elaboration technologique de la sécurité alimentaire
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elaboration technologique de la sécurité alimentaire
ELABORATION TECHNOLOGIQUE DE LA SÉCURITÉ ALIMENTAIRE M. N. BELLON FONTAINE F. DUCEPT ENSIA Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 - ENSIA Massy Risques en Agro Alimentaire ● risques biologiques – ● risques physiques – ● corps étrangers : cailloux, verres, cheveux, ... risques chimiques – ● micro organismes banaux ou dangereux lubrifiants, produits de nettoyage, fluides caloporteurs risques allergènes ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 2 Origines des risques ● le personnel : – sources principales de microorganismes (origine rhinopharyngée (toux), cutanée ou par transfert) ● les ravageurs : – ● les équipements : – ● rongeurs, insectes, oiseaux,...individus extérieurs dépots, souillures, peintures, lubrifiants matières premières, emballages ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 3 Outils de la sécurité alimentaire I. le procédé destruction ou non prolifération des micro organismes II.la séparation par zones non contamination III.la conception hygiénique non contamination ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 4 I. Le Procédé 1.Traitements thermiques 2.Modifications du milieu 3.Traitements par rayonnements 4.Traitements mécaniques ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 5 1. Traitements thermiques : Chauffage ● Destruction thermique des micro organismes – pasteurisation : destruction des formes végétatives ● ● ● – stérilisation : destruction des spores ● ● ENSIA Massy Date Limite de Consommation (DLC) : quelques jours limitée par les risques de contamination extérieure, ou la germination de spores + pH<4,5 ou aw<0,8 : germination impossible : produit commercialement stérile température > 100°C Date Limite de Consommation Optimale (DLUO) : quelques mois, voire années F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 6 Traitements thermiques ● ● la pasteurisation et stérilisation du produit peut se faire directement dans l'emballage inutilité de débactériser l'emballage différents types d'emballages : – la boîte métallique – le pot en verre : ● ● – ENSIA Massy inerte par rapport au produit transparent l'emballage plastique F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 7 Réfrigération et Congélation ● le froid ralentit les dégradations microbiologiques, enzymatiques, chimiques, physiques. ● stockage limité dans le temps ● Réfrigération : -12°C à 0°C, - 4°C ● Congélation : -40°C – ENSIA Massy puis conservation à -20°C, -18°C F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 8 2. Modifications du milieu : L'activité de l'eau : aw ● disponibilité de l'eau : – – ● ● aw =1 : eau libre : entièrement disponible aw =0 : eau liée : indisponible produits alimentaires non transformés : 0,95 < aw <1 le développement microbien nécessite de l'eau disponible ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 9 Vitesse relative de détérioration oxydation des lipides réactions de Maillard croissance des moisissures croissance des levures activité enzymatique croissance des bactéries réactions d’hydrolyse activité de l’eau 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 aw <0,6 : pas de développement microbien aw <0,2 : stabilisation complète du produit ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 10 Réduction de l' aw ● addition de sucre : confitures, confisage ● addition de sel : saumurage ● séchage : poudres, herbes aromatiques, céréales, ... – ● cuisson, évaporation déshydratation par imprégnation (déshydrataion osmotique) : déshydratation +sucre ou sel : fruits tropicaux ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 11 Modifications du milieu ● ● ● ● conservation sous vide conservation sous atmosphère modifié : azote, CO2 ajout d'additifs conservateurs abaissement du pH : l'addition d'acide empêche la germination des spores. ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 12 3. Traitements par rayonnement ● ● Irradiation (ionisation) par rayon β ou γ : – assainissement des épices – désinsectisation des graines Ultrasons : – produits liquides homogénes ou avec solides – fréquences utilisées : 20 kHz à 100 kHz – doit être combinés à un autre traitement ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 13 ● Champs électriques pulsés : – technologie réservée aux produits liquides homogènes – le produit subit un certain nombre d'impulsions (5 à 20), de courte durée (1 à 20 ms) et de haut voltage (10 à 40 kV/cm). – Les champs électriques pulsés induisent la formation de pores dans les membranes cellulaires qui entraîne la mort des micro-organismes ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 14 4. Traitemements mécaniques : Microfiltration rétentat entrée produit perméat rétentat ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 15 Microfiltration ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 16 Hautes Pressions ● ● ● jusqu'à 10 000 bars destruction de micro organismes par action sur les membranes cellulaires souvent associées à un traitement thermique léger (50 – 70°C) ● séries de compression-décompression ● traitement de liquide : jus de fruit, lait – ENSIA Massy préservent les qualités organoleptiques détruites par un traitement thermique F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 17 Le procédé ● ● outil de la sécurité alimentaire entraîne des modifications organoleptiques du produit – chauffage transformations, destruction des vitamines, évaporation des arômes – compromis transformation/stabilisation – combinaison de techniques : ● ● ● ENSIA Massy confitures : séchage + acidification + sucre jambon sec : sel + séchage plats cuisinés frais : pasteurisation + conservation au froid F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 18 II. Séparation de zones ● selon les risques encourus par le produits : – séparer les produits crus et cuits ● ● – ● la transformations du produit peut rendre le risque biologique très faible : cuisson, stérilisation après un traitement de stérilisation, le produit devient sensible séparer les produits non emballés et emballés selon l'ambiance de production – zones séche ou humide : ● ENSIA Massy l'eau est un vecteur important de contamination : contamination croisée, proliférations parasites, condensations F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 19 Séparation de zones ● Organisation selon une “marche en avant” : – éviter le retour en arrière des produits, – éviter le croisement entre produits et déchets, – éviter le croisement entre produits nus et emballés, – éviter le croisement entre produits élaborés et matières premières ● une circulation du personnel spécifique et précise ● formation du personnel ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 20 Exemple d'une usine “marche en avant” stockage produits finis expédition remplissage emballage refroidissement cuisson pallétisation formulation mélange stockage matière pemière et emballages réception limitation des risques biologiques, chimiques et physiques ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 21 Séparation selon le risque encouru Exemple : zone de remplissage aseptique zone 1 : zone maîtrisée zone 2 : salle de remplissage aseptique zone 3 : partie centrale aseptique transport de matériel lavage et stérilisation des contenants remplissage et conditionnement du produit transport du produit fini 1000 100 000 1 000 000 nombre maximal de particules > 0,5 ENSIA Massy F DUCEPT m m3 Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 22 Séparation de zones ● à chaque zone correspond : – pour le personnel : des procédures d'entrée, sortie, des tenues, des pratiques (nettoyages, ...) – pour les bâtiments : des franchissements de zones, correspondant au degré de risque – pour les équipements : une conception selon le degré de risques : ● ENSIA Massy cloisons, évacuations des eaux usées, traitement de l'air, ... F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 23 Séparation de zones ● Salle blanche / protection rapprochée limitation du risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 24 ● protection rapprochée ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 25 ● protection rapprochée ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 26 III. Conception hygiénique ● Eviter l'accumulation des résidus : nourriture, gite et prolifération : insectes, ravageurs, micro-organismes ● faciliter le nettoyage ● permettre la visualisation, sans démontage : – ● locaux et équipements. rendre l'enceinte de l'usine étanche : – – – ENSIA Massy passage d'un rat adulte : 12 mm passage d'une souris adulte : 6 mm passage insecte <1 mm (grille aération, fissures) F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 27 Conception hygiénique : le bâtiment ● Eviter les corps creux ● ou bien rendre visitables les corps creux : – vide sanitaire – faux plafond – espaces murs extérieurs/cloisons – plafond : espace poutre/plafond – parpaings, plinthes, cloisons : sans trous, fissures, espaces creux ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 28 Murs et cloisons mur joints silicone résine ● ● raccords sols/cloisons : sans accumulation et nettoyable dalle cloisons – – support plinthes pleines (sinon : fissures, creux, ...) protégées contre les chocs cloison lisse plinthe limitation du risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT revêtement de sol dalle Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 29 Tuyauteries : passages de zones ● zones peu sensibles : passage large pour nettoyage et vérification cloison dalle ● zones sensibles : passages étanches limitation du risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT presse étoupes élastomère dalle Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 30 Les sols ● ● en résine : le mieux – certaines résines conviennent dans tous les cas, – d'autres ne supportent pas la chaleur carrelage : des précautions à prendre – en pente, – avec couche d'étanchéité, et plinthe à gorge – avec nettoyage adéquat pour les fissures des joints – à proscrire sur les murs ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 31 Supportage Eviter : rouille, accumulation de résidus, infiltration d'eau ● réduire la taille de l'interface : embouts arrondis remplir l'interface d'un joint continu et étanche (silicone) pieds en élastomère ● Faciliter le nettoyage : ● ENSIA Massy hauteur minimale des pieds pour nettoyage des sols F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 32 Supportage Solutions possibles joint silicone surélévation limitation du risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 33 Equipement ● bords de cuve risque biologique – supports tuyauteries risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 34 Equipement ● contamination par les lubrifiants risque chimique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 35 Nettoyage En Place NEP- CIP (SIP) ● Nettoyage et désinfection des systèmes fermés : – ● par la circulation et l'action des produits : – ● réseau de tuyaux, reliant des équipements et cuves eau, détergeants, désinfectants Nettoyage de la surface : – physique : aucune souillure détectable – biologique : aucun micro organisme survivant – chimique : aucun élément étranger dosable ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 36 Opérations de NEP ● Pré rinçage : pousse à l'eau (eau recyclée) – ● récupération produit, réduction effluent solution alcaline (soude) : – souillures organiques ● rinçage intermédiaire ● solution acide (acide nitrique ou phosphorique) : – ● souillures minérales rinçage final : eau potable ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 37 Nettoyage En Place eau neuve solution acide solution alcaline eau récupérée vers les équipements égout ENSIA Massy retour F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 38 Nettoyage En Place ● ● Nettoyage par arrachement de la souillure par le fluide Connaître les conditions optimales de nettoyage : – ● Avoir des installations et équipements nettoyables : – ENSIA Massy régle des “4 T” conception hygiénique F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 39 NEP : respecter la règle des 4 T ● Temps : 40 à 60 min (15 min /cycle) ● Température : ● – eau : 10°C à 30°C – solutions : 70°C Turbulence : – ● Re VD 4000 , V=2 m/s ou 1,5*débit produit η Titration – solution alcaline : 2,5 à 3,5 % – solution acide : 1,5 à 2,5 % ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 40 Conception hygiénique des équipements Avoir des installations et équipements nettoyables ●EHEDG : European Hygienic Engineering & Design Group : ● – – éviter les creux, zones mortes, zones d'ombre éviter la rétention des liquides en favorisant l'écoulement Principales applications : ● – – – – ENSIA Massy écoulement espaces morts assemblages joints F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 41 Ecoulement ● Eviter la rétention de liquide : toute la ligne de fabrication doit être entièrement vidangée écoulement impossible : risque biologique et chimique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 42 ● dans les tuyauteries pente>1% à éviter purge écoulement impossible : risque biologique et chimique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 43 ● dans les bacs ● dans les pompes écoulement impossible : risque biologique et chimique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 44 Espaces morts ● dans les tuyauteries solution acceptable : longueur définie selon la viscosité et la vitesse du fluide espace mort non accessible aux fluides de nettoyage : risque biologique et chimique ENSIA Massy F DUCEPT espace mort vidangeable Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 45 ● au niveau de l'instrumentation espace mort non accessible aux fluides de nettoyage : risque biologique et chimique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 46 Assemblages soudures continues et meulées joints soudés ● angle vif interface rayon de courbure R> 3mm risque biologique ● le nettoyage s'améliore jusqu'à R=20 mm joints fixes : défaut d'alignement risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 47 Joints démontables compression non maîtrisée vieillissement : cycle chauffage/refroidissement compression insuffisante risque biologique ENSIA Massy F DUCEPT création d'intrefaces non nettoyables ● ● défaut d'alignement ● zones de rétention surcompression : protubérance côté produit Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 48 Joints démontables défaut d'alignement ● rétention de produit ● contact métal/métal : interface ● espace non nettoyable ● ENSIA Massy F DUCEPT ● contact métal/métal : allignement contrôle de compression du joint Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 49 Joints dynamiques ● joints hygiéniques : ● – joints dynamiques simples joints aseptiques : étanches aux bactéries ● soufflet joints doubles : piéces tournantes (pompes) ● liquide anti microbien ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 50 Exemples de conception hygiénique : les vannes ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 51 les pompes ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 52 CONCLUSION ● ● Le procédé peut directement garantir la sécurité alimentaire : séchage, stérilisation le procédé doit garantir des qualités organoleptiques : – traitements non thermiques, traitements combinés – non destruction non contamination ● Conception de l'usine, disposition des lignes, ● Conception des équipements ● Pratiques des personnels : sensibilisation, formation ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 53 Références ● ● ● ● J. Y. Levau, M. Bouix, “Nettoyage, désinfection et hygiène dans les bio-industries”, Technique et Documentation, Paris, 1999 J. J. Bimbenet, A. Duquenoy, G. Trystram, “Génie des procédés alimentaires”, Dunod, Paris, 2002 les documents de la EHEDG, traduits par l'ASEPT : www.asept.fr J. P. Descamps, “Conception et hygiène”, conférence ENSIA, eH2i conseil, 2004 ENSIA Massy F DUCEPT Cours supérieur "Alimentation et nutrition humaines" - INA PG Module « Qualité et sécurité sanitaire des aliments » 5-7 Avril 2005 – ENSIA Massy 54