EP1954145A1 - Procede de decontamination thermique des carcasses de volailles - Google Patents

Procede de decontamination thermique des carcasses de volailles

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Publication number
EP1954145A1
EP1954145A1 EP06831325A EP06831325A EP1954145A1 EP 1954145 A1 EP1954145 A1 EP 1954145A1 EP 06831325 A EP06831325 A EP 06831325A EP 06831325 A EP06831325 A EP 06831325A EP 1954145 A1 EP1954145 A1 EP 1954145A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
skin
temperature
decontamination
poultry
carcass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06831325A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alain Kondjoyan
Stéphane PORTANGUEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Original Assignee
Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Recherche Agronomique INRA filed Critical Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Publication of EP1954145A1 publication Critical patent/EP1954145A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B4/00—Preservation of meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/005—Preserving by heating
    • A23B4/0053—Preserving by heating with gas or liquids, with or without shaping, e.g. in form of powder, granules or flakes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C21/00—Processing poultry
    • A22C21/0061—Cleaning or disinfecting poultry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B4/00—Preservation of meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/06—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A23B4/08—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of chemicals or treatment with chemicals before or during cooling, e.g. in the form of an ice coating or frozen block
    • A23B4/09—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of chemicals or treatment with chemicals before or during cooling, e.g. in the form of an ice coating or frozen block with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid N2, at cryogenic temperature

Definitions

  • the present invention relates to the field of thermal decontamination of poultry carcasses for human consumption.
  • poultry consumption per capita has almost doubled in France, with an average annual growth rate of around 1.4% since 1990.
  • the consumption of fresh poultry cuts is constantly increasing. as is the consumption of processed poultry products.
  • Poultry skin is therefore particularly microbiologically contaminated by pathogenic bacteria, such as Salmonella, Listeria and Campylobacter.
  • pathogenic bacteria such as Salmonella, Listeria and Campylobacter.
  • poultry meat is most often marketed with their skin.
  • the skin of poultry carcasses can be used as a substitute for fat, for example as a raw material in the manufacture of elaborate products.
  • Methods for decontaminating carcasses with steam include processes employing steam in a vacuum chamber (Klose et al., 1971). The results show that a vapor temperature of 75 ° C. applied on the surface of a chicken carcass for four minutes makes it possible to obtain a reduction in the bacterial population of 3 log. Lower reductions, of the order of 1, 72 and 2.13 log are obtained with higher vapor temperatures and with much shorter treatment times of the order of 5 to 10 seconds. (Kochevar et al, 1997)
  • Listeria monocytogenes is the most heat-resistant and most commonly encountered bacteria in the diet. Therefore, the heat resistance of Listeria monocytogenes in different foods has given rise to many works. Most studies have been done on liquid foods such as dairy products, eggs, broths and mixtures (Doyle et al., 2000). Only a few studies concern poultry meat (Gaze et al., 1989) but do not mention the use of pieces of poultry covered with their skin.
  • Patent WO 96/13983 only provides a reduction in a Listeria innocua population of 0.7 to 1.1 log (Koz
  • Such a process should, in addition, be able to be implemented in a reproducible manner on an industrial scale, do not involve a risk for the consumer or the environment.
  • the applicant has developed a method for thermal decontamination of poultry carcasses meeting the needs described above, which comprises the following steps: (a) rapid thermal treatment of the skin of at least one poultry carcass with water vapor until a surface temperature (Ts) of the skin of at least 10O 0 C is reached, and (b) ) rapidly cooling the skin of said carcass, until a surface temperature (Ts) of the skin of 60 ° C. or less is reached.
  • a surface temperature (Ts) of the skin of at least 130 ° C. is reached.
  • the Applicant has shown that the microbial kill achieved by steam heat treatment of poultry carcasses varies significantly depending on the treatment time and the temperature of the steam.
  • the applicant has shown that there is no simple correlation between the treatment time, ie the time during which the surface of a carcass is subjected to water vapor, and the bacterial destruction rate.
  • the applicant has also shown that there is no simple correlation between the temperature of the water vapor used for the treatment and the rate of bacterial destruction.
  • the applicant has shown that a rapid thermal treatment of poultry carcasses, at high temperature with water vapor, followed by rapid cooling reduces by at least 3 logs the bacterial contamination of the poultry. skin of a poultry carcass.
  • a rapid thermal treatment with water vapor during which the surface temperature of the carcass reaches at least 130 ° C., makes it possible to reduce bacterial contamination.
  • the applicant has also shown that the thermal decontamination process developed makes it possible to reduce bacterial contamination of at least 3 log, in a reproducible manner, even under very unfavorable conditions, for example when the bacteria on the surface of the poultry carcass to be treated are particularly heat-resistant, are not in the growth phase, and adhere to oily and thick skin of poultry.
  • the subject of the invention is therefore a method for decontaminating poultry carcasses, comprising the following steps:
  • a surface temperature (Ts) of the skin of at least 130 ° C. is reached.
  • the term "decontamination” is intended to mean bacterial destruction on average greater than or equal to 3 log, ie a reduction, by a factor of 1000, of the number of bacteria present on the surface of the carcass before treatment.
  • the reduction in the number of bacteria present on the surface of the poultry carcass may be on average greater than 3.2; 3.3; 3,4; 3.5; 3.6; 3.7; 3.8; 3.9 or 4 log.
  • the reduction of the number of bacteria present on the surface of the carcass poultry can also be on average greater than 4.2; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8; 4.9; 5; 5.2 or 5.4 log.
  • the term "carcass” is intended to mean a carcass devoid of feathers so that the majority of the surface of the skin is accessible to water vapor.
  • carcass is also meant the parts resulting from the cutting of the carcasses and for example the thighs, the fillets, the jigs, the drumsticks and the breasts, and generally all the parts resulting from the cutting of the carcasses of poultry.
  • the term "poultry” is intended to mean mammals belonging to the family Gallinaceae, to the family of palmipeds, and to the family Dromiceidae and in particular to chickens, guinea fowl, turkeys, capons, quails, pheasants, partridges, ducks, ostriches and emus.
  • the treatment method defined above allows the skin of the carcasses to maintain a visual appearance quite acceptable.
  • this method of treatment, flexible and brief is applicable at lower cost at industrial rates.
  • Example 2 the decontamination process is reproducible and reduces by at least 3 log the microbial load on the surface of the carcasses.
  • the process of the invention thus considerably improves the microbiological quality of the poultry pieces.
  • the decontamination process makes it possible to reduce the microbial load on the carcass surface by at least 4 log, and even at least 4.5 log.
  • the process developed by the applicant allows the decontamination of poultry carcasses without the addition of chemical additives or without the use of an irradiation step, which often provokes reticence on the part of consumers.
  • the Applicant has also illustrated in Comparative Example 1, a step of heating the carcasses by a jet of water vapor during which the surface temperature of the skin reaches 97 ° C. for a duration of 1 minute. to a reduction of bacterial contamination on average less than 3 log.
  • Example 2 a rapid heat treatment of the skin, according to the invention, up to a surface temperature (Ts) of the skin of the poultry carcass from minus 130 ° C., makes it possible, in a reproducible manner, to obtain a bacterial destruction on average greater than 3 log.
  • Ts surface temperature
  • the thermal decontamination process developed by the applicant makes it possible to reduce bacterial contamination by at least 3 log, even under very unfavorable conditions, for example when the bacteria on the surface of the carcass of poultry to be treated belong to the strain.
  • Listeria innocua, particularly heat-resistant, (example
  • the thermal decontamination process developed by the applicant reduces bacterial contamination by at least 3 log, even when the bacteria are not in the growth phase, (example
  • a rapid heat treatment of the skin, according to the invention up to a surface temperature (Ts) of the skin of the carcass of poultry of at least 100 ° C., makes it possible to obtain, in a reproducible manner, bacterial destruction on average greater than 4 log.
  • Ts surface temperature
  • the heat treatment of poultry carcasses with water vapor when it is too intense can cause the meat to cook on the surface. This may result in deterioration of the appearance of the carcasses, which does not have a disadvantage for the use of the carcasses to produce cooked prepared products, but which is not suitable for the presentation of raw products to the final consumer.
  • the applicant has therefore defined a range of duration and temperature of the poultry decontamination process enabling bacterial decontamination greater than or equal to 3 log, and even greater than or equal to 5 log, to be avoided, avoiding any degradation of the texture of the poultry. meat, and in particular a cooking of the poultry carcass.
  • step (a) has a duration of from 15 seconds to 1 minute, preferably a duration of from 20 seconds to 40 seconds, and most preferably a duration of 30 seconds.
  • the average decontamination obtained is 4.9 log.
  • the average decontamination obtained is 5.4 log.
  • the surface temperature (Ts) reaches at least 140 ° C., preferably at least 150 ° C.
  • the surface temperature (Ts) can reach a temperature ranging from 140 ° C. to 21 ° C. on Teflon®.
  • the surface temperature of the skin of said carcass reaches a temperature ranging from 140 ° C. to 180 ° C., preferably a temperature of 150 ° C.
  • This narrower range of temperature makes it possible to obtain a bacterial decontamination of the order of 4 log to 5 log, that is to say ten to one hundred times greater than that observed with a surface temperature (Ts) equal to 130 ° C., like this is shown in Examples 2 and 3.
  • the surface temperature of the skin of said carcass reaches a temperature of 105 0 C, 1 1 O 0 C, 1 130 0 C, 1 15 0 C, 1 17 0 C, 1 19 0 C, 12O 0 C, 123 0 C, 125 0 C, 127 0 C, 129 0 C, 130 ° C, 14O 0 C, 15O 0 C, or even 152 0 C and preferably a temperature between 1 1 0 0 C and 15O 0 C.
  • step (a) In order to obtain a carcass surface temperature greater than or equal to 100 ° C. and preferably greater than or equal to 130 ° C. during step (a), steam at a temperature ranging from 250 ° C. at 800 ° C is preferably implemented.
  • those skilled in the art may advantageously make measurements of the surface temperature of the poultry carcasses and vary the temperature of the water vapor until the desired surface temperature is achieved. Such measurements can for example be made using a pyrometer, as described in the examples.
  • This mathematical model describes the heat transfer at the surface of solid food products subjected to a jet of superheated steam at a temperature between 128 0 C and 207 0 C.
  • the applicant has shown that this mathematical model is applicable to a range of temperatures between 1 1 0 0 C and 500 0 C, and in particular to the temperature range defined in step (a) of the process of the invention.
  • the water vapor used during the heat treatment step (a) may be provided for example by a jet of steam directed at one or more poultry carcasses.
  • the water vapor may be present in an enclosure in which one or more carcasses of poultry will be placed during step (a).
  • step (b) of the decontamination process has a duration of 30 seconds or less, and preferably a duration of 10 seconds or less.
  • Such cooling can advantageously be carried out by applying a jet of cold air with a speed ranging from 5 m / s to 50 m / s, and at a temperature ranging from -40 ° C. to 100 ° C.
  • the cooling is carried out by applying a jet of cold air with a speed ranging from 10 m / s to 20 m / s, and at a temperature ranging from -5 ° C. to 50 ° C.
  • cooling can be performed by applying dry ice to said carcass.
  • step (a) to adapt the process parameters such as the temperature of the cold air jet, the amount of dry ice to be used or the duration of step (b), so as to obtain the temperature of In a preferred surface, those skilled in the art can advantageously make measurements of the surface temperature of the poultry carcasses and then vary the parameters of the process until the desired surface temperature is obtained.
  • Such measurements may for example be carried out using a pyrometer or a laser pointer.
  • the heat treatment step (a) is carried out at atmospheric pressure, that is to say approximately 1 bar.
  • atmospheric pressure that is to say approximately 1 bar.
  • the process defined above is carried out at a pressure different from the atmospheric pressure, and for example at a pressure ranging from 4 to 7 bars, or even from 2 to 10 bars.
  • the step (b) of rapid cooling can be performed by lowering the pressure applied to the carcass of poultry to reach atmospheric pressure.
  • the subject of the invention is also a decontamination process in which, during step (a) of rapid heat treatment, a pressure of 2 to 10 bar is applied to the poultry carcass, and during the step (b) rapid cooling, the pressure applied to the poultry carcass decreases to 1 bar or less.
  • a preliminary step of washing the carcasses of poultry and then drying the skin of the carcasses with hot air may be implemented before step (a).
  • the methods defined above comprise an additional step (c) in which the poultry carcasses are refrigerated.
  • This additional step makes it possible to stabilize the microbiological quality of the carcasses and to improve their overall appearance, thanks to the solidification of the fats observed during refrigeration.
  • a prototype steam decontamination under atmospheric pressure was constructed to apply heat treatments in an air / vapor mixture on small solid samples while being able to (i) vary the temperature of the mixture and (ii) follow continuously the evolution of the surface temperature of the sample.
  • the distance between the outlet of the steam tube and the surface of the sample makes it possible to set the temperature of the mixture. The greater this distance, the more the air / vapor mixture is rich in ambient air and therefore the lower its temperature.
  • the sample is quenched by applying a jet of cold air. Throughout the treatment, the surface temperature of the sample is measured by an infrared pyrometer.
  • the steam generator (Polti) is secured under pressure (5 bars), which makes it possible to obtain at the output a vapor temperature of the order of 150 ° C. Its capacity is sufficient to obtain a flow of steam vapor constant for about 5 minutes.
  • the steam is conveyed above the sample through a copper pipe 1 10 cm long and 28 mm in diameter. It was coated with a layer of 15 mm of mastic.
  • a 133 ⁇ nickel chromium electrical resistor (Thyssen Schuler) was wound around the previously masticated copper tube. This resistor is connected to a stabilized power supply (CNB Electronics: 250V-2A) which allows the steam to overheat.
  • the first layer of mastic acts as an electrical insulator between the tube and the resistor.
  • a second layer (2 cm) of mastic coats the nickel chromium wire to prevent conduction losses to the environment and to protect the electrical resistance against the steam.
  • the set is surrounded by glass wool and aluminum adhesive to further limit heat loss by conduction.
  • the cold air jet used to cool the sample is generated by a vortex tube.
  • This unit has no moving parts and converts a compressed air supply into two opposing air streams: one hot and the other cold.
  • a throttling valve on the hot outlet of the tube, allows to regulate, in a continuous way, the flows and the temperatures of the jets of cold and hot air. By opening this valve, the flow of cold air decreases and its temperature fucks. By closing the valve, the cold air flow increases and its temperature increases.
  • the mass flow rate of cold air leaving the vortex tube is 30 kg / h (0.0064 m 3) . s "1 ) and its speed is of the order of 20 m.s s " 1 .
  • the temperature of the cold air jet at the outlet of the tube is between +4 and +6 ° C. depending on the initial temperature of the compressed air and the ambient temperature.
  • the sample subjected to the jet of steam then to the cold jet of air is placed in a circular Teflon support 68 mm in diameter and 38 mm deep, connected to a base also Teflon via a threaded rod .
  • This rod makes it possible to vary the distance between the surface of the sample and the outlet of the steam jet and thus the temperature of the mixture.
  • the infrared pyrometer is integral with this system which makes it possible to follow continuously the evolution of the temperature at the surface of the sample during the heating and cooling phases.
  • the surface temperature of the sample is measured using a previously calibrated infrared (IR) pyrometer (Impac, IN 500).
  • IR infrared
  • a pointer consisting of a threaded rod 1 cm in diameter and 20 cm in length was used to precisely locate the position of the measuring spot of the infrared pyrometer on the surface of the sample.
  • the pyrometer also includes a fan-coil cooling system. Compressed air is injected on its front lens (0.2 bar) to avoid any impact of vapor at this level so any condensation.
  • the output signal of the infrared pyrometer is transferred to a PC microcomputer via an RS 232 serial link. Computer software is then used to record the results as text files. It also makes it possible to adjust the different operating parameters of the pyrometer.
  • thermocouple type K
  • the temperature of the air / vapor mixture that reaches the surface of the sample is measured by means of a thermocouple (type K) connected to a datalogger equipped with cold junction compensation.
  • the previously calibrated thermocouple is located 0.5 cm above the surface of the sample.
  • a second thermocouple of the same type as the previous one is brazed to the surface of the copper tube to control the superheat temperature of the steam.
  • This second temperature sensor is also connected to the datalogger, itself connected to a computer. Acquisition files for these temperatures are also processed by computer.
  • the measurement lines (thermocouples and central) are calibrated for temperatures between +5 and 25O 0 C by comparing their responses to that of a precise reference platinum probe to 0.05 0 C.
  • the calibration of the pyrometer is carried out using the two methods described below.
  • the first method consists first of all in aiming at a sample whose surface temperature is determined from that of the air and the walls which surrounded it.
  • the sample is placed in an oven whose door is replaced by a thick Plexiglas wall. It is surrounded by three thermocouples that measure the temperature of the air around it.
  • a fourth thermocouple is used to measure the temperature of the Plexiglas wall.
  • the calibration protocol is as follows. The sample is placed overnight in the enclosure, the plexiglass wall being lined with a thickness of glass wool. At the end of this time, the answers provided by the four thermocouples are very close, indicating that the air, the walls and the product are at the same temperature.
  • the infrared pyrometer (IR) is then positioned so as to target the surface of the sample through an orifice previously made in the plexiglass wall of the enclosure. A plastic film of a few tenths of a millimeter thick was placed on this orifice in order to prevent the compressed air necessary for the cooling system of the optical head of the pyrometer from entering the enclosure and cooling it down.
  • the surface temperature of the target sample is therefore intermediate between the temperature of the air and that of the colder front wall.
  • Another calibration method consists in comparing the response of the IR pyrometer with the temperature of the boiling point, during the boiling phase, or with the temperature of the steam jet when the treatment is prolonged beyond its term, that is, for several minutes on a Teflon® sample. These two reference temperatures make it possible to re-calibrate the response of the pyrometer while it is measuring through the vapor atmosphere. In both cases, the calibration of the pyrometer is not absolute.
  • the surface temperatures of the sample, cited in the examples are the minimum values required for the treatment to effectively acquire the cited decontamination effect.
  • Chicken samples are cut with a scalpel from commercially available thighs.
  • the skin is attached to the meat with pins, to prevent it from retracting during treatment; discovering the meat then exposed to quick cooking.
  • the steam generator as well as the heating system of the copper tube are started 30 minutes before each experiment to obtain constant characteristics of the jet of steam.
  • the compressed air valve (0.2 bars) of the infrared pyrometer cooling system was also opened a few times before starting the tests for the same reasons.
  • the jet of steam is emitted, the acquisition of temperatures beginning 5 seconds later.
  • Chicken samples are immediately analyzed and photographed after each experiment. The color of the meat and the appearance of the skin surface were assessed visually. The samples were then refrigerated (+4 0 C) overnight to allow lipid resolidification of the skin. This phenomenon tends in all cases to significantly improve the general appearance of the skin of the chicken.
  • the skin of the chicken is seeded with a solution heavily loaded with Listeria innocua and then subjected to the jet of steam / air.
  • the difference between the amount of Listeria present on the front skin (No in cfu / cm 2 ) and after treatment (N in cfu / cm 2 ) makes it possible to determine the effectiveness of the decontamination.
  • the total flora is also counted before and after treatment to determine a possible influence of the presence of this flora on the decontamination of Listeria.
  • the strain of Listeria innocua used is CLIP 20595 (Listeria Institut Pasteur Center) isolated from meat by J. Richard and previously used in other studies (Bégot, C et al., 1997).
  • Two precultures were realized. The first is carried out in an inclined TSA medium (Tryptose Soy Agar) and incubated at 37 ° C. for one day, which makes it possible to obtain the first colonies.
  • the second preculture aims to obtain from these colonies a highly concentrated solution of L. innocua.
  • Two hundred milliliters of a meat medium inoculated from colonies collected with a saccharose in the first preculture are placed in a 500 ml Erlenmeyer flask. The whole is then incubated at 20 ° C. for 20 hours in an Aquatron (150 rpm).
  • the final concentration of the L. innocua solution is 5.10 9 cfu / ml.
  • the different analyzes are made from chicken thighs in order to take the necessary surface for the different tests. Muscles with the skin are removed from these pieces and then cut into a square section 4 * 4 cm 2 and thickness ranging from 1 cm to 1, 5 cm.
  • Two identical samples are cut in a thigh and then seeded.
  • the seeding is carried out by soaking the skin in 105 ml of a concentrated solution of L. innocua. These pieces are then dried under a laminar flow hood for 10 minutes.
  • One of the two samples is then subjected to steam treatment while the other serves as a control.
  • 3.5 cm 2 of skin located at the center of the sample, are crushed with stomacher and added with tryptone salt medium (35 ml) to obtain a stock solution. .
  • tryptone salt medium 35 ml
  • This is then diluted successively to the tenth so that enumeration on petri dishes is possible.
  • 49.2 ⁇ l of the different dilutions of the mother suspension are spread on the surface of culture media using a spiral seeder (Interscience). Each dilution of this suspension is spread over two boxes to ensure consistency of the results obtained.
  • L. innocua The enumeration of L. innocua is carried out on an agar medium marketed by Merck under the trade name Palcam, incubated at 37 ° C. for 48 hours.
  • Palcam agar is indeed recommended in standard NF V08-055 in the routine method for Listeria research. Due to these biochemical characteristics, this medium results in the destruction of Gram-negative bacteria and most of the Gram-positive flora while L. innocua colonies appear greenish with a black halo.
  • the colonies present on the different agar plates are counted with the counting grid of the spiral seeder, taking into account the dilution considered.
  • the culture medium used is a medium of the TSA (Tryptose Soy Agar) type (Difco). This medium is incubated at 24 ° C. for 48 hours before the colonies present can be counted. Preliminary experiments are carried out for:
  • the initial contamination in total flora is homogeneous on the surface of the same piece of chicken and also from one piece to another (Table 1 below).
  • L. monocytogenes The presence of Listeria is trace detectable but can not be enumerated and can not influence subsequent thermal destruction experiments.
  • the seeding is carried out by dipping the skin of 3 samples in 105 ml of a concentrated solution.
  • This contact time does not significantly affect the level of L. innocua present on the skin surface of chicken samples.
  • the contact time of one minute was chosen.
  • the homogeneity of the seeding is checked on 4 samples (2 per piece of chicken). They were seeded with the preculture of L. innocua following the method previously described before being enumerated subsequently with the previously established protocol.
  • the average attachment of the bacteria to the surface of the chick pieces is 3.72 * 10 6 cfu / cm 2 for a preculture of average concentration of 3.12 * 10 9 cfu / ml. Seeding is also homogeneous within the same piece as well as from one piece to another. This technique is therefore reproducible from one test to another at approximately ⁇ 0.5 log (Table 3 below).
  • Verification of sample recontamination by the thermal bench In the thermal decontamination bench, the samples are cooled by a jet of non-sterile compressed air. Four boxes of Palcam and TSA medium are positioned for 1 minute each under the jet of compressed air. After incubation of these different culture media, no contamination in Listeria was observed.
  • the temperature of the tube is set at 29O 0 C.
  • the temperature of the air / vapor mixture at the surface of the sample depends only on the distance between the outlet of the tube and the surface of the sample. This temperature varies abruptly on a few centimeters. For a tube temperature of 29O 0 C, the temperature of the air / vapor mixture is 191 0 C when the sample is at a distance of 45 mm and 124 0 C for a distance of 166 mm.
  • the effectiveness of the heat treatment on the microbial destruction is analyzed at three surface temperatures of the sample: 83 ° C., 93 ° C. and 97 ° C. and for treatment times corresponding to the longest period for which no cooking meat covered with its skin is not observed.
  • Example 1 The great variability of the results observed in Example 1 is therefore not compatible with an implementation of a decontamination process at an industrial level.
  • the treatment time that is to say the time during which the surface of the carcass is subjected to water vapor, and the bacterial destruction.
  • the effectiveness of the heat treatment on the microbial destruction was analyzed at 138 ° C. and 144 ° C., on the surface of a sample of chicken meat (5 cm side, 1.5 cm thick) covered with its skin. .
  • Treatment efficiency was also measured at a temperature of about 1500 ° C. on chicken skin alone (approximately 1 mm thick) and at a temperature of 196 ° C. on Teflon samples 1 mm thick.
  • the treatment times on the chicken skin correspond to the longest time for which no cooking of the meat covered with the skin is observed according to the scales defined in the "material part and methods" above.
  • the skin of the chicken is seeded with a solution heavily loaded with a target bacterium and then subjected to the steam jet.
  • the difference between the amount of target bacteria present on the front skin (No in cfu / cm 2 ) and after treatment (N in cfu / cm 2 ) makes it possible to determine the effectiveness of the decontamination.
  • the total flora is also counted before and after treatment to determine a possible influence of the presence of this flora on the decontamination of the target bacteria.
  • the target bacterium is Listeria innocua which has been chosen because it is considered very heat-resistant.
  • the initial microbial load is as high as possible so as to be able to really measure the destruction difference between two treatments by overcoming the errors related to the detection limit of the method of counting microorganisms.
  • the initial microbial load is 10 5 -10 6 cfu / cm 2 on the chicken samples and 10 4 cfu / cm 2 on the Teflon platelets.
  • the microbiological protocol is detailed in the materials and methods section above, and the bacteria were incubated 21 hours prior to their deposit on the samples. A synthesis of 30 experiments is presented below (Table 5). TABLE 5
  • Table 5 presents a summary of 30 tests carried out under the conditions set out above in Example 2.
  • the method which is the subject of the invention allows a bacterial decontamination greater than 3 log even under very unfavorable conditions, ie in the presence of samples contaminated by bacteria which are no longer in the growth phase and for particularly heat-resistant bacterial strain.
  • treatment conditions with scales of the order of 13O 0 C for at least 10 seconds and preferably at least 30 seconds.
  • the treatment does not cook meat located under the skin of the poultry, the rest of the carcass whitening slightly. After passing through a refrigerated chamber, the carcass skin retains a visual appearance that is acceptable to the consumer.
  • the treatment is flexible and brief, and is applicable at lower cost to industrial rates. Tests carried out under conditions of treatment time and temperature, different from those fixed in the process of the invention, did not make it possible to obtain a bacterial reduction statistically greater than or equal to 3 logs.
  • the general heat treatment protocol is identical to that used for Examples 1 and 2.
  • the thermal measurement bench has been slightly improved.
  • the steam generator has been replaced by a device providing a more homogeneous vapor flow.
  • a purge system has been installed to remove condensates that may come into contact with the surface of the sample.
  • the resistance wound around the steam supply pipe was replaced by two shielded electrical resistances of 75 Ohms each.
  • the pipe and the electrical resistances were surrounded by 150 mm of an insulator which can withstand temperatures up to 1000 0 C.
  • the "mechanical" pointer which allowed to locate the spot of measurement of temperature measurement by the pyrometer IR has been replaced by a more precise laser pointer. All of these measures were intended to further improve the reliability and reproducibility of the steam treatment, compared to the results presented in Examples 1 and 2.
  • the bacteria counting threshold is about 10 2 CFU / cm 2.
  • a technique of inclusion in the mass was used to Example 3. It is necessary to add an aliquot of bacterial suspension to be counted in a supercooled agar medium (Palcam® agar). After stirring and cooling for caking, the Petri dishes are incubated for 24 to 48 hours at 37 ° C. The colonies then develop directly in the mass and can be counted directly.
  • This method makes it possible to lower the detection threshold by increasing the quantity of sample. In fact, instead of using 49.2 ⁇ l of suspension for the spiral method described above in the section entitled "seeding and counting", for example 3, 1 or even 2 ml of undiluted suspension is used directly.
  • the surface temperature of the sample reaches 15O 0 C after 30s.
  • the effect of the superheated steam jet is very effective since the average decontamination is after 20s of treatment of 4.9 log with a minimum of 2.0 log. In cooking limit, after 30s of treatment, the average decontamination is 5.4 log.
  • the most relevant treatment times are between 20s and 30s, because it is for this duration of treatment that the decontamination is the most effective while avoiding cooking the product.
  • Superheated steam also ensures that 60% of samples will be decontaminated by more than 3.5 log and that all samples will be decontaminated by more than 2.0 log after 20s of treatment.
  • the surface temperature values recorded for the same treatment duration differ little from one experiment to the next.
  • the standard deviation is 5 ° C. on the average surface temperature and about 10 ° C. on the maximum surface temperature.
  • Example 3 The large number of repetitions performed in Example 3 makes it possible to draw certain conclusions about the effect of a jet of steam on the thermal decontamination of chicken skins.
  • the ten repetitions performed are at the necessary and sufficient to quantify precisely the average treatment effect and its variability. In particular, it is possible to analyze the cases where the decontamination will be the most or the least favorable.
  • the following table 8 presents the values of the parameters of the relation (1) which make it possible to describe the average effect of the destruction of Listeria innocua (CLIP 20-595) observed during a superheated steam treatment. Parameters were also determined to describe the least favorable decontaminations.
  • the column "Time” represents the duration of heat treatment with a jet of steam at a temperature of 304 ° C. +/- 8 ° C.
  • Preculture (cfu / ml) represents the average contamination of the sample in cfu / ml of the sample before treatment.
  • Control (cfu / cm 2 ) column represents the average contamination of an untreated control sample in cfu / cm 2 .
  • the column "Average test number (cfu / cm 2 )" represents the average contamination of the sample in cfu / cm 2 after treatment.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de décontamination des carcasses de volailles, comprenant les étapes suivantes : (a) un traitement thermique rapide de la peau d'au moins une carcasse de volaille par de la vapeur d'eau jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 100°C, et (b) un refroidissement rapide de la peau de ladite carcasse, jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau de 60°C ou moins.

Description

Procédé de décontamination thermique des carcasses de volailles
La présente invention concerne le domaine de la décontamination thermique des carcasses de volailles destinées à la consommation humaine. En vingt cinq ans, la consommation de volailles par habitant a presque doublé en France, avec un taux de croissance moyen annuel de l'ordre de 1 ,4% depuis 1990. En particulier, la consommation de découpe fraîche de volaille est en constante augmentation tout comme la consommation de produits élaborés à base de volaille.
Chez les volailles saines, les muscles et les tissus situés en profondeur sont stériles. Au cours du processus d'abattage, particulièrement lors du plumage et de l'éviscération, les bactéries présentes sur les plumes et l'appareil intestinal peuvent coloniser la surface de la carcasse.
La peau de volaille est donc particulièrement contaminée d'un point de vue microbiologique par des bactéries pathogènes, telles que Salmonella, Listeria et Campylobacter. Ainsi, on estime que 20 à 50% des volailles sont porteuses de Salmonelle ou de Listeria, parfois à l'origine d'infections alimentaires.
Or, les viandes de volailles sont le plus souvent commercialisées avec leur peau. Par ailleurs, la peau des carcasses de volailles peut être utilisée comme substitut de gras par exemple en tant que matière première dans la fabrication de produits élaborés.
Les normes sanitaires imposent aujourd'hui des contraintes sévères en ce qui concerne le taux de Salmonelle dans tous les produits à base de volaille, y compris les produits transformés crûs qu'il s'agisse de volailles entières ou de morceaux de volailles après découpage. En conséquence, des mesures d'hygiène, du début de l'élevage des volailles jusqu'à leur abattage, ont été appliquées, notamment sous forme, d'une décontamination des carcasses, par exemple par aspersion des carcasses avec un jet d'eau chaude ou avec de la vapeur.
Parmi les procédés de décontamination des carcasses par de la vapeur, on peut citer les procédés mettant en oeuvre de la vapeur dans une enceinte sous vide (Klose et al., 1971 ). Les résultats montrent qu'une température de vapeur de 750C appliquée en surface d'une carcasse de poulet pendant quatre minutes permet d'obtenir une réduction de la population bactérienne de 3 log. Des réductions plus faibles, de l'ordre de 1 ,72 et 2, 13 log sont obtenues avec des températures de vapeur plus élevées et avec des temps de traitement beaucoup plus courts de l'ordre de 5 à 10 secondes. (Kochevar et al, 1997)
D'autres procédés de décontamination par la vapeur sont connus. On peut citer à titre d'exemple un procédé de décontamination par de la vapeur à 1000C pendant dix secondes. Un tel procédé aboutit cependant à une réduction de population microbienne de 1 ,6 log environ. (James et al., 2000).
D'autres traitements ont également été mis au point sous pression supérieure à la pression atmosphérique pour pouvoir atteindre des températures plus élevées en surface du produit. Néanmoins, les performances finales obtenues sur des carcasses de poulets sont moins bonnes que celles qui étaient espérées. En effet, un traitement par de la vapeur d'eau à 1380C pendant 0, 1 s à une pression de 4 à 7 bars n'entraîne en fait qu'une réduction d'une population de Listeria innocua de 0,7 à 1 , 1 log (M.Kozempel et al. 2001 ).
Beaucoup d'autres procédés de décontamination thermique par la vapeur d'eau ont été décrits antérieurement. Ces procédés sont résumés dans la publication de McCann et al., 2005 et McCann et al. , 2006. Néanmoins ces procédés, bien que mis en oeuvre dans une plage de température assez étroite, de l'ordre de 9O0C à 1000C aboutissent une destruction bactérienne assez faible, variant de 0,35 à 3 log cfu/cm2 pour les microorganismes thermorésistants, comme E. CoIi, et à des valeurs un peu plus élevées pour des staphylocoques. (McCann et al., 2005, 2006)
On souligne qu'il est très difficile de comparer la décontamination thermique obtenue avec les procédés décrits dans les publications antérieures dont l'efficacité a été mesurée sur différentes souches de bactéries, soit sur la flore endogène, soit sur des bactéries préalablement ensemencées.
Trois bactéries pathogènes sont majoritairement présentes sur la viande de volaille : les Salmonelle, les Listeria et les Campylobacter. Listeria monocytogenes s'avère être la bactérie la plus thermorésistante et la plus couramment rencontrée dans l'alimentation. Par conséquent, la thermorésistance de Listeria monocytogenes dans différents aliments a donné lieu à de nombreux travaux. L'essentiel des études a été réalisé sur des aliments liquides comme les produits laitiers, les œufs, les bouillons et mixtures (Doyle et al., 2000). Seules quelques études concernent les viande de volaille, (Gaze et al., 1989) mais ne mentionnent pas l'utilisation de morceaux de volailles recouverts de leur peau.
Les procédés de décontamination thermique à la vapeur mis au point par Doyle et al. et Gaze et al. ont été réalisés à des températures variant de 5O0C à 7O0C, et une forte variabilité de résistance des bactéries est observée entre les procédés décrits par ces auteurs. Certaines souches de bactéries sont 2,5 à 3 fois plus thermorésistantes que d'autres.
De plus, beaucoup de facteurs influencent la résistance des bactéries à la destruction, notamment thermique. Parmi ces facteurs, on peut citer le taux de matière grasse dans les échantillons à décontaminer, le pH des échantillons ou encore la durée du chauffage.
En raison de sources de variabilité évoquées ci-dessus, il est extrêmement difficile, pour l'homme du métier, de prédire les cinétiques de décontamination de la peau de volaille à partir des publications résumées ci-dessus.
Enfin, les performances obtenues avec les procédés de décontamination thermique sous pression décrits dans l'art antérieur sont très inférieures à celles qui sont espérées puisqu'un traitement de 1380C pendant 0, 1 s avec un système tel que défini dans la demande de brevet WO 96/13 983 ne permet d'obtenir une réduction d'une population de Listeria innocua que de 0,7 à 1 , 1 log (Kozempel et al. 2001 ).
Dans ce contexte, un modèle mathématique a été décrit (Kondjoyan et al., mai 2004). Ce modèle mathématique décrit le transfert de chaleur à la surface de produits alimentaires solides soumis à un jet de vapeur surchauffée à une température comprise entre 1280C et 2070C. Ce modèle ne décrit cependant pas un procédé de traitement des carcasses de volailles qui permettrait de surmonter les inconvénients des procédés cités ci-dessus, et en particulier d'améliorer la destruction bactérienne.
Il existe donc un besoin pour un nouveau procédé de décontamination des carcasses de volailles permettant une réduction du taux bactérien à la surface de la peau des carcasses, supérieure à celle observée avec les procédés déjà connus.
Un tel procédé devra, en outre, pouvoir être mis en œuvre de manière reproductible à l'échelle industrielle, ne pas entraîner de risque pour le consommateur, ni pour l'environnement.
Le demandeur a mis au point un procédé de décontamination thermique des carcasses de volailles répondant aux besoins décrits ci-dessus, qui comprend les étapes suivantes : (a) un traitement thermique rapide de la peau d'au moins une carcasse de volaille par de la vapeur d'eau jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 10O0C, et (b) un refroidissement rapide de la peau de ladite carcasse, jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau de 6O0C ou moins.
De préférence, au cours de l'étape (a), une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 13O0C est atteinte. DESCRIPTION DETAILLEE L'INVENTION
Le demandeur a montré que la destruction microbienne obtenue par traitement thermique à la vapeur de carcasses de volailles, varie de façon importante en fonction du temps de traitement et de la température de la vapeur. En particulier, le demandeur a montré qu'il n'existe pas de corrélation simple entre le temps de traitement, c'est à dire le temps pendant lequel la surface d'une carcasse est soumise à de la vapeur d'eau, et le taux de destruction bactérienne. Le demandeur a également montré qu'il n'existe pas de corrélation simple entre la température de la vapeur d'eau utilisée pour le traitement et le taux de destruction bactérienne.
Dans ce contexte, le demandeur a montré qu'un traitement thermique rapide des carcasses de volaille, à haute température par de la vapeur d'eau, suivi d'un refroidissement rapide permet de réduire d'au moins 3 logs la contamination bactérienne de la peau d'une carcasse de volaille. En particulier, le demandeur a montré qu'un traitement thermique rapide par de la vapeur d'eau, au cours duquel la température de surface de la carcasse atteint au moins 13O0C, permet de réduire la contamination bactérienne.
Le demandeur a également montré que le procédé de décontamination thermique mis au point permet de réduire la contamination bactérienne d'au moins 3 log, de manière reproductible, même dans des conditions très défavorables, par exemple lorsque les bactéries à la surface de la carcasse de volaille à traiter sont particulièrement thermorésistantes, ne sont pas en phase de croissance, et adhèrent à des peaux grasses et épaisses de volailles.
De manière surprenante, le demandeur a également montré qu'un traitement thermique rapide par de la vapeur d'eau, au cours duquel la température de surface de la carcasse atteint au moins 1000C, permet également de réduire la contamination bactérienne d'au moins 4 log, de manière reproductible.
L'invention a donc pour objet un procédé de décontamination des carcasses de volaille, comprenant les étapes suivantes :
(a) un traitement thermique rapide de la peau d'au moins une carcasse de volaille par de la vapeur d'eau jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 1000C, et (b) un refroidissement rapide de la peau de ladite carcasse, jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau de 6O0C ou moins.
De préférence, au cours de l'étape (a), une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 13O0C est atteinte. Par « décontamination », on entend au sens de la présente invention, une destruction bactérienne en moyenne supérieure ou égale à 3 log, c'est à dire une réduction, d'un facteur 1000, du nombre de bactéries présentes à la surface de la carcasse avant traitement. Selon l'invention, la réduction du nombre de bactéries présentes à la surface de la carcasse de volaille peut être en moyenne supérieure à 3,2 ; 3,3 ; 3,4 ; 3,5 ; 3,6 ; 3,7 ; 3,8 ; 3,9 ou 4 log.
Comme cela est présenté dans l'exemple 3, la réduction du nombre de bactéries présentes à la surface de la carcasse de volaille peut également être en moyenne supérieure à 4,2 ; 4,3 ; 4,4 ; 4,5 ; 4,6 ; 4,7 ; 4,8 ; 4,9 ; 5 ; 5,2 ou 5,4 log.
Par « carcasse » on entend au sens de la présente invention une carcasse dépourvue de plumes de sorte que la plus grande partie de la surface de la peau est accessible à de la vapeur d'eau.
Par « carcasse » on entend également les pièces issues de la découpe des carcasses et par exemple les cuisses, les filets, les gigues, les pilons et les magrets, et de façon générale toutes les pièces issues de la découpe des carcasses de volailles.
Par « volailles » on entend, au sens de la présente invention les mammifères appartenant à la famille des gallinacés, à la famille des palmipèdes, et à la famille des dromicéidés et en particulier les poulets, les pintades, les dindes, les chapons, les cailles, les faisans, les perdrix, les canards, les autruches et les émeus.
Le procédé de traitement défini ci-dessus permet à la peau des carcasses de conserver un aspect visuel tout à fait acceptable. De plus, ce procédé de traitement, souple et bref est applicable à moindre coût aux cadences industrielles.
Enfin, comme cela est illustré dans l'exemple 2, le procédé de décontamination est reproductible et permet de réduire d'au moins 3 log la charge microbienne en surface des carcasses. Le procédé de l'invention améliore ainsi considérablement la qualité microbiologique des pièces de volailles.
Comme cela est illustré dans l'exemple 3, le procédé de décontamination permet de réduire d'au moins 4 log, et même d'au moins 4,5 log la charge microbienne en surface des carcasses.
Le procédé mis au point par le demandeur permet la décontamination des carcasses de volailles sans ajout d'additif chimique ou sans recours à une étape d'irradiation, qui provoquent souvent des réticences de la part des consommateurs.
Le demandeur a également illustré dans l'exemple comparatif 1 , qu'une étape de chauffage des carcasses par un jet de vapeur d'eau au cours de laquelle la température de surface de la peau atteint 970C pendant une durée de 1 minute conduit à une réduction de la contamination bactérienne en moyenne inférieure à 3 log.
A l'inverse, comme cela est illustré dans l'exemple 2, un traitement thermique rapide de la peau, conforme à l'invention, jusqu'à une température de surface (Ts) de la peau de la carcasse de volaille d'au moins 13O0C, permet d'obtenir, de manière reproductible, une destruction bactérienne en moyenne supérieure à 3 log. Le procédé de décontamination thermique mis au point par le demandeur permet de réduire la contamination bactérienne d'au moins 3 log, même dans des conditions très défavorables, par exemple lorsque les bactéries à la surface de la carcasse de volaille à traiter appartiennent à la souche Listeria innocua, particulièrement thermorésistante, (exemple
2)
De même, le procédé de décontamination thermique mis au point par le demandeur permet de réduire la contamination bactérienne d'au moins 3 log, même lorsque les bactéries ne sont pas en phase de croissance, (exemple
2)
Comme cela est illustré dans l'exemple 3, un traitement thermique rapide de la peau, conforme à l'invention, jusqu'à une température de surface (Ts) de la peau de la carcasse de volaille d'au moins 1000C, permet d'obtenir, de manière reproductible, une destruction bactérienne en moyenne supérieure à 4 log.
Le traitement thermique des carcasses de volailles par la vapeur d'eau lorsqu'il est trop intense, peut provoquer une cuisson de la viande en surface. Il peut en résulter une altération de l'aspect des carcasses, ce qui ne présente pas d'inconvénient pour l'utilisation des carcasses pour élaborer des produits préparés cuits, mais qui n'est pas adapté à la présentation de produits crus au consommateur final. Le demandeur a donc défini une gamme de durée et de température du procédé de décontamination des volailles permettant de conduire à une décontamination bactérienne supérieure ou égale à 3 log, et même supérieure ou égale à 5 log, en évitant toute dégradation de la texture de la viande, et en particulier une cuisson de la carcasse de volaille.
Ainsi, de préférence, l'étape (a) a une durée allant de 15 secondes à 1 minute, de préférence une durée allant de 20 secondes à 40 secondes, et de manière tout à fait préférée une durée de 30 secondes. Comme cela est illustré dans l'exemple 3, lorsque l'étape (a) a une durée égale à 20s, la décontamination moyenne obtenue est de 4,9 log. De même lorsque l'étape (a) a une durée égale à 30s, la décontamination moyenne obtenue est de 5,4 log. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, au cours de l'étape (a) la température de surface (Ts) atteint au moins 14O0C, de préférence au moins 15O0C.
En particulier, au cours de l'étape (a), la température de surface (Ts) peut atteindre une température allant de 140°C à 21 O0C sur du Téflon®.
De préférence, au cours de l'étape (a), la température de surface de la peau de ladite carcasse atteint une température allant de 14O0C à 18O0C, de préférence une température de 15O0C. Cette gamme plus étroite de température permet d'obtenir une décontamination bactérienne de l'ordre de 4 log à 5 log, c'est à dire respectivement dix à cent fois plus importante que celle observée avec une température de surface (Ts) égale à 13O0C, comme cela est présenté dans les exemples 2 et 3. Dans des modes de réalisations particuliers de l'invention, au cours de l'étape (a), la température de surface de la peau de ladite carcasse atteint une température de 1050C, 1 1 O0C, 1 130C, 1 150C, 1 170C, 1 190C, 12O0C, 1230C, 1250C, 1270C, 1290C, 13O0C, 14O0C, 15O0C, ou même 1520C et de préférence une température comprise entre 1 1 O0C et 15O0C.
Pour obtenir une température de surface de la carcasse supérieure ou égale à 1000C et de préférence supérieure ou égale à 13O0C au cours de l'étape (a), de la vapeur d'eau à une température allant de 25O0C à 800°C est préférentiellement mise en oeuvre.
Pour adapter la température de la vapeur d'eau du procédé de décontamination des carcasses de volailles, de sorte à obtenir la température de surface souhaitée, l'homme du métier pourra avantageusement procéder à des mesures de la température de surface des carcasses de volailles et faire varier la température de la vapeur d'eau jusqu'à obtenir la température de surface souhaitée. De telles mesures peuvent par exemple être effectuées à l'aide d'un pyromètre, comme cela est décrit dans les exemples.
Le demandeur a montré que le modèle mathématique décrit par Kondjoyan et al., mai 2004 peut être utilisé pour adapter les paramètres de temps de traitement, en fonction de la température de surface du procédé décrit ci-dessus.
Ce modèle mathématique décrit le transfert de chaleur à la surface de produits alimentaires solides soumis à un jet de vapeur surchauffée à une température comprise entre 1280C et 2070C. Le demandeur a montré que ce modèle mathématique est applicable à une gamme de températures comprise entre 1 1 O0C et 5000C, et en particulier à la gamme de température définie dans l'étape (a) du procédé de l'invention. Le demandeur a ainsi montré que le modèle mathématique décrit par Kondjoyan et al., peut être utilisé pour adapter les paramètres de temps de traitement, en fonction de la température de surface du procédé décrit ci- dessus, en utilisant les paramètres définis ci-après : - Conductivité thermique de la peau d'une carcasse de volaille (λp) = 0,45 W. m"1. K"1 - Diffusivité thermique de la peau d'une carcasse de volaille Dp= 1 ,23*10"7m2.s"1.
Dans l'exemple 3, la température de vapeur au contact de l'échantillon est de 3080C. Dans ce cas, il n'existe pas de pallier d'évaporation des condensas en surface de la peau de poulet. En conséquence, la température en surface de l'échantillon augmente constamment en fonction de la durée de l'expérience et il est possible de déterminer la quantité moyenne de bactéries détruites en fonction de la durée du traitement à l'aide de la relation (1 ) suivante : Y = A + B.R* (1) dans laquelle « Y » représente la décontamination moyenne (en logio CFU/cm2), « t » représente le temps en secondes, « A » est égal à 6,21 , « B » est égal à -6,35 et « R » est égal à 0,939. Toutefois cette relation tend à surestimer la décontamination lors des 10 premières secondes de traitement et après 30 secondes de traitement.
La vapeur d'eau utilisée au cours de l'étape (a) de traitement thermique, peut être fournie par exemple par un jet de vapeur dirigé vers une ou plusieurs carcasses de volaille. Alternativement, la vapeur d'eau peut être présente dans une enceinte au sein de laquelle une ou plusieurs carcasses de volailles seront placées au cours de l'étape (a).
Avantageusement, l'étape (b) du procédé de décontamination a une durée de 30 secondes ou moins, et de préférence une durée de 10 secondes ou moins.
Un tel refroidissement peut être effectué avantageusement en appliquant un jet d'air froid de vitesse variant de 5 m/s à 50 m/s, et à une température allant de - 4O0C à 1 O0C. De préférence, le refroidissement est effectué en appliquant un jet d'air froid de vitesse variant de 10 m/s à 20 m/s, et à une température allant de -50C à 50C.
Alternativement, le refroidissement peut être effectué en appliquant de la neige carbonique sur ladite carcasse.
Comme pour l'étape (a), pour adapter les paramètres du procédé comme la température du jet d'air froid, la quantité de neige carbonique à utiliser ou la durée de l'étape (b), de sorte à obtenir la température de surface souhaitée, l'homme du métier pourra avantageusement procéder à des mesures de la température de surface des carcasses de volailles puis faire varier les paramètres du procédé jusqu'à obtenir la température de surface souhaitée.
De telles mesures peuvent par exemple être effectuées à l'aide d'un pyromètre ou d'un pointeur laser.
De préférence, l'étape (a) de traitement thermique est réalisée à pression atmosphérique, c'est à dire environ 1 bar. Une telle pression représente un avantage industriel important en évitant le recours à des dispositifs visant à augmenter ou abaisser la pression par rapport à la pression atmosphérique lors de la mise en œuvre du procédé de décontamination.
Cependant, dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le procédé défini ci-dessus est mis en œuvre à une pression différente de la pression atmosphérique, et par exemple à une pression variant de 4 à 7 bars, ou même de 2 à 10 bars.
Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, l'étape (b) de refroidissement rapide peut être réalisée en abaissant la pression appliquée à la carcasse de volaille jusqu'à atteindre la pression atmosphérique.
Ainsi l'invention a également pour objet un procédé de décontamination dans lequel, au cours de l'étape (a) de traitement thermique rapide, une pression de 2 à 10 bars est appliquée à la carcasse de volaille, et au cours de l'étape (b) de refroidissement rapide, la pression appliquée à la carcasse de volaille diminue jusqu'à atteindre 1 bar ou moins.
Dans un mode de réalisation préféré des procédés de décontamination décrits ci-dessus, une étape préalable de lavage des carcasses de volailles puis de séchage de la peau des carcasses par de l'air chaud peut être mise en œuvre avant l'étape (a).
De manière tout à fait préférée, les procédés définis ci- dessus comprennent une étape supplémentaire (c) au cours de laquelle on réfrigère les carcasses de volailles.
Cette étape supplémentaire permet de stabiliser la qualité microbiologique des carcasses et d'améliorer leur aspect général, grâce à la solidification des graisses observée lors de la réfrigération.
EXEMPLES
Matériel et méthodes généraux des exemples 1 et 2
1 Mise en place et caractérisation d'un banc thermique.
1 .1 Description.
Un prototype de décontamination par jet de vapeur sous pression atmosphérique a été construit pour pouvoir appliquer des traitements thermiques dans un mélange air/vapeur sur de petits échantillons solides tout en étant capable (i) de faire varier la température du mélange et (ii) de suivre en continu l'évolution de la température en surface de l'échantillon. La distance entre la sortie du tube de vapeur et la surface de l'échantillon permet de fixer la température du mélange. Plus cette distance est importante, plus le mélange air/vapeur est riche en air ambiant et donc plus sa température est faible. Après avoir été soumis au mélange air/vapeur, l'échantillon est refroidi brusquement en appliquant un jet d'air froid. Pendant tout le traitement, la température en surface de l'échantillon est mesurée par un pyromètre infrarouge.
Le générateur de vapeur (Polti) est sécurisé, sous pression (5 bars), ce qui permet d'obtenir en sortie une température de vapeur de l'ordre de 15O0C. Sa capacité est suffisante pour obtenir un jet de vapeur de débit constant pendant environ 5 minutes. La vapeur est acheminée au- dessus de l'échantillon par le biais d'un tuyau en cuivre de 1 10 cm de longueur et 28 mm de diamètre. Il a été enrobé d'une couche de 15 mm de mastique. Une résistance électrique en nickel chrome de 133 Ω (Thyssen Heizler) a été bobinée autour du tube en cuivre préalablement mastiqué. Cette résistance est connectée à une alimentation électrique stabilisée (CNB Electronique : 250V-2A) ce qui permet de surchauffer la vapeur. La première couche de mastique joue le rôle d'isolant électrique entre le tube et la résistance. Une deuxième couche (2 cm) de mastique enrobe le fil de nickel chrome pour éviter les pertes par conduction vers l'ambiance et protéger la résistance électrique vis à vis de la vapeur. L'ensemble est entouré de laine de verre ainsi que d'adhésif en aluminium pour limiter encore les pertes de chaleur par conduction.
Le jet d'air froid qui sert à refroidir l'échantillon est généré par un tube à effet vortex. Cet appareil ne comporte aucune pièce en mouvement et convertit une alimentation en air comprimé en deux courants d'air de circulation opposée : l'un chaud et l'autre froid. Le tube choisi (TU 13) présente une puissance maximale de refroidissement de 161 W lorsqu'il est alimenté par de l'air comprimé (débit nécessaire=220 l/min) sous une pression de 7 bars. Une valve d'étranglement, sur la sortie chaude du tube, permet de régler, de façon continue, les débits et les températures des jets d'air froid et chaud. En ouvrant cette valve, le flux d'air froid diminue et sa température baise. En fermant la valve, le flux d'air froid augmente et sa température augmente. Dans nos conditions expérimentales la valve étant totalement fermée et le tube étant alimenté par de l'air comprimé sous 5 bars, le débit massique d'air froid en sortie du tube vortex est de 30 kg/h (soit 0,0064 m3. s"1 ) et sa vitesse est de l'ordre de 20 m. s"1. La température du jet d'air froid en sortie du tube est comprise entre +4 et +60C en fonction de la température initiale de l'air comprimé et de la température ambiante.
L'échantillon soumis au jet de vapeur puis au jet d'air froid est placé dans un support circulaire en téflon de 68 mm de diamètre et 38 mm de profondeur, relié à un socle également en téflon par l'intermédiaire d'une tige filetée. Cette tige permet de faire varier la distance entre la surface de l'échantillon et la sortie du jet de vapeur et donc la température du mélange. Le pyromètre infrarouge est solidaire de ce système ce qui permet de suivre en continu l'évolution de la température à la surface de l'échantillon au cours des phases de chauffage et de refroidissement.
La position de l'échantillon sous le jet de vapeur puis sous le tube vortex est parfaitement repéré puis fixée par le biais de billes bloquantes situées sur un rail de guidage. Ceci permet de répliquer des expériences avec des caractéristiques de jets parfaitement identiques.
1 .2 Acquisitions et traitements des températures
La température de la surface de l'échantillon est mesurée grâce à un pyromètre infrarouge (IR) préalablement étalonné (Impac, IN 500). Un pointeur constitué d'une tige filetée de 1 cm de diamètre et 20 cm de longueur a été utilisé pour localiser précisément la position du spot de mesure du pyromètre infrarouge à la surface de l'échantillon.
Il permet de mesurer des températures comprises entre -4O0C et +700°C. Il est constitué d'une optique 10 : 1 avec un temps de réponse réglable de 150 ms à 30s. Une mesure toute les 150 ms est suffisante pour décrire le choc thermique consécutif à l'application du jet de vapeur sur la surface de l'échantillon. Le pyromètre comprend également un système de refroidissement par coiffe soufflante. De l'air comprimé est injecté sur sa lentille frontale (0,2 bars) afin d'éviter tout impact de vapeur à ce niveau donc toute condensation. Le signal de sortie du pyromètre infrarouge est transféré à un micro-ordinateur PC par l'intermédiaire d'une liaison série RS 232. Un logiciel informatique permet ensuite d'enregistrer les résultats sous forme de fichiers textes. Il permet également de régler les différents paramètres de fonctionnement du pyromètre.
La température du mélange air/vapeur qui arrive à la surface de l'échantillon est mesurée par l'intermédiaire d'un thermocouple (type K) relié à une centrale de mesure munie d'une compensation de soudure froide. Le thermocouple préalablement étalonné est localisé à 0,5 cm au dessus de la surface de l'échantillon. Un deuxième thermocouple du même type que le précédent est brasé à la surface du tube en cuivre afin de maîtriser la température de surchauffe de la vapeur. Ce deuxième capteur de température est également connecté à la centrale d'acquisition, elle-même reliée à un ordinateur. Les fichiers d'acquisitions de ces températures sont également traités par ordinateur. Les lignes de mesures (thermocouples et centrale) sont étalonnées pour des températures comprises entre +5 et 25O0C en comparant leurs réponses à celle d'une sonde platine de référence précise à 0,050C près. L'étalonnage du pyromètre est réalisé en utilisant les deux méthodes décrites ci-après.
La première méthode consiste tout d'abord à viser un échantillon dont la température de surface est déterminée à partir de celle de l'air et des parois qui l'environnaient. L'échantillon est placé dans une étuve dont la porte est remplacée par une paroi en plexiglas épaisse. Il est entouré de trois thermocouples qui permettent de mesurer la température de l'air qui l'entoure. Un quatrième thermocouple permet de mesurer la température de la paroi en plexiglas. Le protocole d'étalonnage est le suivant. L'échantillon est placé pendant une nuit dans l'enceinte, la paroi en plexiglas étant doublée d'une épaisseur de laine de verre. Au bout de ce laps de temps, les réponses fournies par les quatre thermocouples sont très proches, indiquant que l'air, les parois et le produit sont à la même température. Le pyromètre infrarouge (IR) est alors positionné de manière à viser la surface de l'échantillon à travers un orifice préalablement réalisé dans la paroi en plexiglas de l'enceinte. Un film plastique alimentaire de quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur a été posé sur cet orifice afin d'éviter que l'air comprimé nécessaire au système de refroidissement de la tête optique du pyromètre ne pénètre dans l'enceinte et ne la refroidisse.
Il a été montré, dans des travaux précédents, que le film alimentaire est presque totalement transparent au rayonnement infrarouge dans la bande de longueurs d'ondes considérée (Ghisalberti, 2000). Le fait d'enlever une partie de l'isolant de la paroi frontale de l'enceinte et d'approcher le pyromètre muni de son système de refroidissement refroidit nécessairement cette paroi.
La température en surface de l'échantillon visé est donc intermédiaire entre la température de l'air et celle de la paroi frontale plus froide. Un calcul a été effectué pour déterminer la température en surface de l'échantillon en fonction de la vitesse et de la température de l'air dans l'enceinte, de l'émissivité de l'échantillon et de la température de la paroi frontale (utilisation du logiciel matlab 5.2®).
Lorsque l'échantillon n'est pas du téflon mais un produit alimentaire riche en eau, cette eau s'évapore ce qui abaisse la température de surface. Pour empêcher l'évaporation, les produits ont été emballés dans le même plastique alimentaire transparent aux infrarouges que celui utilisé précédemment.
Des courbes d'étalonnages ont été établies sur un cylindre de téflon de 48 mm de diamètre et de 17 mm de profondeur et sur de la viande de volaille (peau+muscle : 4*4 cm2)
Une autre méthode de calibration consiste à comparer la réponse du pyromètre IR avec la température du pallier d'ébullition, lors de la phase d'ébullition, où avec la température du jet de vapeur lorsque le traitement est prolongé au-delà de son terme, c'est-à-dire pendant plusieurs minutes sur un échantillon de Téflon®. Ces deux températures de référence permettent de re-calibrer la réponse du pyromètre alors qu'il effectue sa mesure à travers l'atmosphère de vapeur. Dans les deux cas, l'étalonnage du pyromètre n'est pas absolu. Les températures en surface de l'échantillon, citées dans les exemples, sont les valeurs minimales requises pour que le traitement acquière effectivement l'effet de décontamination cité.
1 .3 Analyse du fonctionnement du banc thermique.
Trois paramètres permettent à priori de fixer la température du jet de mélange air/vapeur qui arrive à la surface de l'échantillon : (1 ) le débit de vapeur en sortie du générateur, (2) la température du tube d'amenée de la vapeur et (3) la distance entre la sortie du tube et la surface de l'échantillon.
Les essais préliminaires ont montré que pour une température de tube et une distance sortie tube/échantillon données, il y a peu d'effet du débit de vapeur sur la température en surface de l'échantillon. Le débit a donc été fixé sur la position ΛA pour tous les essais suivant afin de garder constantes les caractéristiques du jet de vapeur pendant la période la plus longue possible. Plusieurs traitements thermiques sont effectués sur des morceaux de viande de poulets recouverts de leur peau, de dimensions 4*4 cm2 et d'épaisseur variant entre 1 ,5 et 3 cm.
Les échantillons de poulets sont découpés à l'aide d'un scalpel à partir de hauts de cuisses achetés dans le commerce. La peau est fixée à la viande à l'aide d'épingles, afin d'éviter qu'elle ne se rétracte lors du traitement ; découvrant la viande alors exposée à une cuisson rapide.
Ces échantillons sont placés sur le système de porte échantillon décrit précédemment. La distance de l'échantillon à la sortie du tuyau de vapeur est réglée en fonction de la température de surface désirée.
Le générateur de vapeur ainsi que le système de chauffage du tube en cuivre sont mis en route 30 minutes avant chaque expérience pour obtenir des caractéristiques constantes du jet de vapeur. La vanne d'air comprimé (0,2 bars) du système de refroidissement du pyromètre infrarouge était également ouverte quelques temps avant de démarrer les essais pour les mêmes raisons. Au temps t=0, le jet de vapeur est émis, l'acquisition des températures débutant 5 secondes plus tard. Puis au temps t=15 s, l'échantillon commence à être soumis au jet air/vapeur jusqu'à la fin du traitement thermique. Celui-ci est stoppé en coupant le jet de vapeur et en soumettant l'échantillon au jet d'air froid issu du système à vortex, pendant 1 minute. L'acquisition des données n'est stoppée qu'à l'issue de cette période de refroidissement. Les données recueillies permettent de mettre en rapport conditions expérimentales et évolution de la température en surface de l'échantillon.
Les échantillons de poulets sont immédiatement analysés et photographiés après chaque expérience. La couleur de la viande et l'aspect de la surface de la peau ont été évalués visuellement. Les échantillons ont été ensuite mis au réfrigérateur (+40C) pendant une nuit afin de permettre une resolidification des lipides de la peau. Ce phénomène tendant dans tous les cas à améliorer nettement l'aspect général de la peau du poulet.
2. Souche de bactérie utilisée et précultures :
Pour quantifier l'effet de la décontamination, la peau du poulet est ensemencée avec une solution fortement chargée en Listeria innocua puis soumise au jet de vapeur/air. La différence entre la quantité de Listeria présente sur la peau avant (No en cfu/cm2) et après traitement (N en cfu/cm2) permet de déterminer l'efficacité de la décontamination. La flore totale est également dénombrée avant et après traitement pour déterminer une éventuelle influence de la présence de cette flore sur la décontamination de Listeria.
La souche de Listeria innocua utilisée est la souche CLIP 20595 (Centre Listeria Institut Pasteur) isolée à partir de viande par J. Richard et utilisée précédemment dans d'autres études (Bégot, C et al., 1997). Deux précultures ont été réalisées. La première est effectuée en milieu TSA inclinée (Tryptose Soy Agar) et incubée à 370C pendant une journée ce qui permet d'obtenir les premières colonies. La seconde préculture vise à obtenir à partir de ces colonies une solution fortement concentrée en L. innocua. Deux cent millilitres d'un milieu viande inoculée à partir de colonies prélevées avec une ose dans la première préculture sont placés dans un erlenmeyer de 500 ml. L'ensemble étant ensuite incubé à 20 0C pendant 20 heures dans un Aquatron (150 rpm). La concentration finale de la solution en L. innocua est de 5.109 cfu/ml.
Ensemencement et dénombrement :
Les différentes analyses sont réalisées à partir de hauts de cuisses de poulet afin de pouvoir prélever la surface nécessaire aux différents essais. Des muscles avec la peau sont retirés de ces morceaux puis découpés en carré de section 4 *4 cm2 et d'épaisseur variant de 1 cm à 1 ,5 cm.
Deux échantillons identiques sont découpés dans un haut de cuisse puis ensemencés. L'ensemencement est réalisé par trempage de la peau dans 105 ml d'une solution concentrée en L. innocua. Ces morceaux sont ensuite séchés sous une hotte à flux laminaire pendant 10 minutes.
L'un des deux échantillons est alors soumis au traitement par la vapeur tandis que l'autre sert de témoin. A l'issue du traitement, 3,5 cm2 de peau (viande non prise en compte) situés au centre de l'échantillon, sont broyés au stomacher et additionnés d'un milieu tryptone sel (35 ml) pour obtenir une solution mère. Celle- ci est ensuite diluée successivement au dixième afin que le dénombrement sur les boîtes de pétri soit possible. 49,2 μl des différentes dilutions de la suspension mère sont étalés à la surface de milieux de culture à l'aide d'un ensemenceur spiral (Interscience). Chaque dilution de cette suspension mère est étalée sur deux boîtes afin d'assurer la cohérence des résultats obtenus.
Le dénombrement de L. innocua est effectué sur un milieu gélose commercialisé par Merck sous la dénomination commerciale Palcam, incubé à 370C pendant 48 h. La gélose Palcam est en effet recommandée dans la norme NF V08-055 dans la méthode de routine pour la recherche de Listeria. Ce milieu, de part ces caractéristiques biochimiques, entraîne la destruction des bactéries à Gram négatives et de la plus grande partie de la flore d'accompagnement à Gram positive alors que les colonies de L. innocua apparaissent verdâtres avec un halo noir.
Les colonies présentes sur les différentes géloses sont comptées avec la grille de comptage de l'ensemenceur spiral, en tenant compte de la dilution considérée.
Le protocole est répété sur 3,5 cm2 de peau du morceau témoin, n'ayant pas subi le traitement thermique. Lors du dénombrement en flore totale, le milieu de culture utilisé est un milieu de type TSA (Tryptose Soy Agar) (Difco). Ce milieu est incubé à 240C pendant 48 h avant de pouvoir compter les colonies présentes. Des expériences préliminaires sont effectuées pour :
- évaluer le niveau initial en flore totale et vérifier que la souche choisie (Listeria) n'est pas présente initialement sur la peau des poulets.
- vérifier l'homogénéité et le taux d'ensemencement de la peau de poulet à savoir l'inoculum en surface en cfu/cm2.
- vérifier l'éventuelle recontamination des échantillons par le banc thermique.
Evaluation de la contamination initiale en flore totale et Listeria :
Deux morceaux différents de poulets sont analysés afin de vérifier la présence ou non de Listeria et d'évaluer la contamination initiale en flore totale. 4 échantillons témoins
(2 par morceaux) ont été prélevés. 3,5 cm2 de peau (viande non prise en compte) situés au centre de chaque échantillon sont broyés au stomacher et additionnés d'un milieu tryptone sel (35 ml) pour obtenir une solution mère. Le dénombrement est ensuite réalisé suivant la méthode décrite précédemment.
La contamination initiale en flore totale est homogène à la surface d'un même morceau de poulet et également d'un morceau à l'autre (Tableau 1 ci-dessous).
Tableau 1
Contamination initiale en flore totale de la surface des morceaux de poulets
Avant tout ensemencement, la présence initiale de
Listeria est mise en évidence sur ces morceaux de poulets grâce à une culture sur milieu Palcam. L'utilisation d'une autre méthode de référence NF en ISO 1 1290-1 rapide (ALOA one day) permet de montrer qu'il ne s'agit pas de
L.monocytogenes. La présence de Listeria est détectable à l'état de trace mais ne peut être dénombrée et ne peut influencer les expériences de destruction thermique conduites par la suite.
Ensemencement et homogénéité de l'ensemencement
Les échantillons précédents, non décontaminés chimiquement, ont été ensemencés en L.innocua. Le taux d'ensemencement dépend à priori du temps de contact entre la peau et la solution contenant L.innocua. L'adhésion étant favorisée par le séchage sous la hotte à flux laminaire. Trois temps de contact : 30 s, 1 min et 5 min ont été envisagés (Tableau 2 ci-dessous).
Tableau 2
Effet du temps de contact entre la solution bactérienne et la peau des échantillons de poulets sur le taux en L.innocua
κ>
L'ensemencement est réalisé par trempage de la peau de 3 échantillons dans 105 ml d'une solution concentrée en
L. innocua. Ils sont ensuite séchés sous une hotte à flux laminaire pendant 10 minutes. 3,5 cm2 de peau (viande non prise en compte) situés au centre de chaque échantillon sont broyés au stomacher et additionnés d'un milieu tryptone sel
(35 ml) pour obtenir une solution mère. Le dénombrement a été ensuite réalisé suivant la méthode décrite précédemment.
Ce temps de contact n'influence pas de manière significative le taux de L. innocua présentes à la surface de la peau des échantillons de poulet. Le temps de contact d'une minute a été choisi.
L'homogénéité de l'ensemencement est vérifiée sur 4 échantillons (2 par morceau de poulet). Ils ont été ensemencés avec la préculture de L. innocua suivant la méthode décrite précédemment avant d'être dénombrés par la suite avec le protocole préalablement établi.
L'attachement moyen des bactéries à la surface des morceaux de poulets est de 3,72*106 cfu/cm2 pour une préculture de concentration moyenne de 3, 12*109 cfu/ml. L'ensemencement est également homogène au sein d'un même morceau ainsi que d'un morceau à l'autre. Cette technique est donc reproductible d'un essai à l'autre à environ ± 0,5 log (Tableau 3 ci-dessous).
Tableau 3
Homogénéité de l'ensemencement en L. innocua à la surface d'échantillons de poulets.
Vérification de la recontamination des échantillons par le banc thermique : Dans le banc thermique de décontamination les échantillons sont refroidis par un jet d'air comprimé non stérile. Quatre boîtes de milieu Palcam et TSA sont positionnées pendant 1 minute chacune sous le jet d'air comprimé. Après incubation de ces différents milieux de culture, aucune contamination en Listeria n'a été observée.
EXEMPLE 1 (comparatif)
Pour l'exemple 1 (comparatif), la température du tube est fixée à 29O0C.
La température du mélange air/vapeur en surface de l'échantillon ne dépend que de la distance entre la sortie du tube et la surface de l'échantillon. Cette température varie brusquement sur quelques centimètres. Pour une température de tube de 29O0C, la température du mélange air/vapeur est de 1910C lorsque l'échantillon est à une distance de 45 mm et de 1240C pour une distance de 166 mm.
L'efficacité du traitement thermique sur la destruction microbienne est analysée à trois températures en surface de l'échantillon : 830C, 930C et 970C et pour des temps de traitement correspondant à la durée la plus longue pour laquelle aucune cuisson de la viande recouverte de sa peau n'est observée.
Les résultats sont présentés dans le Tableau 4 ci-après
Tableau 4
Détermination de l'efficacité de la destruction microbienne pour chaque couple temps/température testé en comparaison avec les échantillons témoins
On peut observer que la destruction microbienne moyenne varie de manière très importante lors de deux essais réalisés dans des conditions identiques. Ainsi, entre les mesures 1 et 2, effectuées dans les mêmes conditions, le taux de destruction bactérienne varie d'un facteur 100. Les conditions de traitement thermiques retenues pour l'exemple 1 ne permettent donc pas de parvenir à des résultats reproductibles.
La grande variabilité des résultats observée dans l'exemple 1 n'est donc pas compatible avec une mise en œuvre d'un procédé de décontamination à un niveau industriel. De plus, on observe qu'il n'existe pas de corrélation directe entre le temps de traitement, c'est à dire le temps pendant lequel la surface de la carcasse est soumise à de la vapeur d'eau, et la destruction bactérienne.
En effet, on observe une augmentation de la contamination bactérienne lorsque le temps de traitement diminue de 1 minute 30 à 1 minute pour les mesures 4 et 6. A l'inverse, on observe une diminution de la contamination bactérienne lorsque le temps de traitement diminue de 1 minute 30 à 1 minute pour les mesures 3 et 5. De même en ce qui concerne la température de la vapeur d'eau, on observe de manière surprenante une augmentation de la contamination bactérienne lorsque la température augmente de 930C à 970C pour les mesures 4 et 6. Enfin, contrairement au procédé mis au point par le demandeur, les paramètres de temps de traitement et de température de la vapeur mis en œuvre dans l'exemple 1 ne permettent pas d'obtenir une destruction bactérienne, en moyenne supérieure ou égale à 3 log.
EXEMPLE 2
L'efficacité du traitement thermique sur la destruction microbienne a été analysée à 1380C et 1440C, en surface d'un échantillon de viande de poulet (5 cm de côté, 1 .5 cm d'épaisseur) recouvert de sa peau. L'efficacité du traitement a aussi été mesurée à une température d'environ 15O0C sur de la peau de poulet seule (1 mm d'épaisseur environ) et à une température de 1960C sur des échantillons de Téflon de 1 mm d'épaisseur. Les temps de traitement sur la peau de poulet correspondent à la durée la plus longue pour laquelle aucune cuisson de la viande recouverte de la peau n'est observée selon les barèmes définis dans la « partie matériel et méthodes » ci-dessus.
Pour quantifier l'effet de la décontamination, la peau du poulet est ensemencée avec une solution fortement chargée en une bactérie cible puis soumise au jet de vapeur. La différence entre la quantité de bactérie cible présente sur la peau avant (No en cfu/cm2) et après traitement (N en cfu/cm2) permet de déterminer l'efficacité de la décontamination. La flore totale est également dénombrée avant et après traitement pour déterminer une éventuelle influence de la présence de cette flore sur la décontamination de la bactérie cible. La bactérie cible est Listeria innocua qui a été choisie car elle est considérée comme très thermo-résistante.
Sa destruction signifie la destruction des autres types de bactéries pathogènes ou d'altération présentes en surface des aliments. La charge microbienne initiale est la plus élevée possible de manière à pourvoir mesurer réellement la différence de destruction entre deux traitements en s'affranchissant des erreurs liées à la limite de détection de la méthode de comptage des microorganismes. La charge microbienne initiale est de 105-106 cfu/cm2 sur les échantillons de poulet et de 104 cfu/cm2 sur les plaquettes de Téflon. Le protocole microbiologique est détaillé dans la partie matériels et méthodes ci-dessus, et les bactéries ont été incubées 21 heures avant leur dépôt sur les échantillons. Une synthèse de 30 expériences est présentée ci- dessous (Tableau 5). TABLEAU 5
Le tableau 5 présente un résumé de 30 essais réalisés dans les conditions fixées ci-dessus dans l'exemple 2.
On observe que le procédé objet de l'invention permet une décontamination bactérienne supérieure à 3 log même dans des conditions très défavorables, c'est à dire en présence d'échantillons contaminés par des bactéries qui ne sont plus en phase de croissance et pour une souche bactérienne particulièrement thermorésistante.
Dans les résultats présentés, une décontamination effective est obtenue sans qu'il y ait cuisson du produit protégé par la peau.
L'augmentation de la température sur de la peau de poulet recouvrant le muscle diminue fortement le temps de traitement nécessaire et augmente significativement la destruction microbienne qui devient alors en moyenne statistiquement supérieure à 3 log.
Pour décontaminer la peau des volailles de 3 à 4 log il est nécessaire d'utiliser des conditions de traitement avec des barèmes de l'ordre de 13O0C pendant au moins 10 secondes et de préférence au moins 30 secondes. Le traitement ne cuit pas la viande localisée sous la peau de la volaille, le reste de la carcasse blanchissant légèrement. Après passage en chambre réfrigérée la peau des carcasses garde un aspect visuel acceptable pour le consommateur. Le traitement est souple et bref, et est applicable à moindre coût aux cadences industrielles. Des essais effectués dans des conditions de temps de traitement et de température, différentes de celles fixées dans le procédé de l'invention, n'ont pas permis d'obtenir une réduction bactérienne statistiquement supérieure ou égale à 3 logs.
Matériel et méthodes généraux de l'exemple 3
Le protocole général de traitement thermique est identique à celui qui a été utilisé pour les exemples 1 et 2. Le banc thermique de mesure a été légèrement amélioré. Le générateur de vapeur a été remplacé par un appareil fournissant un débit de vapeur plus homogène. Un système de purges a été installé pour éliminer les condensas susceptibles de rentrer en contact avec la surface de l'échantillon. La résistance enroulée autour du tuyau d'amenée de la vapeur a été remplacée par deux résistances électriques blindées de 75 Ohms chacune. Le tuyau et les résistances électriques ont été entourés de 150 mm d'un isolant qui peut résister à des températures allant jusqu'à 10000C. Le pointeur « mécanique » qui permettait de localiser le spot de prise de mesure de température par le pyromètre IR a été remplacé par un pointeur laser plus précis. L'ensemble de ces mesures a eu pour but d'améliorer encore la fiabilité et la reproductibilité du traitement à la vapeur, par rapport aux résultats présentés dans les exemples 1 et 2.
Dans les essais présentés dans les exemples 1 et 2, le seuil de comptage des bactéries est d'environ 102 CFU/cm2. Afin d'abaisser le seuil de détection des bactéries, une technique d'inclusion dans la masse a été utilisée pour l'exemple 3. Il s'agit d'ajouter une aliquote de suspension bactérienne à dénombrer à un milieu gélose en surfusion (gélose Palcam®). Après agitation et refroidissement pour prise en masse, les boîtes de Pétri sont incubées 24 à 48h à 370C. Les colonies se développent alors directement dans la masse et peuvent être comptées directement. Cette méthode permet d'abaisser le seuil de détection en augmentant la quantité d'échantillon. En effet, au lieu d'utiliser 49,2 μl_ de suspension pour la méthode spirale décrite ci-dessus dans la partie intitulée « ensemencement et dénombrement », on utilise, pour l'exemple 3, 1 voire 2 ml_ de suspension non diluée directement après broyage au stomacher. On a donc 20 à 40 fois plus de chances de d'observer la formation de colonies. Dans le cas d'une quantification, le nombre de colonies compté par boîte de Pétri doit être compris entre 30 et 300 donc, dans ce cas, un ensemencement avec 2 ml_ de suspension permet d'obtenir un seuil de détection de 4, 3.101 CFU/cm2. Dans le contexte d'une simple détection, ce seuil est ramené à moins de 101 CFU/cm2 pour 2 ml_ de suspension ensemencée. En pratique il est possible d'estimer des différences de populations jusqu'à environ 0.5 CFU/cm2.
Exemple 3
L'efficacité du traitement thermique sur la destruction microbienne a été analysée, en surface d'un échantillon de peau de poulet selon le protocole décrit ci-dessus. Lors de ces essais la température de la vapeur qui rentre en contact avec l'échantillon est de 304°C+/-8°C.
Les expériences ont été répétées 10 fois pour les traitements de : 10s, 20s, 45s ou 60s et 20 fois pour le traitement de 30s. Une durée de 30s étant particulièrement importante car : (1 ) elle se situe à peu près au milieu du domaine expérimental et (2) elle correspond à la durée pour laquelle aucune cuisson de la viande localisée sous la peau n'a été observée même dans les conditions de traitement les plus intenses. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 9.
Les valeurs algébriques et relatives (divisées par les valeurs moyennes) des écarts types calculés à partir des données recueillies ci-dessus sont similaires pour les différentes durées de traitement. Le fait de répéter 20 fois l'expérience pour une durée de 30s au lieu de 10 fois pour les autres durées ne change pas significativement la valeur de l'écart type. En conséquence, 10 répétitions sont suffisantes pour connaître la moyenne et de la dispersion des résultats.
Les valeurs brutes (non corrigées par l'étalonnage) de la température moyenne et de la température maximale mesurées par le pyromètre IR lors du traitement en vapeur surchauffée sont représentées dans le tableau 6.
TABLEAU 6
La destruction moyenne et minimale pour 20s et 30s de traitement en vapeur surchauffée est représentée sur le tableau 7. TABLEAU 7
La température en surface de l'échantillon atteint 15O0C au bout de 30s. L'effet du jet de vapeur surchauffée est très efficace puisque la décontamination moyenne est au bout de 20s de traitement de 4.9 log avec un minimum de 2.0 log. En limite de cuisson, au bout de 30s de traitement, la décontamination moyenne est de 5.4 log.
Les temps de traitement les plus pertinents se situent entre 20s et 30s, car c'est pour cette durée de traitement que la décontamination est le plus efficace tout en évitant de cuire le produit. La vapeur surchauffée permet également de garantir que 60% des échantillons seront décontaminés de plus de 3.5 log et que tous les échantillons seront décontaminés de plus de 2,0 log au bout de 20s de traitement.
Les valeurs de la température de surface enregistrées pour une même durée de traitement diffèrent assez peu d'une expérience à l'autre. L'écart type est de 50C sur la température de surface moyenne et d'une dizaine de 0C sur la température de surface maximale.
Le grand nombre de répétitions effectuées dans l'exemple 3 permet de tirer des conclusions certaines sur l'effet d'un jet de vapeur sur la décontamination thermique de peaux de poulets. Les dix répétitions effectuées sont à la fois nécessaires et suffisantes pour quantifier précisément l'effet moyen du traitement et sa variabilité. Il est en particulier possible d'analyser les cas où la décontamination sera la plus ou la moins favorable.
Pour une température de vapeur de 3080C, il n'existe pas de pallier d'évaporation des condensas en surface de la peau de poulet. La température en surface de l'échantillon augmente constamment en fonction de la durée de l'expérience et il est possible de déterminer la quantité moyenne de bactéries détruites en fonction de la durée du traitement à l'aide de la relation (1 ) suivante :
Y = A + B.R* (1)
dans laquelle « Y » représente la décontamination moyenne (en logio CFU/cm2), « t » représente le temps en secondes, « A » est égal à 6,21 , « B » est égal à -6,35 et « R » est égal à 0,939. Toutefois cette relation tend à surestimer la décontamination lors des 10 premières secondes de traitement et après 30 secondes de traitement.
Le tableau 8 suivant présente les valeurs des paramètres de la relation (1 ) qui permettent de décrire l'effet moyen de la destruction de Listeria innocua (CLIP 20-595) observé lors d'un traitement en vapeur surchauffée. Les paramètres ont également été déterminés pour décrire les décontaminations les moins favorables.
TABLEAU 8
L'ensemble des résultats de l'exemple 3 sont présentés dans le tableau 9 ci-dessous. TABLEAU 9 (suite)
Dans le tableau 9 ci-dessus : -La colonne « Temps » représente la durée de traitement thermique par un jet de vapeur d'eau à une température de 3040C +/- 80C.
- La colonne « Préculture (cfu/ml) » représente la contamination moyenne de l'échantillon en cfu/ml de l'échantillon avant traitement.
- La colonne « Témoin (cfu/cm2) » représente la contamination moyenne d'un échantillon témoin non traité en cfu/cm2.
- La colonne « Nb moyen essais (cfu/cm2) » représente la contamination moyenne de l'échantillon en cfu/cm2après traitement.
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Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de décontamination de carcasses de volailles, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
(a) un traitement thermique rapide de la peau d'au moins une carcasse de volaille par de la vapeur d'eau jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 1000C, et
(b) un refroidissement rapide de la peau de ladite carcasse, jusqu'à atteindre une température de surface (Ts) de la peau de 6O0C ou moins.
2. Procédé de décontamination selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, au cours de l'étape (a), une température de surface (Ts) de la peau d'au moins 13O0C est atteinte.
3. Procédé de décontamination selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape (a) a une durée allant de 15 secondes à une minute, de préférence une durée allant de 20 secondes à 40 secondes, et de manière tout à fait préférée une durée de 30 secondes.
4. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape (a), la température de surface (Ts) atteint au moins 14O0C, de préférence au moins
15O0C.
5. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape (a), la température de surface de la peau de ladite carcasse atteint une température allant de 14O0C à 18O0C, de préférence une température de 15O0C.
6. Procédé de décontamination selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, au cours de l'étape (a), la vapeur d'eau est à une température allant de 25O0C à 800°C.
7. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'étape (b) de refroidissement a une durée de 30 secondes ou moins, et de préférence une durée de 10 secondes ou moins.
8. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, l'étape (b), de refroidissement est effectué en appliquant un jet d'air froid, ou de la neige carbonique sur ladite carcasse.
9. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable de séchage de la peau de ladite carcasse par de l'air chaud.
10. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, au cours de l'étape (a) de traitement thermique rapide, une pression de 2 à 10 bars est appliquée à la carcasse de volaille, et au cours de l'étape (b) de refroidissement rapide, la pression appliquée à la carcasse de volaille diminue jusqu'à atteindre 1 bar ou moins.
1 1 . Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire (c) de réfrigération de ladite carcasse de volaille.
12. Procédé de décontamination selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce qu'il conduit à une réduction du nombre de bactéries présentes à la surface de la carcasse de volaille en moyenne supérieure ou égale à 3 log, de préférence, supérieure ou égale à 4,5 log, et de manière tout à fait préférée supérieure ou égale à 5 log.
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