FR2758547A1 - Processus automatise pour l'inhibition de la proliferation microbienne dans les courants aqueux de transport ou de traitement d'aliments - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour empêcher la prolifération microbienne dans des courants aqueux, par introduction d'un acide carboxylique en C2 à C12 ou d'un mélange de tels acides dans le courant aqueux, et un système de distribution automatisé des acides percarboxyliques se basant sur une corrélation entre le potentiel d'oxydoréduction et les quantités d'agents antimicrobiens du courant aqueux. En général, le procédé de l'invention peut être appliqué à des courants aqueux utilisés dans un nombre quelconque d'applications telles que l'application de courants pour le transport de produits alimentaires, par exemple de fruits ou de légumes, dans l'environnement de traitement et à travers les diverses étapes du traitement.par.

Description

PROCESSUS AUTOMATISE POUR L'INHIBITION DE LA

PROLIFERATION MICROBIENNE DANS LES COURANTS AQUEUX DE

TRANSPORT OU DE TRAITEMENT D'ALIMENTS

La présente invention concerne la maîtrise de la prolifération microbienne dans des courants aqueux. Plus particulièrement, l'invention concerne la maîtrise de la prolifération microbienne dans des courants aqueux utilisés pour transporter ou transformer les produits alimentaires dans des environnements de traitement, tels que les produits fruitiers, les produits légumiers et les produits alimentaires, par exemple les champignons,

la volaille, les tomates et analogues.

L'avènement du traitement des aliments a depuis longtemps révolutionné à la fois la disponibilité des aliments ainsi que l'attente des consommateurs pour une

large variété de produits alimentaires de haute qualité.

Initialement, les techniques de traitement des aliments comprenaient la mise en conserves, et, plus tard, la réfrigération, la congélation, la lyophilisation ainsi que le conditionnement sous vide. L'application de divers systèmes de conservation se basant sur des constituants ou se basant sur un traitement a conduit à une plus grande disponibilité de produits alimentaires

de haute qualité.

A son tour, le prix et la disponibilité des aliments sont généralement soumis à diverses contraintes, y compris les aléas de l'environnement ainsi que les cycles naturels des saisons, les considérations de sélection et de traitement, et les contraintes économiques et commerciales globales. Etant donné le grand volume d'aliments sélectionnés et traités par an, ainsi que de l'impossibilité relative de contrôler des facteurs tels que l'environnement et le marché, les producteurs s'efforcent de faire des économies au niveau de la sélection et du traitement des produits alimentaires. Un moyen de traitement d'un grand volume d'aliments, par exemple de fruits et de légumes, consiste, après sélection, à transporter ces divers produits alimentaires au moyen d'un milieu aqueux pour délivrer les produits alimentaires en passant par divers

environnements et étapes de traitement.

Par exemple, dans des applications spécifiques, des fruits et des légumes frais peuvent être transportés par l'intermédiaire de courants d'eau par un équipement de manipulation d'aliments utilisé dans l'installation de traitement. Après cueillette, les fruits et les légumes sont introduits dans un système de canaux dans lequel l'eau sert de milieu de transport et de milieu de nettoyage. L'eau peut être utilisée pour supporter et transporter les fruits ou les légumes depuis un site de décharge jusqu'à un emplacement final de stockage, de conditionnement ou de traitement. Pendant le transport, l'eau peut prendre un article alimentaire depuis un emplacement initial et le transporter au travers d'une série d'étapes quelque peu séparées jusqu'à une station

finale o le produit est retiré de l'eau et conditionné.

L'eau dans chaque étape peut avoir un degré variable de charge organique sous la forme d'un nombre quelconque de sédiments et de matériaux solubles. Cette eau est

généralement recyclée.

On peut aussi utiliser l'eau dans certaines des étapes de traitement pour nettoyer, refroidir, chauffer, cuisiner ou autrement modifier l'aliment d'une certaine façon avant le conditionnement. L'eau de traitement, comme défini ci-dessus, peut parfois être utilisée une seule fois puis mise au rebut. Toutefois, une majeure partie de cette eau de traitement est souvent réutilisée et est par conséquent sujette à une contamination organique et microbienne. Dans certaines étapes, ce courant d'eau de traitement est aussi utilisé pour transporter les aliments. Dans d'autres étapes, l'eau de traitement peut être un courant séparé et est recyclée à part de l'eau de transport. Dans l'une ou l'autre situation, l'eau de traitement devient contaminée par des matières organiques provenant des aliments, procurant des nutriments pour la prolifération microbienne dans l'eau. Des exemples de différents types d'eau de traitement sont les dispositifs de lavage de légumes, les bains de refroidissement de légumes, les dispositifs de réfrigération de la volaille, et les

dispositifs de lavage de la viande.

Etant donné la nature des aliments ainsi que la présence de sédiments et de matériau solubles, l'eau, le canal et les autres équipements de transport ou de traitement peuvent être sujets à la prolifération de micro-organismes non souhaités. Ces micro-organismes sont généralement indésirables pour les aliments, l'eau, les canaux, et peuvent engendrer l'accumulation, sur toutes les surfaces en contact avec l'eau, de limon ou d'un biofilm, dont l'enlèvement nécessite un nettoyage fréquent. En outre, comme l'eau de transport, l'eau de traitement et l'équipement sont en contact avec des

produits alimentaires, la maîtrise de certains micro-

organismes non souhaités présente certains problèmes créés par un environnement au contact d'aliments

contenant des micro-organismes.

Dans la discussion qui précède, on a supposé que l'eau de transport ou de traitement est venue au contact des aliments avant le conditionnement. Il existe aussi des courants aqueux utilisés pour traiter certains types d'aliments après le conditionnement. Certains aliments sont souvent chauffés, refroidis, ou autrement traités après avoir été placés dans des conditionnements réalisés sous la forme de récipients en métal, en verre ou en matière plastique, par exemple des pasteuriseurs pour bière en bouteille, des cuiseurs à conserves, ou des refroidisseurs à conserves. Dans tous les cas, la contamination des courants aqueux par les aliments se produit du fait d'une fuite provenant de conditionnements défectueux ou d'un écoulement sur l'extérieur du conditionnement pendant l'opération de conditionnement. Ces courants de traitement d'aliments conditionnés sont par conséquent également sujets à une prolifération microbienne non souhaitée et à des concentrations élevées de matières organiques, de la même façon que l'eau de transport et de traitement avant conditionnement. Dans l'idéal, un agent ou composé antimicrobien utilisé dans un tel système va avoir plusieurs propriétés importantes en plus de son efficacité antimicrobienne. Le composé ou agent ne devrait pas avoir d'activité antimicrobienne résiduelle sur les aliments. L'activité résiduelle implique la présence d'un film de matériau antimicrobien qui va continuer d'avoir un effet antimicrobien, nécessitant un rinçage supplémentaire du produit alimentaire. L'agent antimicrobien devrait également de préférence être sans odeur pour empêcher le transfert d'odeurs indésirables sur les produits alimentaires. S'il vient au contact direct des aliments, l'agent antimicrobien devrait aussi être composé de matériaux additifs alimentaires qui ne vont pas affecter les aliments en cas de contamination,

ni affecter les humains en cas d'ingestion accidentelle.

De plus, l'agent antimicrobien devrait de préférence être composé d'ingrédients naturels ou inoffensifs, qui soient chimiquement compatibles avec l'environnement et n'engendrent pas de problèmes de résidus toxiques dans l'eau. Dans le passé, les appareillages à eau de transport et de traitement étaient généralement traités avec de l'hypochlorite de sodium et du dioxyde de chlore. En général, ces matériaux sont efficaces pour empêcher la prolifération non souhaitée de micro-organismes. Toutefois, le taux d'utilisation de ces antimicrobiens chlorés est très important, parce qu'ils ont tendance à être rapidement consommés par la forte charge organique se trouvant à la fois dans les fruits ou les légumes et les salissures. En outre, lors de leur consommation, les composés tels que le dioxyde de chlore se décomposent et produisent des sous-produits tels que des chlorites et des chlorates, tandis que l'hypochlorite produit des trichlorométhanes qui peuvent être toxiques à des concentrations très faibles. Enfin, le dioxyde de chlore est un gaz toxique dont la concentration limite acceptable dans l'air est de 0,1 ppm. Une exposition à C102 conduit souvent à des maux de tête, des nausées et des problèmes respiratoires, et nécessite des dispositifs de sécurité et des équipements complexes et

coûteux lorsqu'il est utilisé.

On a aussi utilisé des agents antimicrobiens

iodophores pour diverses applications antimicrobiennes.

Toutefois, les composés iodophores ont tendance à se décomposer ou peuvent être perdus par évaporation lorsqu'ils sont utilisés dans un milieu aqueux. Ainsi, une activité à long terme nécessite une forte

concentration d'iodophore.

En général, la technique est contre l'utilisation d'acides percarboxyliques en tant qu'agents antimicrobiens dans des courants aqueux du fait de problèmes de stabilité du composé en présence de fortes

concentrations de matières organiques.

En conséquence, l'industrie du traitement des aliments nécessite de disposer d'un moyen de transport et de traitement des aliments qui contrôle aussi la charge de salissures et de microbes dans le courant aqueux, sans utilisation de fortes concentrations d'antimicrobiens tels que des composés chlorés ou d'autres constituants halogénés. L'invention est un procédé pour empêcher la prolifération microbienne dans des courants aqueux, comprenant l'étape d'application d'un acide percarboxylique ou d'un mélange d'acides percarboxyliques au milieu aqueux. L'application d'acides percarboxyliques emploie un système automatisé

de distribution et de commande.

Le procédé utilise une sonde à potentiel d'oxydoréduction (ORP) et un dispositif de commande, couplé à une pompe de distribution d'acide percarboxylique et à des minuteurs, pour commander la concentration d'acide percarboxylique dans un système de canaux de production ou de conditionnement. Le procédé met en jeu une charge initiale puis la commande d'acide percarboxylique dans un système de canaux utilisant un dispositif de commande ORP avec un ensemble de relais d'alarme haute ou basse. L'invention se base sur la découverte d'une corrélation entre une quantité "antimicrobienne efficace" d'acide percarboxylique résiduel dans un système de canaux et l'ORP de ce système. Par conséquent, l'invention concerne un procédé automatisé de maîtrise de la prolifération microbienne dans un courant aqueux utilisé pour le transport ou le traitement de produits alimentaires et d'aliments conditionnés, comprenant le traitement dudit courant aqueux avec une quantité antimicrobienne efficace d'un acide percarboxylique, ladite quantité étant commandée par le maintien dudit courant aqueux à un potentiel d'oxydoréduction (ORP) compris entre environ 280 et environ 460 mV ou, de préférence, entre environ 310 et 440 mV, par rapport à une électrode de référence en Ag/AgC1. De façon plus caractéristique, l'invention concerne un procédé automatisé de maîtrise de la prolifération microbienne dans un courant aqueux utilisé pour le transport ou le traitement de produits alimentaires et d'articles conditionnés, comprenant les étapes consistant à: charger initialement un acide percarboxylique dans ledit courant aqueux jusqu'à obtention d'un potentiel d'oxydoréduction (ORP) d'au moins 280 mV par rapport à une électrode de référence en Ag/AgCl, et permettre l'addition continue d'acide percarboxylique au courant aqueux, dans lequel l'addition est commandée par un dispositif de commande ORP réglé entre environ 280 et 460 mV par rapport à une électrode de référence en Ag/AgCl. Le procédé de la présente invention est, de façon inattendue, efficace pour empêcher la prolifération de micro-organismes non souhaités dans l'appareil de traitement et de transport d'aliments. La consommation d'acide peracétique est faible, ce qui est surprenant, au vu de la charge organique des fruits ou des légumes

et des salissures microbiennes dans l'eau.

Le procédé de la présente invention procure un agent antimicrobien utile dans l'eau pour le transport ou le traitement de produits alimentaires, qui a une grande efficacité antimicrobienne et qui peut être ingéré dans danger par l'homme tout en ne créant aucune

incompatibilité avec l'environnement.

La différenciation de l'activité antimicrobienne "de destruction" ou "de régulation", dont les définitions décrivent le degré d'efficacité, et les protocoles des laboratoires officiels pour mesurer cette efficacité sont des considérations importantes pour comprendre l'intérêt des agents et compositions antimicrobiens. Les compositions antimicrobiennes peuvent entraîner deux types de dommages aux cellules microbiennes. Le premier est une action irréversible vraiment létale, conduisant à la destruction ou à l'invalidation totale des cellules microbiennes. Le deuxième type de dommage aux cellules est réversible, si bien que lorsque l'organisme devient exempt de l'agent, il peut de nouveau se multiplier. Le premier type est appelé bactéricide, et le dernier bactériostatique. Un aseptisant et un désinfectant sont, par définition, des agents qui présentent une activité antibactérienne ou bactéricide. Au contraire, un conservateur est généralement décrit comme étant une composition

inhibitrice ou bactériostatique.

La présente invention sera davantage comprise à l'aide des dessins joints, dans lesquels: la Figure 1 est une représentation graphique des résultats de l'Exemple de Travail 3; les Figures 2 et 3 sont des représentations graphiques des résultats de l'Exemple de Travail 4; la Figure 4 est une représentation schématique d'un système de canaux utilisé conjointement à l'Exemple de Travail 5; la Figure 5 est une représentation graphique de certains résultats obtenus avec l'Exemple de Travail 5; la Figure 6 est une représentation schématique du système automatisé de distribution et de commande; la Figure 7 est un schéma de montage des composants

dans le tableau de commande de la Figure 6.

Dans ce qui suit, on décrit davantage le procédé automatisé de distribution appliquant une concentration antimicrobienne efficace d'une composition d'acide carboxylique pour empêcher la prolifération microbienne

dans des courants aqueux.

Acide carboxylique Entre autres constituants, la composition d'acide percarboxylique comprend un acide carboxylique. En général, les acides carboxyliques répondent à la formule R-COOH dans laquelle R peut représenter un nombre quelconque de groupes différents, y compris des groupes aliphatiques, des groupes alicycliques, des groupes aromatiques, des groupes hétérocycliques, tous pouvant être saturés ou insaturés et être éventuellement substitués. Il y a aussi des acides carboxyliques portant un, deux, trois acides carboxyliques ou davantage. Les acides carboxyliques ont tendance à acidifier les compositions aqueuses dans lesquels ils sont présents, puisque l'atome d'hydrogène du groupe carboxyle est actif et peut servir d'anion. Le constituant acide carboxylique dans la composition de la présente invention, lorsqu'il est combiné avec une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène, sert généralement d'agent antimicrobien du fait de la présence de l'atome d'hydrogène actif. De plus, le constituant acide carboxylique maintient la composition

de l'invention à un pH acide.

Les acides carboxyliques qui sont généralement utiles dans le procédé de l'invention sont ceux qui comprennent des acides percarboxyliques. Les acides percarboxyliques répondent généralement à la formule R(CO3H)n dans laquelle R est un groupe alkyle, arylalkyle, cycloalkyle, aromatique ou hétérocyclique, et n vaut un, deux ou trois, et son nom correspond à celui de l'acide parent auquel on a apporté le préfixe "peroxy". Les acides percarboxyliques peuvent être produits par l'action d'équilibre catalysée à l'acide directe de à 98 % en poids de peroxyde d'hydrogène avec l'acide carboxylique correspondant, par auto-oxydation d'aldéhydes, ou à partir de chlorures d'acides ou d'anhydrides carboxyliques avec de l'hydrogène ou du

peroxyde de sodium.

Les acides percarboxyliques utiles dans cette invention comprennent les acides percarboxyliques en C2 à C12 tels que, par exemple, l'acide peracétique, l'acide perpropionique, l'acide perbutyrique, l'acide peroctanoïque, l'acide perglycolique, l'acide perglutarique, l'acide persuccinique, l'acide perlactique, l'acide percitrique, l'acide perdécanoïque ou leurs mélanges. Ces acides percarboxyliques se sont avérés avoir une bonne action antimicrobienne avec une

bonne stabilité dans les courants aqueux.

Le procédé de l'invention utilise aussi une combinaison d'acide peracétique avec d'autres acides percarboxyliques, de préférence ceux indiqués ci-dessus et, en particulier, l'acide peroctanoïque. La combinaison d'acides percarboxyliques s'est avérée présenter une efficacité et une stabilité antimicrobiennes préférées en présence de fortes charges organiques. En général, dans l'aseptisant, la concentration, par exemple, d'acide peroctanoïque, peut aller d'environ 10 à 90 % en poids et de préférence d'environ 10 à 20 % en poids. La concentration d'acide peracétique peut aller d'environ 10 à 90 % en poids et

de préférence d'environ 80 à 90 % en poids.

Dans son mode de réalisation tout spécialement préféré, le procédé de l'invention utilise de l'acide peracétique. L'acide peracétique peut être préparé par l'un quelconque de nombreux moyens connus de l'homme du métier, y compris la préparation à partir d'acétaldéhyde et d'oxygène en présence d'acétate de cobalt. On peut obtenir une solution à 50 % d'acide peracétique en combinant de l'anhydride acétique, du peroxyde d'hydrogène et de l'acide sulfurique. D'autres procédés de formulation d'acide peracétique comprennent ceux décrits dans le brevet US N 2 833 813, incorporé ici à

titre de référence.

Peroxyde d'hydrogène La composition antimicrobienne de l'invention peut aussi comprendre un constituant peroxyde d'hydrogène. Le peroxyde d'hydrogène en combinaison avec l'acide percarboxylique engendre une action antimicrobienne d'une ampleur surprenante vis-à- vis de micro-organismes, malgré la présence de fortes charges de sédiments organiques. De plus, le peroxyde d'hydrogène peut présenter une action effervescente qui peut irriguer

n'importe quelle surface sur laquelle il est appliqué.

Le peroxyde d'hydrogène fonctionne avec une action de balayage mécanique une fois qu'il est appliqué, ce qui nettoie encore la surface d'application. Un avantage supplémentaire du peroxyde d'hydrogène est la compatibilité de cette composition avec les aliments lors de l'utilisation et lors de la décomposition. Par exemple, des combinaisons d'acide peracétique et de peroxyde d'hydrogène donnent de l'acide acétique, de l'eau et de l'oxygène lors de la décomposition, tous ces composés étant compatibles avec les produits alimentaires. Bien que l'on puisse utiliser de nombreux agents oxydants, on préfère généralement le peroxyde d'hydrogène pour un certain nombre de raisons. Après l'application de l'agent germicide H202/acide peracétique, le résidu restant comprend principalement de l'eau et un constituant acide. La déposition de ces produits sur la surface d'application, par exemple un canal, ne va pas affecter négativement le traitement ou

les produits alimentaires qui y sont transportés.

En général, la concentration de peroxyde d'hydrogène dans la composition utilisée dans le procédé de l'invention va d'environ 1 à environ 50 % en poids, de préférence d'environ 3 à environ 40 % en poids, et

tout spécialement d'environ 5 à environ 30 % en poids.

Cette concentration de peroxyde d'hydrogène est tout spécialement préférée pour obtenir un effet

antimicrobien optimal.

Ces concentrations de peroxyde d'hydrogène peuvent être augmentées ou diminuées tout en restant dans le

cadre de l'invention.

Adjuvants La composition antimicrobienne de l'invention peut aussi comprendre un nombre quelconque d'adjuvants. De façon spécifique, la composition de l'invention peut comprendre des stabilisants, des agents mouillants, ainsi que des pigments ou colorants, parmi un nombre quelconque de constituants pouvant être ajoutés à la composition. On peut ajouter des stabilisants à la composition de l'invention pour stabiliser le peracide et le peroxyde d'hydrogène et empêcher l'oxydation prématurée

de ce constituant dans la composition de l'invention.

Des chélatants ou séquestrants sont généralement utiles si les stabilisants utilisés dans l'invention comprennent des chélatants de type acide diaminepolyacétique tels que l'EDTA (éthylènediaminetétraacétate tétrasodique), des stabilisants de type acide acrylique ou acide polyacrylique, des chélatants de type acide phosphonique et phosphate, entre autres. Des séquestrants préférables comprennent les acides phosphoniques et les sels

phosphonates, y compris l'acide l-hydroxyéthylidène-l,l-

diphosphonique (CH3C(PO3H2)20H) l'acide aminotriméthylènephosphonique ((CH2PO3H2) 2) l'acide

éthylènediaminetétra-méthylènephosphonique, l'acide 2-

phosphènebutane-l,2,4-tricarboxylique, ainsi que les sels de métal alcalin, les sels d'ammonium ou les sels d'alcanolamine tels que les sels de mono-, di- ou tétraéthanolamine. Le stabilisant est utilisé en une concentration allant d'environ 0 à environ 20 % en poids par rapport à la composition, de préférence d'environ 0,1 à environ 10 % en poids par rapport à la composition, et tout spécialement d'environ 0,2 à 5 % en

poids par rapport à la composition.

La composition utilisée dans le procédé de l'invention peut aussi contenir, si nécessaire, des ingrédients additionnels nécessaires pour faciliter le démoussage. En général, les anti- moussants utilisables conformément à l'invention comprennent la silice et les silicones; les esters ou acides aliphatiques; les alcools; les sulfates ou sulfonates; les amines ou amides; les composés halogénés tels que les fluorochlorohydrocarbones; les huiles végétales, les cires, les huiles minérales ainsi que leurs dérivés sulfatés; les savons d'acides gras tels que les savons de métal alcalin ou alcalino-terreux; et les phosphates et esters phosphates tels que les diphosphates d'alkyle et alcalins, et les phosphates de tributyle, entre

autres; ainsi que leurs mélanges.

On préfère en particulier de tels anti-moussants ou démoussants qui sont de qualité alimentaire, étant donné l'application du procédé de l'invention. A cette fin, certains des anti-moussants les plus efficaces comprennent les silicones. Dans des applications de démoussage, on peut utiliser des silicones telles que la diméthylsilicone, les glycolpolysiloxanes, les méthylphénolpolysiloxanes, les trialkyl- ou tétraalkylsilanes, les anti-moussants de type silice hydrophobe et leurs mélanges. Des anti-moussants couramment disponibles dans le commerce comprennent les silicones telles que Ardefoam de Armour Industrial Chemical Company, qui est une silicone liée à une émulsion organique; Foam Kill ou Kresseo disponibles

auprès de Krusable Chemical Company, qui sont des anti-

moussants de type silicone et de type non-silicone, ainsi que des esters de silicone; et Anti-Foam A et DC-200 de Dow Corning Corporation, qui sont tous deux des silicones de qualité alimentaire, entre autres. Ces anti-moussants sont généralement présents à une concentration allant d'environ 0 à 5 % en poids, de préférence d'environ 0 à 2 % en poids et tout

spécialement d'environ 0 à environ 1 % en poids.

L'invention peut aussi contenir un nombre quelconque d'autres constituants, selon ce que nécessite l'application, qui sont connus de l'homme du métier et qui peuvent faciliter l'activité de la présente invention. La composition utilisée dans l'invention peut comprendre: Composition (% en poids) Utile De service Préférée Acide percarboxylique 2 - 25 2 - 20 4 - 20

H202 1 - 45 5 - 35 7 - 30

Acide carboxylique 1 - 70 3 - 55 5 - 45 Eau Le reste Le reste Le reste Concentration initiale dans l'eau de transport Constituant Utile De service Préférée Acide percarboxylique 5 - 100 ppm 5 - 60 ppm 10 - 50 ppm H202 5 - 500 ppm 5 - 300 ppm 2 - 250 ppm Une fois que l'antimicrobien de l'invention est appliqué à un courant de transport ou de traitement donné quelconque, l'antimicrobien va être utilisé à la demande en fonction des microbes présents dans le courant ainsi que d'autres matières organiques ou minérales présentes dans le courant. En règle générale, sans limiter l'invention, on peut trouver après la

demande les concentrations suivantes d'antimicrobien.

Concentration résiduelle (ppm) aDrès la demande Constituant Utile De service Préférée Acide 1 - 85 1 - 45 5 - 30 percarboxylique

H202 1 - 490 1 - 290 1 - 240

Bien que la demande puisse réduire à zéro la concentration de la composition antimicrobienne, on préfère qu'il reste au moins environ 5 ppm d'acide

peracétique (POAA) pour obtenir l'efficacité recherchée.

Génération de peroxvacides Le procédé de l'invention peut aussi être amorcé par l'utilisation de compositions concentrées de peroxyacide. Dans un tel cas, l'acide percarboxylique peut être soit naturel, soit être généré par la combinaison d'un concentré de peroxyde d'hydrogène conjointement à un concentré d'acide carboxylique, au vu d'une utilisation telle que le procédé décrit par Lokkesmoe et al. dans le brevet US N 5 122 538, délivré

le 16 juin 1992 et incorporé ici à titre de référence.

Dans un tel cas, la composition peut être formée d'un concentré de peroxyde d'hydrogène comprend diverses quantités de peroxyde d'hydrogène et de stabilisant,

comme le montre le tableau ci-dessous.

Composition (% en poids) Utile De service Préférée Peroxyde 5 - 70 15 25 - 60 d'hydrogène Stabilisant 0 - 10 0 - 5 0,1 - 3

H20 20 - 95 25 - 85 37 - 75

Quand on les combine avec de l'acide carboxylique, les deux concentrés conduisent à un acide peroxycarboxylique. En général, le concentré d'acide carboxylique comprend un acide carboxylique dans de l'eau, comme le montre le tableau ci-dessous. Composition (% en poids) Utile De service Préférée Acide carboxylique 50 - 100 65 - 100 80 - 100 Eau 0 - 50 0 - 35 0 Système automatisé de distribution et de commande Le procédé automatisé de la présente invention utilise un dispositif de commande ORP, des minuteurs, et des séquences de pompage pour effectuer une régulation autour du domaine efficace (voir la Figure 6). Il est représenté un montage de base pour distribuer du produit dans un canal de traitement de produits. Le tableau de commande 1 contient les minuteurs d'alimentation, des relais, le dispositif de commande ORP, et des électrovannes à air. Une pompe entraînée par air à double diaphragme 2 est utilisée pour doser le produit provenant du ballon de produit 3 dans le récipient de produit 4. Le récipient 4 peut être un canal, un

réservoir ou un dispositif de confinement de produit.

Une sonde ORP 5 est montée dans le côté du récipient 4

ou est placée en bas dans le récipient.

La Figure 7 représente un schéma de montage des composants internes à l'intérieur du boîtier de commande. Quand un commutateur de démarrage (voir la disposition du commutateur de fonctionnement 20) est activé, le minuteur de démarrage 21, qui détermine la course de la pompe, le minuteur de démarrage 22, qui règle le temps de démarrage total, et le minuteur de cycle de démarrage 23, qui régule la fréquence de charge, produisent un temps préréglé pour distribuer suffisamment de produit dans un récipientde façon à obtenir une concentration de départ. Le tableau de commande 1 de la Figure 6 comprend un dispositif de commande ORP 24 représenté sur la Figure 7. Le tableau peut fonctionner avec ou sans commande ORP de concentrations élevée et faible. Si le système doit fonctionner avec une commande ORP, les points de réglage ORP de réglage haut 25 et de réglage bas 26 sont présents respectivement à 460 mV et 280 mV. Le dispositif de commande ORP peut commander à la fois la charge initiale et l'alimentation d'appoint ultérieure d'un acide percarboxylique dans un système de canaux. Si le système essayait d'effectuer une distribution plus longue que celle du minuteur d'alarme préréglé 27 quand la valeur ORP est inférieure au point de réglage bas 26, un état d'alarme va apparaître. L'alarme a un contact normalement ouvert (N. O.) 27 et un contact normalement fermé (N.F.) 29. Le contact normalement fermé est fermé

dans un état de non alarme.

L'acide percarboxylique est délivré au moyen d'une pompe à double diaphragme 2 (voir la Figure 6) configurée pour une commande unique ou à course en T. L'impulsion d'air servant à induire la course de la pompe est envoyée par une électrovanne à air 30 qui reçoit un signal provenant d'un minuteur de cycle marche/arrêt principal 23. Le minuteur de cycle va être mis en service avec un signal provenant soit d'un minuteur de marche 31 utilisé pour délivrer de façon

minutée l'acide percarboxylique, soit des contacts N.F.

d'alarme de niveau bas. L'énergie pour le minuteur de marche 31 est délivré par l'intermédiaire des contacts

N.F. pour l'alarme de niveau haut.

Pendant la phase de charge initiale, la valeur ORP ambiante des canaux étant, de façon caractéristique, de 180 à 300 mV, les contacts N.F. d'alarme de niveau bas se ferment, ce qui envoie directement de l'énergie au minuteur de cycle primaire 23 qui induit la course de la pompe à double diaphragme 2 (Figure 6) jusqu'à ce que l'alarme de niveau bas soit satisfaite (par exemple 280 mV); à ce moment, les contacts N.O. s'ouvrent et le minuteur de marque 31 commande la distribution d'énergie. La vitesse d'addition de cette charge initiale est relativement élevée, par exemple d'environ à 1500 ml par minute, puisqu'elle est utilisée pour amorcer la totalité du système de canaux - dont l'effluent de traitement total peut être de 7500 litres (2000 gallons) ou plus - avec l'acide percarboxylique, c'est-à-dire de 0 ppm à environ 10 ppm d'acide percarboxylique résiduel. Si nécessaire, une alarme (non représentée), sonore ou visuelle, peut être incorporée hors de ce minuteur principal pour indiquer une charge impropre. Ceci pourrait interrompre la totalité du système et nécessiter une recharge ou un contrôle

d'épuisement du produit.

De façon comparable, le minuteur de marche 31 effectue l'alimentation à un débit correspondant au débit d'appoint d'eau fraîche aux canaux et, par conséquent, fonctionne habituellement à un débit d'alimentation 5 à 50 fois plus faible que celui de la charge initiale (par exemple habituellement 2 à environ ml par minute). Ainsi, après que l'alarme de niveau bas initiale a été atteinte, le système de pompage va mettre hors service le minuteur de marche 31 et maintenir une addition continuelle d'acide percarboxylique au système de canaux afin de maintenir une concentration résiduelle d'acide carboxylique. Cet état stable est la condition souhaitée. Si, à un instant quelconque pendant l'alimentation par le minuteur de marche, l'ORP chute au-dessous du point d'alarme de niveau bas réglé, du fait d'une charge de salissures/microbes ou d'une dilution de l'eau excessive, cette condition va actionner le minuteur de démarrage plus rapide 21 pendant un laps de temps déterminé pour amplifier le niveau d'acide percarboxylique dans les canaux. Cette tentative de réamorçage du système va se produire jusqu'à atteinte de la limite inférieure, ou jusqu'à ce que l'état d'alarme mette le système hors service lorsqu'il est défini par le minuteur d'alarme 27; c'est-à-dire, lorsque l'alarme de niveau bas du dispositif de commande ORP est activée, le minuteur d'alarme 27 est également activé et i'ORP doit augmenter au-delà du niveau bas d'alarme, dans l'intervalle de temps prévu, ou sinon le système est mis hors service et active une alarme externe (non

représentée).

Si la quantité d'acide percarboxylique atteint le niveau haut d'alarme (par exemple 460 mV), le contact N.F. s'ouvre, interrompant la distribution d'énergie au minuteur de marche et empêchant l'alimentation en acide percarboxylique. Quand la quantité d'acide percarboxylique chute au-dessous du point réglé d'alarme de niveau haut, le contact N.F. se ferme de nouveau et le minuteur de cycle secondaire va commander le débit d'alimentation en acide percarboxylique. Ceci permet que la quantité résiduelle d'acide peracétique soit située

autour du point de réglage supérieur.

Ce scénario permet la maintenance automatisée d'une quantité d'acide percarboxylique "efficace" pour la maîtrise de populations microbiennes dans les eaux de

traitement et de conditionnement en canaux.

On va maintenant décrire l'invention plus en détail, par référence aux exemples suivants. On doit bien comprendre que ces exemples sont des exemples uniquement illustratifs et non limitatifs, présentant diverses formulations, stabilités et applications de l'invention. ExemDle de Travail 1 Pour préparer une solution mère d'une formulation d'acide peracétique concentré (ou "POAA") à utiliser dans des expériences en canaux, on combine les

composants suivants.

ComDosant % en poids Acide acétique 43,85 Peroxyde d'hydrogène à 35 % 50,85 Dequest 2010 (à 60 % de matière active) Acide l-hydroxyéthylidène-l,l-diphosphonique 1,5

H20 3,8

Le résultat de cette combinaison est une

composition ayant la constitution suivante.

% en poids Acide acétique 32,0

H202 11,1

Dequest 2010 0,90

H2O 41,0

Acide peracétique 15,0 ExemDle de Travail 2 Dans le deuxième exemple de travail, on détermine la demande immédiate en POAA de solutions à 1 % et 3 % de tomates. On compare le POAA dans l'eau pure (témoin) à des dilutions similaires dans des solutions à 1 % et 3 % de tomates. On prépare les solutions de tomates en broyant des tomates fraîches dans un dispositif de traitement alimentaire et en ajoutant à l'eau 1 % ou 3 % en poids de la suspension

Tableau 1

Témoin (pas de 1% de 3 % de tomates) tomates tomates Concentration moyenne 111,8 112,25 111,0 de POAA (ppm) Concentration moyenne 65,2 65,3 64,7 de H202 (ppm) Nombre d'essais 3 2 1

Ecart type (POAA) 0,61 0,21 --

Ecart type (H202) 0,10 0,14 --

Chlore actif (ppm)1 98,0 34,4 49,8 1 Obtenu à partir de quantités mesurées de NaOCl concentré ajoutées à de l'eau distillée pour obtenir une concentration de 100 ppm [Cl]. On ne note pas de diminution initiale de la concentration de POAA. Ce résultat est inattendu car il a été indiqué que le POAA réagit significativement avec des quantités importantes de matières organiques. Par exemple, Poffe et al., dans "Disinfection of Effluents from Municipal Sewage Treatment Plants with Peroxy Acids", Z61. Bakt. Hyg., I. Abt. Orig. B167, 337-346 (1978) indiquent que de faibles quantités de POAA sont complètement décomposées immédiatement après contact avec des solutions contenant une demande en oxygène biologique (DOB) de 170 mg O2/litre. Une solution aqueuse à 1 % de tomates a une DOB d'environ 300 mg/l, alors qu'une solution à 3 % de tomates a une DOB d'environ 900 mg/l. Le Tableau 1 montre aussi la forte perte de chlore actif quand on teste une solution

d'hypochlorite de sodium.

ExemDle de Travail 3 Cet exemple propose un jeu d'expériences de stabilité s'étendant à l'utilisation de pois, haricots et maïs. Les Tableaux 2 à 9 montrent la stabilité d'une formulation qui est principalement constituée d'acide peracétique (l'acide peroctanoïque représentant environ % en poids de la quantité totale d'acides peracétique et peroctanoïque) dans des solutions à 1 % de ces légumes préparées de la façon décrite dans l'Exemple 2 à propos des solutions de tomates. Les concentrations initiales sont de 70 %, 100 % et 90 % des solutions témoins (sans légumes) respectivement pour le maïs, les haricots et les pois. Au bout de 3 jours, il reste pour ces légumes respectivement 31 %, 47 % et 32 % de la

concentration initiale de peracides tels que le POAA.

Les peracides montrent une stabilité surprenante dans des solutions comprenant une concentration élevée de

matières organiques.

Tableau 2 (témoin) Jour Total des peracides (en POAA), upm % restant

0 18,85 100 %

1 19,76 100 %

2 18,77 100 %

3 16,80 89 %

Tableau 3 (1 % de maïs) Jour Total des peracides (en POAA),. DDom % restant

0 13,15 100 %

1 8,51 65 %

2 6,16 47 %

3 4,03 31 %

Pourcentage initial par rapport au témoin = environ 70 % Tableau 4 (1 % de haricots) Jour Total des peracides (en POAA), DDpm % restant

0 21,36 100 %

1 17,48 82 %

2 14,36 67 %

3 9,96 47 %

Pourcentage initial par rapport au témoin = 113 % Tableau 5 (1 % de pois) Jour Total des peracides (en POAA), DPm % restant

0 18,09 100 %

1 12,46 69 %

2 10,41 58 %

3 5,70 32 %

Pourcentage initial par rapport au témoin = 96 % Tableau 6 (témoin) Jour _2Q2, pdm % restant

0 10,30 100 %

1 10,98 107 %

2 10,91 106 %

3 10,85 105 %

Tableau 7 (1 % de maïs) Jour H_22, pDm % restant

0 15,67 100 %

1 7,21 46 %

2 5,71 36 %

3 1,70 11 %

Pourcentage initial par rapport au témoin: 152 % Tableau 8 (1 % de haricots) Jour H__, ppm % restant

0 8,84 100 %

1 3,09 35 %

2 1,63 18 %

3 1,09 12 %

Pourcentage initial par rapport au témoin: 86 % Tableau 9 (1 % de pois) Jour _Q, m % restant

0 8,57 100 %

1 4,83 56 %

2 3,37 39 %

3 0,78 9 %

Pourcentage initial par rapport au témoin: 83 % ExemDle de Travail 4 Des expériences testant l'efficacité du POAA sur des moisissures et des bactéries ont montré une absence de prolifération microbienne à des concentrations de 5,

et 20 ppm de POAA dans une solution à 1 % de pois.

Comme on peut le voir d'après la Figure 1, les dernières expériences indiquent une bonne maîtrise des moisissures avec 10 à 30 ppm de POAA dans des solutions à 1 % de pois et une destruction continue sur une période de 3 jours. Exemple de Travail 5 Puis on soumet une analyse de l'invention au

contact d'un système de distribution à canaux réel.

Comme on peut le voir d'après la Figure 4, un système de canaux comprenant un réservoir d'appoint 10, une ligne d'écoulement 11, un réservoir pour canaux 12, un réservoir de trop-plein 14 avec un tuyau ou un drain d'évacuation 13, une ligne de pompe 15, une pompe 16 et une ligne de recyclage 18, est assemblé pour refléter les conditions des canaux de transport d'aliments utilisés dans les installations de traitement des aliments. L'eau d'appoint comprend 0,27 g/l (16 grains/gal) de CaCO3 et est introduite dans le canal à un débit de 343 ml/min. On introduit une solution de pois dans le réservoir d'appoint 10, comprenant 10 % de pois broyés dans de l'eau dure. On dilue à 1 % la solution de pois dans le canal par un débit d'écoulement de 42,5 ml/min. On ajoute aussi à l'eau d'appoint une solution de saletés comprenant 3,6 % de terre végétale diluée à 0,3 % dans le canal au moyen d'un débit d'écoulement de 35 ml/min. Enfin, on ajoute un aseptisant à l'assemblage de canaux et on le dilue d'un

facteur de 100 par un débit d'écoulement de 42 ml/min.

La concentration et la formulation initiales des aseptisants analysés sont indiquées dans le Tableau 10

ci-dessous.

Tableau 10

Exemple de Matière active/ travail concentration Condition A 30 ppm de POAA Pois stériles Témoin 1 -- Pois stériles B NaOCl/110 ppm de Cl -- C NaOCl/30 ppm de Cl -- D 30 ppm de POAA Alimentation pulsée E 40 ppm de POAA Alimentation continue F 3 ppm de POOA*/ -- 27 ppm de POAA Témoin 2 --_ G 20 ppm de C102 Débit d'écoulement 3,7 ml/min H 1,5 ppm de POOA*/ -13,5 de POAA * POOA est l'acide peroctanoïque Le débit d'écoulement total dans le canal est de 425 ml/min avec un débit d'écoulement de recyclage créé par la pompe 16 de 11,36 1/min (3 gallons/min). Le volume total du canal est de 8,52 litres (2,25 gallons) et le trop-plein est évacué du réservoir de trop-plein 14 dans le réservoir d'évacuation 13. L'analyse des métaux présents dans l'eau sortant du canal dans une expérience précédente donne une moyenne de 13,4 ppm de fer (Fe), 0, 28 ppm de cuivre (Cu) et 0,52 ppm de

manganèse (Mn).

Les résultats de l'analyse sont présentés dans le Tableau 11 et sur la Figure 5. La concentration résiduelle moyenne (colonne 2) est la moyenne de plusieurs déterminations de la concentration d'agent antimicrobien, mesurée plusieurs fois par jour sur toute la période de 72 heures. La demande moyenne (colonne 3) est la différence entre la concentration résiduelle dosée (Tableau 10, colonne 2) et la concentration résiduelle moyenne. Le pH (colonne 4) est aussi une valeur moyenne sur la période de 72 heures, les mesures

étant effectuées toutes les 24 heures.

On calcule les comptes moyens du canal, colonne 5, à partir d'échantillons de l'eau du canal, pris toutes les 12 heures sur toute la période de 72 heures, et les unités sont les UFC (unités formant des colonies)/ml pour un compte sur plaque standard (total). On calcule la réduction logarithmique moyenne par rapport au témoin (colonne 6) en prenant le logarithme décimal des comptes dans l'eau du canal pour l'expérience témoin. L'Exemple A est comparé au témoin 1 puisque les deux utilisent des pois qui ont été stérilisés. Les exemples restants sont comparés au témoin 2. La dernière colonne, indiquant les comptes moyens des pois, donne la charge microbienne (UFC/ml) pour la solution de pois à 10 % maintenue dans le réservoir d'appoint 10 à partir d'échantillons pris toutes les 12 heures. Ceci donne une indication de la charge microbienne introduite dans le canal, en plus de la prolifération qui a lieu dans le canal. r-

Ln- Tableau 11

O0 ur 04 Exemple Concentration Demande Comptes Réduction logarithmique Comptes de résiduelle moyenne pH moyens du moyenne par rapport au moyens des travail moyenne (ppm) (ppm) moyen canal témoin pois

A 14,9 15,1 7,5 1,7E + 03 2,8 5,0E + 04

Témoin 1 -- -- ND 1,OE + 06 3,9E + 04

B 41 69 8,4 2,2E + 04 2,0 1,2E + 06

C 19 11 8,2 4,9E + 04 1,7 1,2E + 06

D 15,7 14,3 7,53 9,5E + 03 2,4 2,0E + 06

E 24,1 15,9 7,4 1,5E + 04 2,2 7,1E + 04

F 20 10 6,3 9,5E + 03 2,4 2,3E + 04

Témoin 2 -- -- ND 2,2E + 06 -- 1,4E + 05

G 0 17,5 ND 1,4E + 04 2,2 1,7E + 05

H 5 10 7,2 4,0E + 04 1,7 5,0E + 05

Exemple de Travail 6 Après avoir abattu, vidé et nettoyé la volaille, on place les volatiles dans un courant d'eau glacée (dispositif frigorifique) pendant au moins 30 minutes avant conditionnement. On obtient des échantillons de l'eau du dispositif frigorifique provenant d'une installation de traitement de la volaille afin d'effectuer des dosages d'essais comparatifs d'acide peracétique, d'une combinaison d'acide peracétique et d'acide peroctanoïque, d'hypochlorite de sodium et de dioxyde de chlore. Les résultats sont présentés dans le Tableau 12. L'échantillon d'acide peracétique est tel que celui préparé à partir d'une dilution de la formulation décrite dans l'Exemple de Travail 1. La combinaison d'acide peracétique et d'acide peroctanoique contient 27 parties par million d'acide peracétique et environ 3 parties par million d'acide peroctanoique. Le chlore actif provient de l'hypochlorite de sodium. Le traitement de l'eau de réfrigération au moyen d'acide peracétique ou de combinaisons acide peracétique/acide peroctanoique présente de bien meilleures performances de destruction des bactéries que le traitement à

l'hypochlorite ou au dioxyde de chlore.

Tableau 12

Réduction Concentration de l'échantillon (UFC/ml) loqarithmiaue

Pas de traitement (témoin) 1,0 x 102 --

ppm de POAA < 1 2,0 ppm de POAA/POOA < 1 2,0 ppm [Cl] 1,4 x 101 0,85 ppm de C102 3 1,5 ExemDle de Travail 7 1. On prépare huit peracides différents en mélangeant les quantités suivantes de l'acide parent, une solution à 35 % de H202, et de l'eau déminéralisée, en laissant la solution pendant 8 jours pour qu'elle atteigne un état d'équilibre puis en analysant le peracide et le peroxyde d'hydrogène par un procédé de

titration au sulfate cérique/thiosulfate de sodium.

(Note: toutes les concentrations de peracide actif sont indiquées en pourcentage d'acide peracétique (POAA) afin de donner une base de comparaison équivalente et d'éliminer une confusion du point de vue de la distribution des fonctionnalités peracides pour les diacides et triacides.)

Tableau 13

Acide parent Peracide sous H202 Peracide Nom, % de matière g H202 à H20 démi- forme POAA, % en active 35 %, g néralisée, g % en poids poids Peracétique Acétique, 55,3 44,7 0,0 12,8 9,8 Perpro-pionique Propionique, 60,4 39,6 0,0 9,8 10,1 Perbutyrique Butyrique, 64,7 35,3 0,0 5,8 10,1 Persuccinique Succinique, 995,0 2,0 93,0 0,3 0,9 Perglutarique Glutarique, 99 40,0 14,6 45,4 2,7 4,6 Perglycolique Glycolique, 99 50,0 31,6 18,4 1,9 2,2 Perlactique Lactique, 67,8 32,2 0,0 1,4 10,5 Percitrique Citrique, 15,0 3,8 81,2 0,8 1,5 2. On prépare une solution aqueuse à 1 % de tomates de la façon décrite ci-dessus en broyant des tomates entières dans un dispositif de traitement alimentaire et en ajoutant 1 % en poids des tomates

broyées à l'eau.

3. On laisse cette solution reposer à la température ambiante pendant 4 jours afin de permettre la prolifération des bactéries à des valeurs que l'on trouve habituellement dans l'eau de transport ou de

traitement d'une usine de légumes.

4. On ajoute des quantités mesurées des 8 peracides différents préparés dans l'étape 1 dans des flacons séparés contenant 500 ml de la solution de tomates à 1 % préparée dans l'étape 2, jusqu'à atteindre des quantités dosées de chaque peracide allant de 12 à ppm. Chaque essai est effectué en double. 5. Dans deux des flacons, on n'ajoute pas de peracide. Ces flacons sont utilisés en tant que témoins

sans traitement.

On fait la moyenne des résultats des deux essais de

chaque expérience, que l'on indique dans le Tableau 14.

r- oo If r-

Tableau 14

Concentration Concentration I heure 24 heures 48 heures dosée, ppm résiduelle, ppm Compte Réducti Compte Réduction Comple Réducltion

Expérience Peracide microbien on microbien Iogarith- microbien logarith-

moyen, logarith moyen, mique moyen, mnique UFC/ml mique UFC/mnl UFC/ml 1 Pas de traitement O 0 8,60E + ND 2,76E + ND 3,47E + ND

06 07 07

2 Peracétique 48 41 < 10 5,9 < 10 6,4 < 10 6,5 3 Perpropionique 48 40 < 10 5,9 < 10 6,4 < 10 6,5 4 Perbutyrique 44 36 < 10 5,9 < 10 6,4 < 10 6,5 Persuccinique 12 3 9,60E + 0,0 1,95E + 0,2 1,36E + 0,4

06 07 07

6 Perglutarique 35 35 3,50E + 4,4 1,07E + 4,4 5,20E + 2,8

02 03 04

7 Perglycolique 36 36 5,30E + 4,2 < 10 6,4 < 10 6,5 8 Perlactique 32 32 1,90E + 4,7 1,80E + 5,2 3,50 E + 5,0

02 02 02

9 Percitrique 50 26 7,00E + 5,1 < 10 6,4 ND ND La concentration dosée (colonne 3) est la concentration de chaque peracide (p/p) après addition à la solution de tomates. La concentration résiduelle (colonne 4) est la quantité mesurée de peracide 3 minutes après la fin du dosage. La technique de mesure se base de nouveau sur une titration au sulfate cérique

*et au thiosulfate de sodium.

On mesure les comptes microbiens après avoir laissé

le peracide au contact des solutions de tomates à 21-

24 C (70-75 F) pendant 1, 24 et 48 heures. On neutralise les peracides après l'expiration de chaque période de

temps avec une solution de thiosulfate/peptone/catalase.

On incube la solution résultante, après des dilutions en série dans de l'eau de dilution tamponnée au phosphate, sur de la gélose à extrait de tryptone et de glucose pendant 48 heures à 35 C. Puis on compte le total des unités formant des colonies par ml de solution (UFC/ml), que l'on indique dans les colonnes 5, 7 et 9 du tableau ci-dessus. On calcule ensuite les réductions logarithmiques en soustrayant le logarithme des comptes de chaque solution traitée au peracide (expériences 2 à 9) pendant le laps de temps approprié (colonnes 6, 8 et ) du logarithme décimal des comptes microbiens sans traitement (expérience 1). Comme chaque essai est effectué en double, les résultats indiqués représentent

les moyennes arithmétiques pour chaque traitement.

Les résultats (Tableau 14) montrent que pratiquement tous les peracides de cette étude conservent un fort degré d'activité résiduelle après mise au contact de la solution à 1 % de tomates (sauf l'expérience 5, concernant l'acide persuccinique, qui a été dosé à une faible quantité initiale). Ce comportement est similaire à celui de l'acide peracétique et montre de nouveau la stabilité surprenante de ces peracides en présence de grandes

quantités de matières organiques.

Les résultats (Tableau 14) montrent aussi que les acides perpropionique, perbutyrique, perglutarique, perglycolique, perlactique et percitrique donnent tous des réductions logarithmiques supérieures à 4 des comptes microbiens après 1 heure de contact avec la solution à 1 % de tomates. En outre, la quantité de microbes détruits est maintenue ou augmentée pendant 24 heures (et dans la plupart des cas 48 heures) avec les peracides mentionnés ci-dessus, ce qui indique que l'activité antimicrobienne résiduelle des peracides est

également conservée sur cette période de temps.

Les acides perpropionique et perbutyrique ont des performances identiques à celles de l'acide peracétique, tandis que les acides perglycolique, perlactique et

percitrique ont des performances presque aussi bonnes.

L'acide persuccinique est le seul peracide testé à ne pas présenter une activité antimicrobienne importante dans les conditions de cet essai; toutefois, il n'était dosé qu'à 12 ppm. On pourrait s'attendre à ce que des doses plus fortes d'acide persuccinique donnent des

résultats bien meilleurs.

Exemple de Travail 8 Destruction microbienne et POAA résiduel Les Tableaux 15 et 16 montrent la nécessité de maintenir environ 2 à 5 ppm de POAA résiduel dans les eaux de traitement pour effectuer efficacement et maintenir pratiquement (réduction logarithmique > 1,0) la maîtrise du limon et des microbes. Au-dessous de ce niveau minimal de POAA résiduel, il ne se produit que des réductions marginales des microbes, tandis qu'on trouve une destruction sensible pour des concentrations résiduelles de POAA de 5 à 10 ppm ou plus. Au-dessus d'une concentration résiduelle d'environ 30 ppm de POAA, le processus de traitement n'est plus économique, si bien que cette limite supérieure est nécessaire. Les données des Tableaux 15 et 16 ont été obtenues à partir de systèmes de canaux industriels et montrent qu'une concentration résiduelle supérieure ou égale à environ 2 ppm de POAA dans un canal de traitement de légumes, 5 minutes après l'addition, provoque une réduction

sensible des microbes.

Tableau 15 - Expériences en canaux avec écoulement

POAA rési- Réductions logarith-

POAA duel après miques des microbesb Légume d'essai dosée 5 min CPA Coliformes Maïs 63 ppm 42 ppm1 3, 51 3,61 Maïs 63 ppm 48 ppm 4,51 3,51 Maïs 26 ppm 15 ppm2 2,12 ND Maïs 13 ppm 7 ppm 2,23 ND Pomme de terre 33 ppm < 1 ppm4 0 74 ND Pomme de terre 67 ppm < 1 ppm 0, 42 ND Pomme de terre 90 ppm 10 ppm 1, 03 ND Pomme de terre 109 ppm 30 ppm3 3, 13 ND 1 0 a) POAA = acide peroxyacétique b) Par rapport à un échantillon témoin sans addition de POAA 1) Moyenne de 6 expériences 2) Moyenne de 3 expériences 3) Moyenne de 2 expériences 1 5 4) Moyenne de 4 expériences ND = Non disponible Tableau 16 - Expériences en canaux en discontinu Réductions Canal POAA POAA logarithmiques des microbes résiduel Légume d'essai d'essai dosé après 5 min CPA Coliforme Oignon Réfrigérant 0 ppm O ppm 0,0 0,0 Oignon Réfrigérant 15 ppm 2 ppm 1,1 0,9 Oignon Réfrigérant 30 ppm 11 ppm 2,6 2,0 Tomate Décharge 0 ppm O ppm 0,0 ND Tomate Décharge 22 ppm 13 ppm 1,7 ND Tomate Secondaire 0 ppm O ppm 0,0 ND Tomate Secondaire 22 ppm 17 ppm 3,1 NDPomme de terre Coupoir 0 ppm O ppm 0,0 ND Pomme de terre Coupoir 27 ppm 19 ppm 5,0 ND Pomme de terre Coupoir 53 ppm 45 ppm 5,0 ND Pomme de terre Cyclone 0 ppm 0 ppm 0,0 0,0 Pomme de terre Cyclone 53 ppm 2 ppm 3,4 4,1 Pomme de terre Cyclone 80 ppm 10 ppm 4,3 4,1 Pomme de terre Eplucheuse 0 ppm O ppm 0,0 0,0 Pomme de terre Eplucheuse 53 ppm 50 ppm 2,8 4,1 Pomme de terre Canal aérien 0 ppm O ppm 0,0 ND Pomme de terre Canal aérien 15 ppm O ppm 0,1 ND Pomme de terre Canal aérien 30 ppm 27 ppm 4,4 ND Pomme de terre Canal aérien 60 ppm 2 ppm 1,6 ND Pomme de terre Enduiseuse 2 0 ppm O ppm 0,0 ND Pomme de terre Enduiseuse 2 15 ppm 6 ppm 3,4 ND Pomme de terre Enduiseuse 2 30 ppm 27 ppm 4,4 ND Pomme de terre Post-blanchisseuse0 ppm O ppm 0,0 ND Pomme de terre Post-blanchisseuse15 ppm <1 ppm 2, 4 ND Pomme de terre Post-blanchisseuse30 ppm 8 ppm 3,4 ND Pomme de terre Post-blanchisseuse 60 ppm 42 ppm 4,6 ND Pomme de terre Pré-blanchisseuse 0 ppm 0 ppm 0,0 ND Pomme de terre Pré-blanchisseuse 1 60 ppm O ppm 0,0 ND Pomme de terre Pré-blanchisseuse 1 90 ppm 0 ppm 0,0 ND

Exemple 9

ORP en fonction du POAA résiduel Si le POAA n'est pas présent, l'ORP d'arrière-plan a tendance à être situé entre environ -200 et +300 mV, en fonction du pH et de la température du système de canaux. Des températures de l'eau inférieures décalent la région active relative vers une valeur de départ de millivolts plus faible; toutefois, les limites du système de commande ORP peuvent être ajustées de façon à

s'adapter au nouveau domaine de bas point de réglage.

Ce n'est que lorsqu'on obtient une quantité résiduelle de POAA (> 2 ppm) que l'ORP s'élève au-delà d'une limite indicatrice inférieure jusqu'à un domaine

d'ORP efficace - pour la destruction des microbes -

d'environ 280 à 460 mV; c'est-à-dire que ces exigences minimales de POAA résiduel (environ 2 à 5 ppm) sont en relation avec les unités d'ORP d'environ 280 à 460 mV, par rapport à une électrode de référence en Ag/AgCl dans de l'eau à température ambiante à un pH d'environ 5 à 8 (Tableau 17). Les résultats inattendus montrent la corrélation entre l'ORP, le POAA résiduel et la

destruction des microbes.

Des valeurs ORP plus élevées sont obtenues avec l'augmentation du POAA résiduel; toutefois, au-delà d'environ 30 ppm en moyenne de POAA (environ 370 à 460 mV), l'excès de POAA est en grande partie gâché puisque la majeure partie de la réduction des microbes se produit avec les premiers 30 ppm résiduels de POAA; c'est-à-dire qu'il existe un domaine économique et efficace d'ORP, d'environ 280 à 460 mV, pour la commande

du POAA résiduel et la maîtrise des comptes de microbes.

Tableau 17

ORP en fonction du POAA résiduel en fonction de la réduction des microbes Légume d'essai Canal Température POAA POAA ORP du canal Réduction du canal, C dosé résiduel logarithmique ( F) des microbes Tomate Secondaire 16 C (60 F) 0 ppm 0 ppm 240-310 mV o,02 Tomate Secondaire 16 C (60 F) 26 ppm 8 ppm 410 mV 2,2 Tomate Secondaire 16 C (60 F) 30 ppm 7 ppm 420 mV 2,0 Tomate Secondaire 16 C (60 F) 45 ppm 1Il ppm 430 mV 2,8 Tomate Secondaire 16 C (60 F) 60 ppm 41 ppm 430 mV 2,8 Tomate Secondaire 16 C (60 F) 90 ppm 61 ppm 490 mV ND Tomate Secondaire 16 C (60 F) 120 ppm 102 ppm 510 mV NDTomate Secondaire 16 C (60 F) 150 ppm 129 ppm 520 mV ND Pomme de terre Chauffant 63 C (145 F) 0 ppm 0 ppm - 190 mV 0,03 Pomme de terre Chauffant 63 C (145 F) 15 ppm 0 ppm 260 mV 0,4 Pomme de terre Trieur 34 C (93 F) 0 ppm 0 ppm 220 mV 0,0 Pomme de terre Trieur 34 C (93 F) 60 ppm 8 ppm 370 mV 3,2 Pomme de terre Trieur 34 C (93 F) 60 ppm 11 ppm 380 mV 3,8 Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 0 ppm 0 ppm 20 mV 0,0o4 Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 15 ppm 3 ppm 310 mV 1 l Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 30 ppm 14 ppm 360 mV 2,6 Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) O ppm O ppm 50 mV ND Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 15 ppm 3 ppm 300 mV ND Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 30 ppm 12 ppm 320 mV ND Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 45 ppm 22 ppm 360 mV ND Oignon Réfrigérant 3 C (37 F) 60 ppm 38 ppm 450 mV 1) Résultats obtenus d'après des opérations en canaux industrielles en continu, CPS = compte de plaques standard 2) Moyenne de base du compte de microbes 3,2 x 106 comptes/ml 3) Moyenne de base du compte de microbes 1,4 x 106 comptes/ml 4) Moyenne de base du compte de microbes 2,3 x 106 comptes/ml ND = Non disponible Exemple de Travail 10 Le Tableau 18 montre un exemple dans lequel, lors de l'utilisation d'une série d'échantillons d'effluent de canal pour légumes o on introduit de l'acide percarboxylique, l'ORP et l'acide percarboxylique résiduel augmentent initialement et ensuite diminuent au cours du temps; cet exemple simule ce qui se produirait dans un système automatisé de dosage d'acide percarboxylique. Toutefois, dans la pratique, on ne laisse pas l'ORP final - ou le POAA résiduel - revenir au niveau d'arrière-plan, mais on redéclenche le minuteur de marche lorsque l'ORP atteint le niveau

inférieur réglé du dispositif de commande ORP.

Tableau 18 - Diminution de 1'ORP et du POAA résiduel Légume d'essai POAA dosé Temps de séjour ORP de POAA par lot l'échantillonrésiduel Essai I Canal à tomates I 0 ppm 0 (arrière-plan) 240 mV O ppm Tomates 22 ppm 0,1 min 480 mV 22 ppm Tomates " 10 min 460 mV 16 ppm Tomates " 20 min 450 mV 15 ppm Tomates " 90 min 440 mV 5 ppm Tomates " 140 min 260 mV 0 ppm Essai II Canal à tomates 2 0 ppm 0 (arrière-plan) 290 mV 0 ppm Tomates 22 ppm 0,1 min 430 mV 14 ppm Tomates " 5 min 430 mV 13 ppm Tomates " 10 min 420 mV 12 ppm Tomates " 30 min 290 mV 0 ppm Essai III Canal à tomates 2 0 ppm 0 (arrière-plan) 290 mV 0 ppm Tomates 7 ppm 0,1 min 400 mV 6 ppm Tomates " 5 min 370 mV 3 ppm Tomates " 10 min 360 mV 2 ppm Tomates " 20 min 310 mV 0 ppm Essai IV Canal à pommes de terre 1 0 ppm 0 (arrière-plan) 180 mV 0 ppm Pommes de terre 30 ppm 0,1 min 390 mV 6 ppm Pommes de terre " I min 370 mV 4 ppm Pommes de terre " 3 min 330 mV I ppm Pommes de terre " 5 min 220 mV 0 ppm Essai V Canal à pommes de terre I 0 ppm 0 (arrière-plan) 160 mV 0 ppm Pommes de terre 60 ppm 0,1 min 400 mV 38 ppm Pommes de terre " 1 min 380 mV 22 ppm Pommes de terre " 5 min 370 mV 6 ppm Pommes de terre " 10 min 240 mV 0 ppm Essai VI Canal à oignons I 0 ppm 0 (arrière-plan) 300 mV 0 ppm Oignons 60 ppm 0,1 min 460 mV 28 ppm Oignons " 5 min 380 mV 15 ppm Oignons " 10 min 310 mV 5 ppm ExempDle de Travail 11 Le Tableau 19 indique des données d'essais en taille réelle accumulées - dans une installation de production de pommes de terre - sur une série de périodes d'essai en utilisant le système de distribution ORP décrit. Le système fonctionne en continu pendant les durées de traitement indiquées, et les déterminations de microbes sont effectuées sur 4 à 8 échantillons par jour. Les données montrent 1 'aptitude à réduire en continu la population microbienne dans les eaux des

canaux pratiquement pendant tout l'essai de contrôle.

Les essais permettent aussi de vérifier que le distributeur ORP fonctionne dans des conditions en taille réelle o des millions de kilogrammes de produits

se déplacent.

Tableau 19 - Essai sur site du système ORP Temps et Quantités de microbes tempéra- Quantité Quantités d'acide dans l'eau de ture du approchée de peroxyacétique (ppm) traitement (réductions Expé- traitement Essais de produits traités, logarithmiques rience (h, traite- kg/expérience l_____) 1 O C ( F)) ment (lb/expérience) Dosées Résiduelles CA1 Coliforme

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ C P A 1

1 55 h, Non 1,1 MM kg 0 0 04 04 32 C 3(2,4MM lbs) 34., 320C;(témoin)3 'de frites (témoin) ' (témoin)34 (901,F) de frites 2 2 h, 32 C POAA 0,7 MM kg 11, 5 12 ppm 4,5 4,4 (90 F) (1,6 MM lbs) ml/min _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _)de frites __ 3 24 h, POAA 0,7 MM kg ND 30 ppm 4,0 3,9 32 C (1,6 MM lbs) ml/min (90 F) de frites __ 4 12 h, POAA 0,7 MM kg 20,0 60 ppm 6,0 52 32 C (1,6 MM lbs) ml/min (90 F) d'épluchures 31 h, POAA 0,7 MM kg 10,0 4 ppm 0, 9 0,2 32 C (1,6 MM ml/min (900F) lbs) de frites 1) Moyenne de la durée de l'expérience avec 4 à 8 échantillonnages de microbes par jour 2) CPA = Compte de Plaques Aérobies 3) Expérience témoin sans additifs 4) Les comptes de plaques d'arrière-plan réels (témoin) sont CPS = 9,9 x 107 et coliforme = 1,5 x 108 NA = Non disponible Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans

pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé automatisé pour maîtriser la prolifération microbienne dans un courant aqueux utilisé pour transporter ou traiter des produits alimentaires et des produits conditionnés, caractérisé en ce qu'il consiste à traiter ledit courant aqueux avec une quantité antimicrobienne efficace d'acide percarboxylique, ladite quantité étant commandée par le maintien dudit courant aqueux sous un potentiel d'oxydoréduction (ORP) entre environ 280 et environ 460 mV par rapport à une électrode de référence en Ag/AgCl.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit acide percarboxylique dans ledit courant aqueux est maintenu à une concentration résiduelle d'au

moins environ 2 ppm.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit acide percarboxylique

comprend un acide percarboxylique en C2 à C12.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit acide carboxylique comprend de l'acide peracétique.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce qu'il utilise de plus du peroxyde d'hydrogène.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le peroxyde d'hydrogène est présent à une concentration initiale allant d'environ 5 ppm à 50 ppm et l'acide percarboxylique est présent à une concentration initiale allant d'environ 2 ppm à 100 ppm

dans le courant aqueux.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à introduire initialement un acide percarboxylique dans ledit courant aqueux jusqu'à obtention d'un potentiel d'oxydoréduction (ORP) d'au moins 280 mV par rapport à une électrode de référence en Ag/AgC1, et permettre l'addition continuelle d'acide percarboxylique dans le courant aqueux, l'addition étant commandée par un ensemble de commande ORP entre environ 280 et 460 mV par rapport à une électrode de référence

en Ag/AgC1.