Les méthodes expérimentales pour mesurer la résistance thermique

Il existe plusieurs méthodes pour déterminer l’efficacité d’un traitement thermique. En voici une description générale.

6.4.1 Méthode du TDT en tube

Dans cette méthode, le milieu inoculé est distribué dans des éprouvettes ou des ampoules de petit diamètre (7 à 15 mm). Avant d’être complètement submergés dans un bain chauffant à une température donnée, les tubes sont scellés par la flamme d’une torche à souder. Les tubes sont refroidis rapidement. Par la suite, le contenu peut être retiré aseptiquement afin de procéder au dénombrement (Cerf et Hermier, 1973; Grant et al., 1996). Alors, pour la même température, on prépare différents tubes pour chaque intervalle de temps. Après énumération, on construit une courbe de survie (voir section 6,2 Figure 3). C’est une méthode peu coûteuse et simple pouvant être réalisée dans la plupart des laboratoires sans achat de matériel sophistiqué. De plus, elle

demande peu d’espace et les risques de contamination sont faibles. Cependant, cette méthode est laborieuse et la période de chauffage et de refroidissement sont souvent mal évalués, car le transfert de chaleur n’est pas instantané à cause du volume à chauffer. Le transfert complet du contenu du tube peut toujours laisser du liquide résiduel s’ils ne sont pas bien rincés et par conséquent quelques cellules survivantes sont ainsi laissées derrière. Habituellement, cette méthode est bien adaptée pour les milieux liquides (lait, jus, bouillon de culture, tampon; Stumbo, 1973). Néanmoins, une étude portant sur la létalité par rapport à la chaleur de

L. monocytogenes Scott A a démontré que cette méthode pouvait être utilisée pour de la viande

hachée en déposant 1 g de viande inoculée dans un tube de 10 x 60 mm (Fain et al., 1991).

6.4.2 Méthode du TDT en conserve

Dans cette méthode, l’aliment peut être contenu dans de petits cylindres métalliques (208 mm X 6 mm) qui sont chauffés dans un petit stérilisateur (retord) développé par Townsend et al. (1938). Après le traitement, les conserves sont refroidies dans l’appareil. Les cconserves peuvent être ouvertes pour le dénombrement ou encore incubées scellées (Stumbo, 1973; Cameron et al., 1980; Bhamidipati et Singh, 1996). Beaucoup de produits peuvent ainsi êtres étudiés en fonction de leur composition standard et dans des conditions simulant étroitement celles utilisées dans la pratique courante de mise en boîte. L’altération causée par des microorganismes producteurs de gaz peut être facilement détectée par le gonflement de la conserve. Cette méthode est toutefois dispendieuse, car elle requiert du matériel particulier (Stumbo, 1973).

6.4.3 Méthode en flacon

Cette méthode est fréquemment utilisée pour étudier la résistance thermique des bactéries à des températures sous le point d’ébullition. Habituellement, un flacon à 3 encolures est utilisé. Le premier trou sert à insérer un thermomètre. Celui du centre sert à introduire un mécanisme d’agitation. Le troisième est utilisé pour injecter l’inoculum et retirer les échantillons. Certaines variantes de cette méthode ont été utilisées et plusieurs études se sont inspirées de ce procédé sans utiliser ce type de flacon. Puisque les bains de haute précision sont maintenant disponibles et qu’il est possible d’agiter une solution en utilisant des agitateurs et une barre magnétique agitatrice, plusieurs chercheurs ont préféré utiliser un simple flacon de culture ou des bouteilles de dilution (Henry et al., 1969; Coroller et al., 2006). D’autres ont utilisé des éprouvettes de 160 x 15 mm (Verrips et al., 1979). Une fois le montage fait, le milieu testé est déposé dans le contenant et est chauffé à la température désirée (Goepfert et al., 1970). Un volume prédéterminé de l’inoculum est introduit dans le flacon. Après des intervalles de temps pré choisis, des échantillons sont prélevés et le décompte des survivants est effectué. C’est une méthode conventionnelle et rapide. La période de chauffage et le refroidissement sont négligeables pour les petits volumes et contenants. Cependant, un gros volume ne peut atteindre instantanément la température désirée. Habituellement, des températures sous les 100˚C sont utilisées. Donc, le choix de la grosseur du récipient doit être pris en considération. Un contenant ayant un volume trop petit peut risquer de faire des éclaboussures durant les manipulations et un trop gros ne permet pas d’atteindre la température désirée rapidement (Stumbo, 1973).

6.4.4 Méthode des capillaires

Cette méthode développée par Splittstoesser et Churey (1989) permet un maximum de transfert de chaleur dans un milieu liquide puisque le chauffage s’effectue dans des tubes capillaires de petite dimension (90 mm x 1,8 mm). Les tubes sont scellés à une extrémité et la suspension bactérienne contenue dans le milieu à tester y est injectée à l’aide d’une seringue de type Hamilton à débit répété. L’autre extrémité du tube est ensuite scellée en utilisant une torche à souder. Les tubes sont submergés dans un bain à la température à tester pendant des temps prédéterminés afin d’établir la courbe de survie. Les tubes sont refroidis rapidement dans de l’eau

glacée et nettoyée dans de l’alcool éthylique à 70%. L’excès d’éthanol est éliminé avec un filtre Wathman stérile et les tubes sont par la suite transférés dans une bouteille à dilution contenant le diluant approprié. Avec une tige de verre à bout arrondi, les capillaires sont cassés dans le diluant et les cellules survivantes ainsi libérées, sont dénombrées sans perte avec un risque minimum de contamination; ce qui est particulièrement critique lorsque les comptes sont faibles (Splittstoesser

et al., 1996).

6.4.5 Méthode des sacs stériles de type Whirl-pak™

L’utilisation des tubes capillaires est adaptée aux matrices liquides. Le défi dans une matrice solide est l’utilisation d’une quantité raisonnable de matériel tout en maximisant le transfert de chaleur. Une méthode similaire à celle des tubes capillaires a été développée en utilisant des sacs à échantillon de type Whirl-pak™. À l’aide de cette méthode, Sallami et al. (2007) ont pu déterminer la résistance thermique de L. monocytogenes et de S. enterica ssp. enterica Serovar Typhi dans une mêlée de Bologne. Des échantillons de 25 g de mêlée ont été inoculés avec la suspension bactérienne à tester de façon à obtenir une concentration finale de 107 ufc/g. Le volume de l’inoculum doit être le plus petit possible, sinon il risque d’affecter les caractéristiques de la viande, notamment l’activité de l’eau. La plupart du temps, il est donc souhaitable de concentrer la suspension par centrifugation avant de l’ajouter. Une fois inoculée, la viande est « massée » à la main pour bien disperser les microorganismes dans la matrice. Les échantillons sont étalés en une fine couche de quelques mm pour maximiser le transfert de chaleur. Les sacs sont ensuite placés dans un bain à la température cible de façon à ce que toute la viande et une portion de la partie supérieure du sac soit dans l’eau (Figure 9). L’embouchure est repliée sur elle-même afin d’éviter l’infiltration d’eau, il faut éviter de la contaminer surtout lorsque les comptes cellulaires sont faibles. Ainsi, il faut s’assurer que toutes les parois du sac ayant été en contact avec le microorganisme soient testées. Les sacs sont refroidis rapidement dans un bain d’eau glacée jusqu’à la température optimale de croissance du microorganisme testé afin d’éviter les stress causés par un choc au froid (Sallami et al., 2006). Tel que décrit précédemment, les cellules survivantes sont dénombrées dans le but d’obtenir une courbe de survie.

Figure 9. Méthode pour déterminer la résistance thermique dans la viande avec la méthode des sacs stériles de type Whirl-pak™ (Photo gracieuseté M. Marcotte).