Les limites de la désinfection à sec
en milieu à faible humidité. De nombreux
désinfectants secs introduisent encore de l'humidité dans
l'environnement, notamment dans les recoins difficiles d'accès où
des pathogènes peuvent persister. Source article de Yuqian Lou et
Abby Snyder paru dans FSM.
Les entreprises alimentaires ont de
plus en plus recours aux désinfectants « secs » pour
réduire les risques liés au nettoyage humide traditionnel.
Cependant, nombre de ces désinfectants introduisent encore de
l'humidité dans l'environnement, notamment dans les recoins
difficiles d'accès où des pathogènes peuvent persister. Sans une
application rigoureuse et des attentes réalistes, l'utilisation de
désinfectants secs peut créer un faux sentiment de sécurité tout
en introduisant de l'humidité dans les recoins mêmes qu'ils sont
censés traiter.
L'attrait des désinfectants secs
Les entreprise
alimentaires travaillant en milieu à faible humidité s'efforcent de
minimiser l'introduction d'eau dans les environnements de production.
Dans ces installations, même de faibles quantités d'humidité
peuvent accroître les risques pour la sécurité des aliments. L'eau
mobilise les pathogènes logés dans les recoins des équipements et
propage la contamination dans l'ensemble de l'établissement. L'eau
favorise la prolifération microbienne dans des zones où elle ne le
serait pas en milieu sec. De ce fait, de nombreuses entreprises ont
adopté une approche de « traiter
de l'eau comme du verre », reconnaissant la nécessité de
maîtriser rigoureusement l'humidité et d'intervenir rapidement en
cas de problème.
Le nettoyage humide traditionnel
engendre des arrêts de production coûteux pour le séchage avant
que la production puisse reprendre en toute sécurité. Dans de
nombreuses installations anciennes à faible taux d'humidité, les
contraintes de conception hygiéniques complexifient encore le
problème. Les structures creuses, les surfaces qui se chevauchent,
les joints endommagés et les interstices difficiles à nettoyer
retiennent l'humidité longtemps après que l'équipement semble sec.
Une fois que l'eau pénètre dans ces recoins, elle crée les
conditions propices à la prolifération d'agents pathogènes
environnementaux.
L'utilisation de désinfectants
« secs » s'est développée dans l'industrie
agroalimentaire. Les désinfectants à base d'alcool, les composés à
base d'ammonium quaternaire (QACs) sous forme cristalline ou de
lingettes, la chaleur et les systèmes antimicrobiens gazeux sont
utilisés pour la désinfection dans les environnements à faible
taux d'humidité afin d'éviter les lavages humides traditionnels.
Des exigences
réglementaires ont contribué à cette tendance. Le projet de guide
2025 de la FDA à destination de l'industrie alimentaire intitulé
« Établissement de programmes de désinfection pour les
aliments prêts à être consommé à faible teneur en humidité et
les mesures correctives suite à une contamination par un pathogène »
(Establishing
Sanitation Programs for Low-Moisture Ready-to-Eat Human Foods),
a introduit la notion de « pause sanitaire », définie
comme l'arrêt de la production pour nettoyer et désinfecter les
surfaces en contact avec les aliments avant la reprise des
opérations. Ce projet de guide précise qu'en l'absence de preuves
supplémentaires, l'application d'un désinfectant est nécessaire
pour établir une pause sanitaire.
Ce concept a des implications
importantes pour la séparation des lots et la portée des rappels.
Lors des investigations, la pause sanitaire peut servir à distinguer
les produits contaminés de ceux qui peuvent être commercialisés
sans risque. Si un établissement ne peut démontrer que la maîtrise
de la contamination a été efficacement rétablie, la quantité de
produits exposés au risque peut augmenter considérablement. Par
conséquent, de nombreuses entreprises se sentent obligées de
désinfecter les surfaces afin d'établir des pauses sanitaires
justifiées et de limiter les risques pour leur activité. Cependant,
lors d'enquêtes concrètes, l'application d'un désinfectant seul
peut s'avérer insuffisante pour garantir une interruption de la
désinfection.
Ceci soulève
d'importantes questions quant au rôle des désinfectants dans les
installations sèches. Il semblerait que la
réduction microbienne se produise principalement lors du nettoyage,
comme évoqué dans un précédent article
de Food Safety Magazine. En pratique, les désinfectants permettent
des réductions de la charge microbienne plus modestes que celles
généralement observées lors des études en laboratoire sur des
coupons (1
et 2).
Les crevaces et
les anfractuosités difficiles à nettoyer sont souvent cités en
exemple pour justifier l'utilisation de désinfectants. Or, ces mêmes
recoins sont difficiles à désinfecter, de sorte que la simple
application d'un désinfectant peut n'apporter qu'un bénéfice
marginal, voire nul, en cas de défauts de conception hygiénique et
de nettoyage insuffisant. De plus, les recoins difficiles à nettoyer
sont également les endroits les plus susceptibles de contenir des
résidus alimentaires après le nettoyage, ce qui réduit encore
l'efficacité de la désinfection dans ces zones.
Il convient également de prendre en
compte les risques potentiels liés à l'introduction de
contaminations lors de la désinfection. La désinfection humide
traditionnelle, méthode la plus couramment utilisée pour les pauses
sanitaires dans l'industrie agroalimentaire, consiste à introduire
une quantité importante d'humidité dans les environnements de
transformation des aliments. Il existe une gamme de désinfectants
secs différents sur le marché, et l'offre de produits ne cesse de
s'étoffer. Certains contiennent une quantité résiduelle d'eau,
mais sont formulés pour s'évaporer rapidement des surfaces
exposées. Cependant, il est possible que de l'humidité subsiste
dans des recoins difficiles à nettoyer, où la circulation de l'air
est insuffisante, ce qui réduit l'évaporation. Le problème est que
cette humidité résiduelle peut accroître le risque de
contamination par des pathogènes environnementaux.
Ce compromis doit être soigneusement
évalué. Quelle est l'efficacité du traitement désinfectant pour
limiter la présence de pathogènes environnementaux dans
l'environnement ?
Quels sont les points d'accès les
plus difficiles dans votre installation ? Quel est le niveau de
risque accru lié à l'introduction d'humidité lors de l'application
de désinfectant et à la rupture de l'intégrité de la ligne ?
L'industrie doit éviter que le désir de documenter une interruption
de la désinfection n'influence des décisions susceptibles
d'accroître involontairement les risques pour la sécurité
sanitaire des produits. Les programmes de désinfection doivent être
conçus pour réduire la probabilité de contamination, et non
simplement pour créer une trace écrite justificative après qu'une
contamination se soit produite. Dans la plupart des cas, ces
objectifs convergent. Cependant, lorsqu'ils sont contradictoires (par
exemple, lors de l'introduction d'humidité pour appliquer un
désinfectant dans un environnement à faible taux d'humidité), la
priorité est claire.
Les installations doivent choisir
leurs méthodes de désinfection en fonction de leur capacité à
minimiser le risque global pour la sécurité sanitaire des produits,
même si ces méthodes sont moins conformes aux attentes
traditionnelles concernant l'application de désinfectants.
Méthodes d'application des
désinfectants secs
Une large gamme de désinfectants est
actuellement utilisée dans les installations alimentaires à faible
taux d'humidité. Ces traitements varient à la fois par leur
composition chimique et par leur mode d'application physique sur les
surfaces.
Désinfectants à base d'alcool
Les désinfectants à base d'alcool
figurent parmi les interventions les plus courantes dans les
installations alimentaires à faible taux d'humidité, car ils
s'évaporent rapidement et sont généralement perçus comme des
alternatives moins risquées aux désinfectants aqueux traditionnels.
Cependant, ces produits ne sont pas totalement exempts d'humidité,
car de nombreuses formulations contiennent une quantité importante
d'eau. En effet, les formulations contenant environ 70 % d'alcool
permettent généralement une inactivation des pathogènes supérieure
à celle des formulations à 100 % d'alcool. L'une des raisons
souvent invoquées est que l'alcool pur s'évapore trop rapidement,
réduisant considérablement le temps de contact avec les surfaces et
limitant l'efficacité antimicrobienne. L'eau ralentit l'évaporation
et améliore la dénaturation des protéines, renforçant ainsi
l'inactivation microbienne. Ceci met en évidence le principal défi
auquel sont confrontées les installations à faible taux d'humidité
en matière d'assainissement. Cette même humidité qui améliore
l'efficacité des désinfectants augmente également le risque
d'introduction et de rétention d'eau dans les recoins difficiles à
nettoyer.
Composés à base d'ammonium
quaternaire (QACs)
Les désinfectants à base de composés
d'ammonium quaternaire (QACs) sont également largement utilisés
dans les environnements à faible taux d'humidité, notamment
lorsqu'une activité antimicrobienne résiduelle est souhaitée.
Certains établissements appliquent des cristaux de QACs secs sur les
sols ou d'autres surfaces non destinées au contact alimentaire.
Cependant, à l'état sec, les QACs ont une activité antimicrobienne
limitée, car leur action dépend de leur solubilisation. Certains
établissements considèrent l'application de QACs secs comme une
précaution supplémentaire, partant du principe qu'en cas
d'introduction accidentelle d'eau, les cristaux se dissoudront et
exerceront une activité antimicrobienne. Les cristaux de QACs secs
ne sont pas utilisés sur les surfaces en contact avec les aliments.
Les QACs sont appliqués sous forme de
solutions aqueuses sur les surfaces en contact avec les aliments, à
l'aide de lingettes, de pulvérisateurs ou par application localisée.
Une limite importante réside dans le fait que l'utilisation de QACs
nécessite un rinçage à l'eau potable lors de la fabrication de
produits bio, selon la formulation, les instructions d'étiquetage et
les exigences de certification biologique. Dans les environnements à
faible humidité, cette étape de rinçage peut accroître
considérablement les risques, limitant ainsi l'utilité des QACs.
Comme pour tous les désinfectants, l'application de QACs ne remplace
pas un nettoyage efficace. L'élimination physique des résidus et
des contaminants demeure la principale étape de réduction
microbienne dans les programmes de nettoyage. L'efficacité des QACs
sera limitée par la présence de résidus alimentaires secs sur les
surfaces, notamment lorsque les désinfectants sont appliqués
localement sans élimination préalable des souillures.
Traitement par la chaleur
La désinfection
par la chaleur représente potentiellement l'une des options de
désinfection à sec les plus efficaces, car elle permet de réduire
la charge microbienne sans ajout d'eau. Dans certains cas, la chaleur
peut même réduire l'humidité au sein du système en favorisant
l'évaporation et le séchage (dans le cas de la vapeur sèche, mais
pas dans celui de la vapeur humide). Par conséquent, certaines
approches émergentes de désinfection à sec proposent de combiner
une brume antimicrobienne à faible teneur en humidité avec un
traitement thermique ultérieur visant à éliminer l'humidité
résiduelle de la brume tout en renforçant l'inactivation
microbienne (1).
La chaleur peut provenir d'une source
de traitement externe ou être générée par l'équipement lui-même.
Par exemple, les sécheurs par pulvérisation sont généralement
placés en amont des opérations de mélange et de remplissage à
sec. Bien que la chambre du sécheur par pulvérisation subisse un
nettoyage en place (NEP), l'air chauffé du procédé est souvent
utilisé ensuite lors du séchage du système. Bien que cette
exposition à la chaleur contribue probablement au séchage et à une
certaine réduction de la charge microbienne, ces traitements de
séchage sont rarement validés formellement comme interventions de
désinfection. Il faut notamment tenir compte de la forte variabilité
de la température dans l'ensemble du système. La température de
l'air à proximité de la source de chaleur, en haut de la chambre,
peut être élevée, mais elle chute considérablement plus loin de
la source ou dans les interstices. Par conséquent, les surfaces des
équipements peuvent ne pas atteindre une température suffisante
pour le passage du fluide caloporteur.
Traitement gazeux
L'industrie a également étudié des
systèmes antimicrobiens gazeux, tels que le dioxyde de chlore
(ClO₂). Dans des conditions optimales, le ClO₂ peut constituer un
agent de désinfection efficace des surfaces. Ces traitements sont
intéressants dans les environnements à faible teneur en humidité,
car ils évitent totalement l'application directe de liquide.
Toutefois, leur efficacité dépend encore largement des flux d'air,
de l'accessibilité des surfaces, de l'humidité relative ambiante et
de l'absence de résidus faisant écran ou de zones de refuge
protégées. Il convient de noter que les données scientifiques
évaluant la performance des désinfectants gazeux sur des
équipements aux géométries complexes sont limitées, en
particulier dans des installations commerciales ou pilotes
représentatives d'établissements alimentaires réels fonctionnant
en milieu sec.
Compte tenu du coût de ces
traitements et des considérations relatives à la santé et à la
sécurité des salariés, les établissements doivent évaluer avec
soin si les avantages escomptés justifient leur utilisation.
Certains acteurs de l'industrie ont signalé que les traitements
gazeux peuvent ne pas pénétrer suffisamment dans les interstices
difficiles à nettoyer et les zones confinées. Cette limite pourrait
réduire considérablement leur utilité pratique, même s'il est
possible de traiter les zones ouvertes des équipements et d'obtenir
une certaine diffusion à travers les résidus de poudre présents
sur les surfaces. En somme, si les désinfectants gazeux peuvent
constituer un outil utile, ils ne sauraient compenser des lacunes de
conception hygiénique ni se substituer à un nettoyage à sec
efficace.
Méthodes d'application
La méthode utilisée pour appliquer
le traitement est tout aussi importante que la nature chimique de
l'agent antimicrobien lui-même. La quantité, la répartition et la
rétention de l'agent actif et de l'humidité résiduelle introduits
dans un environnement sec peuvent varier considérablement selon que
le produit est appliqué sous forme de lingette, de brouillard, de
mousse, de pulvérisation ou de gaz. Par exemple, la désinfection à
l'aide de tampons ou de lingettes pré-imprégnés permet une
application plus maîtrisée du liquide et limite la dispersion du
produit sur les zones adjacentes. Les systèmes de pulvérisation
fine (brouillard) et les pulvérisateurs à gâchette introduisent
généralement moins d'humidité que les pulvérisateurs
traditionnels à gros débit. Il convient toutefois de rester
vigilant quant à l'introduction d'humidité, même avec ces systèmes
plus maîtrisés, dans les fissures, les structures creuses, les
zones de chevauchement de surfaces et autres recoins et
anfractuosités où l'eau ne peut s'écouler. Bien que chacune des
approches illustrées aux points 1 à 4 de la figure 1 représente
une amélioration par rapport à la désinfection conventionnelle par
inondation ou pulvérisation à haut débit, il convient de noter que
même les désinfectants aqueux contrôlés peuvent introduire de
l'eau résiduelle dans des environnements à faible teneur en
humidité. En réponse, certains établissements font suivre
l'application du désinfectant d'une étape d'essuyage à sec visant
à éliminer le liquide résiduel des surfaces. Les systèmes gazeux
évitent l'application directe de liquide, mais se heurtent à leurs
propres limites liées au flux d'air, à la diffusion, à l'humidité
relative, aux zones d'ombre et à la pénétration dans les cavités
fermées. Leur performance doit être évaluée de manière critique,
notamment au regard de la réduction microbienne déjà obtenue grâce
à un processus de nettoyage à sec rigoureusement validé.
Figure 1. Spectre d'humidité des
méthodes de désinfection en milieu à faible teneur en eau (Crédit
: Cornell Dry Sanitation Research Advisory Council, généré via
ChatGPT 5.5)
Humidité résiduelle issue de
désinfectants à humidité contrôlée
De nombreux désinfectants utilisés
dans les environnements de fabrication alimentaire à faible teneur
en humidité sont classés, sur le plan opérationnel, comme des
interventions « à sec », bien qu'ils contiennent des
quantités importantes d'eau. Les désinfectants à base d'alcool
formulés avec de l'éthanol ou de l'isopropanol contiennent
généralement entre 10 et 40 % d'eau, car celle-ci améliore la
cinétique de dénaturation des protéines, l'efficacité
antimicrobienne et la stabilité de la formulation. Si la fraction
alcoolique s'évapore rapidement des surfaces exposées, la dynamique
d'évaporation au sein des interstices difficiles à nettoyer des
équipements est sensiblement différente. L'humidité introduite
lors des opérations de désinfection peut persister dans les
fissures, les rouleaux creux, les raccords filetés, les zones
mortes, les chevauchements de structures, les logements de
roulements, les soudures défectueuses et les joints endommagés, où
la circulation d'air restreinte et la rétention capillaire
ralentissent l'évaporation.
Les données estimant la rétention
d'humidité dans les interstices des équipements sont limitées,
mais des études connexes suggèrent que de l'eau résiduelle peut
rester piégée dans des cavités fermées pendant plus de deux jours
après l'introduction d'humidité. Dans certains établissements,
cette durée dépasse l'intervalle entre les phases de nettoyage et
de désinfection. Lorsque des résidus alimentaires pénètrent
ultérieurement dans ces interstices partiellement hydratés, il peut
se former un site de rétention collant ou incrusté, capable de
piéger des micro-organismes et de favoriser leur prolifération.
Dans ce cas, les surfaces des équipements peuvent sembler sèches à
l'œil nu alors que de l'humidité résiduelle reste piégée dans
des interstices inaccessibles, difficiles à nettoyer, à inspecter
ou à sécher efficacement.
Cela soulève deux questions
techniques importantes pour les responsables de l'hygiène dans les
environnements à faible teneur en humidité. Premièrement,
l'application répétée de désinfectants à humidité contrôlée
peut-elle hydrater progressivement, au fil du temps, les sites
propices à la rétention de micro-organismes ? Là encore, les
études expérimentales directes évaluant la rétention d'humidité
cumulative due à l'application répétée de désinfectants sont
limitées. Toutefois, le mécanisme est plausible et cohérent avec
les comportements connus de migration de l'humidité dans des
géométries fermées.
Dans les environnements secs, il
convient d'éviter l'introduction répétée de volumes de liquide
dans des zones de rétention non drainables où l'évaporation est
lente. Cette préoccupation est particulièrement pertinente pour les
installations dotées d'équipements anciens ou présentant des
défauts de conception hygiénique qui empêchent le drainage et un
séchage complet. L'application de principes de conception hygiénique
visant à éliminer les zones mortes, à améliorer le drainage, à
minimiser les rebords horizontaux et à réduire les volumes de
rétention de liquide est essentielle lorsque des désinfectants à
humidité contrôlée sont utilisés dans des environnements à
faible teneur en humidité.
Une seconde question se pose : la
présence de faibles quantités d'humidité résiduelle dans ces
zones peut-elle modifier la dynamique de survie des pathogènes ?
Salmonella
peut persister longtemps dans des environnements à faible activité
de l'eau tout en restant métaboliquement réactive à une
exposition passagère à l'humidité. De plus, les résidus
alimentaires présents dans ces interstices protègent Salmonella
contre l'action bactéricide des désinfectants appliqués sur ces
surfaces. Des enquêtes environnementales menées dans des
installations alimentaires à faible teneur en humidité ont établi
à maintes reprises un lien entre la contamination des produits et
des épisodes d'exposition à l'humidité. Par conséquent, la
rétention d'humidité dans des interstices inaccessibles,
impossibles à nettoyer, inspecter ou sécher efficacement, constitue
un risque persistant (Figure 2).
Figure 2. La rétention d'humidité
dans des interstices inaccessibles demeure un risque. (Crédit:
Cornell Dry Sanitation Research Advisory Council, generated via
ChatGPT 5.5)
Points
clés
La désinfection ne remplace pas un
nettoyage validé. Dans les environnements à faible teneur en
humidité, l'étape principale de réduction de la charge microbienne
reste un nettoyage efficace, favorisé par une conception hygiénique.
Si les désinfectants peuvent apporter un avantage marginal à la
réduction microbienne sur des surfaces déjà propres et
accessibles, ils ne peuvent pénétrer efficacement les résidus ou
les zones de refuge inaccessibles. Ces mêmes interstices posent
également problème pour les procédures de nettoyage physique à
sec. Une dépendance excessive aux désinfectants secs, sans une
attention suffisante portée à la gestion de l'humidité, au
drainage des équipements et au nettoyage, risque d'accroître le
danger plutôt que de le réduire. En fin de compte, l'efficacité de
tout programme de désinfection dans une installation à faible
teneur en humidité dépend moins de la nature chimique du
désinfectant que du processus global prenant en compte les
interstices difficiles à nettoyer.
Les bonnes pratiques incluent :
Éviter d'inonder les surfaces
Privilégier une application ciblée
plutôt qu'une pulvérisation généralisée
Améliorer la circulation de l'air et
le séchage
Vérifier le séchage avant la remise
en service, en particulier dans les zones difficiles à nettoyer
Prioriser les améliorations de la
conception hygiénique
Éliminer les zones de refuge où
l'humidité ne s'évacue pas.
