on doit obligatoirement compenser
cette perte en augmentant un ou plusieurs autres facteurs.

Action chimique :
représente l'action d'une solution détergente. Cette action est augmentée ou diminuée
par la concentration de produits purs contenus dans la solution (mélange eau +
produit). Il est important de respecter la dilution de produit dans les opérations de
nettoyage. Le "sur - dosage" et le "sous - dosage" ont des incidences sur le résultat
attendu.
Action mécanique :
c'est l'action apportée par l'utilisation de matériel (brosse, turbulence, …) qui
engendre un frottement et une pression. A défaut de matériel, l'opérateur est considéré
comme action mécanique par son action de frotter à l'aide d'un grattoir, frottoir ou
brosse. Dans les opérations de nettoyage, l'action mécanique doit être modulée afin
d'éviter les altérations du support et limiter la fatigue trop importante des agents
(répercussion sur les arrêts de travail ou l'efficacité du personnel.)

Temps d'action :
pendant l’opération de nettoyage, le temps d'action est combiné avec
l'action chimique. C'est le fait de laisser agir le produit sur le support qui
accroît son pouvoir nettoyant.
Action température :
l'action thermique s'illustre dans plusieurs cas de figure des activités de
nettoyage. La température favorise la détergence d'un produit et ses
différents pouvoirs (mouillant, émulsionnant, séquestrant …).

 Précautions relatives au choix des pH
Le pH ou potentiel hydrogène permet d’exprimer le degré d’acidité ou
d’alcalinité d’un produit suivant une échelle allant de 0 (très acide) à 14 (très
alcalin) en passant par la neutralité : 7.
pH optimum Type de salissure
pH très acide 1 ou 2 Tartre, résidus de minéraux
pH acide à neutre = 6-8 Protéines et sucres
pH alcalin = 9 à 12 Graisses cuites
pH très alcalin = 13 à 14 Graisses carbonisées

 Lors du processus de nettoyage et désinfection, il faut éviter le maximum
possible le mélange de produits afin d’éviter la formation de sous-produits qui
peuvent avoir des effets néfastes sur la santé des opérateurs. À cet effet :
- Le mélange d’un produit à pH acide et d’un produit à pH basique provoque la
neutralisation du mélange qui devient soit inefficace, soit dangereux ;
- Le mélange d’eau de Javel et d’un détartrant provoque la formation de dichlore
qui est un gaz corrosif pour l’appareil respiratoire ;
- Les mélanges de produits peuvent provoquer la formation de mousse
indésirable et difficile à éliminer ;
- Certains mélanges entre produits provoquent aussi des réactions chimiques
exothermiques qui peuvent dégager une importante quantité de chaleur.

Protection des matériaux
 Afin de faciliter le nettoyage et la désinfection, les surfaces de travail doivent être
faites d'un matériau dur, lisse, lavable et non absorbant et ne présente ni fissures ni
aspérités. L'acier inoxydable satisfait à ces conditions s'il est en bon état. Par ailleurs, en
industries agroalimentaires, les matériaux en acier inoxydable sont les plus utilisés au
contact des aliments. Leurs avantages sont en effet nombreux comme :
- La résistance à la corrosion par les aliments et par les produits de nettoyage ;
- Une surface lisse évitant les nids à microbes ;
- La facilité de nettoyage ;
- L’absence d’interaction avec les propriétés organoleptiques des aliments (saveur,
couleur …) ;
- La robustesse du matériau ;
- La résistance à la chaleur.

 Qualité de l’eau de nettoyage
 • Si l’eau de nettoyage est dure, c’est-à-dire riche en calcaire (titre
hydrotimétrique >20 °f), le détergent doit contenir des agents séquestrants, ou
chélatants, qui permettent de piéger le calcium et le magnésium de l’eau ;
 • Si l’eau de nettoyage a un titre hydrotimétrique faible, elle est agressive
pour les métaux. Il faut alors utiliser un détergent contenant des inhibiteurs de
corrosion, qui vont empêcher la corrosion des surfaces métalliques, notamment
l’aluminium ou même l’acier inoxydable à long terme. On peut également
utiliser un détergent contenant des produits tampon, c’est-à-dire qui
maintiennent le pH de la solution à une valeur constante ;
 • L’eau de nettoyage doit être potable

 Sécurité des opérations du nettoyage et de la désinfection
 La plupart des produits de nettoyage/désinfection comportent des substances
chimiques relativement puissantes qui peuvent être à l'origine d'accidents graves
s’ils sont mal utilisés. Ces substances peuvent provoquer un accident :
 - Par projection : dans les yeux, au visage, sur la peau ;
 - Par respiration : les vapeurs toxiques peuvent provoquer des lésions
irréversibles au cerveau ;
 - Par ingestion : avaler une petite quantité de produit corrosif peut
détruire le tube digestif ;
 - Par contact : certains produits traversent facilement la barrière
protectrice de la peau. Véhiculés par le sang, leurs composants chimiques
peuvent attaquer certains organes : les reins, le foie, les poumons, le
cerveau…

Les différents symboles de danger de la réglementation sont très clairs. L’usage de gants
est fortement recommandé pour éviter tous risques d’agression ou d’allergies et il faut
veiller à ne pas respirer les pulvérisations aériennes éventuelles lors de la manipulation
de certains produits en poudre.

 Plan de contrôle
Malgré le soin qu'on peut apporter aux choix des différents produits utilisés
pour le nettoyage et la désinfection des surfaces, aux protocoles utilisés et à
la formation du personnel, il semble indispensable de contrôler in situ la
propreté des surfaces. Ceci afin de mettre en évidence les éventuelles dérives
tout au long du processus du nettoyage et de la désinfection. Parmi ces
contrôles il y a ceux visuels, chimiques et microbiologiques.

 Contrôles chimiques
 Dans le cas du nettoyage en place, pour lequel on associe des séquences
acides et alcalines, un contrôle de la neutralité de l'eau d'évacuation permet de
vérifier l'absence d'acide ou de base en utilisant du papier pH ou en utilisant des
bandelettes d'identification et de détermination semi-quantitatives pour certains
produits chimiques.
 Contrôles visuels
 Des contrôles visuels sont indispensables après le nettoyage et la
désinfection. Ils ont l'avantage de pouvoir être effectués quotidiennement. Dans
ce cas et si une surface est sale, il ne sert à rien de faire un contrôle
microbiologique.

 Contrôles microbiologiques
 Dans ce type de contrôle, l'emplacement des prélèvements doit être
soigneusement repéré par un responsable en s'appuyant sur plusieurs critères dont :
- La notion de zone ou de matériel à risque ;
- La nature et l'état de surface du matériau ;
 On peut distinguer deux grandes familles de méthodes de d'échantillonnage
pour le contrôle microbiologique des surfaces : par contact ou empreinte et par
frottis.

 Les méthodes par empreinte regroupent l'ensemble des méthodes consistant
à appliquer une gélose sur la surface à échantillonner. On réalise en
quelque sorte une empreinte de la contamination. Ces techniques sont
parmi les plus utilisées. Elles présentent l'avantage d'être disponibles sans
préparation et de ne requérir qu'une incubation après le prélèvement.

 Les boîtes de contact sont des boîtes circulaires de type boîte de Pétri, d'un
diamètre de 5,5 cm, contenant un milieu gélosé (milieu nutritif permettant le
développement bactérien) légèrement bombé que l'on pose directement sur la
surface à contrôler. La boîte est ensuite incubée à la température optimale du
germe recherché entre 24 et 48 heures selon le micro-organisme. Après incubation,
les colonies caractéristiques du germe sont dénombrées et le résultat est exprimé
en germes par centimètre carré. La surface contrôlée avec cette technique est de
23,75 cm2.

 L'utilisation des boîtes de contact présente plusieurs avantages : elles nécessitent
peu de manipulations, les prélèvements sont rapides et simples à effectuer.
Cependant, la gélose étant dans un support rigide, les contrôles ne sont possibles
que sur des surfaces planes et pleines. Par ailleurs, les surfaces doivent être sèches
pour éviter un développement des bactéries en nappe qui rendrait la lecture
impossible.

 Les lames de contact, également appelées lames de surfaces, sont constituées
d'une lame de plastique rectangulaire d'environ 10 cm2, recouverte d'une gélose
nutritive. Le principe est identique à celui des boîtes Rodac, la gélose nutritive est
appliquée sur la surface à contrôler. La plupart des lames de surfaces sont bifaces,
avec un milieu de culture différent sur chacune des deux faces. Les avantages et
inconvénients de ces lames sont identiques à ceux des boîtes Rodac.
 Pour faciliter le prélèvement, il est préférable d'utiliser des lames dites «
articulées » : ces lames se plient au niveau du bouchon ce qui permet un meilleur
contact entre la gélose et la surface.

 Petrifilm
 Un Petrifilm est constitué d’un film sur lequel se trouve un substrat nutritif, un
gélifiant soluble dans l'eau froide et un indicateur coloré qui permet de faciliter le
dénombrement des colonies. La surface gélosée est ensuite appliquée sur la zone à
échantillonner, puis le système est incubé à température requise pour le germe
recherché. Les colonies sont ensuite dénombrées.

 Le principe des méthodes dites par frottis repose sur le détachement des micro
organismes par frottement de la surface avec un support qui va récupérer les
bactéries détachées. Le dénombrement des germes après remise en suspension dans
un diluant peut s'effectuer par la microbiologie classique. Les avantages de ces
méthodes sont les suivantes :
- Réalisation de prélèvements sur des supports de dimensions variées (jusqu'à
plusieurs mètres carrés avec les chiffonnettes) ;
- Réalisation de prélèvement sur des supports à géométrie variée ;
- Recherche et dénombrement de nombreux germes différents à partir d'un seul et
même prélèvement.

 Ecouvillonnage
 C'est une méthode consistant à faire un prélèvement sur une surface donnée avec un
écouvillon en cellulose stérile et humide. Généralement, cette technique est
réalisée à l’aide d’un dispositif rapide et prêt à l'emploi, l’écouvillon ressemble à un
coton-tige. D'un point de vue pratique il suffit de frotter l'écouvillon stérile sur la
surface à échantillonner

 Chiffonnage
 C'est une variante de l'écouvillonnage qui utilise des chiffonnettes pour
effectuer des contrôles de la qualité microbiologique. La chiffonnette est un tissu en
coton stérile et préalablement imbibé par un milieu de culture spécifique de la flore
à analyser.
 L’avantage de cette technique, c’est qu’elle permet d'échantillonner de grandes
surfaces pouvant aller jusqu'à plusieurs mètres carrés. Lorsque le prélèvement
est effectué, la chiffonnette est transférée dans un sachet stérile puis une fois au
laboratoire un volume déterminé de liquide contenu dans la chiffonnette est
récupéré puis ensemencé.

 Enregistrement des contrôles
À l’issue de ces opérations on peut établir un plan de contrôle nettoyage/désinfection,
qui doit comporter les rubriques suivantes :
- Désigner qui réalise les contrôles ;
- Définir les lieux de ces contrôles ;
- Identifier les surfaces et matériels à contrôler ;
- Déterminer la ou les méthodes de contrôle ;
- Définir les limites acceptables pour lesquelles on peut considérer que le nettoyage
est bien réalisé.
Lorsqu’un résultat est anormalement élevé, il faut :
- S’assurer que le prélèvement a été réalisé correctement ;
- Vérifier que les protocoles de nettoyage et désinfection ont été bien suivis. Si tel est
le cas, des recherches plus approfondies devront être entreprises afin de déterminer
l’origine de la contamination.

Surface ou matériel contrôlé
Date et heure du prélèvement
Lieu du prélèvement (salle)
Note attribuée aux résultats
des analyses microbiologiques
0 Excellent
1 Très bon
2 Bon
3 Moyen
4 Mauvais
5 Très mauvais
Origine du résultat trop élevé
Exemple de tableau d’enregistrement des résultats :

Cours Nettoyage désinfection IAV HASSAN II .pdf

Cours Nettoyage désinfection IAV HASSAN II .pdf

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à Cours Nettoyage désinfection IAV HASSAN II .pdf

Similaire à Cours Nettoyage désinfection IAV HASSAN II .pdf (20)

Dernier

Dernier (20)

Cours Nettoyage désinfection IAV HASSAN II .pdf