Chaque jour, dans les usines agroalimentaires du monde entier, les lignes de production s’arrêtent et les opérations de nettoyage commencent. Mais tous les nettoyages ne se valent pas. Il existe une différence essentielle entre nettoyer, assainir (sanitiser), désinfecter et stériliser. Il ne s’agit pas simplement de mots différents pour désigner la même chose.
Ces termes correspondent à quatre niveaux distincts de maîtrise microbiologique, chacun étant plus rigoureux que le précédent.
Cet article examine successivement chacun de ces niveaux, présente les équipements utilisés et explique quels produits chimiques sont employés et pour quelles raisons.
NETTOYAGE
Le nettoyage constitue la base de toute démarche d’hygiène. Il consiste à éliminer physiquement les salissures visibles : résidus alimentaires, graisses, dépôts de produit et déchets divers.
Le nettoyage ne tue pas les micro-organismes — ce n’est pas son objectif. Néanmoins, il est absolument indispensable, car aucune étape ultérieure ne peut être efficace sur une surface sale. Les microbes se réfugient sous les résidus alimentaires et ni les assainissants ni les désinfectants ne peuvent pénétrer efficacement la matière organique.
Tout processus de nettoyage repose sur quatre composantes, illustrées par le cercle de Sinner :
- La chaleur
- Le temps
- L’action chimique
- L’action mécanique
Plus le système est chaud, plus le temps d’action est long, plus la quantité de détergent utilisée est importante et plus l’impact mécanique du fluide de nettoyage est élevé, meilleure sera l’efficacité du nettoyage.
Plus le système est chaud, plus le temps d’action est long, plus la quantité de détergent utilisée est importante et plus l’impact mécanique du fluide de nettoyage est élevé, meilleure sera l’efficacité du nettoyage.
La chaleur peut être apportée en chauffant les solutions de nettoyage, mais cela peut être énergivore.
Le temps de contact peut être augmenté soit en prolongeant la durée du nettoyage, soit en utilisant des mousses qui adhèrent aux surfaces après leur application.
L'action chimique peut être renforcée grâce à l’utilisation de détergents adaptés au type de résidu à éliminer.
L'action mécanique peut être augmentée par le brossage manuel ou par l’utilisation de systèmes de nettoyage à eau haute pression.
Bien que l’eau seule puisse être efficace dans certains procédés d’hygiène alimentaire, des détergents sont généralement ajoutés afin d’accroître l’action chimique.
Les produits chimiques de nettoyage couramment utilisés comprennent :
Détergents alcalins : très efficaces contre les graisses, protéines et huiles. Les produits à base de soude caustique sont largement utilisés dans les industries de la viande et des produits laitiers.
Détergents acides : utilisés pour éliminer les dépôts minéraux, le tartre et les films protéiques. Fréquents dans les systèmes CIP (Nettoyage En Place) des brasseries et des laiteries.
Nettoyants enzymatiques : dégradent biologiquement certains types spécifiques de salissures. Utiles pour les résidus organiques complexes.
Nettoyants moussants : de nombreux agents nettoyants peuvent être mélangés à des agents moussants puis appliqués à l’aide de lances à mousse. La mousse adhère aux surfaces verticales et augmente le temps de contact.
Équipements utilisés pour le nettoyage
Tuyaux et pistolets de lavage
Fonctionnent à la pression du réseau (2 à 3 bars) ou avec une pression renforcée par pompe (jusqu’à 150 bars). Les systèmes haute pression offrent un meilleur pouvoir de décrochage des résidus tenaces.
Systèmes d’application de mousse
Mélangent un agent moussant à l’eau du réseau pour produire une mousse via une lance ou un pistolet spécial. Ces systèmes peuvent être fixes, mobiles sur chariot ou intégrés.
Systèmes NEP (Nettoyage en Place)
Nettoyage automatisé des tuyauteries et cuves par circulation de solutions détergentes sans démontage. Très répandus dans les secteurs des boissons, de la bière et des produits laitiers.
Têtes de lavage rotatives et buses de nettoyage de cuves
Utilisées pour le nettoyage interne des réservoirs et cuves
Systèmes de chauffageL’eau de lavage est souvent chauffée pour améliorer l’efficacité du nettoyage.
Une fois le nettoyage terminé, un rinçage complet à l’eau potable élimine les résidus de détergent. Il existe également de nombreux détergents sans rinçage qui se dégradent naturellement sans laisser de résidus nocifs.
ASSAINISSEMENT (SANITISATION)
L’assainissement vise à réduire le nombre de bactéries présentes sur une surface jusqu’à un niveau considéré comme sûr selon les normes de santé publique. Au Royaume-Uni, cela signifie généralement l’élimination de 99,999 % des bactéries cibles, soit une réduction logarithmique de 5 logs.
C’est le niveau exigé pour les surfaces en contact avec les aliments et celui sur lequel se concentrent la plupart des programmes d’hygiène quotidiens dans l’industrie agroalimentaire.
Remarque : dans les environnements à haut risque, une réduction de 6 logs (99,9999 %) des agents pathogènes peut être exigée.
Cependant, point essentiel : l’assainissement est principalement efficace contre les bactéries. Selon les définitions des autorités sanitaires, les assainissants ne sont pas nécessairement tenus de démontrer une efficacité contre les virus, et ils ne sont pas efficaces contre les spores bactériennes.
Ainsi, bien que l’assainissement soit très performant contre des agents pathogènes tels que Salmonella, E. coli et Listeria, il n’offre pas le spectre d’action plus large de la désinfection.
Les produits assainissants sont spécialement formulés et homologués pour les surfaces en contact avec les aliments. Beaucoup peuvent être utilisés sans rinçage ultérieur, sans laisser de résidus nocifs aux concentrations recommandées.
Produits assainissants courants
- Ammoniums quaternaires (QAC) de qualité alimentaire : efficaces contre de nombreuses bactéries et utilisables sans rinçage à faible concentration.
- Solutions chlorées diluées : hypochlorite de sodium à environ 100 à 200 ppm pour les surfaces en contact alimentaire.
- Acide peracétique (PAA) dilué : largement utilisé sans rinçage, particulièrement dans les environnements humides tels que les industries de la viande et de la volaille.
- Eau électrolysée (acide hypochloreux) : produite sur site, compatible avec le contact alimentaire et de plus en plus appréciée pour ses avantages environnementaux.
- Mousses assainissantes : les produits ci-dessus peuvent être associés à des agents moussants pour augmenter le temps de contact et améliorer l’élimination des agents pathogènes.
Équipements utilisés pour l’assainissement
Lances de pulvérisation basse pression : Une forte action mécanique n'est pas nécessaire lors de l'assainissement, car son rôle est uniquement de décoller les résidus, lesquels devraient déjà avoir été éliminés avant cette étape.
Systèmes de génération et d’application de mousse pour augmenter le temps de contact.
Systèmes de dosage chimique en ligne : assurent automatiquement des ratios de dilution précis et constants.
Systèmes d’arche de pulvérisation : utilisés aux points d’entrée du personnel pour assainir les bottes et le bas des vêtements.
Bacs de trempage et stations de lavage des bottes : moyens simples mais efficaces d’assainissement par contact aux points d’entrée et de sortie des zones de production.
Systèmes de nébulisation et de brumisation : peuvent diffuser un produit assainissant dans l’ensemble des locaux et dans chaque recoin, comme étape finale avant le redémarrage de la production.
DÉSINFECTION
La désinfection représente un niveau supérieur de maîtrise microbiologique.
Alors que l’assainissement cible principalement les bactéries, la désinfection détruit un spectre beaucoup plus large de micro-organismes, notamment :
- les bactéries,
- les champignons,
- et surtout les virus.
La désinfection est donc appropriée lorsqu’il existe un risque avéré ou suspecté de contamination virale, ou lorsqu’un niveau d’élimination supérieur à celui de l’hygiène de routine est requis.
Les désinfectants sont généralement utilisés à des concentrations plus élevées que les assainissants. Contrairement à de nombreux assainissants destinés au contact alimentaire, ils nécessitent souvent un rinçage soigneux à l’eau potable avant toute reprise de la production alimentaire, afin d’éliminer les résidus potentiellement dangereux.
Il convient également de préciser que la désinfection ne détruit pas systématiquement les spores bactériennes, qui sont extrêmement résistantes. Leur élimination nécessite un niveau supplémentaire : la stérilisation.
Produits désinfectants courants
De nombreux produits chimiques utilisés dans les systèmes d’assainissement sont également employés dans les processus de désinfection, mais à des concentrations plus élevées. Cela signifie presque toujours qu’un rinçage approfondi est nécessaire par la suite car, à ces concentrations, des résidus potentiellement nocifs peuvent subsister sur les surfaces.
- Désinfectants chlorés à concentration élevée : l’hypochlorite de sodium utilisé à des concentrations plus importantes permet une destruction rapide et à large spectre des micro-organismes, y compris des virus.
- Acide peracétique à concentration désinfectante : efficace contre les bactéries, les virus, les levures et les moisissures. Il se décompose en eau et en acide acétique, ce qui lui confère un impact environnemental relativement faible.
- Peroxyde d’hydrogène : puissant agent oxydant présentant une efficacité à large spectre, y compris contre les virus. Il est souvent utilisé en combinaison avec l’acide peracétique (PAA).
- Composés d’ammonium quaternaire (QAC) à concentration désinfectante : efficaces contre une large gamme de bactéries et de virus enveloppés, bien qu’ils soient moins efficaces contre les virus non enveloppés.
- Iodophores : désinfectants à base d’iode à large spectre d’activité, couramment utilisés dans les industries laitières et des boissons.
Équipements utilisés pour la désinfection
Lances de pulvérisation basse pression : permettent une application large et uniforme sur de grandes surfaces, avec un temps de contact maîtrisé.
Pulvérisateurs à gâchette et applicateurs manuels : destinés au traitement ciblé des surfaces fréquemment touchées par les mains, des poignées, des plaques de poussée de porte et des interrupteurs de commande.
Systèmes de recirculation et de nébulisation : utilisés pour traiter de grandes zones telles que les chambres froides, les vestiaires ou les salles de transformation au moyen d'un brouillard désinfectant.
Systèmes automatisés de dosage et de distribution : garantissent à chaque utilisation la concentration correcte, éliminant ainsi le risque d’erreur humaine lors de la dilution.
STERILISATION
Au sommet de l’échelle se trouve la stérilisation, qui correspond à l’élimination complète de toute forme de vie microbienne.
Cela comprend non seulement les bactéries, les virus et les champignons, mais également les spores bactériennes, qui constituent la forme de vie microbienne la plus résistante et sont capables de survivre dans des conditions qui détruisent tous les autres micro-organismes. La stérilisation est une notion absolue : une surface ou un produit stérilisé ne contient absolument aucun micro-organisme viable.
Dans une usine agroalimentaire, la stérilisation n’est pas appliquée à l’ensemble de l’environnement de production. Elle est plutôt utilisée dans des applications spécifiques et validées où l’absence totale de vie microbienne est requise, le plus souvent dans les procédés aseptiques, tels que le lait UHT, les jus de fruits stables à température ambiante ou les produits prêts à consommer à durée de conservation prolongée.
Produits de stérilisation courants
- Stérilisation à la vapeur (SIP – Steam-In-Place) : de la vapeur surchauffée à 121 °C ou plus circule dans les tuyauteries, les cuves et les systèmes de remplissage pendant une durée définie. La température et le temps d’exposition font tous deux l’objet d’une validation rigoureuse.
- NEP à haute température (CIP – Cleaning-In-Place) : circulation de solutions caustiques ou acides à température élevée afin d’atteindre des conditions de stérilisation dans des systèmes fermés.
- Vapeur de peroxyde d’hydrogène (VHP) : utilisée dans les machines de remplissage aseptique pour stériliser les matériaux d’emballage et les têtes de remplissage avant tout contact avec le produit.
- Acide peracétique à des concentrations et températures de stérilisation : utilisé dans les systèmes de NEP aseptiques lorsqu’il a été validé pour assurer une destruction complète des spores.
- Rayonnement UV : utilisé dans certaines applications, notamment pour le traitement de l’eau ou la stérilisation des surfaces d’emballage.
Equipements utilisés pour la stérilisation
Stérilisation en place (SEP) : systèmes automatisés d’injection et de circulation de vapeur, équipés de sondes de température validées et étalonnées, avec enregistrement des données du procédé.
Machines de remplissage aseptique : environnements autonomes intégrant la stérilisation à la fois du circuit de circulation du produit et du matériau d’emballage.
Autoclaves : utilisés dans les laboratoires ainsi que dans certaines applications agroalimentaires spécialisées.
Générateurs de vapeur de peroxyde d’hydrogène (VHP) : utilisés pour la stérilisation des locaux ou des équipements dans les environnements agroalimentaires de qualité pharmaceutique.
EN BREF
Ainsi, pour résumer :
Le nettoyage élimine les salissures physiques et prépare la surface. Sans lui, aucune des étapes suivantes ne peut être réalisée efficacement.
L’assainissement réduit le nombre de bactéries présentes sur les surfaces en contact avec les aliments à un niveau considéré comme sûr, mais n’est pas systématiquement efficace contre les virus ou les spores.
La désinfection va plus loin en éliminant les bactéries et les virus sur un spectre plus large, mais ne détruit pas de manière fiable les spores bactériennes.
La stérilisation, quant à elle, consiste en l’élimination complète de toute forme de vie microbienne, y compris les spores. Elle est réservée aux environnements de traitement aseptique et aux circuits critiques des produits.
CONCLUSION
Le choix du niveau approprié dépend du risque, de la surface concernée et du contexte d’utilisation. L’hygiène quotidienne de la production nécessite généralement un nettoyage suivi d’un assainissement. Un incident de contamination virale peut nécessiter une désinfection complète. Les lignes de production aseptiques, quant à elles, requièrent une stérilisation validée.
Il convient de noter que, dans les recommandations britanniques en matière de sécurité alimentaire, notamment celles de la Food Standards Agency, le terme sanitiser est souvent utilisé pour désigner un produit qui nettoie ET désinfecte à la fois.
Cependant, en ingénierie de l’hygiène et en microbiologie, une distinction est établie entre l’assainissement, qui correspond généralement à une réduction bactérienne de 5 logs, et la désinfection, qui assure une destruction à plus large spectre incluant les virus.
Comprendre la place de chacun de ces procédés dans cette hiérarchie, ainsi que les raisons de leur utilisation, est ce qui distingue un programme d’hygiène qui paraît efficace sur le papier d’un programme qui protège réellement vos produits, votre personnel et vos clients.