34

BULLETIN DE LIAISON DU CTSCCV / VOL.15 N° 1/2 2006

ÉTUDES

Microbiologie prévisionnelle et sécurité des aliments

Les professionnels de l’agro-alimentaire doiventaujourd’hui apporter la preuve de la qualité et de lasécurité de leurs produits. En effet, l'ouverture desmarchés impose aux entreprises des exigencessévères en matière d'hygiène des aliments. Afin derépondre à ces exigences, plusieurs outils permet-tent d'évaluer les risques de développement micro-bien et les durées de vie des produits.

La microbiologie prévisionnelle est aujourd’hui unoutil dont la pertinence est reconnue par l’AFSSA(Agence française de sécurité sanitaire des aliments).Cette agence préconise, en effet, lors de la détermi-

nation de ladurée de viem i c r o b i o l o -gique des ali-ments, decombiner "desin fo rmat ions

complémentaires qui proviennent de trois sources : lestests de vieillissement, les tests de croissance (ou chal-lenge-tests) ainsi que la microbiologie prévisionnelle1".

Par ailleurs, le récent “pack hygiène” mis en place enjanvier 2006 encourage à l’utilisation de modèles mathé-matiques prédictifs afin de veiller à ce que les denréesalimentaires respectent les critères microbiologiques.

Le laboratoire de microbiologie du CTSCCV proposeune gamme complète d’outils :

- les challenge-tests, qui sont utilisés pour évaluerles potentialités de croissance des microorganis-mes pathogènes dans les aliments,

- les tests de vieillissement qui permettent d’estimerou de valider les dates limites de consommation.

Le CTSCCV possède également une expertise enmicrobiologie prévisionnelle et propose dorénavantce service à ses clients.

FIGURE 1 : démarche générale utilisée pour modéliser le comportement des bactéries dans les aliments

1 Saisine n° 2003-SA-0362 du 9 mars2005. Avis de L’AFSSA sur la révision del’avis 2000-SA-0094 sur la classificationdes aliments au regard du risquereprésenté par Listeria monocytogeneset les protocoles de tests de croissance.

La microbiologie prévisionnelle : qu’est-ceque c’est ?La microbiologie prévisionnelle permet de prédire lecomportement des microorganismes grâce à la miseen œuvre de modèles mathématiques. Ces modèlespermettent, par exemple, d’évaluer l’influence de latempérature, du pH et de l’activité de l’eau (aw) sur lavitesse de croissance d’un microorganisme.

La valeur des paramètres des modèles de microbio-logie prévisionnelle est préalablement déterminée àpartir des résultats de cinétiques bactériennes réali-sées dans des aliments ou dans des bouillons delaboratoire. Ensuite, le comportement des microor-ganismes peut être simulé, si l’on connaît les pro-priétés physico-chimiques de l’aliment dont on sou-haite prédire l’évolution bactériologique.

Les simulations sont tout d’abord comparées avec descinétiques bactériennes autres que celles utilisées pourajuster les paramètres des modèles. Si les cinétiquesprédites sont équivalentes aux cinétiques expérimenta-les, les prédictions sont alors validées et le modèle demicrobiologie prévisionnelle peut être utilisé (Figure 1).

La microbiologie prévisionnelle au CTSCCV

Le CTSCCV a mis en place une compétence spéci-fique, par le recrutement d’une personne formée à cesméthodes, et dispose de deux outils complémentaires :Sym’Previus ainsi qu’un outil de simulation développéen interne.

- Sym’Previus

Sym'previus2 est un outil d'aide à l'expertise enmicrobiologie prévisionnelle qui associe une base dedonnées sur le comportement des microorganismespathogènes dans les aliments, et un logiciel de simu-lation. Sa construction a été initiée en 1998, à lasuite d’une demande des industriels auprès desMinistères de la Recherche et de l'Agriculture. L’outilSym’Previus est aujourd’hui géré par une celluleopérationnelle ainsi que par des centres de valorisa-tion et d’expertise (comme le CTSCCV). Le rôle deces centres est d’accompagner les utilisateurs lorsde la mise en œuvre des courbes de simulation et deleur apporter des solutions "sur mesure" en fonctionde leurs produits, leur entreprise et leur contexte.

. La base de données

La base de données contient des informations sur laprévalence et le compor-tement des microorga-

nismes dans les aliments. Ces données, validées parSym’Previus, proviennent de l’industrie, de la littéra-ture scientifique et des recherches spécifiques deSym’Previus. Elles concernent en priorité les microor-ganismes pathogènes et d’altération, dans une trèslarge gamme d’aliments et d’ingrédients alimentaires.

Cette base donne accès à plus de 3000 courbes decroissance et de survie sur aliments et aux paramètrescaractéristiques (taux de croissance, temps delatence...). Elle est par ailleurs interrogeable grâce à unlogiciel unique, le module d’interrogation élargie(MIEL), qui permet de sélectionner des informationsrelatives à un germe spécifique ou un aliment.

. Le logiciel de simulation

Le logiciel de simulation permet de simuler la crois-sance de microorganismes (Bacillus cereus, Listeriamonocytogenes, Salmonelle, Escherichia coli) enfonction de l’aliment (charcuterie : rillettes, pâtés…,viandes cuites ou crues, plats préparés, ovoproduits,produits laitiers...) et de ses propriétés physico-chimiques (pH, aw, température). Cet outil peutmodéliser le comportement bactérien en conditionsdynamiques (évolution de la température et des pro-priétés physico-chimiques au cours du temps), il peutégalement s’adapter afin de simuler la croissanced’une souche bactérienne spécifique plutôt que desimuler le comportement moyen de différentes souches.

Le logiciel permet enfin :

- de simuler des cinétiques de destruction thermique,

- de modéliser l’interface entre les domaines de crois-sance et de non-croissance.

Cet outil, en constante évolution, permettra trèsprochainement de tenir compte de l’influence, surla croissance bactérienne, d’autres paramètresenvironnementaux telle que la concentration enacide lactique.

- L’outil de simulation interne au CTSCCV

Le CTSCCV a initié, en 2002, une thèse en partenariatavec l’INRA (Institut national de la recherche agrono-mique) de Clermont-Ferrand/Theix. Ce travail a reçule soutien scientifique d’experts en microbiologieprévisionnelle de l’INRA et de l’ENVA (École nationalevétérinaire d’Alfort). L’OFIVAL (Office national interpro-fessionnel des viandes, de l’élevage et de l’aviculture)ainsi que l’ANRT (Association nationale de la recherchetechnique) ont apporté leur soutien financier.

35

BULLETIN DE LIAISON DU CTSCCV / VOL.15 N° 1/2 2006

ÉTUDES

2 http://www.symprevius.net

Au cours de cette thèse3, un modèle de microbiolo-gie destiné à prédire la destruction thermique et lacroissance de Listeria monocytogenes dans desproduits de charcuterie-salaison a été mis au point.Cet outil de simulation, plus spécifique queSym’Previus est parfaitement adapté aux clients duCTSCCV. En effet, les données utilisées pour ajusterles paramètres des modèles sont exclusivementissues d’expériences réalisées dans de la viande deporc et avec une souche de Listeria monocytogenesisolée d’environnement agro-alimentaire.

Ce modèle simule le comportement de Listeria enfonction du pH, de l’aw et de la température (enconditions statiques ou dynamiques). Il prend également

en comptel’influence den o m b r e u xi n g r é d i e n t sde formulationrentrant dansla compositiondes produitsde charcute-rie/salaison :fumée liquide,

lactate et acétate de sodium, sorbate de potas-sium.

Cet outil permet dès à présent de modéliser l’inter-face entre les domaines de croissance et de noncroissance de L. monocytogenes, en fonction desparamètres physico-chimiques préalablement cités.

L’outil de simulation du CTSCCV, tout comme le logi-ciel Sym’Previus, présente l’avantage de tenircompte de l’influence de la structure de l’aliment surle développement microbien, ce qui est rarement lecas des logiciels de simulation.

La microbiologie prévisionnelle permet d’acqué-rir des informations sur le comportement desmicroorganismes dans les aliments. Elle pré-sente un intérêt indéniable pour évaluer l’impactd’une modification de formulation ou du procédésur le développement bactérien. Elle permet éga-lement d’évaluer la pertinence de la réalisationd’un challenge-test ou de sélectionner le proto-cole le plus adapté lors de telles études.Cependant, les informations issues de la micro-biologie prévisionnelle ne prennent une valeurd'expertise qu'avec l'accompagnement et lesavoir-faire spécifique d’experts.

CONTACTS : Microbiologie : Pascal Garry, Véronique Zuliani,

E-mail : pgarry@ctsccv.fr; vzuliani@ctsccv.frTél : 01 43 68 57 85 – Fax 01 43 76 07 20

Microbiologie prévisionnelle et sécurité des aliments

36

BULLETIN DE LIAISON DU CTSCCV / VOL.15 N° 1/2 2006

3 V. Zuliani, 2005. Prédiction de lacontamination bactérienne lors de lafabrication et de la conservation d’unaliment. Application à de la viande deporc contaminée par Listeriamonocytogenes. Thèse de doctoratdirigée par André Lebert (INRA deClermont Ferrand/Theix). UniversitéBlaise Pascal, Clermont-Ferrand(disponible sur commande au CTSCCV).