1 Introduction
1.4 Organisation du mémoire
La majeure partie des travaux présentés dans cette thèse a été effectuée dans le cadre de l’évaluation du compromis risque microbiologique – bénéfice nutritionnel sur la chaîne de transformation des haricots verts appertisés.
Un premier travail a été l’acquisition de paramètres de référence (Chapitre 2). Les paramètres microbiologiques de résistance thermique de G. stearothermophilus en milieu aqueux ont été estimés par le biais d’une méta-analyse à partir d’un ensemble de 430 données issues principalement de la littérature. L’approche bayésienne mise en place a permis l’estimation de l’incertitude et de la variabilité des paramètres microbiologiques. Des sources possibles de variabilité sur ces paramètres sont par exemple les souches ou les milieux de traitement. De plus, plusieurs modèles ont été étudiés et comparés, afin de tester l’influence de diverses hypothèses de variabilité sur les paramètres de résistance thermique.
Les paramètres de résistance thermique de G. stearothermophilus ont ensuite été utilisés lors de la construction d’un modèle quantitatif d’évaluation des risques (Chapitre 3). Ce modèle décrit l’évolution de la concentration en G. stearothermophilus le long de la chaîne de fabrication de la conserve de haricots verts et modélise le risque industriel de non-stabilité à 55°C dans ces conserves. Les processus modélisés sont la contamination initiale de la matière première, une contamination croisée (par le biais de l’eau de blanchiment, le jus de couverture, et éventuellement les débris de haricots verts), l’inactivation des spores due aux traitements thermiques, ainsi que la germination et la croissance de G. stearothermophilus lors de l’étape d’incubation. La méthode de simulation de Monte Carlo 2D a été utilisée pour analyser les résultats du modèle. Une analyse de sensibilité a ensuite été mise en place afin d’identifier les paramètres-clés du modèle (les variables contribuant le plus à la variabilité de la réponse du modèle). Enfin, des scénarios ont été explorés, afin de tester l’influence sur les résultats du modèle de certaines hypothèses entachées d’une certaine incertitude, ou bien afin d’évaluer l’effet de certaines mesures possibles de maîtrise du risque.
Une autre partie de cette thèse a été consacrée à la construction d’un modèle quantitatif d’évaluation de la teneur en vitamine C dans les haricots verts au cours de la fabrication des boîtes de conserve de haricots verts, depuis la récolte des légumes jusqu’à la conservation des boîtes (Chapitre 4). Les processus modélisés sont la concentration initiale en vitamine C, les pertes par réactions chimiques et les pertes par transfert de matière (diffusion dans l’eau de blanchiment et dans le jus de couverture). La modélisation des pertes en vitamine C a été distinguée selon qu’il s’agissait de la forme réduite (acide ascorbique) ou de la forme oxydée (acide déshydroascorbique) de la vitamine C, car selon la forme de la vitamine les pertes ne sont pas toujours régies par les mêmes phénomènes. Les méthodes utilisées pour la construction de ce modèle d’évaluation du bénéfice sont similaires à celles utilisées pour la construction du modèle d’évaluation du risque, et la chaine de production modélisée est identique dans les deux études. La méthode de simulation de Monte Carlo 2D a de nouveau été utilisée, ainsi que des tests de scénarios et une analyse de sensibilité pour rechercher les facteurs-clés du modèle.
Une analyse risque-bénéfice a ensuite été menée sur la chaîne haricots verts appertisés, en considérant le risque de non-stabilité à 55°C due à G. stearothermophilus et le bénéfice nutritionnel associé aux teneurs en vitamine C (Chapitre 5). L’analyse risque-bénéfice s’est basée sur les modèles d’évaluation du risque et du bénéfice développés dans les chapitres 3 et 4. L’évolution simultanée des concentrations en G. stearothermophilus et en vitamine C dans les boîtes de conserve a été étudiée, ainsi que leur dépendance. Des optimisations possibles du compromis risque/bénéfice ont été recherchées au moyen de tests de scénarios basés sur les résultats des analyses de sensibilité.
Enfin, un travail complémentaire à l’évaluation du compromis risque-bénéfice dans les haricots verts a été réalisé sur une autre chaîne de transformation d’un aliment, la purée de courgette (Chapitre 6). Ce travail consistait à développer de nouveaux outils par approche bayésienne, dans le but d’améliorer l’estimation des paramètres d’un modèle d’évaluation quantitative du risque microbiologique à partir d’informations issues d’observations réelles acquises sur une chaîne de transformation d’un aliment. Un modèle d’évaluation des risques déjà existant et établi a été utilisé ; il concerne les risques associés à la bactérie pathogène B. cereus dans une chaîne de production de purée de courgette (Afchain et al., 2008). Le modèle a d’abord été retravaillé afin de construire un modèle d’« ordre 2 », c’est-à-dire un modèle distinguant la modélisation de la variabilité et de l’incertitude. Puis ce modèle a été « augmenté » afin de relier la sortie du modèle aux données de vieillissement. Les distributions des paramètres du modèle ont ensuite été mises à jour à partir de l’information apportée par les données par le biais d’une inférence bayésienne appliquée au modèle global d’évaluation du risque (calcul des lois a posteriori). Une simulation de Monte Carlo 2D a enfin été réalisée sur le modèle, d’abord à partir des lois a priori puis ensuite à partir des lois a posteriori des paramètres, et les résultats a priori et a posteriori de l’évaluation des risques ont été comparés.
Les chapitres 2, 3 et 6 sont présentés sous la forme d’articles. L’article présenté au chapitre 2 a été accepté en décembre 2012 par la revue International Journal of Food Microbiology. L’article présenté au chapitre 3 a été soumis à la revue International Journal of Food Microbiology, et l’article présenté au chapitre 6 a été accepté en août 2012 dans la revue Risk Analysis. Dans cette thèse, des introductions et des compléments ont été rajoutés à ces articles.