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Sécurité alimentaire

De la tradition à la technologie : Faire progresser les tests de stérilité dans la fabrication des denrées alimentaires

L'allongement de la durée de conservation des produits alimentaires est un objectif crucial pour les fabricants depuis des décennies. Les traitements à ultra-haute température (UHT), un processus clé pour atteindre la stérilité commerciale, permettent la production de produits alimentaires avec des durées de conservation exceptionnellement longues, souvent supérieures à 12 mois. D'abord populaires dans l'industrie laitière, les traitements UHT sont aujourd'hui largement adoptés par les fabricants de boissons et de bouillons à base de plantes.

La stérilité commerciale fait référence à "l'absence de micro-organismes capables de se développer dans l'aliment dans des conditions normales non réfrigérées pendant la fabrication, la distribution et le stockage" (Commission du Codex Alimentarius (OMS/FAO) CAC/RCP 40-1993). Cet article explore les différentes méthodes de test utilisées pour confirmer la stérilité commerciale des produits UHT.

Le maintien de la qualité et de la sécurité des aliments est essentiel, et la contamination microbienne dans les produits UHT, y compris les laits laitiers et végétaux, les yaourts, les crèmes et les bouillons, constitue un défi de taille. Pour y remédier, des approches traditionnelles et innovantes ont été développées pour détecter les contaminants microbiologiques.

La méthode traditionnelle de vérification de la stérilité des produits finis consiste à effectuer une numération bactérienne totale. La procédure comprend les étapes suivantes

  • Lapré-incubation: Les emballages sont incubés pendant trois à cinq jours à 30 °C et 55 °C.
  • Ensemencement: Les échantillons sont ensemencés sur une gélose générique telle que la gélose de numération sur plaque.
  • Incubation secondaire: Les plaques sont incubées pendant deux jours à 30 °C et 55 °C.
  • Analyse: Le dénombrement des colonies confirme l'absence de croissance microbienne.

Les produits ne sont libérés que si aucune croissance microbienne n'est détectée, ce qui prouve la stérilité commerciale. Toutefois, cette méthode est longue, exigeante en main-d'œuvre et coûteuse en raison des périodes de stockage prolongées. C'est pourquoi les fabricants de produits UHT adoptent de plus en plus des solutions plus rapides et moins fastidieuses, tout en conservant la précision des méthodes traditionnelles.

Plusieurs méthodes de test rapide de la stérilité ont vu le jour, notamment la mesure du pH, le test ATP, la surveillance du CO2 et la cytométrie en flux. Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients distincts.

  • Test de pH: Après incubation (3-5 jours à 30 °C et 55 °C), le pH des échantillons est testé. Une baisse significative du pH indique une contamination. Cette méthode est rentable et ne nécessite qu'un équipement minimal, mais elle se limite à la détection des micro-organismes producteurs d'acide et ne convient pas aux aliments acides comme les jus. Elle nécessite également beaucoup de travail et de temps.
  • Surveillance du CO2 : Cette approche mesure les niveaux de CO2, qui augmentent au cours de la croissance bactérienne, à l'aide d'une réaction colorimétrique ou fluorescente. Les échantillons sont ensemencés dans des milieux exclusifs et incubés dans un instrument. Les résultats sont disponibles en deux à quatre jours, ce qui réduit les délais d'attente. Cette méthode nécessite un minimum de main-d'œuvre et économise l'espace du laboratoire grâce à l'incubation automatisée ; cependant, le débit d'échantillons est limité en raison de la capacité de l'instrument. Les coûts initiaux d'installation et le coût par test sont élevés.
  • Test ATP: Le test ATP détecte la contamination microbienne grâce à la lumière émise lors d'une réaction de bioluminescence. Le processus consiste à éliminer l'ATP libre, à lyser les cellules microbiennes et à mesurer l'ATP bactérien à l'aide d'un luminomètre, le tout étant réalisé dans un instrument, tel que le système Innovate™. Cette méthode prend en charge un débit élevé, en traitant 96 échantillons en moins de 20 minutes. Elle réduit considérablement les temps d'attente d'au moins cinq jours et est conviviale et rentable. Même si elle entraîne des coûts initiaux de mise en place et d'équipement plus élevés, le coût par test est faible.
  • Cytométrie en flux: La cytométrie en flux est une technique qui peut être utilisée pour tester la stérilité d'échantillons tels que les produits sanguins. Les cellules bactériennes sont marquées avec un colorant fluorescent. Les cellules marquées traversent un faisceau laser dans une cellule à flux étroit et sont détectées par le cytomètre de flux. Toutefois, cette méthode ne permet pas d'effectuer des tests à haut débit, comme c'est le cas pour les tests ATP. Le coût initial d'installation peut être très élevé et, sur la base du coût par test, il s'agit de la méthode la plus chère. Cependant, elle nécessite moins de travail et fournit des résultats précis.

Le choix d'une méthode de dépistage microbien rapide appropriée dépend de plusieurs facteurs :

  • Rapidité et fiabilité: Optez pour une méthode qui fournit des résultats rapides et fiables afin d'améliorer l'efficacité opérationnelle.
  • Efficacité du laboratoire: Choisissez des méthodes qui minimisent les opérations manuelles, favorisent l'automatisation et offrent un débit d'échantillons élevé sans nécessiter d'espace excessif.
  • Assistance technique: Assurez-vous que les fournisseurs offrent une assistance complète, une aide à la conformité réglementaire et une expertise dans l'industrie alimentaire.
  • Conformité réglementaire: Assurez-vous que le système s'intègre parfaitement aux systèmes de gestion de l'information des laboratoires (LIMS) et aux systèmes de planification des ressources de l'entreprise (ERP), et qu'il répond aux exigences réglementaires en matière de suivi des données et d'établissement de rapports.
  • Amélioration continue: Associez-vous à des fournisseurs qui s'engagent à améliorer en permanence l'instrumentation, les logiciels, la stabilité des réactifs et le développement des applications.

La recherche de méthodes efficaces, précises et rentables pour garantir la stérilité commerciale des produits UHT continue d'évoluer. Si les méthodes traditionnelles restent fiables, les méthodes rapides telles que les tests de pH, les tests ATP, la cytométrie en flux et la surveillance du CO2 offrent des alternatives convaincantes pour répondre aux besoins dynamiques de l'industrie alimentaire. En choisissant la bonne méthode et en collaborant avec des fournisseurs de solutions innovantes, les fabricants peuvent améliorer la sécurité des produits, réduire les coûts et accroître l'efficacité opérationnelle.