Dans une installation alimentaire industrielle, la propreté et l’assainissement sont essentiels. C’est pourquoi, il faut concevoir les processus appropriés pour que toutes les surfaces en contact avec les aliments, qu’il s’agisse d’équipements, de tuyaux ou d’ustensiles, soient hygiénisées. De même, les surfaces qui ne sont pas en contact direct avec les aliments, comme les murs et les plafonds, les cloisons de protection ou les systèmes de ventilation, doivent être nettoyées de manière adéquate.
L’objectif de ces processus de nettoyage est d’éliminer les substrats susceptibles de permettre la croissance microbiologique et d’éliminer les bactéries présentes. Ensuite, les équipements et les surfaces doivent être séchés et maintenus en conditions parfaites pour empêcher la prolifération bactérienne.
Les procédures de nettoyage et de désinfection doivent être conçues et protocolées pour répondre efficacement aux objectifs, et doivent être exécutées selon les instructions des procédures, avec des contrôles en place pour en garantir l’efficacité, ainsi qu’une évaluation régulière et exhaustive. Le respect des procédures écrites doit être contrôlé et les données enregistrées doivent être conservées afin d’évaluer la conformité à long terme.
Le nettoyage des surfaces alimentaires s’articule généralement en 4 étapes :
- Rinçage
- Nettoyage
- Rinçage
- Désinfection
Les salissures dans l’industrie alimentaire
Les salissures d’origine alimentaire désignent les matériaux indésirables présents sur les surfaces en contact avec les aliments, qu’ils soient visibles ou non. La principale source de salissures est le produit alimentaire manipulé en lui-même. Cependant, les minéraux présents dans l’eau ou les résidus des produits de nettoyage contribuent à la formation de films sur les surfaces. Cet encrassement peut favoriser la formation de biofilms microbiologiques.
Étant donné la variabilité des salissures, aucun détergent n’est capable d’éliminer complètement ces composés accumulés, et il faut faire une sélection sur la base de leurs propriétés de solubilité. Le personnel responsable doit connaître la nature des produits à éliminer et choisir un détergent ou un protocole de nettoyage approprié à chaque cas. En général, les nettoyants acides dissolvent les salissures alcalines (minéraux) et les nettoyants alcalins dissolvent les salissures acides et les résidus alimentaires.
Une utilisation inappropriée des détergents peut favoriser la fixation de la salissure, la rendant plus difficile à éliminer. L’accumulation de certains types de salissures exige des solutions plus sophistiquées. Par exemple, les nettoyants qui contiennent des agents oxydants (par exemple, les détergents chlorés) pour leur élimination.
Types de salissures
Il est possible de classifier de manière générale les types de salissures en fonction de leur solubilité :
- Soluble dans l’eau (sucres et sels).
- Soluble en milieu acide (la plupart des dépôts minéraux).
- Soluble en milieu basique (protéines et graisses).
De plus, si les processus de nettoyage sont effectués sur des salissures fraîchement déposées, ils sont souvent plus faciles et plus efficaces que sur des substrats plus anciens, secs ou même cuits.
Salissures d’origine graisseuse
En général, la graisse peut être éliminée à l’eau chaude, à une température supérieure à son point de fusion. Les résidus de graisse et d’huile peuvent être éliminés avec des nettoyants alcalins qui agissent comme des agents de saponification et facilitent l’émulsification.
Salissures d’origine protéique
Les protéines sont souvent un défi dans les processus de détergence industrielle dans l’industrie alimentaire, en particulier les protéines les plus complexes. Les protéines dénaturées par la chaleur peuvent être extrêmement difficiles à éliminer.
En général, ce type de salissure requiert des détergents très alcalins dotés de propriétés mouillantes.
Si les protéines forment un film sur les surfaces, il faudra probablement utiliser des nettoyants alcalins chlorés.
Salissures d’origine glucidique
Les sucres simples sont facilement solubles dans l’eau tiède et ne posent pas de problème de nettoyage. Les résidus d’amidon peuvent être éliminés avec des détergents doux. L’amidon associé aux protéines ou aux graisses s’élimine généralement facilement avec des détergents alcalins.
Salissures d’origine minérale
Les sels minéraux peuvent être facilement éliminés avec des détergents acides, mais ils peuvent aussi se présenter sous forme de dépôts ou de films et poser de gros problèmes. Le calcium et le magnésium sont très présents dans l’eau de lavage, et sont associés aux films minéraux les plus difficiles à éliminer. En milieu alcalin et chaud, le calcium et le magnésium se mélangent aux carbonates pour former des complexes insolubles.
Les nettoyants acides, et notamment ceux contenant des acides organiques qui forment des complexes avec les sels, sont recommandés pour éliminer les salissures d’origine minérale.
Les agents chélateurs sont également recommandés dans les nettoyants alcalins pour agir sur les salissures d’origine minérale.
Films microbiologiques
Sous certaines conditions, les micro-organismes forment des films (biofilms) sur les surfaces. Ces films sont généralement difficiles à éliminer et il faut utiliser des nettoyants et des désinfectants ayant de fortes propriétés oxydantes.
Graisses et huiles lubrifiantes
Ces types de graisses sont insolubles dans l’eau, que ce soit à pH acide ou basique, et il faut donc des solutions différentes de celles des graisses alimentaires. Comme ils fondent souvent à haute température, ils peuvent être partiellement éliminés à l’eau chaude ou à la vapeur, mais il faut utiliser des tensioactifs pour émulsionner les résidus.
La chimie des détergents pour le nettoyage NEP
Les détergents et les produits de nettoyage sont formulés avec des ingrédients qui interagissent avec différents types de salissures, en modifiant des caractéristiques physiques telles que la solubilité ou la stabilité colloïdale, et/ou en modifiant les composants pour les rendre plus solubles et donc plus faciles à éliminer.
Les principaux ingrédients des détergents pour le nettoyage NEP pour l’industrie alimentaire sont les suivants:
Tensioactifs
Ce sont des molécules organiques dont la structure chimique possède une zone hydrophile et une zone hydrophobe. Elles sont responsables de l’émulsification, de la pénétration, du mouillage et de la formation de mousse des détergents.
La formation de mousse est souvent associée à un processus de détergence efficace. Toutefois, ce n’est pas toujours le cas. Dans les détergents destinés au nettoyage NEP, il faut généralement utiliser des tensioactifs à faible pouvoir moussant, voire des tensioactifs capables de déstabiliser la mousse (tensioactifs à faible pouvoir moussant et agents antimousse), car la formation de mousse est en elle-même une entrave au processus de nettoyage et de rinçage du produit.
Agents alcalins
Les principaux agents alcalins utilisés dans le nettoyage NEP sont la soude caustique (hydroxyde de sodium) et la potasse caustique (hydroxyde de potassium). Les détergents alcalins saponifient les graisses formant ainsi du savon.
Ces agents sont souvent utilisés dans les systèmes NEP et les applications de lavage de bouteilles.
Les détergents modérément alcalins englobent les sels de phosphate, les silicates ou les carbonates. Le phosphate trisodique est l’un des plus anciens et des plus efficaces. Les silicates sont le plus souvent utilisés comme inhibiteurs de corrosion. Les détergents à base de carbonate ont une utilisation limitée en raison de l’interaction avec le calcium et le magnésium.
Agents acides
Les détergents acides englobent les acides organiques et inorganiques. Les acides inorganiques les plus couramment utilisés sont les acides phosphorique, nitrique, sulfamique et chlorhydrique. Les acides organiques, tels que les acides hydroxyacétique, citrique et gluconique, sont également courants.
Les détergents acides sont souvent utilisés en deux étapes, dans un régime de nettoyage séquentiel avec des détergents alcalins.
Agents séquestrants
Les agents séquestrants sont utilisés dans le nettoyage NEP pour éviter l’accumulation de divers dépôts minéraux (dureté de l’eau, etc.). Les agents séquestrants forment des complexes solubles avec le calcium et le magnésium. Parmi les plus couramment utilisés, citons les phosphonates, le gluconate de sodium, l’EDTA et le GLDA.
Agents oxydants
L’agent oxydant le plus fréquemment utilisé dans le nettoyage NEP est l’hypochlorite (également intéressant pour son pouvoir désinfectant). Les détergents chlorés sont fréquemment utilisés pour nettoyer les résidus de protéines.
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