Le traitement des aliments par irradiation

Le traitement des aliments par irradiation
Introduction
Le mot irradiation est très général il désigne toutes les interactions avec la matière venant soit des
particules (, (- ou électrons), neutrons positons) et rayons .
On désigne par le mot rayonnement aussi bien les particules que les rayons  et les rayonnements sont
capables d’interagir avec les noyaux et de rendre les atomes radioactifs.
Mais dans le cas précis de l’irradiation des aliments on utilise que les rayons  et les électrons ,et leur
énergie individuelle est limitée de façon à ce qu’il n’y ait aucune espèce d’interaction avec les noyaux donc
aucune création de radioactivité dans les aliments(voir plus loin)
L’ionisation par contre a lieu. C’est le phénomène à l’issue duquel un atome se voit le plus souvent arracher un
électron et est ainsi transformé en ion positif.
Les rayonnements sont appelés rayonnements ionisants car ils peuvent ioniser les atomes lorsque leur
énergie est supérieure à l’énergie de liaison des électrons du cortège périphérique
Historique de l’ionisation dans le domaine alimentaire.
Peu de temps après la découverte des rayons X par Roentgen en 1896 (les rayons X sont des rayons ), un
autre allemand, Reider met en évidence l’effet léthal des rayons X sur les micro-organismes
En 1921 l’administration américaine accorde l’autorisation de détruire de Trichinella spiralis dans la viande
et en France un brevet est pris intitulé « De la nourriture de toute sorte, conditionnée en boîtes
métalliques scellées et soumise à l’action de rayons Roentgen durs, de haute intensité, pour tuer les
bactéries »
1943 radiostérilisation d’un hambuger à Oak Ridge par un professeur du Massachussets Institute of
Technology
1953 mise au point l’armée américaine par ionisation de rations de combat carnées avec pour objectif
l’obtention d’un produit parfaitement stable et de qualité supérieure à celle des conserves classiques.
1958 1959 L’ex URSS accorde une autorisation de traitement ionisant aux pommes de terre et aux
céréales
1964 création d’un comité conjoint d’experts pour l’irradiation alimentaire (JEFCI) groupant des
représentants de l’OMS et de l’AIEA
1972 lancement d’un programme toxicologique international pour étudier sur des animaux nourris avec des
aliments irradiés les effets des rayonnements ionisants sur les principes nutritifs
1976 suite à ce programme les 13 experts de 11 pays proposent
- limitation à 10 Mev de l’énergie des électrons
- limitation à 5 Mev de l’énergie des rayons 
Ceci pour qu’il n’y ait aucun risque de radioactivité induite dans les aliments
- limitation à 10 KGy de la dose totale pour traiter les aliments
1980 le comité mixte OMS/FAO/AIEA conclut à l’absence de risque pour la santé de tout aliment irradié
dans les conditions recommandées
1984 création d’un groupe consultatif international(( ICGFI) chargé d’harmoniser les règlementations
nationales

Actions des rayonnements ionisants sur les organismes vivants
.
Avant d’examiner l’effet de l’ionisation en agro alimentaire examinons le cas plus général de l’effet des
rayonnements ionisants sur les organismes vivants
L’action des rayonnements ionisants sur les organismes vivants s’exerce soit par effet direct, c'est-à-dire
par rupture de liaisons des biomolécules, soit par effet indirect dû aux produits de radiolyse del’eau et des
constituants des organismes vivants. Il serait irréaliste de vouloir décrire en quelques lignes les
changements biochimiques radio-induits en raison de l’extrême complexité des phénomènes.
Les effets sont si graves que toute une réglementation doit être respectée lors de l’usage des
rayonnements à des fins médicales. Pour ne s’en tenir qu’à l’éffet léthal on attribue en général la mort
cellulaire aux altérations d’une molécule particulièrement fragile : l’ADN. Bien d’autres dommages sur la
matière vivante sont provoqués par les rayonnements ionisants : inactivation enzymatique désorganisation
structurale des lipoprotéines de la membrane cellulaire. Chez l’homme adulte la dose léthale est de l’ordre
de 5 Gy chez l’embryon cette dose est lus faible chez les organismes plus rustiques tels que les insectes elle
se situe à 1 kGy alors que pour les virus elle varie de 10kGy
On peut dresser un tableau de la dose décimale notée D10 qui permet de réduire d’un facteur 10 la
population d’un micro-organisme donné
Dose de réduction décimale de quelques micro-organismes
Micro- organismes
D10 (kGy)
Moisissures
1,3
Bactéries gram+
8
Bactéries gram-
3,7
Virus fièvre aphteuse
4,8
Virus poliomyélite
14
Applications de l’ionisation en agro-alimentaire
La précédente description est relative aux effets des rayonnements sur la matière vivante. Il faut raison
garder. La cuisson provoque tous les dommages que nous avons décrits. (ne pas oublier que les enzymes sont
détruits à 60°)
L’ionisation des aliments vise d’abord à détruire les parasites vivants présents dans les aliments.
D’autre part les végétaux sont beaucoup plus résistants que les animaux
Enfin les intensités des rayonnements utilisés sont suffisamment faibles pour qu’aucune altération des
noyaux n’ait lieu comme dans les cas général de l’irradiation de la matière vivante
Différents traitements sont suivis en fonction du but poursuivi
Inhibition de la germination
Des doses < 0,15 Gy sont utilisées. Ce traitement est plus couteux que la méthode des additifs chimiques.
Au Japon une unité industrielle est opérationnelle. La sévérité accrue de la réglementation à l’encontre de
certains additifs chimiques offre des perspectives plus favorables à l’irradiation.

Désinsectisation
Les pertes occasionnées par de multiples espèces dont les charançons (graines) les pyrales (farine) les tei.
gnes (riz cacao) sont considérables on peut soit stériliser ces parasites avec des doses faibles (0,2 kGy)
soit appliquer des doses léthales <1kGy
Au port d’Odessa une application à très grande échelle a lieu (300 Gy pour traiter 400000 Tonnes de grains
d’importation)
Prolongation de la comestibilité des produits frais
Des doses <3kGy permettent d’allonger la période de consommation de certains fruits et légumes frais en
réduisant les populations parasitaires et en retardant la maturation. Des résultats intéressants ont été
obtenus avec les fraises les champignons les mangues
Autres procédés
Comme nous l’avons indiqué différentes voies sont possibles selon l’objectif poursuivi
En France par exemple une société industrielle (société Protéines industrielles) exploite depuis 20
ans un accélérateur d’électrons pour irradier à 3kGy 50 tonnes par jour de viandes de volailles dans
le but d’éliminer les salmonelles. Le procédé s’applique à d’autres produits comme les crustacés
surgelés.
On peut aussi avec es doses<10 kGy réduire sensiblement la charge microbienne. Il s’agit en somme
d’une sorte de pasteurisation à froid ainsi applicable aux légumes déshydratés, fruits secs, épices,
condiments, aromates, thé etc
Autres applications des rayonnements ionisants
On peut stériliser certaines fournitures médicales en particulier au travers d’éventuels emballages ce qui
donne à cette méthode un intérêt évident. Je ne développe pas ici.
Radiohygiénisation et contexte écologique
L’irradiation constitue un moyen particulièrement approprié pour détruire les micro-organismes présents
dans les boues résiduelles des stations dépuration d’eaux usées
Le traitement des déchets en général Pose de nombreux problèmes. La possibilité d’agir en quelque sorte à
distance avec les rayonnements est prometteuse.