Industrie agroalimentaire

L'eau électrolysée (EE) gagne en popularité comme désinfectant dans l'industrie agroalimentaire de nombreux pays. L'électrolyse dissocie une solution diluée de chlorure de sodium en eau électrolysée acide (AEW, anolyte) — pH 2–3, potentiel d'oxydoréduction d'environ 1100 mV et 10–90 ppm de chlore actif — et en eau électrolysée basique (BEW, catholyte), de pH 10–13. Les cellules végétatives de diverses bactéries en suspension ont généralement été réduites de 6,0 log UFC/ml avec l'AEW.

Les désinfectants courants de l'industrie agroalimentaire comprennent les composés chlorés, les acides organiques, le phosphate trisodique, les iodophores et les ammoniums quaternaires. Les composés chlorés sont souvent les plus efficaces, mais peuvent être plus corrosifs et irritants. Certaines procédures de décontamination ont été jugées inacceptables en raison de résidus chimiques, d'un coût élevé, d'une efficacité limitée ou d'une décoloration du produit. L'EE est de plus en plus utilisée pour réduire ou éliminer les bactéries sur les denrées, les surfaces de transformation et les surfaces sans contact alimentaire. Le ministère japonais de la Santé, du Travail et des Affaires sociales a autorisé l'EE comme additif alimentaire, et l'Agence américaine de protection de l'environnement a approuvé les générateurs d'EE pour l'industrie agroalimentaire.

Comment fonctionne l'eau électrolysée

L'EE a été mise au point en Russie, où elle sert à la décontamination, la régénération et la désinfection de l'eau dans les établissements médicaux, et elle est utilisée au Japon depuis les années 1980. Elle est produite par électrolyse d'une solution diluée de NaCl dans une cellule où un diaphragme sépare l'anode et la cathode. La solution anodique a un pH de 2–3, un ORP supérieur à 1100 mV et 10–90 ppm de chlore actif ; la solution cathodique a un pH de 10–13 et un ORP de −800 à −900 mV. L'eau électrolysée neutre (pH 7–8, ORP d'environ 750 mV) est obtenue en mélangeant la solution anodique avec des ions OH⁻.

L'AEW possède une forte activité antimicrobienne. Le chlore et un ORP élevé semblent en être les principaux facteurs ; le pH bas sensibilise les cellules bactériennes à l'acide hypochloreux, le plus actif des composés chlorés, qui traverse les membranes cellulaires et oxyde des systèmes métaboliques essentiels. La BEW sert surtout de nettoyant et de dégraissant avant la désinfection — et un prétraitement à la BEW suivi d'AEW s'est révélé plus efficace dans certaines applications que l'AEW seule.

Résultats sur les surfaces, les ustensiles et l'eau de process

• Planches à découper : Vibrio parahaemolyticus est passé de 5,8 à moins de 1,0 log UFC/cm² après une minute d'AEW ; le rinçage de planches en plastique à l'EE neutre a réduit E. coli, S. aureus, P. aeruginosa et L. monocytogenes d'environ cinq ordres de grandeur.
• Gants de transformation : L. monocytogenes a été entièrement inactivée sur tous les types de gants au bout de cinq minutes.
• Acier inoxydable et carrelage : V. parahaemolyticus a été réduit de plus de 5,0 log UFC/cm² en une minute.
• Biofilms : l'AEW a réduit L. monocytogenes dans les biofilms sur acier inoxydable à des niveaux indétectables en cinq minutes.
• Abattoirs : après le pré-nettoyage standard, l'AEW s'est révélée plus efficace qu'un désinfectant courant dans toutes les zones de l'abattoir ; la pulvérisation des cuirs de bovins à la BEW puis à l'AEW a réduit la flore totale de 3,5 log.
• Eau de process : l'électrolyse de l'eau de lavage des légumes additionnée d'un peu de sel a réduit les bactéries testées d'environ quatre ordres de grandeur, avec une inactivation complète à intensité plus élevée.

Résultats sur les denrées

• Fruits et légumes : dix minutes d'AEW ont réduit les bactéries aérobies, les coliformes et les champignons sur les fraises à des niveaux indétectables ; sur les tomates, E. coli O157:H7, L. monocytogenes et Salmonella Enteritidis ont baissé d'environ 7,5 log. Sur les légumes-feuilles, l'AEW s'est montrée aussi efficace que le chlore.
• Poissons et fruits de mer : 15 minutes d'AEW ont réduit la flore totale sur la peau de carpe de 2,8 log UFC/cm².
• Volaille et viande : la pulvérisation de carcasses de poulet à la BEW suivie d'une immersion dans l'AEW a permis des réductions de 1,5–2,4 log, et l'AEW a prolongé la durée de conservation de la volaille réfrigérée. La décontamination des carcasses à l'AEW s'est révélée le moyen le plus rentable de réduire Campylobacter tout au long de la filière avicole.
• Œufs : la pulvérisation électrostatique d'œufs en coquille a réduit E. coli, S. aureus et Salmonella Typhimurium de 3 à 6 ordres de grandeur.
• Sous forme de glace : l'AEW congelée réfrigère tout en maîtrisant les pathogènes — elle a prolongé la durée de conservation du balaou du Pacifique et stoppé la croissance des coliformes.

D. Hricova, R. Stephan et C. Zweifel — Electrolyzed Water and Its Application in the Food Industry