Fiche de Presse Info. 14/02/2012

Vers une meilleure efficacité des procédures de nettoyage dans les industries alimentaires

Assurer la sécurité sanitaire des produits transformés est au cœur des préoccupations des industries agroalimentaires. Tout en minimisant les coûts et l’impact environnemental, les industriels doivent mettre en place des procédures de nettoyage efficaces de leurs équipements. Des scientifiques de l’Inra de Lille et de l’université de Nantes travaillent sur le sujet avec pour objectif final de limiter la consommation d’eau et les rejets dans les procédés de nettoyage pour répondre à des critères de qualité, de flexibilité, de santé, et de respect de l’environnement.

« Les biofilms », bêtes noires du nettoyage industriel

La contamination microbienne des surfaces constitue un danger pour la santé à travers la contamination possible des aliments au cours de leur transformation. C’est par exemple le cas avec l’apparition de spores bactériennes au sein de biofilms, communautés multicellulaires de micro-organismes adhérant entre eux et à une surface. En effet, les spores de bactéries présentent des caractéristiques remarquables de résistance et contaminent les surfaces des

© Inra - Démonstrateur pilote de l'Inra

équipements et des tuyauteries de raccordement. Pour les industriels, l’élimination des biofilms demande dans la plupart des cas d’utiliser des procédures d’hygiène surdimensionnées pour assurer la bonne conservation des aliments transformés, et éviter contaminations alimentaires. Dans ce contexte, les scientifiques cherchent à comprendre les mécanismes se déroulant aux interfaces bactéries-aliment et matériau. Ils étudient en particulier les écoulements turbulents. La turbulence désigne l’état d’un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse d’écoulement de ce fluide présente en tout point un caractère fluctuant. C’est souvent le cas pour les fluides nettoyants circulant dans les installations industrielles. 

 Flux pulsé et fréquence, les solutions face aux salissures

Il est possible de jouer avec ces conditions de turbulence et de s’en servir comme outils pour améliorer l’élimination des souillures, et donc le nettoyage des surfaces. Ainsi, des stratégies adaptées comme les débits pulsés permettent clairement d’optimiser les procédures de nettoyage, notamment en ce qui concerne les contaminations sous forme de spores bactériennes particulièrement adhérentes et résistantes. Le laboratoire PIHM (Processus aux Interfaces et Hygiène des Matériaux) de l’Inra de Villeneuve d’Ascq et l’unité mixte de recherche de l’Université de Nantes / CNRS GEPEA (Génie des Procédés Environnement et Agroalimentaire) ont démontré que des conditions précises de pulsation des écoulements permettent une élimination efficace des bactéries lors des procédures de nettoyage.

Les microbes présents sur les surfaces en acier inoxydable sont mieux éliminés en variant l’intensité et l’amplitude des pulsations lors du processus de nettoyage. Un nettoyage avec débit pulsé permet la réduction de l’énergie de pompage, de la durée du nettoyage et de la concentration des solutions détergentes tout en conservant une efficacité du nettoyage aussi bonne sinon meilleure que dans les conditions classiques utilisées en industries. Il s’agit d’un réel intérêt économique pour les industriels. Les chercheurs ont observé pour des équipements de formes géométriques simples installés sur un démonstrateur pilote de Villeneuve d’Ascq que faire varier de façon séquentielle les flux de nettoyants était plus efficace et permettait d’envisager une réduction de la facture énergétique.
Les chercheurs ont ainsi prouvé que les écoulements pulsés sont efficaces pour des équipements de géométries simples, et des travaux complémentaires semblent déjà démontrer que c’est aussi le cas sur des équipements plus complexes (coudes et changements de diamètres, échangeurs de chaleur…).

Références :
Blel, W., C. Le Gentil-Lelièvre, T. Bénézech, J. Legrand & P. Legentilhomme (2009) Application of turbulent pulsating flows to the bacterial removal during a cleaning in place procedure. Part 2: Effects on cleaning efficiency. J. Food Eng., 90, 433-440. Blel, W., P. Legentilhomme, C. Le Gentil-Lelièvre, C. Faille, J. Legrand & T. Bénézech (2010) Cleanability study of complex geometries: interaction between B. cereus spores and the different flow eddies scales. Biochem. Eng. J., 49, 40 - 51.