MLMCIkL DL S1AGL DL IIN D'|n|t|at|on ka||se au n|veau de |a Centra|e La|t|re s|te de casab|anca Universit Hassan II Ain Chock cole Suprieure de Technologie de Casablanca Dpartement Cnie des procds, casablanca ;ua||t m|crob|o|og|que et scur|t en |aborato|re de contr|e qua||t Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 2 MasLer sclences agroallmenLalres kLSLN1L Ak rodio ibn to/eb A LL AMkANI Lncadrant responsab|e de |a re|at|on avec |'entrepr|se A MInAMCU Lncadrant pdagog|que ISC UM Cu[da S IANA1 Cadre au n|veau de |a Centra|e |a|t|re de Sa| Anne Un|vers|ta|re 2010]2011 Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 3 MasLer sclences agroallmenLalres Introduction Desl`independanceduMaroc,uneattentiontouteparticuliereaeteaccordeeau developpementdusecteuragricolequi,deceIait,adonnelieual'apparitionetaudeveloppement d'unedynamiqueactiviteagro-industrielle.EneIIet,grceacetteorientationvolontariste,lesecteur agro-industrielmarocainoccupeuneplaceimportantedansletissuindustrieldupays.Ilseclassede tres loin au premier rang de l'ensemble des industries de transIormation, tant par la production que par la valeur ajoutee, les investissements et l'emploi. Ledynamisme dont aIait preuve le secteur agro-industriel aeteIavorise parl`existenced'un importantmarchelocaletd'unedemandeexterieure qui aete jusqu`aunedaterecenteconcentree sur lesEtatsmembredel'UnionEuropeenne(UE),enparticulierlaFrance.LeseIIortsconsentis,par ailleurs,parlesautoritespubliquesexpliquentceprogres.CeseIIortscesontillustresparl'important volume des investissements consentis annuellement a ce secteur, par la planiIication touchant certaines branchesd'activiteetparlaparticipationmassived'organismesetatiquesdanslapromotionde nombreux projets agro-alimentaires. Ce secteur joue un rle tres important au sein de l`economie nationale, en etant un support a la croissanceindustrielle.Ilconstitueparailleurs,undeboucheetuninstrumentdevalorisationetde regulationdesproductionsdusecteurprimaire.Ilconstitue,egalement,unelementdeterminantdela strategied`autosuIIisanceenmatierededenreesalimentaires,d`apportendevises,decreation d`emploi, ainsi que de developpement et de diIIusion des activites au niveau regional. TouteIois,sid`enormesprogresonteterealises,cesecteurrestetributairedel`etranger notammentpoursonapprovisionnementenmatierespremieresagricolesetalimentaires(cereales, huilesalimentaires,sucrebrut,...)etdeproduitstransIormestelsquelesproduitslaitiers(Iromage, beurre, poudre delait...), recours qui s'accentue davantageen periodedeIorte secheresse. Par ailleurs etendepitd'uneproductionassezvariee,lesindustriesseheurtentsouventadesirregularitesquant aux quantites livrees et a une insuffisance serapportant a la qualite. Concernantlacommercialisation,lesexportationsnationalesdeproduitsagro-industriels commencent a rencontrer un surcrot de concurrence sur les marches traditionnels de l`UE. Demme,cesecteurestsoumis,d`unemanierepermanente,adescontraintes,dontles principales se resument a : l`irregularitedesapprovisionnementsenmatierespremieresd`origineagricoledueaux variations climatiques ; l`obsolescence des equipements industriels; lesactivitesquibeneIicientdesubventionsetquitraitentdansunmarchemonopolistique, tendent a voir ses avantages disparatre avec le temps; 95 des entreprises du secteur sont des PME - PMI generalement acaractere Iamilial et ou la Iaiblesse des Ionds propres predomine. DuIait de l`etroitessedumarchelocal, les possibilitesqu`oIIre l`agriculturea ce secteursont loind`treexploiteesaleuroptimum.Signalonsqueseulement delaproductionmaraichereet Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 4 MasLer sclences agroallmenLalres delaproductionlaitierefaitlobfetduntraitementindustriel.Cettesituationest particulierement penalisante pour le secteur. MalgrelesdiIIicultescitees,nouspouvonsremarquerquelespotentialitesentermesde marche national, regional et international ne cessent de crotre, pour les raisons diverses: Poussee demographique. Habitudes de consommation changeant en Iaveur des produits transIormes. Proximite de l`Europe. Lacreationd`entreprisesPME / PMIestenvisageablegrcea ladiversitedes activitesetaux possibilites de creativite permises dans ce secteur. Le secteur de l'industrie laitiereoccupedeplusen plus uneplace appreciabledansl'industrie alimentaire, du Iait de l'importance de ses produits dans l'equilibre nutritionnel de la population.L`Etatamisenplaceplusieursplansstrategiquesd`aideauxinvestisseursdusecteurlaitier pourresoudrelesproblemesliesal`approvisionnementenmatierepremierequientravela transIormation laitiere dans le pays causant ainsi une incapacite a repondre a la demande du marche. L`evolution du secteur laitier est tout d`abord orientee par: L`augmentation de la consommation mensuelle de lait qui oscille entre 55 et 60 millions de litressoitplusde55litresparpersonne/an,0,18litreparjour,selondesstatistiques realisees en 2007 par le Centre Marocain de Production Propre (CMPP). Le niveau de la consommation de lait Irais de longue conservation, de derives laitiers,... qui exprime les preIerences evolutives du consommateur. LacroissancedelaquantitedelaitreceptionneeettransIormeeparl`industrielaitierea beneIiciedelamiseenplaceprogressived`uncircuitdecollectedelait,sousIormede CCL, qui est passe de 10 en 1970 au nombre de 892 en 1998. Uneindustriedynamiseeparlespossibilitesderevalorisation,quisontoIIertesparla diversiIication des produits et derives laitiers. UnestructureorganisationnellecomprenantalaIois des societes privees aunombrede 16 et des cooperatives laitieres au nombre de 26.rceal`interventiondel`Etat,laquantitedelaitproduiteettraiteeaaugmente,cequia permis une croissance Iinanciere jugee plus qu`appreciabledes principaux producteurs dont le groupe Centrale Laitiereestleader, avec60de part demarche pour le laitet 70 pour lesderivesenplus d`une augmentation de 14.9de son chiIIre d`aIIaire.!ourmonstagedeIind`etudes,j`aichoisiuneorientationverslesecteurlaitier,aIin d`approIondir mes connaissances dans ce domaine vue l`importance du lait et de ses derives dans notre alimentation d`une part,etpouretudierde prescettematiere premieredont la richesseesta l`origine de sa grande variete d`usage. Lapremierepartiedemonstages`estderouleeala CooperativeLaitiereduMarocOriental. Elleaconsisteenuneetudetechniquedel`itineraireindustrieldelaproductiondelaitde consommationpasteurisepresentesousdiIIerentsconteneursetdesderivesquisontlesyaourtsetle beurre traditionnel.J`ai realise la seconde partie de mon stage a la Centrale Laitiere site de Sale. Cette partieaeteconsacreeal`etudedeprojetsetalaresolutiondeproblemesentrantdanslecadredelaqualite et de la securite alimentaire. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | S MasLer sclences agroallmenLalres Centrale Laitiere Presentationdela Centrale Laitiere Sale Service production Service et laboratoire qualite Sections annexes de l`usine Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 6 MasLer sclences agroallmenLalres I. !rsentation du groupe Centrale laitire Creeeen1940,CentraleLaitiereestungroupedesocietesspecialisedansl`industriedes produitslaitiersetderives.FilialeduGroupeONAdepuis1981etenpartenariatavecleGroupe Danone, la societe dispose d`une gamme de produits diversiIiee qu`elle commercialise sous sa marque ainsiquecelledeDANONE,comprenant :laitpasteurise,laitsteriliseUHT,laitenpoudre,lait Iermente, yaourt, beurre, Iromage Irais et desserts lactes. !rincipaux actionnaires de la Centrale Laitire au 30 juin 2007: ONA : 57.16 GERVAIS-DANONE : 28.98 Divers actionnaires : 4.9 AXA assurances MAROC : 3.81 FMI : 2.65 MCMA-MAMDA : 1.05 CDG : 0.85 RMA WATANIA : 0,27 SNI : O.25 Caisse de retraite et de prevoyance BAM : 0.08 Avec 2200collaborateurs, 4 sites deproduction, 80 000 eleveurs regroupesen 750centresde collecte repartis en 6 zones et ses 50 000 pointsde ventes desservis quotidiennement par 450 camions de distribution, la Centrale Laitiere est le premier producteur national du lait conditionne et de produits laitiers Irais. Le succes de la Centrale Laitiere et sa preponderance s`appuie sur un savoir-Iaire reconnu, une innovation continue en matiere de produits laitiers, une connaissancedes attentes desconsommateurs, lacompetencedesesressourceshumainesetlamodernisationcontinuedesonoutildeproductionainsi qu`une contribution avec le centre de recherche et developpement de Danone qui lui a permis une expertise dans le domaine de la nutrition.Lademarchequalites`estconcretiseeen2005,notammentatraverslareconductiondela certiIication ISO 9001 version 2000 pour les usines de Meknes et Sale. DansundoubleobjectiId`ameliorationdelacollectelaitiereetdesecurisationdeses approvisionnements, Centrale Laitiere s`engage activement dans l`encadrementde son amont laitiera travers l`ameliorationducircuitdecollecte(supplychain),dudeveloppementde la traitemecanique, delaIormationdeseleveursalaconduitedetroupeauxetdelavulgarisationdelatechniquede l`inseminationartiIicielle,ellemaintientunerelationetroiteetcontinueavecleseleveursenleur apportant un soutient important et une Iormation permanente. . Centrale Laitire site de Sal Danslecadrede lamisea niveaude sonoutil industrielet aIindedecongestionner l'unitede Iabricationde Casablanca, la Centrale Laitiere acreel'usinede Sale. Elle l'a doteed'equipements a la pointedelatechnologieaIindegarantirlaIabricationdesproduitslaitiersconIormesauxnormesde qualiteetcedansunenvironnementsainetsecurise.L`usinedeSaleestdevenuelesitemodeldu groupe CentraleLaitiere ,etcelaparlaperIormanceetl`ameliorationcontinuedesesproduitset Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 7 MasLer sclences agroallmenLalres systeme de Iabrication et de production. SitueeaKm1;RoutedeKenitra;Sale,elleavulejouren1982.En1985,l'usinedeSalea assurelelancementdelagamme"IromageIrais".En1991,lesgammesPassionetVelouteontete lancees.En1992l`usineaeterestructuree,laproductiondeIromageIraisaetetransIereeaMeknes, l`usinearecuperetoutlevolumeduyaourttraditionnelettouteslesinstallationsdeprocessontete automatisees. En 1993, le produitDan'up a ete lance. En 1996, l`unite a recupere la production des produits IraisIabriquesal`usinedeCasablanca.Elleetaainsivudoublersacapacitedeproductionquiest passeede50 000la100 000l.En1999,l'usinedeSaleaIabrique68000tdeyaourtsIermeset brasses. En2000,lagammedesyaourtsbrassesaromatises,ounaturesucres MAMZOUJ aete lancee.En2001,uneextensiondel'usineaeterealiseeparlaconstructiond'unenouvellechambre Iroide.Actuellement,soncapitalhumainestde256,dont13cadres,220ouvriersetemployeset23 techniciens et agents de matrise, organises suivant un organigramme generale. 1ig. AIin de Iaire Iace aux exigences du marche, l`usine a investi a deux niveaux: O L`ameliorationdelaperIormancedesinstallationsdeproductionparl`amenagement de nouvelle machine de conditionnement. O L`installation et l`amelioration d`outils qualite. L`usine produit: Desyaourts etuves qui constituent 30 de la production, nouscitons a titre d`exemple : Yawmy et ACTIVIA. Des yaourts brasses qui representent 35du volume total des produits dont Maxi creme,MouIid, Fruix et Bio Activia cereale. Des drinx (yaourts a boire) qui constituent egalement 35des produits, les plus connus sont Raibi Jamila et Dan`up. Le site de Sale veille a repondre a lademande du marche tout en ameliorant le rapport qualite prixdesesproduits,ainsiqueleurvaleurnutritionnelleencollaborationavecleurpartenaire DANONE.Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 8 MasLer sclences agroallmenLalres I. Service production L`usinedeSaleconstitueunpleIarddeproductionetdedistributiondeyaourtsauMaroc. Elleexpediequotidiennementunequantitevoisinedes2.5millionsdepotsaux15agences commerciales du groupe et ce a l`echelle nationale. Pour repondre a cette importante demande, l`usine aaugmentelaquantitetraiteequotidiennement,denouvelleslignesdeconditionnementontete installeesquisontactuellementaunombrede11etdontlacapacitedetraitements`elevea 3.5millions de pots par jours. Le service production est constitue de trois sections:O Section poudrage. O Section traitement de recettes.O Sectionconditionnement. . Section poudrage La salle de poudrage assume la realisation de 3 tches principales: O La reception de la matiere premiere: lait ecreme, creme et beurre. O La preparation du Mix(lait ecreme poudre de lait) et la Ionte du beurre. O L`injection des Ierments lactiques. Les operations de reception et de poudrage sont totalement assistees par ordinateur, depuis la salle de poudrage et ce grce a l`automatisation du processus qui a ete adoptee par l`usine depuis voila 8 ans. 1ig. 2 . Equipements Pourrealisertoutescestches,lasalledereceptionetpoudrageestequipeedemateriels industriels necessaires, on y trouve: O Sept tanks pour la reception du lait et le stockage du mixe, dediIIerentes capacites, variant de 50 000la100 000l.Ellessontmuniesd`agitateursautomatiquesainsiquedesondes indiquant la temperature et le niveau du lait. O Un tank pour le stockage de la creme, dont la capacite est de 30000L. O UnIondoiretunecuvedestockagepourlebeurre,lacuveestentoureed`unserpentinou circule de l`eau chaude pour la Ionte du beurre. O Despoudreuses,sesontdestremiesequipeesd`unIiltreempchantlepassagedescorps etrangers lors du poudrage. O Des htes pour l`aspiration des poussieres issues des ingredients lors du vidage des sacs. O Des echangeurs a plaque pour reIroidir le lait a sa reception. O Une station NEP (nettoyage en place). O Un laboratoire pour le contrle de la matiere premiere laitiere. 2. Section de traitement de recettes Cette section s`occupe de la realisation de trois tches:Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 9 MasLer sclences agroallmenLalres OLa pasteurisation. 1ig.3 OL`homogeneisation. OLa preparation des diIIerentes recettes de yaourts. 1ig.4&5 3. Section de conditionnement C`est l`etape ultime de la Iabrication, elle s`eIIectue a l`aide de machines assurant a la Iois: O Le thermoIormage des pots a partir des Iilms plastiques. O Le dosage du produit Iini dans des pots sous protection bacteriologique que conIere la hotte. O La Iermeture hermetique des pots par thermos-scellage. O L`impressionetlemarquagedelaDLCainsiquelecisaillagepourl`obtentiondes barquettes.Les machines de conditionnement sont les suivantes: O Pour les Yaourts etuves: TP1, ERCA 1. 1ig.6 O Pour les Yaourts brasses: ERCA 2, ERCA 3, CMA1, CMA2. 1ig.6 O Raibi: TK et ARCIL. 1ig.6 O Dan`up: REMY et REMY. 1ig.7 Les produits ayantsubi lemme traitement thermiqueetunehomogeneisation, l`operation de conditionnementsera diIIerente selon le produit.4. Salle ACCOSCettesalleestunoutilimportantpourlagestiondel`usineetl`optimisationdetoutesses activites.ElletirelargementproIitdel`automatisationpresquetotaledel`usine(remplacementdes vannes manuelles par des vannes electroniques entre autres).Apartirdesonpostedecontrle,l`operateurdelasalleACCOSpeutcommanderparun simpleclicl`ouverturedesvannes,l`arrtdespompes,l`ouverturedespurgesd`echantillonnage,le lancement d`une operation de nettoyage et desinIection ou le demarrage d`un conditionnement, etc. Le travail de la salleACCOSest constamment appuye par toute une equipe d`instrumentistes etd`automaticiensquiassurentl`entretiendesequipementsetnotammentlereseauderegulation automatique. La salle a pour rle de :OFaciliter le travail au sein de l`usine et augmenter la cadence de production. OFaciliter la detection de toute panne ou anomalie. ODisposerdedonneessurlederoulementquotidiendesactivitesauseindel`usine ;cequi permet de Iaire un suivi de toute la production et de determiner le rendement de chaque point du process ainsi que ses disIonctionnements.II. Sections annexes . Sections de nettoyage en placeSoph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 10 MasLer sclences agroallmenLalres Lenettoyageen place NEP est devenudesormais unepartie indispensablepour touteusine se proposantd`treenphaseaveccequiseIaitmondialemententermesd`hygieneetdequalite, notamment pour les industries agroalimentaires. L`usine dispose de trois unites de nettoyage en place:E! cru Comme son nom l`indique, cette unite est reservee exclusivement au nettoyage et desinIection des equipements par lesquels transite le lait cru. E!& E! 2 : Elles sont utilisees pour le nettoyage et la desinIection des installations contenant ou traitant le lait pasteurise. E! 2: Elle sert egalement a l`entretien des equipements accueillant le lait pasteurise. . Droulement du cycle nettoyage/dsin1ection Une operation de nettoyagedesinIection standard se deroule de la Iaon suivante:O #inage: a l`eau propre a temperature ambiante. O aindesoude:ontravailleavecdessolutionsdesoudeaunetemperatureallantde 72Ca86Cetadesconcentrationsentre70mSet72mS.(Pourlasoude72mS equivalent a 2N, les concentrations sont exprimees en unites de conductance parce que la lecture se Iait grce a des sondes conductimetriques). O #inage du bain de soude: a temperature ambiante. O ain d`acide: on utilise des solutions d`acide a une temperature allant de 62C a 64C etadesconcentrationscomprisesentre50mSet54mS.(pourl`acide50mS equivalent a 1N).O #inage du bain d`acide: a temperature ambiante.O Sanitation: rinage Iinal a l`eau chaude a 95C contenant 1mS d`acide. Chacun de ces bains s`eIIectue en circuit Ierme entre la NEP de tutelle et l`appareil a nettoyer et desinIecter, pendant un certain temps. 2. !roduction de vapeur LeserviceChaudronnerieestcharged'approvisionnertoutel'uniteenvapeurd'eauaune temperature d'environ 175C. L'usine de Sale dispose de 3 chaudieres de Marque EGFI et BANCOCK etdecapaciteeneaude6tonnespourEGFIet4tonnespourlereste.LaCentraleLaitieremeten marche une seule chaudiere a la Iois pour la production (amortissage). L'eaudureseaupasseenpremierlieudansl'adoucisseuraIind'eliminersachargeencalcaire qui presente d'enormes problemes dans la tuyauterie (dept calcaire). L'adoucisseur est constitue d'une couchedegravieretd'uneresineechangeused'ionspermettantd'eliminerlecalcaire.Apres l'adoucissement,l'eaueststockeedansunebchepouruneutilisationulterieure.Aumomentvoulu, l'eaupassedanslachaudiereenluiajoutantunagentdeIloculation :lepolyphosphate.Lerledu poly phosphate est de Iloculer les impuretes dans l'eau (salete, argile, rouille.), dans la chaudiere une vanneen bas permetde purgercesimpuretes. L'approvisionnementeneau par lachaudiereest regule automatiquement grce a des sondes indiquant le niveau d'eau et en Ionction duquel donne l'ordrea la pompe de continuer ou d'arrter son Ionctionnement. LeFueleststockedansunecuvede50tonnesmaintenua70C2Cparuneresistance electrique,ilpasseparunIiltrepuisunepompedetransIert(3bars)destineeal'acheminerversune Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 11 MasLer sclences agroallmenLalres nourriceousatemperatureseIixea60CenattendantsonpassageparunrechauIIeurquivalui aIIecter une temperature de 130C avant de le reIouler vers le brleur par une pompe " high pression". LeIuelbrlepardupropaneetuneetincellesousIormed'electrode,l'energieIournieevaporel'eau danslachaudierequis'evacueaunepressionde8.5barsetunetemperaturede175C.Lachaudiere est equipee de deux soupapes de securite pouvant supporter des pressions de 12 bars. 3. !roduction d`air comprim LaCentraleLaitierepossede4compresseursdont3sontIonctionnelsetunnonIonctionnel agissant en cas de probleme (secours), ces compresseurs sont de marque Atlas Carpo. L'airambiantaspirepasseatraversunIiltrepourchasserlapoussiere,ensuitel'airest compressepar descompresseurs a vis quiaugmentent sa temperatureet developpentdes pressionsde 7bars.L'airestensuitereIroiditpardel'eauIroideparunechangeur,cettepratiqueentraneune deshumidiIicationsolliciteedel'air.L'aircomprimeet"seche"eststockedansuncollecteurpourdes utilisations ulterieures. 4. !roduction de 1roid LeIroidestl'undesservicescleIdel'uniteindustrielledontlebonderoulementdetravail necessite son eIIicacite. LaproductionseIaitparuncircuitIermed'ammoniacquisertdeIluideIrigoriIique,la production suit le Iameux cycle thermodynamique detendeur compresseurcondenseur. Danslabched'ammoniac,onconstatelapresenced`unephaseliquideetuneautregazeuse (liquidesature).LaphasegazeuseestsoutireeaIind'trecompresseepardescompresseursapistons pouvantdevelopperdespressionsde17bars,l'unitedisposede4compresseursetages.Apresl'etape decompression, le liquide sature passe parun condenseur, le condenseur est constitue de turbines qui aspirentl'airetleprojettentsurlaconduited'ammoniacaIindelereIroidir;cettemesureestsouvent combineeaunepulverisationdel'eauadouciesurlesconduites.Laderniereetapeestladetente permettant la chute de pression du liquide ammoniacal reIoule vers sa bche, la detente peut s'eIIectuer moyennant une vanne. Pour la phase liquide, l'ammoniacIait un cycle de telle sorte a reIroidir l'eau glycolee ou l'air, puis retourne a la bche sous la Iorme gazeuse pour reboucler le cycle. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 12 MasLer sclences agroallmenLalres III. Service qualit Le service qualite est le service sine qua none de l`unite de Sale et grce auquel cette derniere estactuellementconsidereecommelesitedereIerenceauMarocetenAIriquedansledomainedes produits laitiers Irais. Pour maintenir ce niveau d'excellence, le site s'appuie sur une politique de qualite basee sur les principes suivants: OLe management de la qualite au quotidien et la matrise de sa regularite. OL'assurance de la securite alimentaire a travers des outils approuves (AIB, HACCP...). OUn Ionctionnement transversal et decloisonne en processus oriente vers les clients. OUnedemarchedeprogrescontinueaveclarechercheconstantedel'eIIicience,dela competitivite et de l'innovation. OLedeveloppementhumain par laIormation, lamotivation, la responsabilisation, l'exemplarite et le souci du travail bien Iait du premier coup. VuquelesouciprimairedecesproIessionnelsdel'industrielaitiereestdenoussatisIaire; nous consommateurs; les responsables de la securite alimentaire ont travaille rudement aIin d`installer leprotocoledetravailciteparlanormeISO9001v2000toutensebasantsurlesdirectives DANONE. Elleveille a appliquer les bonnes pratiques d`hygiene, les bonnes pratiques de Iabrication, les 12principesdusystemeHACCP,l`adoptiond`unepolitiquedebio-vigilanceainsiquelamiseen placed`unplandesurveillancetoutenmatrisantlatraabiliteenamontetenaval,cequiaIacilite l`etablissementd`unsystemedemanagementdelasecuritedesproduitsalimentairessolidedansle cadre de la norme ISO. AIin de valider et d`ameliorer les pratiques mises en place, l`unitea recours a: ODes audits internes. ODes audits externes. ODes audits AIB. ODes audits DANONE. Lecourduservicequaliteestlelaboratoirequalitedontlamissionestd`assurerunsuivi permanent du produit aIin de garantir une qualite microbiologique, nutritionnelle et organoleptique. . Service laboratoire Leservicelaboratoiredecontrleetgestiondelaqualiteestd`uneimportancecapitaledans l`usineduIaitqu'ilassurelesuividelaqualiteduproduitatraverstoutelachanedeIabrication depuislareceptiondelamatierepremierejusqu`al`expeditionduproduitIini.Doted`une instrumentationdepointe,lelaboratoireabritedeuxsallesd`autocontrle ;unedansleservice reception/poudrage et l`autre dans l`atelier de production.Ainsienvuedes`assurerlaqualiteetlaconIormiteduproduit,ceserviceeIIectueune panoplie de contrles et d`analyses: Desanalysesmicrobiologiques:pourlarecherchedesmicroorganismesetdesenzymespouvant degrader la qualite des produits. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 13 MasLer sclences agroallmenLalres Des analyses physico-chimiques: comme le contrle de l`acidite des produits et leur composition. Des analyses organoleptiques: qui consiste a deguster et coter les produits des jours J0 a la DLC. Desanalysesdelamatirepremire:quisontlecontrledelaconIormitedesemballagesetdes ingredients a la reception. Desanalysesd'ultra-propre:quiconsisteenuncontrledel`airsteriledestanks,descuves,de l`environnement des enceintes de dosage ainsi que dans les ateliers de conditionnement. La mtrologie: qui est le suivi des appareils de mesure (etalonnage). 2.Mthodes d`analyse de routine 2. Analyses physico-chimiques Lesanalysesphysico-chimiquespermettentderenseignersurlacompositionencertains elementsreglementes etayantunimpactdirectesurlaqualiteorganoleptiqueduproduitIinidontla textureet l`onctuosite, a titre d`exemple d`analyses nous citons: l`acidite, le taux de matiere grasse, la densite, le taux de proteine. Le laboratoire utilise des methodes d`analyses rapides tout en s`assurant regulierement de leur Iiabilite par des methodes oIIicielles. 2..Test d`alcool et test de stabilit thermique test d`bullition Le but dece test est deveriIier la stabilitechimique du lait en presence d`alcool. Ce test se Iait parajoutd`alcoolethylique68puis74,ilneIautpasqu`ilyaitIloculationdulaitpourqu`ilsoit conIorme aux normes. Dans le cas ou ilyagranulation du lait, l`operateur procede au test d`ebullition qui consiste a porter en ebullition une quantite de lait pendant 15 minutes. Si le lait caille, il est juge de mauvaise qualite. 2..2 Acidit Le lait peut avoir uncomportement ala Iois acide et basique,en raisondes proteinesdontles acidesaminespossedentdesgroupementsacidesCOOHetdesgroupementsbasiquesNH2surleurs chaneslaterales.LesphosphatessousleursdiIIerentesIormesH2PO4-,HPO4-2etPO4-3 jouent egalementunrledanscecomportement.Cemelanged`acidesIaibles,debasesIaiblesetdesels contribue a l`eIIet tampon. Par deIinition, l`eIIet tampon est la capacite d`une solution de garder un pH constant malgre l`addition de composes acides ou basiques. A la sortiedu pis de lavache, le laitIrais necontient qu`environ 0.002d`acide lactique.En sedeveloppant,lesbacterieslactiquesvontIormerdel`acidelactiqueparIermentationdulactose. Cettenouvelleaciditesenomme aciditedeveloppee.C`estcetteaciditequiconduitaladenaturation des proteines. 2..2.. Acidit titrable L`analyse de l`acidite titrablemesure tous les ions H disponibles dans le milieu, qu`ils soient dissocies,c`est-a-direionisesounon.Ainsiondeplacelesequilibreschimiquespourneutralisertous les ions H des acides Iaibles. L`acidite titrable est une mesure de : Acidit titrable acidit naturelle+acidit dvelopp Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 14 MasLer sclences agroallmenLalres L`aciditetitrableestexprimeeenpourcentaged`acidelactiquevuquec`estl`acideproduit majoritairementparlesmicroorganismespresents.CeparametrepermetdedeterminerlaIracheur d`un lait et de Iixer le seuil auquel doit s`arrter la Iermentation d`un derive. LamesureseIaitenlaboratoireparunetitrationdel`acidelactiqueavecunesolution normaliseedesoudeN/9,larevelationduvirageseIaitgrceal`ajoutd`unindicateurcolore,la phenolphataleine. Expressiondesrsultats:levolumedesoudeverseestequivalentau1/10delaquantited'acide lactique presente qui equivaut a son tour a un degre Dornic. 2..2.2 pH-mtrie Le pH du lait Irais se situeentre 6.6 et 6.8. Contrairement a l`acidite titrable, le pH ne mesure paslaconcentrationdescomposesacidesmaispluttlaconcentrationdesionsHensolution.Les valeursdepHrepresententl`etatdeIracheurdulait,plusparticulierementencequiconcernesa stabilite, du Iait que c`est le pH qui inIluence la solubilite des proteines, c'est-a-dire l`atteinte du point isoelectrique. 2..3 Taux butyreux La methode acido-butyrometrique de Gerber, universellement connue et chaque jour appliquee dans des milliers de laiterie, est une methode industrielle rapide dont la Iidelite et l'exactitude peuvent tre amenees a un niveau tres voisin de celles des methodes ponderales - voiremme identique - sous lareservedes'entourerdecertainesprecautionsdanslamesuredelaprised'essai,danslalecturedu resultat et de disposer de butyrometres correctement gradues. !rincipe de dosage par la mthode E#E# DansunbutyrometreGerber,ondissoutlesprotidesdulait,pardel'acidesulIurique concentre. On rassemble la matiere grasse non attaquee par l'acide, dans de l'alcool isoamylique, grce a la centriIugation, celle-ci se separe en une couche claire et transparente.EnIin, on lit la richesse en matiere grasse du lait sur la tige graduee du butyrometre de Gerber porte a temperature de 65C au bain-marie. La teneur en matiere grasse du lait est exprimee en gramme par litre, sachant que nous avons utilise un echantillon de 100ml, l valeur lue sera multipliee par 10. 2..4 Taux protique La teneurmoyenne en proteines du laitnormal est d`environ 33g/L,ce qui represente 95 de l`azotetotaldulait.Lesautres5sontassociesal`azotenonproteique(uree,creatinine,acides amines, petits peptides, ammoniac, etc.). Environ 80 des proteines du lait sont associesaux caseines quiprecipitentapH4.6,etIormentlecailleetlamatriceIromagere,et20sontassocieesaux proteines du lactoserum qui sont solubles a toutes les valeurs de pH si elles ne sont pas denaturees. Les deuxprincipalesmethodesdirectesutiliseespourl`analysedesproteinesdulaitsont:leKJELDAHL etleprincipedecombustiondeDUMAS.Cesmethodesmesurentl`azotetotaldesproduitslaitiers. Toutes lesmethodes basees sur ladeterminationde l`azotetotalnecessitentunIacteurdeconversion. ChaqueproteinepossedesonpropreIacteur,dontlavaleurdependdesacompositionenacides amines. UnIacteurmoyende6.38estutilisepourlesproduitslaitiers,cequipermet,apartirdela quantite d`azotedosee,dedeterminerla teneuren proteines. LamethodeoIIicielle pourdeterminerla Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 1S MasLer sclences agroallmenLalres quantitedeproteinesdanslesproduitslaitiersestlamethodeKJELDAHL(AOAC,920.105, Iederationinternationaledelaiterie(FIL)20B :1993).Cettemethodemesurel`azotetotalmais environ 5 de l`azotetotal contenudans le lait se trouve sous Iormenon proteique. Ilest possible de determinertroisIractionsproteiquesdiIIerentesdansl`analyseauKJELDAHLal`aidede methodologie speciIique de precipitation des proteines laitieres soit: OL`azote total (NT): tout l`azote contenu dans le lait. OL`azotenoncaseique (NCN): lecontenuen azote solubleet l`azotenon proteiqueobtenu par precipitation acide a pH 4.6. OL`azotenonproteique(NPN):lecontenuenazotenonproteiqueobtenuparprecipitationa l`aide de ttrichloroacetique12. OLes proteines vraies NT- NPN. OLes caseines: NT- NCN. A l`aidedecesmethodesdeprecipitation, onpeut determiner les proteinesvraiescontenuesdans le lait. !rincipe de la mthode K1ELDAHL Ledosages`eIIectueentroisetapes soitlamineralisation(digestion),ladistillationetle titrage. Lamineralisationou digestionde l`echantillon vise aconvertir la totalitede l`azote organique enionsammonium(NH4).Lesmoleculesorganiquesmisesenpresenced`unbonrapportd`acide sulIuriqueconcentre(H2SO4)/sulIatedepotassium(K2SO4),catalysespardusulIitedecuivre,sont decomposeespar oxydation pourdonner principalement du CO2 et de l`eau. L`azoteorganique, quant alui,estconvertiensulIated`ammonium,enammoniac(NH3).L`ammoniacestdistilledansun excedent d`acide borique et determine par titrage avec une solution d`acide chlorhydrique (HCL).Analyse:LamethodepermetdedoserlesdiIIerentesIractionslipidiquesdulait:NT,NPN, NCN et les proteines vraies. Pour l`azote total NT, l`echantillon du lait est digere sans preparation. La quantite d`azote dose est l`azote organique total qui correspond aux proteines et a l`azote non proteique. Onobtientl`azotenonproteiqueparprecipitationdesproteinesetdesproteosespeptonesa l`acide trichloroacetique (TCA) 12. La Iraction soluble restante contient l`azote non proteique, qu`on evalue par la methode KJELDAHL. On determine le dosage de proteines vraies par la diIIerence entre l`azote total et l`azote non proteique. Pourl`azotenoncaseique(NCN),lescaseinessontselectivementprecipiteesaleurpH isoelectriquede4.6al`aided`acideacetiqueetd`acetatedesodium.OnleselimineparIiltration. Ensuite,ondoselesurnageantcontenantl`azotesolubleetl`azotenonproteiqueselonlamethode KJELDAHL. La quantite de caseines est determinee par la diIIerence entre l`azote total et l`azote non caseique. Pource quiestdes proteinesvraies, onIait precipiterles proteinesdu lait avecdu TCA12 commepourleNPN.LeprecipiterecoltesurleIiltreestdirectementanalyseaIindeconnatrele contenu en azote. Cette procedure en une etape est rapide et plus economique.Calcul de la teneur en azote : On calcule la teneur en azote, exprimee en pourcentage par unite de masse, de la Iaon suivante : 4`'s - 'b`orm.`00/m Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 16 MasLer sclences agroallmenLalres Ou : OVs : volume de HCL necessaire pour titrer la solution de l`echantillon (mL). OVb :volumedeHCLnecessairepourtitrerleblanc(permetd`eliminerlesinterIerences possibles occasionnees par les diIIerents reactiIs). ONorm. : normalite de la solution de HCL exprimee en mol/1000mL. Om : masse en grammes de l`echantillon. O14 : masse moleculaire de l`azote (g d`azote/mol). UnIacteurdeconversionmoyende6.38,multiplieparlepourcentaged`azote,permet d`obtenir le resultat en pourcentage de proteines. idlit de la mthode : Pour ce qui est de la repetabilite, la diIIerence absolue entre resultats obtenus dedeuxanalysesdummeechantillondelait,eIIectueessimultanementoudansuntempsrapproche par le mmeanalyste et dans les mmes conditions, ne doit pas exceder 0.02 d`azote par 100 g de lait. Pourcequiestdelareproductibilite,ladiIIerenceabsolueentredeuxresultatsdiIIerentset independants,obtenuspardeuxanalystestravaillantdansdeslaboratoires,diIIerentsparlemme echantillon de lait, ne doit pas exceder 0.03 g d`azote par 100g de lait. 2..5Dtermination de l`extrait sec Cetteanalysepermetdemesurerlateneurmoyenneeneaud`unalimentetdoncdededuire indirectementsaqualite ;ElleseIaitparetuvageduproduitpendant15heuresa110CouauIoura micro-ondes d`une puissance 436w pendant 4min, dont le principe de base est l`evaporation de la quasi-totalite de l`eau contenue dans l`aliment. Le resultat est representeen pourcentage du poids initial qui est mesure par diIIerence de poids avant et apres etuvage. 2..6 Dtermination de l`extrait sec dgraiss L`extraitsecdegraisse,commesonnoml`indique,estlaIractionsechedebarrasseedela graisse, ce n`est autre que la soustraction du poids de la matiere grasse du poids de l`extrait sec total du mme echantillon. ESD ES-M/d/000-M/d Avecd: la densite ES: l`extrait sec MG : la matiere grasse 2..7 Indice de crmage L`operateurIaitsubiraumixesortantdel`homogeneisateurunecentriIugationpendant15 min. S`il n y pas de separation de phase l`homogeneisation est dite parIaite. Sinon l`operateur declare la non-conIormite du traitement aIin de reIaire l`homogeneisation du mixe.2..8 Observation de l`activit des 1erments Deserreurspeuventprovenirlorsdelapreparationdesrecettes,l`operateurpeutsoitavoir oublied`ajouterleIerment,soitl`avoirinjecteaunetemperatureinadequatequisoitmortelleou Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 17 MasLer sclences agroallmenLalres inhibitricepourlesIermentscequiprovoqueleurdestruction.AinsileMixlaitneIermenterapas causant des pertes de production. Poureviterceprobleme,l`evolutiondelaIermentationestsuivieparobservation microscopique depuis l`ajout du Ierment jusqu`a arrt de la Iermentation. 2.2 Analyses organoleptiques Le poste d`analyseorganoleptiqueveille a oIIrir des produits de haute qualiteorganoleptique. Ce poste assure la determination de la viscosite, du pH, de la teneur en matiere grasse, de l`extrait sec degraisseapresdeuxjoursdelaDLCetladeterminationdel`aspect,delaviscosite,dugot,de l`odeurajP.Enplusducontrlepermanentdesesparametres,l`operateurdupostesuitle vieillissement de l`amidon au sein de chaque produit. 2.2. Contrle du got, de l`odeur et de l`aspect LecontrledesesparametresestuncontrlesensorieletgustatiIquiconsisteasentirsile parIum du produit s`aIIirme apresouverture de l`opercule et de la degustation, si la texture est lisseet sansgranulenigrumeauxetsi l`aspectestbrillantvoirvitreux avecungotrevelateurdu parIumdu produit lors de la premiere seconde de contact avec les sens.2.2.2 Mesure du pH, dtermination de l`ESD et du Taux utyreux Lamesureetladeterminationdesesparametressuitlemmeprotocoleutilisedansleposte physico-chimique. 2.2.3 Mesure de la viscosit Elleestrealiseepar unviscosimetrede BROOKFIELD, quiestequipe d`un petitmoteur qui Iait tournerun arbre portant a sonextremite undisqueenIormedecercleoudecroisillon(suivant le produit acontrler) immergedans l`echantillon. La resistance du produit aumouvement rotatoiredu disque determine sa viscosite qui sera lue directement sur l`ecran en centpoise.2.3 Analyses microbiologiques Tous les produits entrant ou sortant de l`usine passe par des analyses microbiologiques resumes dans le tableau 1. 3. Mthodes rapides L`augmentation de la production et les exigences du marche a Iournir des produitsconIormes danslesdelaisapousserlesproIessionnelsdusecteurlaitieraadopterdenouvellesmethodes d`analyse rapides par l`utilisation d`appareils Ionctionnels tres sophistiques. 3. !oste d`analyses physico-chimiques: le Milkoscan AIindedeterminerlateneurenproteine,letauxbutyreuxetl`extraitsecdegraisse,l`unite s`estmuniededeuxMILKOSCAN1ig.8,qui,paranalyseparspectroscopieinIrarougedonneles valeurs de ses constituants en peu d`une minute. Les avantages que presente le MILKOSCAN: Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 18 MasLer sclences agroallmenLalres O Analysesimple,rapideetprecisedesproteines,matieregrasse,lactose,extraitsectotalet degraisse,danslelaitetlescremesetdupointdecongelationdanslelaitcru-toutcelaa partir d'un echantillon et en une seule et mme operation.O AppareilIiableetIacileautiliser(aucunproduitdangereux)munid`unlogicielconvivial conu de telle sorte que tout type de personnel puisse l'utiliser.O Analyse Ilexiblepourtouteunegammed'applications(paiement,standardisationouencore contrle du lait).O Maintenance quotidienne simpleet rapide:nettoyageet mise a zero automatiqueset concept de service unique qui permet de rendre plus le laborantin autonome.O Pre-calibre pour la creme, le lait de vache, le lait ecreme, le lait de buIIlonne, de chevre et de brebis - Iacile a installer pour l'utilisateur et operationnel rapidement. Le Milkoscan est simple, peu coteux et plus rentable que les methodes chimiques traditionnelles. 3.2 !oste d`analyses organoleptiques : Datacolor CHECK Parcequelacouleurestimportante,lesentreprisesdepremierplan,lesproIessionnelsdela creation et les consommateurs dans le monde entier choisissent les solutions technologiques novatricessebasantsurleprincipedereIractometriedespectrophotometrie.LaCentraleLaitiereutilisele Datacolor aIin de s`assurer de la conIormite de la coloration de l`emballage. 1ig.9 3.3 !oste d`analyses microbiologiques : systme #AIT Le contrlemicrobiologique de nos aliments a ete pendant longtemps limite aux contrles des produits Iinis, le plus souvent par rapport a une norme. L`evaluation de la qualitehygieniquede nos alimentsnecessitebeaucoupdemateriel,unpersonnelqualiIieetresteencorelourde,longueet coteuse.EnconsequencecetteevaluationestdiIIicilementapplicableaunnombred`echantillons representatiIsd`unlotoud`uneproduction.Lesmicrobiologistesapprecientajustetitretousles progresrealisesdansladiminutiondutempsd`analyse,maisaussidansl`augmentationdela sensibilitede l`appareillage ou encore de la Iacilite de mise en ouvre. ParlacollaborationdesscientiIiquesetd`inIormaticiens,descompagniestellequeDON WHITLEYSCIENTIFIContdeveloppedessystemesdedetectionetd`identiIicationdes microorganismesparvariationd`impedanceduealavariationdelacompositiondumilieude culture. Ce systeme est nomme systeme RABIT. A la Centrale Laitiere, le systeme RABIT est utilise principalement pour la determination de la presencedegroupesmicrobiensnuisiblesalaqualiteetinnocuitedesproduitss,carlamethode classique demande beaucoup de temps avant d`avoir des resultats interpretables. 1ig.0 Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 19 MasLer sclences agroallmenLalres Thme d`tude: Qualite microbiologique et securite en laboratoire de contrle qualite Sujet : Calibration de RABIT systeme sur les preparations de Iruits Sujet 2: Activite proteolytique et amylasique dans les yaourts brasses Sujet 3: Conception d`un modele de stockage et de gestion des produits chimiques enlaboratoire de contrle qualite suivant les directives europeennes Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 20 MasLer sclences agroallmenLalres I'. Calibration de #AIT systme sur les prparations de 1ruits SelonlaSocietemarocainedetoxicologie,plusde80desintoxicationsalimentairesau Marocsurviennentsuitealaconsommationderepaspreparesetservisal'exterieurdudomicile. TouteIois, ces statistiques ne reIletent pas le nombre reel des cas d'intoxication alimentaire qui ne sont pas tous notiIies aux autorites sanitaires. Deplus,laIrequencedesintoxicationsalimentairesauMarocestdeplusenpluseleveeet ellessontlieessoital'ingestiond'alimentscontaminesparunagentpathogene(bacteries,viruset parasites), soit a un produit chimique (pesticides, metaux lourds et nitrates). Leurs symptmesvarient selon ledegredecontaminationdel'aliment,maissedeclarent plus generalementparunmalaisegeneral,desnauseespuisdesvomissements,souventdesdouleurs abdominalesetdesdiarrhees. Letout s'accompagnantparIoisdeIievre. Danscecas, ilIautconsulter unmedecin,carsiuneintoxicationestmalsoignee,lessymptmesperdurent.CesmaniIestations surviennentgeneralemententreuneetdouzeheuresapreslarencontreavecle"coupable"pourune intoxication d'origine bacterienne,et entredouze et quarante-huit heures lorsqu'elle est d'origine virale ouchimique.Enete,lesmicrobessemultiplientalavitessegrandV,demmequeles empoisonnements, inIectieux ou non. En eIIet, certains aliments sont susceptibles de donner lieu a l'un oul'autretyped'intoxication.Lesintoxicationsd'originebacterienneproviennentdugroupedes salmonelles,deminusculesbacteriesquisereproduisenttresrapidementdanslesintestins.Parmiles autres bacteries toxiques, citons egalement les staphylocoquesdus a un deIaut d'hygiened'un boucher, uncharcutier,uncuisinierouunptissier.Leslisteriassontegalementdesagresseurs.Onlestrouve dans les produits laitiers, les legumesou laviande. Quantaux shigella, lieesaunemauvaisehygiene ou aux eaux polluees, elles aIIectionnent particulierement les poissons et les salades composees.AIin de remedier a ce probleme et degarantir la production d`aliments salubres les ministeres de l`agriculture et de la sante ; en s`inspirantde la legislation europeenne, ont mis en place une charte legislative. . Cadre lgislati1 Lamatriseduproblemedesecuritesanitaire,auMaroc,passeparuneintensiIicationdes contrles, en particulier microbiologiques, en tous points de la chane de production et de distribution. Souslaresponsabilitedel`industriel,oumeneparunorganismepublic,chacundecescontrles s`inscrit dans un cadre legislatiI de plus en plus strict. . #glementation en agroalimentaire Lesmissionsdecontrleetdelapromotiondelaqualitedesdenreesalimentairesrelevent principalementdesdepartementsministeriels.Lesystemedecontrleestconstitued`entiteschargees demissionsoIIiciellesdecontrleet de la promotionde laqualite alimentaire. Cesentitessont, selon leur statut juridique, soit des autorites administratives (directions, services,.), soit desetablissements publics sous tutelle de departements ministeriels. .. Contrles o11iciels Lesagentsdel'Etatsontchargesducontrledel'applicationparlesproIessionnelsdes reglementationsenmatieredesecuritesanitairedesaliments.Cecontrlesesitueatroisniveaux diIIerents : Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 21 MasLer sclences agroallmenLalres W Le premierconsisteen laveriIication du respect desprescriptionsclassiquesconIormementa laconception,l'amenagement,l'equipementetl'entretiendeslocaux,lecomportementdu personnel et sa proprete. WLesecondniveaudecouledesprincipesdesautocontrlesquedoitmettreenplacetout proIessionnel de l'agroalimentaire et des moyens speciIiques qu'il aura choisi de mettre en ouvre pour repondre a l'obligation de securite des aliments. WLetroisiemeniveauconsisteenlamiseenouvredeplansdesurveillancedontl'objectiIest d'estimerlacontaminationdeproduitsdestinesalaconsommationhumaineparlessubstances susceptiblesdeconstituerunrisquepourlasanteduconsommateur.Lesagentsdecontrle realisentdesprelevementsdanslesindustriesagroalimentairesetdansleselevagesenvuede rechercherdescontaminantsdanslesdenreesalimentaires,etenparticulierdescontaminants microbiologiques. ..2 Obligation des autocontrles pour les entreprises agroalimentaires La responsabilite des proIessionnels quant a leurs pratiques et a leurs consequencesest un des elementsIondamentauxdelasecuritealimentaire,quisetraduitparl'obligationdemiseenplace d'autocontrlesIondeesurlesprincipesdelamethoded`analysedesrisquesetmatrisedespoints critiques (HACCP), introduite par laloidu 19mai 1998. L'absenceou l'ineIIicacitedes autocontrles peuvententranerdessanctionsadministrativesimportantesallantdelasaisiedesdenreesproduites jusqu'a la Iermeture de l'etablissement (correspondant a des mesures de type preventiI). Parailleurs,ledistributeurd'unproduitagroalimentaireouleconsommateurpeuvent introduiredesactionscivileslorsqueleproduitnepresentepaslescaracteristiquesattendues, notammenten termesde securite alimentaire. Le producteur seraconsiderecomme responsable si les autocontrles prevus n'ont pas ete mis en place. CetteresponsabiliteduproIessionnelaeteintroduitepositivementparlelegislateurdansle droitmarocainilyabienquelquesannees,surlaresponsabiliteduIaitdesproduitsdeIectueux. L`arsenal juridiqueet reglementairevise la protection duconsommateuret la loyautedes transactions commerciales. Une plethore de textes reglementaires (Lois, dahirs, decrets, arrtes, circulaires.), gere lesecteurducontrledelaqualitedesproduitsalimentaires,dontcertainsdatentdesannees20.Cet outiljuridiqueIixelesmesures,lesattributions,leschampsd`applicationetlesprocedures d`interventionsdechaque structure. Neanmoins, l`applicationdeces textes reveleune inadaptationet uneinsuIIisancedel`outilreglementaireavantageantlarepressionalaprevention,dual`anciennete des textes en vigueurs et au manque de reactualisation reguliere des textes. VueladeIaillancedusystememarocainetaIind`eviteratoutprixd`oIIrirunproduitqui pourrait nuire a la sante duconsommateuret a l`image demarquede la societe, la Centrale Laitierea decidedesuivresesanesetrangersetdedonnerl`importancequ`ilIautauxdiIIerentscontrles qualite, principalement aux contrles microbiologiques. Pour cela et pour repondre a ses engagements a temps, elle s`est equipee du nouveau systeme RABIT. 2. Systme #AIT Le#AIT,#apidAutomated acterial Impedance Techniqueestunemethoderapidebasee sur lamesurede l`impedance(inversede laconductance). Cettederniereaetemiseenevidence pour la premiere Iois en 1898 par STEWART. A cette epoque, il observa l`augmentation de laconductance d`un milieu sanguin en presence de bacteries putreIiantes.Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 22 MasLer sclences agroallmenLalres Le systemeaetedeveloppeavec l`aidede scientiIiquesetd`ingenieursen inIormatiquedela compagnie DON WHITLEY SCIENTIFIC. Le RABIT permet d`obtenir des resultats plusrapidement queparundenombrementclassiquesurbote.Deplus,ildonneaccesadenombreusesinIormations supplementaires(courbedecroissance)cequiluiconIeredenombreuxavantagesparrapportacette methode. 2. !rincipe thorique LesproteinesetlessucresdumilieudeculturesontelectriquementneutresetIaiblement ionises.Lesmicro-organismestransIormentcesmoleculesetliberentdesmoleculespluspetites,tels quedes acidesaminesoudulactate parexemple, quipossedent unechargeet unemobiliteelectrique (resultant de la charge et de la taille) nettement superieures aux molecules d`origine. Ces modiIications peuventtremesureesgrceauncoupled`electrodesimmergeesdanslemilieudecroissance.La sensibilite des appareils permet de mesurer des variations tres Iaibles d`impedance, et donc de detecter desquantitestresIaiblesdebacterieslongtempsavantquedescoloniesnesoitvisiblessurbotesde Petri. La cinetique classique d`impedance d`une culture microbienne est de Iorme sigmode. Lapremierephasecorrespondautempsnecessairealaculturepourproduireunsignal signiIicatiIetdetectable par l`appareil. Elleestdoncpour partieindependantede la phasedelatence de la culture proprement dite. Les deuxieme et troisieme phases en revanche, peuvent tre assimilees a laphaseexponentiellepuisalaphasestationnaire,observeesclassiquementlorsd`unecroissance bacterienne. LeparametreIondamentaldecettecinetiqueestletempsdedetection(TimeToDetection, TTD), quiest le tempsnecessairea ladetectiond`unemodiIication signiIicative dusignalelectrique. Deux parametres vont inIluencer Iondamentalement ce TTD: Chargeinitiale:leTTDestinversementproportionnelaulogarithmedecimaldunombredemicro-organismespresentsinitialementdanslemilieu.Ilestdoncd`autantpluscourtquecenombreest eleve. Composition du milieu: pour optimiser le signal obtenu, il convient d`utiliser des milieux de cultures particulierement adaptes pour induire une variation Iorte d`impedance. En Ionction de la physiologie de la souche consideree, on Iournira donc des composes qu`elle aura spontanement tendanceadegraderen petitesmoleculeschargees.Unmilieu impedancemetrique idealpermettradoncunecroissancerapidedumicro-organisme(nutrimentsadaptes,milieu tamponne), aura une impedance initiale Iaible (longues molecules Iaiblementchargees),et Iournira au micro-organismedesmoleculesmetaboliseesetdegradeesenpetitesmoleculeschargees.Ilsera egalementIaiblementtamponne,aIindenepasneutraliserleseventuelsprotonsIormesparla metabolisation, et qui sont d`excellents conducteurs electriques. CetexercicedegymnastiquenecessitantparIoisunesouplessequelamicrobiologieetla physico-chimienepermettentpas,onpeutavoirrecoursal`impedancemetrieindirecte.Lorsquele micro-organismeetudies`obstineaneproduirequedesdechetsmetaboliquesnonouIaiblement charges(casdeslevuresnotamment),onpeutmesurerlechangementd`impedanceinduitparle degagementdedioxydedecarbonemetaboliqueetsonpiegeagedansunesolutionalcaline.Onpeut alorsutiliserunmilieudecultureclassique.LamesureplusspeciIiquedelacapacitancepeut egalementsemontreradapteeauxcroissancesmicrobiennespourlesquelleslesmesuresde conductance sont ineIIicaces.Les levures,moisissures etcertaines bacteries nonIermentaires peuvent avantageusement tre mesurees par ces techniques. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 23 MasLer sclences agroallmenLalres 2.2 D1inition des variables physiques #sistance #:d`unconducteurest lequotientde laIorceelectromotriceauxdeuxextremites dececonducteurparl`intensiteducourantquileparcourt.Cetelementconsommantdel`energie, obeit a la loi d`Ohm : URI ou U est la tension (envolt), I est l`intensitedu courant (en Ampere) et R est la resistance (en Ohm). Conductance : est l`inverse de la resistance ; l`unite est le Siemens (S). Inductance L:symbolise la propriete qu`aun solenoded`induireunediIIerencede potentiel sous l`action d`un courant alternatiI. L`unite est en Ohm/seconde. CapacitanceC:estunphenomenepropreaunsystemeconstituededeuxsurIaces conductrices isolees par un element dielectrique. Dans le cas d`une tension alternative, celui-ci restitue une intensite proportionnelle au diIIerentiel de tension emmagasinee pendant un temps t. ImpdanceZ:estlaresultantedesIacteursquiinIluentsurlepassageducourantdansun circuit soumis a une tension alternative. Elle s`exprime en Ohm. Admittance Y: est l`inverse de l`impedance. L`unite est donc le Siemens. 2.3 Impdance d`un systme biologique Pourlesanalysesmicrobiologiques,uncourantcontinunepeutpastreemployecaril provoquerait l`electrolyse du milieu de culture. Lorsqu`uncourantalternatiIsinusodalestappliqueauncircuit,l`intensiteetlatensiondu courantnedependentpasuniquementdelaresistancemaisplusgeneralementdel`impedanced`un tronon resistiI R, inductiI L et capacitiI C et s`ecrit : LescircuitsdemesuredesappareilsactuelsnecomportentaucunbobinageetleIacteur inductiIestdoncnegligeable.Depluslorsquedeuxelectrodesenmetalsontimmergeesdansun liquideconducteurlesystemesecomportecommeuneresistanceetuncondensateurenserie.Par consequent,l`impedancemesureedependdedeuxIacteursliesalaresistanceetlacapacitedu systeme. On peut donc ecrire: Aucoursdelacroissancedesmicro-organismes, leurmetabolismedegrade lesnutrimentsdu milieu de culture (sucres, proteines) en molecules ionisees plus petites (acides, acides amines). CestransIormationsentranentunemodiIicationdesproprieteselectriquesdumilieu.Ces changementssontmesuresparl`intermediairedeselectrodesplongeesdanslemilieudeculture.Le metabolismemicrobienconduithabituellementauneaugmentationdelaconductivitedumilieuet donc a une diminution de l`impedance du systeme. Du Iait de la haute Irequence utilisee par le RABIT (~20khz), le Iacteur capacitiI devient negligeable et l`impedance peut tre assimilee a la resistance.1], (1]G) 2 + (2n*1] (2n fc) )2 1], (1]G) 2 + (1] (2n fc) 2 Grosses mo|cu|es roLelnes glucldes llpldes Crolssance mlcroblenne et|tes mo|cu|es epLldes acldes organlques P3C Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 24 MasLer sclences agroallmenLalres GCONDUCTANCE1/R (Resistance) donc G1/Z (Impedance) 2.4Les di11rentes techniques utilises 2.4. Technique directe 2.4.. Cintique de conductance La cinetiquede conductance d`une culture microbienne estde Iorme sigmodale. La premiere phase correspond au temps necessaire a l`appareil pour detecter une variation signiIicative proprement dite.Les2emeet3emephasespeuventtreassimileesaunepartiedelaphaseexponentielleetaux phasesderalentissementetdedeclindecetteculture.Lacourbepermetdemieuxcomprendrela correspondance entre les courbes de croissance bacterienne et les courbes de conductance. 2.4..2 #ponses conductimtriques et temps de dtection L`impedancemetriequantitativeestbaseesurlamesuredutempsdedetection,temps necessairealadetectiond`unemodiIicationsigniIicativedusignalelectriquedansdesconditionsde culturedeIinies.Ilestinversementproportionnelaulogarithmedunombredemiroorganismes introduitsinitialementdanslemilieu.Ilestdoncd`autantpluscourtquecenombreesteleve.On utiliseainsilamethoded`impedancemetriepoureIIectuerdesdenombrementsapresl`avoiretalonne par rapport a la methode de reIerence. Cette droite de correlation constitue, pour un germe ou une Ilore homogeneentermesdecinetiquedecroissance,dansunmilieudonne,unedroited`etalonnagede l`appareil. 2.4..3 Importance des milieux de culture Lesmilieuxdeculturesecomposentdesubstratspeucharges,quisonttransIormesparles voiesmetaboliquesdesmicroorganismesen produits Iinauxhautementchargesetconducteurs.Ainsi, unmilieudoittrechoisinonseulementpoursesqualitesnutritives,maisaussioptimisepour l`obtention d`un signal electrique signiIicatiI. Le choix des milieux doit aussi prendre en compte le Iait que la conductivite de base doit tre comprise entre 2500 uS et 25000uS, dans les cellules du RABIT. ParIois l`augmentation de la biomasse au cours de la croissance bacterienne n`entrane pas une variationdelaconductance(telqueleslevuresetmoisissures)onconsiderequecelaestdauIait qu`ilsneproduisentpasdemetabolitesIortementionisestell`ethanol.Danscecas,ilIaututiliserla technique indirecte. 2.4.2 Technique indirecte CettetechniqueconstitueunealternativeIaceauxinconvenientsdelatechniquedirectecar elle permetde suivre lemetabolismemicrobienvia laproductiondedioxydedecarbone.AuIondde lacellule,leselectrodesbaignentdansunesolutiond`hydroxydedepotassium(KOH)aune concentrationoptimalde2g/l.unpetittubeenverrecontenantlemilieudecultureinoculeestalors deposesurleselectrodes.LacelluleesthermetiquementboucheedeIaonacequeleCO2produit danslemilieuparmetabolismemicrobiensoitpiegeparlasolutiond`hydroxydedepotassium.Ilse deroule alors les reactions suivantes: KOH CO2 KHCO3 KOHKHCO3 K2CO3 K2CO3CO2

2KHCO3 Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 2S MasLer sclences agroallmenLalres LesbilansdecesreactionsestleremplacementprogressiId`ionshydroxylespardesions carbonatesmoinsconducteurs.Onobservealorsunediminutiondelaconductivite.Lestempsde detectionobtenusparcettetechniquesonttoutaIaitcomparablesaceuxdelatechniquedirecteet permettentundenombrementdesmicroorganismes.Depluscettetechniquepermetl`utilisationde milieux non optimises pour leur reponse electrique et donc un choix quasiment illimite de protocoles.2.5 !aramtres dterminants pour la dtection Denombreuxparametresdoiventtreprisencomptepourobtenirunemesurecorrectede l`impedance et notamment:O La duree du test. O L`intervalle entre deux valeurs de mesure. O La variation minimale de conductivite. Ce dernier Iacteur est tres important car lorsque la variation de la conductivite depasse le seuil de detection par 3* l`appareil detecte une croissance. Ce seuil de detection est en general Iixe a 5uS en methode directe et a -15uS en methode indirecte. Il Iaut savoir que plus le seuil choisi est proche de 0, plus la detection se Iait tt mais un seuil trop bas peut conduire a des deIauts de reproductibilite. Parcontre,pluscettevaleurestelevee,plusletempsdedetectionestlong.Cecipeuttreun criterede selection vis-a-vis decertainsmicroorganismes : on diIIerencie ainsi lesmicroorganismes a croissance adaptee au milieu de culture de ceux a croissance non adaptee. Le choix d`un seuil eleve est necessairelorsquedanscertainscas,leslignesdebasesobserveespresententdesvariations importantes.Le temps quis`ecouleentre le lancement de l`analyseet la detectionestappele TD (tempsde detection).IlestIonctiondelapopulationmicrobienneinitiale.Dansdesconditionsdonnees,ilest inversement proportionnel au logarithme du nombre de microorganismes introduit initialement dans le milieu. Ilestdoncd`autantpluscourtquelacontaminationestIorte.Onutiliseainsilamethode d`impedancemetrie pour eIIectuerdes denombrements apres l`avoir etalonne par rapport a la methode de reIerence. 2.6 Di11rentes units 1onctionnelles du #AIT Lesystemeestconstitued`uneunitecentrale(PCstandard)dotedusystemeWindowset equiped`unecarted`acquisitiondedonnees,unecrancouleurhauteresolution,uneimprimantelaser etunouplusieursmodulesd`incubation.Descellulesenpolypropyleneincassables,autoclavableset doncreutilisablessontIourniesaveclesmodules. Cescellulespossedentaleurbasedeuxelectrodes demesure.L`avantagedecescellulesestquel`on peuttravaillerenmethodeindirectepourdetecter les microorganismes produisant peu de metabolites ionises comme les levures et les moisissures. L`unitecentralepeutcontrlerde1a16modules,cequirepresenteunecapacitetotale d`analysede 512 tests simultanes. Les modules sont independants les unsdes autres. Ceci permet aux utilisateursd`adapterlenombredemodulesaleursbesoinsetdetravailleraplusieurstemperatures diIIerentes.Unlecteurdecodeabarrepeuttreconnecteausysteme,cequipermetunegrande securite au niveau de l`entree des codes d`echantillon.Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 26 MasLer sclences agroallmenLalres 3. !roblmatiqueLaCentraleLaitierenepeututiliseelesystemeRABITcommesubstitutauxmethodes oIIiciellesetde routine, qu`apresavoirdemontre saIiabiliteet sa perIormance. Pourcelaun suivi de six a huit mois s`impose. Le suivi choisi est la detection de la presence des levures et moisissures dans les preparations de Iruits en utilisant le systeme RABIT. Cesuiviaetechoisicarlamethodeutiliseepourlamiseenevidencedecesdeux microorganismes est consideree comme etant l`analyse microbiologique la plus longue. Cette derniere demande jusqu`a cinq jours d`incubation. Le problemede la longueur d`incubation s`ampliIie dans les preparationsdeIruitsoulaIorteconcentrationdesucreinhibelacroissancedesmicroorganismes,et pousse l`incubation jusqu`adix jours. 3. Levures et moisissures Les levures sontdesmicroorganismeseucaryotesdont lemetabolismeest soitla respiration soit les 1ermentations. Pour leur developpement ces levures ont besoin: ODe composes carbones comme source de carbone et d'energie.ODe composes azotes reduits sous Iorme d'ammonium pour la synthese des proteines et acides nucleiques. OD'elements mineraux varies, vitamines et Iacteurs de croissance qui varient selon les levures.Toutesleslevuressontcapablesdedegraderleglucose,leIructoseetlemannoseenpresenced'oxygene, par un metabolisme oxydatiI, conduisant a la Iormation de CO2 et H2O. Leur mtabolisme est le suivant: En respiration arobie:

(glucose) +

+

+ nergie utilisable Cettevoiemetaboliqueest tresenergetiqueet permetauxcellulesde subirunemultiplication avec unrendement cellulaire eleve (le rendement etant deIini par le quotient de la quantite de cellules Iabriqueesparlesubstratsucreconsomme).Enplusdessucressimples,certaineslevurespeuvent utiliserd'autresglucides (mono, diou trisaccharides,voirdespolysaccharidescomme l'amidon)mais aussidesalcools,desacidesoudesalcanes.D'unemaniereplusgenerale,ellesontunecapacite hydrolytique bien moindre que les moisissures. EnplusdumetabolismeoxydatiI,certaineslevurespeuventprivilegierunedegradationdes glucidesparunmetabolismeIermentatiIquiconduitalaIormationd'ethanoletdeCO2suivantla reaction: En1ermentationalcoolique:

(glucose)

+

(thanol)+ nergie utilisable Enplusdecescomposesmajoritaires,desalcoolssuperieurs,desaldehydes,desesters,des acides...sontIormesenpluspetitesquantitesetparticipentqualitativementdeIaonimportanteet complexea la Iormation desIlaveurs desboissons Iermentees. Cemetabolismeestmoinsenergetique que lemetabolismeoxydatiI,et le rendement dela multiplicationcellulaireenest aIIecte bien quela vitessedecroissancepuissetrenettementplusrapidequedansleprocessusoxydatiI.Ceprocessus IermentairepeutIonctionnerenpresenceouenabsencepartielleoutotaled'oxygenec'estadireen anaerobiose.Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 27 MasLer sclences agroallmenLalres LesmoisissuressontdesEucaryotesavecdesnoyauxtypiquesentouresd'unemembraneet contenantdeschromosomes.CecaracterelesdiIIerenciedesbacteriesquisontdesProcaryotesavec un chromosome libre a l'interieur de la cellule.Ellessontheterotrophesetdoiventdoncpuiserdanslemilieuambiantl'eau,lessubstances nutritives et les elements mineraux necessaires a la synthese de leur propre matiere. Elles les absorbent a travers la paroi de leur appareil vegetatiI. On dit qu`elles sont absorbotrophes.Touteslesmoisissuressontsaprophytessedeveloppantsuretaudetrimentdemateriaux inertestresvaries(papiers,bois,aliments...).Certainespeuventtre"opportunistes",c'estadireque, bienquenaturellementsaprophytes,ellespeuventdanscertainscassecomporterenparasites,se developper sur des organismes vivants animaux ou vegetauxdont les deIenses sont aIIaiblies, les tuer et Iinalement passer a un developpement saprophyte. Ledeveloppementnormald`unemoisissurecomprendunephasevegetativedecroissanceet denutrition,etpresquesimultanement,unephasereproductiveaucoursdelaquelleseIormentdes spores qui assurent la dispersion. La germination des spores est a l`origine de la Iorme vegetative.Bienqu'ellessoientrelativementpeuexigeantes,uncertainnombredeIacteurs,nutritiIset environnementaux, doivent tre reunis pour que les moisissures se developpent.Les principaux Iacteurs de developpement sont: Les lments nutriti1s: Les plus importants sont le Carbone et l'Azote, utilises sous Iorme de composesorganiques,etdesionsmineraux(Potassium,Phosphore,Magnesium...)enquantitestres Iaibles.Les 1acteurs de l'environnement: A ladiIIerencedes substancesnutritives qui sont toujours beaucoupplusabondantesquenelenecessiteledeveloppementdesmoisissures,lesIacteurs physiquesdel'environnement(humidite,temperature,oxygene...)constituentunelementdeterminant pour son initiation.Cesmicroorganismescausentparleursmetabolismeslaproductiond`alcool,detoxineetde CO2,deplussesmicroorganismespeuventtreunindicateurd`hygienelorsdel`elaborationdes recettes.3.2 !rotocole opratoire Lesproduitsliquidespeuventtretestessansdilution,cependantlesproduitssolidessontdilues (1/10 la dilution).3.2. Milieu de culture 3.2.. Composition du bouillonde WO#T pH 4.80.2 Compositiong/l trait de malt18 !eptone 0.78 Maltose 12.75 Detrine2.75 !hosphate 1 Chlorure dammonium1 Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 28 MasLer sclences agroallmenLalres 3.2..2 !rparationDans100mld`eaudistilleeonpese33gdumilieu,auquelnousajoutonsdeuxampoulesde chloramphenicol deja diluees chacune dans 6ml d`alcool a95, le pH dumilieu doittre ajuste a 4,8. OnrepartitdansdesIlaconsde100mletonsterilisea115Cpendant20min.Lemilieupeuttre conserve un mois a temperature ambiante. 3.2..3 !rparation des cellules DansuneIiolede50mlonpese 0.35g deKOH. Oncompletea 50mlavecde l`eau distillee. Onmet1gd`agardansunedeuxiemeIiolede50mlqu`oncompleteavecdel`eaudistillee.On transverse le KOH dansun Ilacon shoot, ilest passe au bain-marie pendant 10min. On laissereIroidir a temperature ambiantependant 24h2h. On regle la conductivite des cellules a ~ 7000. La cellule est prte a l`utilisation. 3.2..4 Mode opratoire Onajoute1mld`echantillonpreparea4mldebouillondeWORTdansletubeenverreborosilicate, puisonl`introduitalacelluleRABIT(methodeindirecte)qu`onIermesoigneusement.Onplacela cellule RABIT (methode indirecte) dans le module d`incubation selon les conditions d`essai suivantes: T 30C Dureedutest48h(pourcertainsproduitsilpeuttrenecessaired`augmentercetteduree par exemple a 72h). Temps de resolution : 6min Critere : -10uS. 4. #sultats 4. Discussion D`apreslesdonnees(Iig.11)nouscalculonsapartirduTDDalaphaseexponentielleles parametres inconnus a et b de l`equation suivante : TDDa +b`t. Le logiciel Windows pour RABIT est muni d`un programme qui nous donne automatiquement la courbe de croissance : log c1u1 TDD. Grce a cette representation, a partir du point de TDD et au niveau de la phase exponentielle on calcule les parametres inconnus de l`equation : log c1u c+m`TDD. Apres avoir deIini ces equations nous pouvons calculer le temps de generation grce a la Iormule suivante: T log2 / b`m. 5. Conclusion 5. Avantages du systme #AIT Lesmesuresd`impedancepeuventtreutiliseespourestimerlaqualitemicrobiologiquede matierespremieres,pourrealiserdestestsdesteriliteencoursouenIindeprocess,ouencorepour evaluerladureedevieduproduitIini.Leprincipalintertdecestechniquesestdeproduiredes resultatssigniIicativementplusrapidement(habituellementen2a24h,enIonctiondelacharge initiale) que les methodes classiques de croissance et comptage de colonies. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 29 MasLer sclences agroallmenLalres EnplusdeIournirdesresultatsrapides,cetappareilpermetd`analyserIacilementde nombreux echantillons simultanement, et, pour certains d`entre eux, de Iaon totalement independante.Une consequence pratique de la simultaneite et la multiplicite des mesures possibles est qu`il estenvisageablederealiserdemultiplesrepetitionspourchaqueechantillon,et,sinecessaire,de realiser egalement des temoins positiIs et/ou negatiIs. La multiplication des analyses n`est en eIIet plus un probleme aussi important que pour l`utilisation de methodes classiques. Par ailleurs,etcomme pour toutes les techniques reposant surdesmesuresdumetabolisme, on peutconsidererque lesmesures d`impedance sontde bienmeilleurspredicteursde ladureedevie du produit teste, que les denombrements sur botes dePetri. En eIIet, le nombre de bacteries presentes d`unepart,etleuractivite,oucapaciteasemultiplierd`autrepart,peuventtremesures simultanement avec ces appareils. De plus, l`inIormatisation des resultats permet une gestion meilleure des enregistrements des contrles eIIectues. 5.2 InconvnientsLaplupartdescontaminationsmicrobiennesontetedecritesdanslalitteraturecomme pouvanttremesureesparl'uneoul'autredestechniquesd'impedancemetrie.Cependant,al'heure actuelle, il Iaut reconnatre que si lescontaminations globales peuventtre quantiIiees correctement et exactement,lescontaminationspardesorganismesisolesetspeciIiquementparlespathogenes s'averent plus delicates a evaluer avec precision. Qui plus est, le milieude croissance inIluence Iortement la sensibilite et la selectivitede ces techniques.Decepointdevue,l`inconvenientrencontreestcomparableaceluidesmethodes classiques,pourlesquellesledeveloppementd`unmilieuoptimises`accompagned`unespeciIicitea unesouchedonnee.Laconnaissanceaprioridelasoucherechercheedevientalorsunpre-requisa l`optimisation poussee du procede. Pourconclure,leprixresteuninconvenientnotablealatechnique.IlIauteneIIetinvestir dansunappareillagerelativementcoteux.Laplus grandepartiedececots`expliqueparl`extrme sensibilitedecesmesuresauxvariationsdetemperatures,cequiobligeaudeveloppementd`un materiel de regulation de temperature particulierement precis. Deplus,leconsommabletelqueleselectrodeset/outubesdecroissancesontegalement onereux. L`usagedecesappareilsestdonc reserve ades industries pour lesquelles lamultiplicitedes echantillons et la vitesse a laquelle ils sont traites compensent l`investissement materiel. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 30 MasLer sclences agroallmenLalres '. Activits protolytique et amylasique dans les yaourts brasss LaconIianceduconsommateurenverslasecuritedel'alimentestvitalepourl'industrie alimentaire. C`est l'un des elements cles dans laconstruction de l'image de marqued'un produit qui, a sontour,determinelesuccesetlesproIitsdescompagniesinteressees.Lasecurited'unaliment transIormeimpliquel'eliminationet/oulapreventiondelamultiplicationdesmicrobesquiexistent dans tous les aliments et qui engendrent des intoxications alimentaires. Preserver les qualites organoleptiques d'un aliment et prevenir sa deterioration sont aussi des Ionctionsessentiellesdel'industriealimentaire.L'emballageestuneetapeimportantedeterminantla conservationetlasecuritedel'aliment.Ilgarantitquel'alimentseralivreauconsommateurdansles conditions optimales.La conservation est accomplie en inactivant toute une serie de reactions chimiques naturelles au sein de l'aliment: -l'actionenzymatique-touslesalimentscontiennentdesenzymesnaturellesqui decomposent les proteines, les lipides et les glucides de maniere a Iaciliter la croissance de l'animal ou de la plante. Une Iois qu'un animal a ete tue ou qu'une plante a ete recoltee, ces enzymes, si elles ne sont pas sous contrle, continuent a travailler et deteriorent l'aliment. -l'actionmicrobienne-touslesalimentspeuventtreattaquespardesbacteriesoudes champignons,entranantleurpourrissement.Sionleurdonnel'occasiondesemultiplier,ces microbes peuvent endommager irremediablement l'aliment. -l'oxydation-plusieurscomposantsdel'alimentsontlesciblesprivilegieesdel'oxygenede l'air,quiprovoqueleurrancissementoul'apparitiond'ungotdesagreable.Ceciaussidoittre contrle.Les techniques de transIormation aident a preserver les nutriments naturels ou accroissent la valeur nutritionnelle de certains produits tels que lesyaourts enrichis en vitamines (MouIidenrichi en palmitatedevitamineA),enIibres(Dan`upcereales)etenprobiotiques(BioACTIVIA).La transIormation rend aussi certainesdenrees alimentaires plusdigestibles, contribuant ainsi a ameliorer leur attrait et la biodisponibilite des nutriments importants. L'industrialisation de notre alimentation a pour resultat de conIronter le consommateur actuel a deschoixincomparables. Il peut ainsiconstammentdisposerde poissondu Nordde l'Atlantiqueou du Suddu PaciIique,d'agneau surgeleprovenant de la Nouvelle-Zelande,deIruitsexotiquesen bote des Tropiques ou encore de ptisseries Iraches ou surgelees. La liste est presque sans Iin, le monde est veritablementdevenulejardinduconsommateur.Lesdonneescollecteesparunegrandechanede supermarche indiquent que l'on est passe de 600 produits alimentaires, disponibles il y a cinquante ans dans un supermarche typique, a plus de 10 000, aujourd`hui.Unalimentquiestonereuxn'estpasaccessiblepourleconsommateurmoyen.L'industrie alimentaireajoueunrlemajeurdansl'accessibilitedetoutunchacunaunealimentationvarieeet nutritive.Danslaplupartdespaysdeveloppesd'Europe,oul'onretrouvelapluslargevarietede denrees alimentaires transIormees, les consommateurs depensent en moyenne 12 a 20 du budget du menagepourboireetsesustenter.Danslesautrespayseuropeens,lesmenagesconsacrentencore jusqu'a 40 de leur budget a l'alimentation. CecireIletel`importancedeIournirauconsommateurdesproduitsdehautequalite microbiologique,nutritionnelleetorganoleptique,pourcelalesindustrielsdoiventutiliserdes Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 31 MasLer sclences agroallmenLalres methodesdeconservationhautementqualiIieesaIindecontrerlesproblemesdedeteriorationdua certains constituants dont les enzymes et les microorganismes. . !roblmatiqueLeyaourtconstitueunecosystemesimpledontlaIabricationreposesurlesinteractions prenantplaceentrelesdeuxespecesdebacterieslactiques$treptococcusthermophiluset Lactobacillusdelbrueckiisubsp.bulgaricus(Lb.Bulgaricus),laIermentationconduitalapriseen massedulaitdualadenaturationdescaseinessousl`eIIetdel`acidiIicationetdel`attaqueparles proteases. Le coagulum obtenu est Ierme, sans exsudation de lactoserum. Mme si les microorganismes et les enzymes sont les veritables manuIacturiers desyaourts, ilsconstituentcependantleursennemisprincipaux,lesmoyensutilisespourlesdetruireoules inactivesestlerecoursauxdeuxextrmesdetemperature (lachaleuretleIroid).Cependantdesnon conIormites peuvent survenir laissant ainsi lieux a la presence de ses nuisibles de l`aliment. D`unautrecte,lesproduitslaitierscontiennentdesenzymesintrinsequesapporteespar leursconstituantsoupardescontaminants.Nouscitonslesproteasesdulaitquiaugmentent l`amertume des yaourts et les amylases qui degradent l`amidon ajoute. La pasteurisation a pour rle de desactiversesenzymesdiminuantainsiladegradationduproduit,maisilarrivequeletraitement thermique ne soit pas eIIicace, ou que les enzymes soient thermoresistantes. La Centrale Laitiere a rencontre un probleme avec ses yaourts brasses. Ils avaient tendance a developperungotameretunetextureliquideetnonhomogene.CetetatdeIectueuxestd principalement adeux sortesd`enzymes qui sontles proteaseset les amylases. Cesdernieres peuvent tre soit propres aux ingredients, soit apportees par des contaminants. VuquecesenzymesdesdiIIerentsconstituantssontthermosensibles,ellesserontdetruites aucoursdelapasteurisation.Vuqu`ellespersistentapresletraitementthermique,l`hypothese plausibleestqu`ellessontthermoresistantesdoncapporteesparuncontaminantthermoresistant.Le microorganisme souponne est l`un des ennemis des produits laitiers, c`est acillus licheniformis. . acillus licheniformisCetteespeceestresponsable,chezl'homme,d'inIectionsoculaireset,plusrarement,de septicemiesoud'inIectionsdiverses.Elleestegalementencausedansdescasdetoxi-inIections alimentairesconsecutivesal`ingestiondeviandescuisineesoudevegetauxcontenantplusde106 bacteries par gramme. Bacillus licheniformis est regulierement incrimine dans des cas d'avortements chez les ovins etlesbovins,notammentquandlesanimauxsontnourrisavecduIoindemauvaisequaliterecolte apres des etes pluvieux. La bacterie a ete isoleeen culture pure de lesions necrotiques, hemorragiques ou suppureesdu placentaetduvaginde lamereainsiqueducontenu stomacal, du sang, duIoie,des poumons et des nouds lymphatiques du Iotus. Des cas de mammites aigus, accompagnees de signes generauxontpermisl'isolementdesouchesdeBacilluslicheniformis.Bienquelessouchessoient sensiblesinvitroalapenicillineetalastreptomycine,cesdeuxantibiotiquesn'empchentpasdes recidivesIrequentes.BacilluslicheniformisestegalementpresentdansletubedigestiIdesbovinsa proximite de zones congestionnees, ulcerees ou odemateuses sans que l'on sache s`il en est la cause.Cemicroorganismeestl`undesplusredoutesenindustrielaitiereprincipalementparles yaourtsbrasses.Cettebacteriesecretedesproteasesetdesamylasesthermoresistantes.Lesproteases detruisentlastructuredugelbrassedonnantnaissanceaunestructureIlasque,liquideavecdes Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 32 MasLer sclences agroallmenLalres Iilamentsetungotamer. Quant aux amylases,ellesdegradentl`amidondetruisant latexture legere du yaourt. L`amylase :estuneenzymedelaIamilledeshydrolases.L'u-amylasebriselesliensu(1-4) glycosidiquesdel'amylosepourdonnerdesmoleculesdemaltose(disaccharidesdeu-glucose).Ellenepeutattaquerquel'amidoncuit.L`amylaselieeaunebacterieconserve environ 50de sonactiviteenzymatique. La bacterielieea l'amylase peutdoncIermenterle glucose que celle-ci produit en acide organique. Lesproteases :cesontdesenzymesbrisantlesliaisonspeptidiquesdesproteinesdetruisant leurs conIormations tertiaires et quaternaires pour donner des peptides. PouridentiIierlecontaminantetlecontaminant,nousavonseIIectueunsuividesdeux activites enzymatiques dans lesyaourts brasses, la poudre de lait et la poudre d`amidon modiIie, ainsi qu`une identiIication, dans le mme echantillon de Bacillus licheniformis. 2. Analyse2. !rparation des chantillons O Lapoudredelaitetlapoudred`amidonsontdesproduitsdeshydratesquidoiventtre reconstitues,apresavoirprisdesechantillonsnouspassonsalareconstitutionaraisonde 14.1 pour la poudre de lait et 1 pour la poudre d`amidon. O On prepareune solution d`eau tamponnee peptonnee a raisonde 2.55 demilieudeshydrate, puis on passe a leur autoclavage a 120 pendant 15 min. O Avecunebalanceanalytiquedeprecision0.05gnousintroduisons25gdelaitoud`amidon reconstitueoudeyaourtsbrassesdanslasolutiontampondansdesconditionsaseptiquesdu Beck benzen. O On place les Ilaconsau bain a 80C pendant 10 min aIin de provoquer un choc thermique qui augmentera la sensibilite des souches a identiIier. O On reIroidit sous un jet d`eau. 2.2 !rparation des cultures pour l`identi1ication de acillus licheniformis et des bacilles L`identiIicationdeBacilluslicheniformisseIaitsurmilieuBCPsteriliseal`autoclavage pendant 15 min a 120C. Pendant ce temps on prepare des boites de petrie steriles, en ecrivant dessus lenomde l`echantillon, la datede preparationet lemilieu utilise, onintroduit aseptiquement (presde laIlammeduBeckbenzen)1mldel`echantillonpreparepuisoncouleenviron15mldemilieuBCP. Ce genre de culture est dit culture renversee. On laisse reIroidir le milieu sur la paillasse de travail jusqu`a solidiIication complete, puis on placelesbotesenpositionrenverseedansuneetuvea30Cpendant72h.PourlesIlacons d`echantillons prepares, on les place egalement a incuber en etuve a 30C pendant 24h. 2.3 !rparation des cultures pour la dtermination des activits enzymatiquesPourladeterminationdel`activiteproteolytiqueonutilisedeuxmethodes :l`identiIication par la methode des stries et l`identiIication par la methode des puits. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 33 MasLer sclences agroallmenLalres O Pour l`identiIication par la methodedes stries, on utilise le milieu PCA qu`on prepare avec 3g de PCA et 2.5 g de lait en poudre qu`on dilue dans 250 ml d`eau distillee sterile. O Pour l`identiIication par la methode des puits on utilise un milieu gelose qu`on prepare avec 3g d`agar et 2.5g de poudre de lait qu`on rehydrate avec 250 ml d`eau distillee sterile. O Pourl`identiIicationdel`activiteamylasique,onarecoursalamethoded`identiIicationpar puits, on utilise unmilieu gelose constitue de 3g d`agar, de 2.5 g d`amidon pour analyse et de 250ml d`eau distillee sterile. Tous les milieux passent par un autoclavage de 15min a 121C. O LesmilieuxsontreIroidisaubainmarieaunetemperaturevoisinede45C(temperaturede liquiIicationdel`agar)puisonajoute1mld`antibiotique oxytetracycline aumilieu d`identiIication de l`activite proteolytique.O On procede au coulage des milieux sur botes de petrie steriles et sur lesquelles on a deja inscrit toutes les donnees concernant l`echantillon. Apres solidiIication on Iorme les puits puis on les remplitd`echantillonsansdeborder,pournepasIausserlesresultats,pourlemilieuPCAon eIIectue des stries en longueurs. O Pourl`activiteproteolytique,lesboitessontplacesdansuneetuvea30Cpendant24h(les boitesavecdesstriessontmisesal`envers),quantauxboitesservantal`identiIicationde l`activite amylasique, elles sont placees dans une etuves a 44C pendant 24h. 3. Lecture des rsultats Identi1icationdelaprsencedeacilluslicheniformis .apresincubationetproliIeration, on procede aucomptage des colonies et des bacilles qui sont des colonies de 2 a 3 mm avec un centre opaque entoure de jaune. (Iig12) #echerche des activits protolytique et amylasique : pour la methode des puits, apres incubationonidentiIielesbotescontenantdeshalosblancs,etonprocedealamesuredu diametre de l`anneau. Pour la methode des stries, on attribue une note en plus, peu chargee tres chargee selon la charge de la bote. (Iig13) 4. #sultats voir annexes 5. InterprtationApresavoireIIectueplusieursprelevements,onaremarquequelesyaourtscontenantdes acilluslicheniformis presentaientdesactivitesproteolytiquesetamylasiquesactives.Celaapour consequencededenaturerencorepluslesproteinesdonnantainsiungotd`amerauyaourt,cela provoquera egalement la degradation de l`amidon (qui est utilise pour substitue une partie de la poudre delaitetpourjouerlerled`epaississantalaplacedelamatieregrasse)conIerantauyaourtune consistanceliquide.Cecipeutrevenirademauvaisespratiquesd`hygieneetadeslaitsIortement charges initialement. 6. Conclusion La solution proposee est que le lait utilise (surtout en poudre) devra tre thermise avec une insistance sur les bonnes pratiques d`hygiene et d`elevage. Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 34 MasLer sclences agroallmenLalres 'I. Conceptiond`unmodledestockageetdegestiondesproduits chimiques enlaboratoire de contrle qualit suivant les directives europennesLetravaildansunlaboratoiredecontrlequalitesecaracteriseparlamanipulationetle stockagedeproduitschimiquestresdiverspresentanttouteslescategoriesdedanger(incendie, explosion, risques pour la sante).Les situations dangereuses sont generalement liees a: O DesinIrastructuresinsuIIisantesouinadaptees :locaux,plansdetravail,ventilation generale, dispositiIs de captages des polluants, zone de stockage. O Lameconnaissancedesproprietesdangereusesdessubstancesmisesenouvreetdes dangers provenant du materiel utilise. O L`absencedemoyensdepreventionsdesrisques,desensibilisationdupersonnelaux problemes de securite, de procedures d`hygiene et de securite precises et ecrites. Ses substances se trouvent sous diIIerentesIormes(produits de traitement de surIaces, eau de javel, solutions concentrees) et sont utilisees sous plusieurs Iormes (sous leur Iorme pure ou substance, sous Iormes de preparations, solutions ou melanges composes de plusieurs substances qui est le cas le plus Irequent), mais aussi en solutions aqueuses (acide chlorhydrique, ammoniaque). Chacund`entrenouspeuttreameneamanipulerdesproduitsquisontdangereuxpourlui-mme, pour les autres et pour l`etablissement. Malheureusementlemanquedesensibilisationprovoqueunesous-estimationdesrisques encourus,plusieursproduitsextrmementdangereuxcirculentsansaucunetiquetageetsont communement utilises.D`autresdangersmenacentleslaboratoires ;c`estl`utilisationdesessubstancespardes personnes malintentionnees pour des Iins de destruction et de terrorisme. PourcontrlersesdeIaillancesquipeuventsetransIormerencatastrophes,unebonne organisationetgestiondelatraabiliteetdel`utilisationdesproduitsdoiventtreetabliesenplus d`une sensibilisation du personnel par des Iormations enmatierede securite et de gestion des produits chimiques. . !roblmatique L`activited`un laboratoiredecontrle qualite se caracterise parune plusIaiblevarieteetune plus Iorte place aux procedures. Les tches sont moins diversiIiees, le materiel ou l`appareillage est en general moinsnombreuxet en moins grande quantite. En general, la plupart des operations eIIectuees sont peu emissives ou leurs emissions peuvent tre Iacilement matrisees.Parcontre,l`utilisationcroissanted`appareilsd`analysephysico-chimiqueetdedispositiIs reproduisantauneechellereduitedesprocedesindustrielsdansunlaboratoiredecontrlevaIaire emerger d`autres risques moins presents dans les laboratoires de recherche et developpement : O Electriques pour les appareils de puissance elevee. O Thermiques et mecaniques (etuves, Iours, centriIugeuses.). Lelaboratoiredecontrlequalitedesalimentsnedisposepasd`uneplateIormebien structureedestineealatraabilitedesproduitsutilisesetstockespourdesutilisationsulterieures.De Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 3S MasLer sclences agroallmenLalres plusle stockageesteIIectuedans desconditions inadequates pour lesproduitset lesmanipulateurset contrant la securite du laboratoire. 2. Analyse 2. Etats des lieux 2.. Architecture du laboratoire Salle des Ierments Poste microbiologie Poste de degustation Poste de nettoyage Poste d`analyses physico-chimiques Sanitaire Bureau cheI de laboratoire Poste d`ultra propre et de metrologie CF Chambre de conservation Piece de stockage des milieux de culture et des produits chimiques Salle d`appareillage Autoclave I|gure 1 Plan simpliIie du laboratoire qualite Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 36 MasLer sclences agroallmenLalres 2.2 Architecture de la pice de stockage des milieux de culture et desproduits chimiques 3. Constations Salledestockageactuellejouedeuxrlesquisontlestockagedesproduitsconsommableseten stocks e l`archivage des enregistrements. Les produits sont stockes a 27C2C. La piece de stockage se trouve a proximite de deux autoclaves et d`une chambre d`appareillage. Il n`y a aucune ventilation appropriee pour l`evacuation des gaz de diIIusion. LesproduitsconsommablesetdestockagesontdanslammeenceintecequiconIronteles produitsenstockauxvariationspermanentesdetemperatureetd`aerationduesal`ouvertureet l`entree continue des laborantins. Les acides et les bases sont stockes dans le mme placard. Il n`y a pas de liste identiIicatrice etablie des diIIerents produits et de leur emplacement exact. Ladangerositedesproduitsn`estmarqueenullepartsurlesplacardsdestockagedesproduits chimiques. (absence de symbole de danger). 4. #isques encourus par ce stock 4. #isque d`incendie ou d`explosion Lapresenced`ustockagedeproduitschimiquesrendlesincendiesplusquedangereuxet diIIiciles a matriser. D`autre part, les Iuites sur un recipient ou lors d`un transIert peuventIavoriser le depart ou la propagation d`un incendie ou d`une explosion.4.2 #isques de chute de rcipients mobiles Ces incidents peuvent survenir lors d`une intervention humaine ou en son absence. Ils peuvent avoir pour origine l`encombrement excessiI, l`empilagehasardeux, le mauvais rangement des produits ou les deIauts deconception du local de stockage (denivellation, eclairage insuIIisant). Il peut aussi se produiredesrupturesouchutesdesupportsIragilisesparlacorrosionparexemple.Cesincidents peuvententranerdesatteintesphysiques(contusion,plaies),desbrlureschimiquesetdes intoxications, principalement par inhalation. L`evaporationd`un produit inIlammable repanduhors de son emballage peut egalement rendre l`atmosphere du local explosiI. Placard Placard Placard en bois pour le stockage des produits chimiques Placard pour enregistrements Stockage des MC I|gure2 Plan simpliIie du local de stockage des milieux de culture et des produits chimiques Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 37 MasLer sclences agroallmenLalres 4.3 ragilisation des emballages Ces procedures de stockage nonadaptees peuvent entraner une Iragilisation des emballages a l`origine de Iuite ou de rupture totale. Les emballages sont susceptibles de se degrader:OSousl`eIIetdeIroid(perted`elasticiteetmoindreresistancedesbouchons,rupturedes recipients en verre contenant des solutions aqueuses, Iragilisation des metaux.). OSousl`eIIetdelachaleur(Iluagedesplastiques,sensibiliteaccruedupouvoirsolvantdu produit contenu.). OSous l`eIIet de la lumiere (UV) (Iragilisation des plastiques). OSousl`eIIetdelapollutiondel`atmosphere(corrosiondesemballagesmetalliques, Iragilisation par absorption des vapeurs.). OSous l`eIIet d`une surpression interne. 4.4 Augmentation des dangers lis aux produits Un stockagemal adapteauxcaracteristiques physico-chimiques d`un produit peut induireune modiIicationouunedegradationduproduitlerendantplusdangereuxlorsdustockageoudeson utilisation ulterieure. Certains produits craignent: OL`humidite(produithygroscopique,prenantenmasse,hydrolysable,degageantdesgaz inIlammables au contact de l`eau). OLa chaleur (produits sublimables, peroxydables, polymerisables...). OLe Iroid (produits cristallisables, geliIiables, emulsions.). OLa lumiere (UV) (produits peroxydables, polymerisables.). OLe contact avec l`oxygene de l`air (produits oxydables, peroxydables, poudres metalliques). Unedureeexcessivedestockagepeutprovoquerunedegradationduproduitentranantune diIIerence entre le contenu de l`emballage et les indications de l`etiquette. Lesrisquesliesaustockagesontmultiplesetilconviendrad`etudier,outrelesproduits,les volumes a stocker, les Irequences d`entrees et de sorties des produits, la taille de la surIace devolue au stockage et son implantation. 5. Organisation du stockage Ildoittreaisementaccessibleparlestransporteursetlespompiers,pourIaciliterles mouvements d`entree et de sortie des produits ainsi que les interventions. Ildoittreal`ecartdetoutlocalouhabitationcomportantdesinstallationselectriquesou sources de chaleurs. 5. lments de construction Leselementsdeconstruction(murs,sol,plaIond,materiauxd`isolation)doiventtre incombustibles. Les murs de separation internes, conus pour empcher la propagation du Ieu, doivent posseder une resistance au Ieu d`au moins une heure. 5.. Sol Soph| aILL L AnSIL Cent r a| eL a| t | r ea ge | 38 MasLer sclences agroallmenLalres Dansleslocauxdestockageetsurleslieuxdetransvasement,lesoldoittreimpermeable, resistantaux produits chimiques et en legere pente vers uncaniveau d`evacuation relie a uneIosse de recuperation ou une station de traitement. 5..2 'oies de circulation Lesvoiesdecirculationamenageesdanslesentreptsdeproduitsdangereuxdoiventtre suIIisamment larges. Lorsqu`elles sont destinees aux personnes, leur largeur ne doit pas tre inIerieure a 0.80 m.5..3 Issue de secours LesissuesdesecoursdoiventtoujourstredegageesetcomporterundispositiId`ouverture anti-panique. Les issues de secours et les itineraires d`evacuation doivent tre signales. 5.2 Equipement du site de stockage5.2. 'entilation DansunlocalIerme,ilestnecessaired`assureruneventilationeIIicacepoursupprimerala Iois les risques d`incendie et d`intoxication. Un systeme de ventilationmecanique resistant a la corrosion et assurant un renouvellement de 4 a 6 volumesd`air par heure (Cedebit doit tre porte a 10 volumes par heure en cas d`incident (Iuite parexemple)al`aided`u