Lutter efficacement contre le fouling et les biofilms
tout l’interet des nanorevetements dans l’industrie alimentaire
Dans notre secteur, maintenir la propreté des lignes de production et de l'environnement est une exigence logique et donc un défi constant. Le contrôle de toutes les sources de contamination est un effort quotidien pour garantir la qualité et la sécurité alimentaire des produits finis. Même après le nettoyage et la désinfection, des résidus alimentaires peuvent rester sur les installations, avec un résultat connu: une contamination de la surface (fouling) et un terreau fertile propice au développement d'un biofilm. Les nanorevêtements pourraient offrir un avantage majeur à cet égard.
Les nanoRevetements a la rescousse
Un nanorevêtement peut être utilisé dans presque tous les secteurs, de l'industrie automobile à l'industrie textile. Dans l'industrie alimentaire aussi, son utilisation a déjà fait ses preuves. Les producteurs de denrées alimentaires sont régulièrement confrontés au ‘fouling’, c.-à.-d. la contamination des installations par des résidus alimentaires. Outre la baisse des rendements de production (due à la nécessité d'un nettoyage supplémentaire des équipements), cela a un impact évident sur la qualité et la sécurité des produits. Il en résulte un risque élevé de formation de biofilms.
Les entreprises alimentaires cherchent donc de plus en plus un moyen de remédier à ces inconvénients tout en permettant une production plus durable. Ils travaillent souvent avec des nanorevêtements, car la valeur ajoutée de ces derniers dans l'industrie alimentaire a déjà été prouvée à maintes reprises.
Une couche minuscule
Les nanorevêtements sont composés des nanoparticules actives ou de revêtements chimiques d’une épaisseur à l'échelle nanométrique (100 à 150 nm). Les bio-particules du revêtement s'organisent selon une séquence fixe et se lient aux molécules de la surface. Ces revêtements ont un caractère hydrofuge et anti-salissant, ce qui rend la surface facile à nettoyer. Ces revêtements innovants sont utilisés depuis 15 à 20 ans, mais n'ont connu un réel succès que depuis quelques années. Pour appliquer les nanorevêtements, il existe différentes techniques, telles que le polissage manuel, la pulvérisation, la brumisation et le roulage. Pour chaque surface, il existe un revêtement possible, qu'il s'agisse d'un substrat en plastique (comme les bandes transporteuses ou les murs), en acier inoxydable ou en d'autres métaux, ou encore de dalles en céramique, en pierre, en bois, en textile, en verre ou même en sable.
Différents types de revêtements
Les nanorevêtements peuvent être classés de différentes façons, comme une classification basée sur la substance active, telle que le dioxyde de silicium, de titane ou d'argent. La classification peut aussi se faire sur la base de nanoparticules actives ou de revêtements d'une épaisseur de couche à l'échelle nanométrique, ou sur la base de l'action hydrophobe ou hydrophile. Enfin, on peut aussi faire la distinction entre les nano- et les microrevêtements.
Choix
Quels sont les critères pris en compte lors de la sélection d'un revêtement? Le type de substrat, le type de contamination, les facteurs environnementaux et le résultat souhaité déterminent le choix le plus adapté. Si un revêtement doit empêcher la corrosion dans un environnement marin, on choisira un revêtement différent que si l'on souhaite réduire le gaspillage de produits alimentaires dans un entonnoir. En bref, c'est du travail sur mesure à chaque fois.
Durée de vie variable
La durée de vie moyenne des nanorevêtements utilisés dans l'industrie alimentaire est de trois ans. Cela signifie qu'ils durent souvent beaucoup plus longtemps que, par exemple, un revêtement en PTFE. Toutefois, la durée de vie dépend fortement de facteurs divers, tels que la charge mécanique, l'utilisation de produits chimiques et la température. Il existe des revêtements capables de résister à des valeurs de pH de 1,8 à 13 et qui peuvent résister à des températures allant jusqu'à 600 °C ou même 1.000 °C. Pour la durée de vie du revêtement, il est important d'éviter tout contact avec les grattoirs et les brosses métalliques. En outre, il est recommandé d'utiliser des agents de nettoyage plus doux, avec une valeur de pH proche du pH neutre.
Moins de gaspillage, plus de durabilite
Réduction des coûts
Les avantages des nanorevêtements se répercutent dans divers domaines. Parmi les plus importants, on retiendra la réduction des coûts, non seulement grâce à un temps de nettoyage plus court, mais aussi à la réduction du gaspillage alimentaire.
• temps de nettoyage réduit;
• temps d'arrêt pour le nettoyage réduit;
• gaspillage alimentaire réduit jusqu'à 60%;
• limitation des produits rejetés car la surface (par exemple les couteaux) est moins collante et le produit se détache plus rapidement;
• utilisation moindre de produits de nettoyage en raison de la nature anti-salissante du revêtement;
• quantité d'eau utilisée réduite en raison du caractère hydrofuge du revêtement;
• contamination des eaux de production/déchets réduite car moins de produits chimiques utilisés;
• formation de biofilms réduite;
• accélération du processus de production en réduisant les frictions sur les lignes de produits.
Sécurité alimentaire garantie
Mais qu'en est-il de la sécurité alimentaire lorsque les aliments entrent en contact avec ces revêtements? Elle est garantie par des tests de migration, dans lesquels un laboratoire indépendant vérifie dans quelle mesure le revêtement migre avec différents types d'aliments, tels que les graisses et les acides. Les tests peuvent être effectués à différentes températures et dans différentes conditions d'utilisation, par exemple 10 jours à 40 °C. Si les valeurs de la migration sont conformes aux normes fixées par l'UE, le produit est alors approuvé et peut être utilisé en toute sécurité dans l'industrie alimentaire.
PROJET CLEANSURFACE
L'utilisation de revêtements et de traitements de surface pour l'inox peut-elle offrir une solution pour l'industrie alimentaire, en éliminant tous les résidus par simple rinçage, ne laissant aucun terrain propice aux micro-organismes? Le projet CleanSurface – qui s'est déroulé de 2016 à 2019 en collaboration avec Flanders' FOOD, KU Leuven, Sirris, ILVO et UGent – a tenté de répondre à cette question. La flore en décomposition et les agents pathogènes présents sur les parois des équipements sous forme de biofilms sont le terreau de sources de contamination persistantes. Les procédures normales de nettoyage et de désinfection ne sont pas suffisantes pour lutter contre cette contamination, ce qui a des conséquences négatives (par exemple, la durée de conservation).
Le projet s'est concentré sur un ensemble de lignes directrices sur la manière dont le comportement adhésif de l'acier inoxydable peut être ajusté de manière curative et préventive et sur les solutions disponibles. Des revêtements innovants pour l'acier inoxydable entraîneront une diminution de l'encrassement et de la formation de biofilms, ce qui permet d'améliorer non seulement le rendement, mais aussi la qualité et la sécurité des produits.
Conclusion: il existe un revêtement adapté à chaque problème, mais il n'y a pas de revêtement pour tous les problèmes. Les propriétés dépendent fortement des composants alimentaires avec lesquels les revêtements entrent en contact. En outre, ils sont très sensibles aux rayures et au nettoyage et certains ont un effet sur les micro-organismes. Il n'est donc pas vrai qu'un revêtement n'apporte que moins de résidus, de sorte que les micro-organismes ne peuvent pas se développer; il existe des revêtements qui n'ont pas d'effet sur l'encrassement et permettent pourtant de réduire le développement du biofilm.
Un investissement justifie
Investir dans les nanorevêtements est une option intéressante pour toute entreprise alimentaire. Les avantages sont perceptibles dès le premier jour, tels qu'un temps de nettoyage plus court, la réduction de la formation de biofilms, la réduction de l'utilisation de produits chimiques ... En moyenne, les revêtements, et donc ces avantages, durent trois ans. L'investissement est souvent récupéré dès la première année. Dans les années qui suivent, vous réalisez donc des économies.
Cela contribue aussi à une production plus durable. En optimisant les procédures de nettoyage et de désinfection, la fréquence d'utilisation des produits de nettoyage diminuera, ce qui se traduira par des processus plus durables ayant un impact environnemental moindre et des coûts de purification de l'eau moins élevés.
Une trémie à salade avec un revêtement (à droite) permet de réduire de 60% les déchets alimentaires après vidage par rapport aux trémies non traitées (à gauche)
Attention: l'application du revêtement dépend de la bonne technique de nettoyage préalable et de la bonne technique d'application. Si l'un ou l'autre de ces aspects n'est pas réalisé correctement, le revêtement n'adhérera pas suffisamment au substrat, ce qui pourrait entraîner un dysfonctionnement et un décalage par rapport aux résultats escomptés.
En collaboration de RSS NanoCoatings BV et de CleanSurface
