Nettoyage enzymatique : élimination des biofilms et nettoyage en profondeur

Un nettoyage optimal des installations agroalimentaires doit permettre d’éliminer les micro-organismes adhérents et les biofilms en surface. Ces derniers sont particulièrement difficiles à supprimer et si les techniques les plus performantes sont souvent très agressives pour le matériel et les utilisateurs, aucune n’est efficace à 100%. Le nettoyage enzymatique apparaît comme une solution alternative, respectueuse de l’environnement, et efficace sur la matière organique.

Dans le cadre d’un projet européen EUREKA*, l’Inra et son partenaire, la société REALCO, ont allié recherche fondamentale et applications industrielles, en développant des essais de l’échelle du laboratoire à l’échelle semi-industrielle.


Au niveau du laboratoire, les chercheurs ont plus particulièrement travaillé à l’élaboration d’une méthode d’évaluation de l’efficacité d’activités enzymatiques. Au total, sur 11 activités enzymatiques testées, 5 ont été retenues (enzymes seules ou en mélange) pour leur aptitude à décrocher des biofilms particulièrement adhérents et cultivés dans différents milieux de laboratoire ou alimentaires (lait, extraits de viande ou de soja).
L’étude approfondie de ces cinq activités enzymatiques, dans des conditions de nettoyage plus proches de celles rencontrées en milieu industriel a permis aux scientifiques d’identifier des facteurs influençant le développement des biofilms et leur résistance au détachement. Les biofilms sont constitués de colonies bactériennes fixées sur un support et enchâssées dans une gangue de polymères constituée essentiellement de polysaccharides, de protéines, d’ADN. La nature et les quantités relatives de ces polymères diffèrent selon les souches bactériennes et le milieu de croissance. En analysant ces polymères avant et après traitement enzymatique, les chercheurs ont pu établir une corrélation entre la dégradation des protéines du biofilm et l’efficacité du nettoyage. Par exemple, les protéines de la matrice d’un biofilm formé par Pseudomonas fluorescens (très résistant au nettoyage) étaient totalement dégradées et le biofilm facilement décroché avec l’utilisation de protéases. A l’inverse, les protéines produites par une souche de Bacillus mycoides n’étaient que partiellement dégradées et le biofilm difficilement décroché par ce même traitement. Ces résultats permettent d’aiguiller le choix des activités enzymatiques en fonction des souches bactériennes contaminantes rencontrées dans les environnements industriels, voire des conditions de croissance des biofilms, liés à la filière agro-alimentaire.

A partir de ces résultats, la société REALCO a mis au point une solution enzymatique de nettoyage qui a été testée par les chercheurs de l’Inra sur un modèle à l’échelle semi-industrielle, mis au point à l’occasion pour étudier le nettoyage des biofilms dans un circuit de NEP (nettoyage en place). Ce système présente des singularités de géométries (rétrécissements et élargissements) représentant des zones difficiles à nettoyer dans les chaînes de transformation. Cette solution nettoyante a montré une efficacité de nettoyage au moins similaire à un traitement à la soude 0.5% à 45°C selon les différents types de biofilms développés. Des essais sont en cours pour comparer l’efficacité de ce cocktail à un traitement par la soude 2% à 60°C, plus proche des conditions classiques de NEP. La société REALCO mène actuellement des essais sur des sites industriels et est sur le point de commercialiser un produit enzymatique nettoyant issu de ces recherches.
 

* L’initiative intergouvernementale Eurêka qui réunit 35 pays européens a été créée il y a 20 ans dans le but de stimuler la compétitivité européenne en soutenant des projets de recherche plus proches des attentes du marché. Le dispositif Eurêka concerne tous les secteurs d'activité et permet ainsi à des industriels et des centres de recherche européens de collaborer sur la base d’une approche bottom-up (l’idée vient du porteur de projet lui-même) afin d’aboutir à un produit, un procédé ou un service rapidement commercialisable afin de pénétrer rapidement le marché international. En savoir plus sur : http://www.eureka.be/home.do 

Rédacteur :  Délégation au Partenariat avec les Entreprises
Rubrique :  Laboratoires - résultats de recherche
Date de création : 13 Janvier 2009
Date de dernière mise à jour : 19 Janvier 2009