Dans le paysage complexe de la sécurité alimentaire et de la qualité des produits cosmétiques, une solution reconnue se joint, offrant une lueur d’espoir au milieu des défis persistants. Considérez une méthode de désinfection capable non seulement d’éliminer les agents pathogènes, mais également de préserver la fraîcheur et l’intégrité des liquides que nous consommons et utilisons quotidiennement. Cette solution existe, et elle se présente sous la forme de la lumière ultraviolette – une avancée remarquable dans le domaine du traitement des fluides.
L’application de la lumière UVC va de la purification des fluides comme l’air ambiant et l’eau potable au traitement des liquides sensibles comme les jus de fruits, les huiles essentielles, eaux florales et extraits de plantes utilisés dans l’industrie, proposant une solution à la fois efficace et respectueuse de l’environnement face aux défis multiples de notre époque.
Joignez-vous à nous pour une exploration à travers le vaste domaine de la désinfection des liquides, où nous découvrirons les multiples avantages, les procédés divers et les réglementations encadrant cette technologie innovante. Préparez-vous à être guidé vers les horizons prometteurs du traitement des liquides par UV-C.
Éclairage sur l’Innovation dans le Traitement de l’eau
Optimisation de la sécurité et la fraîcheur de liquides avec la désinfection par UVC
Pourquoi un traitement d’exposition aux UVC pour les liquides ?
Les critères nécessaires à la désinfection des liquides par UV
Réacteur UV : Nouveau produit d’ERIES
Avantages multiples et économiques du traitement par UV-C
Réglementations sur l’utilisation des UV-C dans l’industrie alimentaire
Éclairage sur l’Innovation dans le Traitement de l’eau
La technologie de désinfection par rayonnement ultraviolet (UV), y compris le spectre UVC (longueurs d’onde comprises entre 100 et 280 nanomètres), a commencé à être explorée et développée pour des applications pratiques dans le début du 20ème siècle. L’efficacité des rayons UV pour inactiver les bactéries et autres micro-organismes a été reconnue pour la première fois à la fin du 19ème siècle, mais c’est au début du 20ème siècle que les premières applications pratiques de la désinfection par UV ont été réalisées.
La première installation importante de désinfection de l’eau par UV a été mise en place à Marseille, en France, en 1910. Cette installation utilisait la lumière UV pour traiter l’eau de boisson de la ville, marquant ainsi l’un des premiers usages à grande échelle de cette technologie pour la désinfection de l’eau. Au fil des années, l’utilisation des UV pour la désinfection de l’eau, de l’air et des surfaces s’est développée, profitant des avancées technologiques pour améliorer l’efficacité et réduire les coûts.
Au milieu du 20ème siècle, la technologie UVC est devenue plus courante dans le traitement de l’eau potable et des eaux usées, ainsi que dans certaines applications industrielles et médicales, en raison de sa capacité à inactiver efficacement une large gamme de micro-organismes pathogènes sans l’ajout de produits chimiques et sans laisser de résidus nocifs.
Dans les dernières décennies, l’intérêt pour la désinfection par UV a connu une résurgence, en partie à cause des préoccupations croissantes relatives à la résistance aux antibiotiques et aux désinfectants chimiques, ainsi qu’à l’impact environnemental de ces derniers.
Optimisation de la sécurité et la fraîcheur de liquides avec la désinfection par UVC
Pourquoi un traitement d’exposition aux UVC pour les liquides ?
Contrairement aux méthodes thermiques, le traitement par UV-C offre une désinfection efficace sans altérer les propriétés des liquides. Cette technologie repose sur le principe de l’irradiation des micro-organismes présents dans les liquides avec des photons qui attaquent l’ADN/ARN des noyaux, provoquant ainsi leur inactivation.
Cette méthode est non toxique, respectueuse de l’environnement, avec aucun résidu chimique, une faible consommation énergétique, et est bien acceptée par les consommateurs.
A différence des traitements tels que les infrarouges, qui peuvent altérer les propriétés nutritionnelles, sensorielles et organoleptiques des aliments, ainsi que la texture, la couleur ou le parfum des produits cosmétiques, l’irradiation UVC conserve les propriétés physiques et sensorielles des produits, tout en préservant leur qualité.
Liquides alimentaires traités par UVC: eaux potables, jus de fruits et de légumes, sirops, lait et produits laitiers, huiles et liquides gras, etc.
Le traitement des liquides alimentaires par UV revêt une importance cruciale pour garantir la sécurité alimentaire et maintenir la qualité de l’eau et des produits.
De nos jours, des millions de personnes souffrent d’une sous-alimentation provoquée par un manque de minéraux et de micronutriments essentiels. La popularité croissante des produits à base de fruits et légumes est due à leur potentiel bénéfique pour la santé, grâce à leur richesse en vitamines, nutriments et composés bioactifs. Toutefois, ces produits sont hautement périssables et ont une durée de conservation limitée, surtout lorsqu’ils sont consommés dans leur état frais.
C’est là qu’interviennent les techniques de transformation des aliments.
Elles permettent d’augmenter les choix alimentaires et de prolonger la durée de conservation des produits, en supprimant la détérioration microbienne ou enzymatique.
Sur le marché, les technologies traditionnelles de traitement thermique ont longtemps été considérées comme la solution principale pour assurer la sécurité microbiologique des liquides. Cependant, malgré leur efficacité avérée, ces méthodes présentent des défis importants. Les températures élevées nécessaires pour assurer une désinfection adéquate peuvent altérer la qualité nutritionnelle, sensorielle et organoleptique des liquides, compromettant ainsi leur attrait pour les consommateurs. En conséquence, bien que les produits puissent être exempts de contamination microbiologique, ils peuvent perdre une partie significative de leur valeur nutritive et de leur qualité globale, ce qui peut affecter leur acceptation sur le marché.
Face à ces défis, les technologies alternatives, telles que l’utilisation de la lumière UV-C pour le traitement de fluides et de liquides, s’avère une solution prometteuse pour assurer la sécurité alimentaire, conjointement à la conservation de la qualité nutritionnelle des aliments industrialisés.
Liquides cosmétiques traités par UVC: eaux florales, huiles essentielles, lotions pour le corps et les mains, solutions de nettoyage pour le visage, etc.
La nécessité d’une production aseptique sur les cosmétiques est primordiale en raison de leur composition complexe et de leur utilisation directe sur la peau. Ces produits contiennent des ingrédients hydratants et émollients, ainsi que de l’eau, ce qui les rend sensibles à la contamination microbienne, tels que les champignons ou les moisissures. L’humidité présente dans les produits cosmétiques crée un environnement propice à la croissance des bactéries, des levures et des moisissures, pouvant compromettre la qualité et la sécurité des produits. En conséquence, une désinfection efficace est essentielle pour prévenir la prolifération de microorganismes pathogènes et garantir la sécurité et la qualité des produits cosmétiques pour les consommateurs.
Dans ce contexte, éviter de mettre des conservateurs et désinfecter sans produits chimiques représente un avantage crucial pour ces industries. En désinfectant les ingrédients liquides, on réduit le risque de contamination microbiologique et on peut ainsi prolonger la durée de conservation des produits cosmétiques : une désinfection efficace est assurée. Un autre avantage majeur réside dans la rapidité et la facilité de mise en œuvre du processus d’irradiation UV.
De plus, l’irradiation UVC est compatible avec les matériaux d’emballage, ce qui en fait une méthode polyvalente et adaptable aux besoins spécifiques de chaque produit cosmétique. La désinfection des emballages et des contenants juste avant le conditionnement est une pratique courante dans l’industrie agroalimentaire pour garantir la sécurité des aliments en prévenant la contamination microbiologique. Cette pratique a prouvé son efficacité pour réduire les risques de contamination croisée et assurer la qualité des produits finis.
En appliquant cette même approche à l’industrie cosmétique, on peut également bénéficier des avantages de la désinfection des emballages et des contenants. Cela pourrait aider à prévenir la contamination des produits cosmétiques en contribuant à garantir la sécurité et la stabilité des produits tout au long de leur durée de conservation.
Les eaux de process :
Ces eaux, en particulier celles qui nécessitent l’absence totale de tout résidu de désinfectant, sont essentielles dans diverses applications industrielles ou environnementales. La désinfection par UV de ces eaux est indispensable dans de telles situations, où la présence de désinfectants peut interférer avec d’autres processus ou être considérée comme indésirable. Par exemple, les liquides de refroidissement industriels sont susceptibles d’être contaminés, ce qui peut entraîner des problèmes tels que la corrosion et l’encrassement des équipements.
Un autre exemple, l’eau purifiée à 100% est crucial dans les formules spécifiques des produits de consommation qui sont intolérants à la moindre présence de microorganismes. La boucle d’eau purifiée représente un élément essentiel garantissant la qualité et la sécurité des liquides utilisés dans les processus industriels, notamment dans l’industrie pharmaceutique et cosmétique. Cette boucle constitue un système fermé, où l’eau est traitée et purifiée avant d’être réutilisée dans les opérations de production. Grâce à des technologies telles que la filtration, l’osmose inverse et l’échange ionique, les impuretés et les contaminants sont éliminés, cependant, parfois des microorganismes peuvent passer.
La désinfection par UV intervient alors comme une étape cruciale au sein de cette boucle d’eau purifiée. Le passage de l’eau par un réacteur UV permet d’anéantir tout germe et d’empêcher son développement.
Les eaux de surface, l’épuration des eaux usées et traitement des rejets liquides industriels/résiduaires :
Les UV-C sont largement employés dans le traitement des eaux de surface, comme dans les piscicultures, et dans le traitement des eaux usées industrielles. Les eaux de surface, souvent utilisées pour divers usages tels que l’approvisionnement en eau potable, l’irrigation agricole, l’industrie et les loisirs, peuvent être contaminées par divers micro-organismes, notamment des bactéries, des virus, des protozoaires et des algues, dus à des activités humaines, des déversements d’eaux usées et des conditions environnementales.
Le processus de désinfection par UV-C est aussi couramment utilisé pour traiter les rejets de liquides industriels, notamment les eaux résiduaires. Des études ont examiné l’efficacité des UV-C pour inactiver les bactéries résistantes aux antibiotiques et leur impact sur la formation de substances réactives à partir de la matière organique présente dans les effluents.
L’utilisation des UV-C pour la désinfection des fluides et des liquides est vaste et diversifiée, allant bien au-delà des applications mentionnées ci-dessus. Cependant, cet article se concentre principalement sur les liquides destinés à la consommation alimentaire, cosmétique ou pharmaceutique.
Les critères nécessaires à la désinfection des liquides par UV
Préalablement à la désinfection par UV, plusieurs critères doivent être vérifiés pour assurer l’efficacité du traitement des liquides. Voici les paramètres principaux à considérer :
- Tout d’abord, la transmittance UVc de l’eau, qui représente sa capacité à laisser passer les rayons UV émis à 254 nm. Il est essentiel de comprendre que les UVC n’ont pas la capacité de pénétrer les fluides et matériaux transparents de la même manière que la lumière visible. Pour le traitement des liquides, notamment de l’eau, il est crucial d’intégrer le coefficient de transmissibilité spécifique à chaque fluide dans les calculs. Ce coefficient ne présente aucune relation avec la transparence du fluide à la lumière visible ; par exemple, bien que le ‘Vinaigre Cristal’ soit complètement transparent à nos yeux, il est entièrement opaque aux UVC.
- La turbidité de l’eau est également importante, car une faible turbidité signifie moins d’obstacles pour le rayonnement UV.
- La présence de fer et de manganèse dans l’eau, car ces sels métalliques peuvent se déposer sur les gaines protectrices des lampes UV.
- La teneur en matières organiques, notamment quand elles ne sont pas microscopiques, doit également être évaluée, car elles peuvent absorber et/ou faire des zones d’ombre pour la lumière UV à 254 nm.
- Enfin, le caractère plus ou moins entartrant de l’eau doit être pris en considération pour garantir le bon fonctionnement du système de désinfection par UV.
Dans ce contexte, nous sommes enthousiastes à l’idée de présenter notre prochain produit innovant, le Réacteur UV ERIES, qui est sur le point d’être lancé en exclusivité. Ce réacteur a été spécialement conçu pour répondre aux besoins de désinfection des produits liquides de petites quantités (notamment pour les secteurs alimentaires et cosmétiques).
Réacteur UV : Nouveau produit d’ERIES
Principe de fonctionnement
Le Réacteur UV ERIES incarne une avancée significative dans le domaine du traitement des liquides par irradiation UV-C. Conçus pour répondre aux exigences des industries alimentaires, cosmétiques et de traitement des eaux, cet équipement offre une des meilleures solutions pour assurer la désinfection efficace des produits liquides tout en préservant leurs propriétés.
Procédés de traitement flexibles
Les produits liquides peuvent être traités par irradiation UV-C à l’aide d’équipements fonctionnant selon des modes de traitement par lots ou continus :
– Dans le mode de traitement par lots :
le liquide est versé dans le réacteur et sa chambre d’irradiation, où il est exposé à une dose spécifique d’UV-C pendant une durée prédéfinie. Un mouvement particulier est appliqué pour assurer une action efficace des UVC sur le liquide.
– Le mode de traitement continu :
il implique le pompage du produit à travers le Réacteur. Le mouvement engendre un mélange efficace et une distribution homogène de la vitesse et du temps de traitement des liquides. Les fluides traversent donc un tube spécialement conçu pour permettre une transmission maximale des rayons ultraviolets.
L’écoulement du liquide se produit en raison de l’interaction entre la force centrifuge résultant de la courbure du conduit et la force de friction du fluide contre les parois du conduit. Ces forces agissent conjointement pour induire la formation de vortex hélicoïdaux qui se déplacent le long des parois du conduit.
Dans cette configuration, le liquide est exposé aux UV-C brièvement, avec la possibilité de recirculation ou non. Le temps d’exposition est déterminé en fonction du type de liquide et de sa transmittance UVC. Cette méthode continue est particulièrement avantageuse pour les applications industrielles grâce à son impact positif sur la productivité, laquelle est naturellement liée au rythme de production industriel envisagé.
Avantages multiples :
En plus de garantir une désinfection efficace, le Réacteur UV ERIES préserve les caractéristiques sensorielles des produits, telles que leur apparence, leur couleur, leur odeur et leur goût.
Grâce à un débit spécifiquement calculé en fonction des besoins du traitement, il assure une sécurité des produits sans résidus chimiques ni effets toxiques, répondant ainsi aux normes les plus strictes de sécurité alimentaire (tout en préservant l’environnement).
Avantages économiques du traitement par UV-C :
Une analyse approfondie des coûts et de l’efficacité économique du traitement des liquides par UV-C révèle des avantages significatifs pour les entreprises alimentaires et cosmétiques. Bien que les coûts initiaux d’installation et de maintenance des équipements de désinfection par UV-C puissent sembler être un investissement, ils doivent être considérés dans le contexte des économies potentielles résultant de la réduction des pertes de produits et des rappels de produits dus à la contamination microbiologique.
Réduction des pertes de produits :
En éliminant efficacement les micro-organismes pathogènes, la purification par UV-C aide à prolonger la durée de conservation des liquides alimentaires et cosmétiques. Cela réduit les pertes de produits en prolongeant leur vie utile, ce qui peut entraîner des économies importantes pour les entreprises en réduisant les déchets.
Éviter les rappels de produits :
Les rappels de produits dus à la contamination microbiologique peuvent avoir des conséquences désastreuses pour une entreprise, allant de pertes financières à des dommages irréparables pour la réputation de la marque. En investissant dans un système de stérilisation par UV-C fiable, les entreprises peuvent réduire considérablement le risque de rappels de produits coûteux.
Rentabilité à long terme :
Bien que les coûts initiaux d’installation et de maintenance des équipements de désinfection par UV-C puissent être plus élevés que d’autres méthodes de traitement, les économies réalisées grâce à la réduction des pertes de produits et des rappels de produits peuvent compenser ces coûts à long terme. De plus, la durabilité et l’efficacité des systèmes de traitement par UV-C en font un investissement rentable sur le long terme.
Réglementations sur l’utilisation des UV-C dans l’industrie alimentaire
Les UV-C sont largement utilisés dans l’industrie alimentaire, bénéficiant d’une reconnaissance et d’une réglementation internationale pour leur efficacité dans la pasteurisation et l’assainissement des boissons et des aliments.
Aux États-Unis, la Food and Drug Administration (FDA) a approuvé l’utilisation des UV-C pour réduire les agents pathogènes humains et autres micro-organismes dans les jus, contrôler les micro-organismes de surface dans les aliments, et stériliser l’eau utilisée dans la production alimentaire, conformément au règlement 21CFR179.39. La dose UV nécessaire est déterminée au cas par cas, selon les bonnes pratiques de fabrication.
En Europe, l’Union européenne réglemente les nouveaux aliments, incluant ceux traités aux UV, et l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a approuvé leur utilisation sûre pour certaines applications, comme la transformation du lait après pasteurisation.
L’Irlande, Israël, le Canada et l’Inde ont également des réglementations spécifiques qui autorisent l’utilisation sécuritaire des UV-C dans le traitement des aliments, avec des exigences d’étiquetage et des normes propres à chaque pays.
Cette réglementation internationale offre de nouvelles opportunités pour le développement et la commercialisation de produits traités aux UV à l’échelle industrielle, en garantissant leur sécurité et leur conformité réglementaire.
Résultats et applications : études sur l’efficacité des UV
Des recherches approfondies ont été menées pour évaluer l’efficacité du traitement germicide par UV-C dans la réduction des micro-organismes pathogènes présents dans une variété de liquides alimentaires, tout en préservant leur qualité intrinsèque. En voici 6 :
- Une recherche menée en 2006 a montré que le traitement aux UV-C du nectar de mangue, à des débits variables de 0,073 et 0,451 L/min, a entraîné une réduction significative du nombre total de microbes, avec une réduction logarithmique maximale de 2,71 CFU/mL pour le nombre total de microbes et de 2,94 CFU/mL pour le nombre de levures. (1)
- Une autre étude menée par Caminiti et al. En 2010 a démontré l’efficacité de la lumière UV-C dans la réduction des micro-organismes pathogènes dans le jus de pomme reconstitué. En exposant le jus de pomme à la lumière UV-C dans un système continu à l’échelle du laboratoire, avec des doses allant de 2,66 à 53,10 J/cm², ils ont réussi à réduire les comptes d’Escherichia colis et de Listeria innocua en dessous des limites de détection. (2)
- Une étude menée par Pala et Toklucu en 2011 a examiné l’effet du traitement aux UV sur le jus de grenade afin de préserver ses principales caractéristiques de qualité, telles que les anthocyanes, la couleur du polymère, l’activité antioxydante et la teneur totale en phénol. Les résultats ont montré une meilleure préservation de ces paramètres avec l’utilisation de la lumière UV-C par rapport au jus non traité. (3)
- Une étude menée par Győrfi et al. également en 2011 a examiné l’effet de la lumière UV-C sur la production de vitamine D dans les champignons. Les résultats ont montré que l’exposition à la lumière UV-C a permis d’augmenter la teneur en vitamine D2 des champignons en convertissant l’ergostérol présent en vitamine D2, ce qui pourrait contribuer à améliorer la valeur nutritionnelle de ces aliments. (4)
- Dans une autre recherche menée par Haro-Maza, J. ; Guerrero-Beltran, J (2016), après avoir été exposés aux UV-C pendant des durées variant de 5 à 25 minutes, les nectars de myrtille et de framboise ont montré une augmentation des niveaux d’anthocyanes monomères totaux, ce qui indique une préservation accrue de ces composés bénéfiques pour la santé. (5)
- Une étude publiée le 27 août 2023 met en lumière l’importance de préserver les nutriments des produits alimentaires dérivés des fruits et légumes, notamment ceux transformés en jus, purées et sauces. En soulignant les effets délétères des traitements thermiques traditionnels sur la valeur nutritionnelle, elle met en avant la recherche de technologies alternatives. Parmi celles-ci, le traitement UV-C émerge comme une solution prometteuse, préservant la qualité des aliments tout en minimisant la dégradation des nutriments. (6)
Ces résultats prometteurs ont ouvert la voie à une gamme d’applications pratiques dans l’industrie alimentaire. Les fabricants de jus, d’eaux aromatisées et d’autres liquides alimentaires peuvent désormais utiliser le Réacteur UV ERIES comme une méthode efficace pour réduire les risques liés à la contamination microbienne sans compromettre la qualité de leurs produits. Cela offre non seulement une assurance accrue de la sécurité alimentaire, mais également une confiance renforcée des consommateurs dans la qualité des produits alimentaires liquides disponibles sur le marché.
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Notre Réacteur UV se distingue comme une solution de pointe. Avec des performances impressionnantes telles qu’une exposition aux UV de 500 Joules par mètre carré et un débit de 13 litres par minute, notre technologie offre une sécurité maximale sans compromettre la qualité des liquides.
Pour toute question, demande de renseignements supplémentaires ou si vous souhaitez obtenir un devis, n’hésitez pas à nous contacter dès maintenant.
Bibliographie :
(1) Auteurs : Guerrero-Beltran, JA; Barbosa-Cánovas, GV. Inactivation de Saccharomyces Cerevisiae et de polyphénoloxydase dans le nectar de mangue traité à la lumière UV. J. Protection alimentaire. 2006
(2) Auteurs : Caminiti, IM; Palgan, moi; Muñoz, A. ; Noci, F. ; Whyte, P. ; Morgan, DJ ; Cronin, DA; Lyng, JG. L’effet de la lumière ultraviolette sur l’inactivation microbienne et les attributs de qualité du jus de pomme. Technologie des bioprocédés alimentaires. 2010
(3) Auteurs : Pala, Ç.U.; Toklucu, AK. Effet de la lumière UV-C sur la teneur en anthocyanes et autres paramètres de qualité du jus de grenade. J. Composition alimentaire. 2011
(4) Auteurs : Győrfi, J. ; Kovacs, A. ; Szabó, A. Augmentation du niveau de vitamine D des pleurotes par la lumière UV. Int. J. Hortic. 2011
(5) Auteurs : Haro-Maza, J. ; Guerrero-Beltran, J. Effet de la lumière ultraviolette-C sur les propriétés physicochimiques et antioxydantes des nectars de mûres, de myrtilles et de framboises. J. Alimentation Rés. 2016
(6) Auteurs : Rose Daphnée Tchonkouang, Alexandre R. Lima, Andreia C.Quintino, Nathana L.Cristofoli et Margarida C. Vieira. Lumière UV-C : une technologie de conservation prometteuse pour les produits alimentaires non solides à base de légumes. Aliments. 27 août 2023
