Efficacité du système de lavage combinant la réaction de Fenton assistée par UV-C sur les pathogènes présents dans les tomates

Introduction

Les préoccupations croissantes sur la sécurité alimentaire incitent l'industrie agroalimentaire à explorer divers traitements innovants. Parmi ces nouvelles approches sanitaires destinées aux fruits et légumes frais, la réaction de Fenton assistée par les rayons ultraviolets (UV-C) se démarque comme une alternative prometteuse. Cet article se concentre sur l'évaluation de l'efficacité de cette méthode spécifique appliquée aux tomates, en particulier pour éliminer efficacement des agents pathogènes habituellement présents.

Principe de la réaction de Fenton assistée par UV-C

Le procédé repose sur l'action synergétique de l'irradiation UV-C associée au réactif de Fenton, constitué de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) et de fer (Fe²⁺). La photoactivation UV-C augmente considérablement la production de radicaux hydroxyles (•OH), qui possèdent un haut potentiel oxydatif, facilitant la destruction des microorganismes pathogènes à la surface des aliments traités.

Mécanisme d'action

Sous l'effet des rayons ultraviolets à ondes courtes (UV-C), le peroxyde d'hydrogène subit une photoactivation. Ce processus génère des radicaux hydroxyles très réactifs, capables de traverser les membranes cellulaires des bactéries et virus. Par conséquent, les structures cellulaires et ADN microbien sont gravement endommagées, provoquant une élimination efficace des contaminants biologiques.

Matériel et méthodes expérimentales

Pour confirmer l'efficacité de ce procédé, une série d'expériences a été menée. Les tomates utilisées lors des tests ont été principalement contaminées avec des pathogènes clés fréquemment rencontrés, tels que Escherichia coli, Salmonella et Listeria monocytogenes.

Protocoles expérimentaux

Les tomates concernées ont été d'abord contaminées artificiellement afin de simuler une contamination réelle avant traitement. Puis, elles ont subi un lavage combinant les dispositifs UV-C et le réactif de Fenton à diverses concentrations et durées. Des contrôles stricts comprenant un lavage standard sans UV-C ni réactifs spéciaux ont également été effectués afin d'établir une comparaison directe.

La quantification des pathogènes après traitement a été réalisée à l'aide de techniques microbiologiques standard telles que la culture sur des milieux sélectifs et le dénombrement bactérien rapide.

Résultats obtenus

Les résultats démontrent clairement l'efficacité accrue du système combiné UV-C et réaction de Fenton comparativement aux méthodes traditionnelles de lavage. On observe une réduction significative des microorganismes pathogènes testés, avec des niveaux de réduction atteignant souvent plusieurs log-units.

Réduction spécifique par pathogène

• Escherichia coli : Réduction de l'ordre de 3,5 à 4,5 log CFU/g observée après un traitement de seulement quelques minutes.
• Salmonella : Diminution variant de 3 à 4 log CFU/g, en fonction des conditions expérimentales spécifiques.
• Listeria monocytogenes : Élimination plus modérée, mais notable, variant entre 2,5 et 3 log CFU/g.

Conditions optimales établies

Les essais permettent de préciser une combinaison optimale de conditions : concentration en Fe²⁺ autour de 0,5 à 1 mmol/L, couplée à une irradiation UV-C entre 20 et 40 kJ/m² et une exposition maximale de 5 minutes. Ces paramètres assurent une efficacité maximale tout en préservant la qualité sensorielle des tomates.

Influence sur la conservation de la qualité sensorielle

Un point clé du succès de toute méthode de traitement alimentaire est le maintien de la qualité visuelle et gustative du produit. L'étude révèle que le traitement UV-C combiné à la réaction de Fenton correctement optimisé ne provoque pas d'altération négative significative de la qualité. Les tomates traitées conservent leur fermeté, leur couleur originale et leurs caractéristiques organoleptiques attrayantes.

Conclusion et perspectives futures

Le système combiné réaction de Fenton assistée par UV-C se positionne comme une solution particulièrement efficiente pour contrôler les pathogènes sur les tomates sans compromettre leur qualité. Cette méthode représente ainsi un potentiel élevé pour l'industrie agroalimentaire en quête de solutions de décontamination sûres et durables.

Afin d'optimiser son déploiement à grande échelle, il serait nécessaire de réaliser des études complémentaires sur d'autres légumes et fruits, ainsi que des évaluations économiques et écologiques complètes pour confirmer la faisabilité industrielle du procédé.

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Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0362028X25001073?dgcid=raven_sd_aip_email