Recourant à des rayonnements de haut niveau énergétique (rayons γ du Cobalt 60, rayons X, électrons accélérés), l’ionisation des aliments consiste en un traitement physique qui contribue à prolonger leur durée de conservation et à réduire les risques pour la santé liés à la présence d’agents pathogènes.
L’Académie nationale de médecine, compte tenu • des techniques d’ionisation des aliments en matière — de conservation prolongée (jusqu’à plusieurs mois) sans aucun additif, — d’assainissement efficace, en particulier vis-à-vis de parasites (trichines, cysticerques de ténias, toxoplasmes), de germes microbiens préoccupants en santé publique ( Bacillus anthracis, Escherichia coli, Campylobacter, Listeria, Salmonella, Staphylococcus aureus, Yersinia, …), • de l’absence de tout danger lié à la consommation de produits ionisés, • de la relative modicité du coût du procédé lorsqu’il est appliqué à un nombre suffisant d’unités de vente, • du recours obligé à l’ionisation pour assainir un produit alors que les traitements d’assainissement classiques (chauffage notamment) sont inapplicables en raison des modifications qu’ils entraînent, l’ionisation étant irremplaçable, • de la généralisation de ce procédé conseillée à l’échelon international par l’Union Européenne et l’Organisation Mondiale de la santé, • de la réglementation imposant un étiquetage informatif, recommande qu’une très large information, par tous les médias et à destination de tous les publics, soit conduite pour préconiser le recours à l’ionisation en tant que procédé de conservation et/ou d’assainissement, ce recours se faisant dans la stricte observance des bonnes pratiques professionnelles de techniques de fabrication.
L’objectif de ce communiqué est double :
— demander aux pouvoirs publics français et européens une extension de la liste des aliments dont l’ionisation a été acceptée et est recommandée ;
— informer les médecins et le public sur l’intérêt de l’ionisation pour augmenter la sécurité alimentaire.
L’irradiation des aliments est un procédé mis au point depuis plus de 50 ans et qui, recourant à des rayonnements (photons, électrons, rayons X) d’énergie suffisante, permet d’assainir les aliments en détruisant parasites, microorganismes, moisissures, et en réduisant le nombre de bactéries, toutes formes biologiques nuisibles pour la santé, donc de les conserver plus longtemps.
Malheureusement cet apport d’énergie sans élévation de température ni additif d’aucune sorte est considéré avec suspicion par certains consommateurs chez lesquels il évoque un danger radioactif et ses risques éventuels ; certains groupes militent contre lui. Pour limiter cette méfiance le procédé est souvent dénommé « ionisation », c’est donc indifféremment que les deux termes irradiation et ionisation seront utilisés. Un certain nombre de données expérimentales exposées ci-après devrait contribuer à écarter ces a priori irrationnels et permettre que la technique de l’ionisation s’installe plus largement au bénéfice de la santé en suivant d’ailleurs ainsi un avis déjà émis par l’Académie nationale de médecine en l’année 1984.
PROCÉDÉS UTILISÉS
L’irradiation des matières premières alimentaires est réalisée en recourant à l’un des équipements suivants :
— installations à Cobalt 60 produisant des rayons γ, — générateurs de rayons X, — accélérateurs de particules.
Il s’agit d’installations nécessitant une ingénierie spécifique assurant la sécurité des manipulateurs. Relativement coûteuses (quelques centaines de milliers d’euros) et peu nombreuses elles sont situées dans des zones de production agroalimentaire utilisatrices de cette technique et obligent un transport souvent onéreux des denrées.
Signalons les installations françaises :
— Ste Gammaster à Marseille (une usine est prévue à Dijon), — Ste Ionisos (d’origine CEA et Conservatome), usines en région lyonnaise (Dagneux) et dans l’Ouest (Pouzauges et Sablé-sur-Sarthe), — Ste Caric à Chaumesnil (Aube), laboratoire CARIC à Orsay (Essonne), Société de protéines industrielles à Berric (Morbihan).
Quelques caractéristiques sont précisées dans le tableau suivant :
COMPARAISON DES SYSTEMES D’IRRADIATION
Electrons
Rayons γ
Rayons X accélérés
Energie (Mev) 1, 33 < 5 < 10 Pénétration pratique (cm) 40 100 < 10 Stockage Coupure du Arrêt
Coupure du courant en piscine courant Débit + ++ +++ Durée du traitement
Long (*) Court (minutes) Court (secondes) (*) : d’une dizaine de minutes à plusieurs heures en fonction de l’activité de la source de Cobalt.
ACTION DE L’IRRADIATION SUR LES ÊTRES VIVANTS — OBJECTIFS
Ses effets sont liés à l’énergie absorbée par l’aliment, ou dose d’irradiation, dose exprimée en gray (1 Gy = 1 J/kg), qui varie de 0,05 à 10 kGy environ dans le domaine alimentaire.
L’ionisation a des effets au niveau moléculaire, cellulaire ou au niveau de l’organisme entier.
Au niveau moléculaire
Les photons, ou les électrons qu’ils mettent en mouvement, ont un effet direct ou indirect sur les molécules cibles (ADN essentiellement). Effet direct par lésion des molécules, notamment des molécules d’ADN, à la suite de l’ionisation d’un des atomes de la molécule cible. Effet indirect quand l’énergie est absorbée dans une molécule d’eau dont la rupture provoque la formation de radicaux doués d’un grand pouvoir d’oxydation.
Ces mécanismes se situent au niveau des électrons périphériques, c’est-à-dire des liaisons chimiques. Avec des photons d’une énergie inférieure à 15 MeV, le noyau atomique n’est pas atteint et aucune réaction nucléaire susceptible d’engendrer la création de corps radioactif n’est à craindre. C’est pourquoi l’OMS a fixé le seuil énergétique à 10 MeV (10 Mégaélectron-Volts) pour les électrons et à 5 MeV pour les photons, gamma ou X.
Au niveau cellulaire
Les atteintes des molécules d’ADN rendent les cellules (ou les microorganismes) incapables de se diviser, ce qui entraîne leur mort après un délai plus ou moins long. La relation entre la dose et la proportion de microorganismes survivants est exponentielle.
Au niveau de l’organisme entier
L’organisme peut mourir si la dose est élevée. La vulnérabilité est d’autant plus grande que l’organisation est plus complexe (insectes, parasites, …).
EFFETS OBSERVÉS : EFFETS POSITIFS, INCONVÉNIENTS
Effets positifs — Objectifs • Insectes adultes, larves, œufs — Arrêt de la reproduction 0,04 — 0,0,2 kGy — Destruction, mort, désinsectisation 0,5 — 3 kGy • Microorganismes : Moisissures. Bactéries Diminution de la charge microbienne :
— Désinfection (radicidation) — Réduction décimale du nombre de microorganismes :
Pasteurisation froide (radurisation) :
Réduction de 1 à 6 D, 0,2 à 5 kGy (2 D pour 1 kGy) *
L’ionisation ne sélectionne pas des bactéries radio-résistantes ou augmentant leur pouvoir pathogène. Les spores sont évidemment des formes plus résistantes.
* Une réduction de 2 D signifie une diminution de 2 log (soit un facteur de 100 ; log de 100 = 2) du nombre de microorganismes, par exemple passage du nombre de bactéries de 104 par gramme à 102. Cette réduction du nombre de bactéries est très significative pour la contamination par Salmonella, Listeria, E. Coli… Elle a un effet sanitaire très important car un organisme humain est capable de maîtriser un petit nombre de bactéries qui n’ont pas d’effet pathogène au-dessous du seuil variable selon l’efficacité du système immunologique.
— Stérilisation (radappertisation) :
Elle nécessite une dose très élevée (20 à 50 kGy) et n’est pas utilisée pour le grand public.
• Virus — Toxines : Grande résistance (> 20 kGy). Ionisation non utilisée.
La radiosensibilité des virus est d’autant plus faible que ceux-ci sont plus petits.
• Parasites : Trichinella : 0,3 kGy L’ionisation a été utilisée dans les années 40, aux États-Unis, pour assainir des carcasses de porcs parasitées par la trichine.
• Modifications de processus biologiques — Ralentissement, inhibition de la germination (Tubercules-BulbesGraines).
— Retard de la maturation (Melons) — Ralentissement de l’activité physiologique de végétaux (Herbes aromatiques).
Inconvénients
L’ionisation peut d’une part diminuer l’acceptabilité d’aliments en altérant leurs propriétés organoleptiques, et d’autre part, mais à des doses beaucoup plus élevées, réduire leurs qualités nutritionnelles en détruisant une partie de leurs vitamines.
• Acceptabilité altérée. Atteinte possible des qualités organoleptiques lorsque la dose est trop élevée :
— Goût : apparition de goûts désagréables (produits laitiers-fromages) — Couleur : pâleur possible de la viande — Texture : ramollissement de certains fruits (observé au dessus de 3 kGy pour les fraises).
Pour maintenir les qualités organoleptiques il est nécessaire de ne recourir qu’à des doses modérées et de sélectionner des variétés végétales résistantes.
• Qualités nutritionnelles dégradables.
Les acides aminés et les constituants essentiels des aliments sont résistants mais quelques vitamines sont sensibles, en particulier la thiamine (A), la pyridoxine (B ), l’acide ascorbique (C). Leur destruction n’est toutefois 6 importante qu’aux très fortes doses (stérilisation) et n’a donc aucune consé- quence nutritionnelle notable.
APPLICATION DE L’IONISATION — ALIMENTS CONCERNÉS
De multiples denrées sont susceptibles d’être ionisées :
• Végétaux : Légumes-Fruits — Retard ou inhibition de la germination Pomme de terre (non autorisé en France) : 0,02 — 0,15 kGy Bulbes (liliacées), racines :
Ail — Échalotes — Oignons — Gingembre 0,20 — 0,5 kGy Orge (malt) 0,25 — 0,5 kGy — Ralentissement de la maturation Melons 0,5 — 1 kGy — Désinsectisation Fruits secs — Légumes secs — Farines 0,5 — 3 kGy — Destruction de microorganismes Elle peut être partielle (radurisation équivalente à une pasteurisation : 0,2 — 5 kGy) ou totale (radappertisation équivalente à l’action de la chaleur, à l’appertisation : 20 — 50 kGy) — Durée de conservation prolongée (plusieurs semaines) — Assainissement Fraises — Épices — Gomme arabique — Vanille Flocons de céréales Légumes secs — Potages déshydratés Fruits secs (Abricots — Figues — Dattes — Raisins) Herbes aromatiques surgelées (Persil — Ciboulette) • Produits d’origine animale
Diminution de leur charge en agents microbiens responsables de leur altération ( Pseudomonas — Clostridies…) ou de leur nocivité ( Salmonella ,
Listeria monocytogenes , Escherichia vérocytotoxique…). Pour ces derniers contaminants très fréquents, l’ionisation est le seul procédé d’assainissement envisageable pour présenter des produits crus en l’état. C’est dire que pour satisfaire cette exigence, le recours à l’ionisation est obligé, qu’il doit donc être autorisé et accepté, voire désiré, par le consommateur.
Sont ainsi concernés les aliments suivants :
— Viandes découpées — Viandes hachées (non autorisé en France) — Viandes séparées mécaniquement (VSM) — Viandes de volailles — Foies de volailles — Crevettes surgelées — Cuisses de grenouilles surgelées — Ovoproduits : Blanc d’œuf liquide, congelé, déshydraté — Produits laitiers : Colostrum, fromages au lait cru, camembert…
INNOCUITÉ DES ALIMENTS IONISÉS
De très nombreuses études ont établi l’innocuité des aliments ionisés dans un premier temps jusqu’à 10 kGy (OMS 1980), puis sans limitation de dose commerciale (OMS 1997).
Des animaux d’espèces différentes (souris, cobayes, chiens, volailles,…) ont été nourris pendant plusieurs générations avec des aliments ionisés les plus divers (œufs, farines, graines, biscuits, viandes,…) et aucune anomalie (physiologique, organique, tissulaire,…) n’a été constatée. Bien entendu aucune radioactivité induite n’est détectée.
En dépit de cette sécurité certains consommateurs expriment des craintes à l’égard des aliments ionisés. Ce communiqué a justement pour objectif de les rassurer.
PROCÉDÉS ANALYTIQUES DE DÉTECTION DES ALIMENTS IONISÉS
La détection des aliments ionisés a été rendue possible récemment par la mise au point de méthodes utilisables en routine (coloration des ADN, comparaison du nombre total de microorganismes viables ou non viables avec celui du nombre de microorganismes vivants après irradiation) et surtout de méthodes apportant la preuve de l’ionisation et mesurant la dose reçue.
Ces dernières méthodes appartiennent à une des trois catégories suivantes :
résonance paramagnétique électronique (RPE), thermoluminescence, chromatographie en phase gazeuse (CPG).
Ces procédés analytiques validés par le Comité européen de normalisation (CEN) sont aujourd’hui largement mis en œuvre en France, notamment par le LRMO (ex LARQUA) du CEA et de l’Université d’Aix-Marseille III, laboratoire de référence sous la direction de J. Raffi.
AUTORISATIONS D’IRRADIATION D’ALIMENTS
Les autorisations d’irradiation n’ont été accordées en France qu’avec une extrême parcimonie, les Pouvoirs publics craignant en effet que l’on ne soumette à ce procédé des denrées fortement contaminées et préparées sans respect des règles d’hygiène. L’autorisation n’est accordée qu’en considérant que l’ionisation s’accompagne d’un strict respect des impératifs d’hygiène :
l’ionisation est complémentaire mais non substitutive.
La réticence des Associations de consommateurs a pu être levée progressivement lorsque les techniques analytiques fiables ont permis un étiquetage informatif rigoureux concernant aussi bien les denrées que les ingrédients.
Présentement, la liste communautaire des produits pouvant être traités par ionisation ne comporte qu’une seule catégorie d’aliments, à savoir « les herbes aromatiques séchées, les épices et les condiments végétaux ». Les autorisations concernant les autres produits sont en cours de discussion à l’échelle communautaire et une liste communautaire devrait être établie prochainement ;
en attendant les autorisations sont données par les États membres conformé- ment au traité (Directive 1999/2/CE et 1993/3/CE du Parlement Européen et du Conseil du 22-02-1999).
Les autorisations en France, dont la liste figure en annexe, sont au nombre de seize. Dans la pratique les tonnages de denrées ionisées sont restés très faibles, les industriels craignant les réticences du public. Les autres États membres ont accordé des autorisations en nombre très variable selon le pays.
Signalons que depuis 1997 la FDA a permis l’irradiation, aux États-Unis, des viandes de bœuf, mouton et porc, réfrigérées ou congelées aux fins de destruction des microorganismes présentant un danger pour la santé publique (salmonelles, E. Coli vérocytotoxiques).
Le
Codex alimentarius , suivant l’avis de l’OMS, est pour sa part en train de lever l’ancienne barrière des 10 kGy. Enfin, l’Australie et la Nouvelle-Zélande autoriseront à partir de 2003 la débactérisation par irradiation des épices et plantes à infusion, en interdisant simultanément le recours à l’oxyde d’éthylène, jugé toxique.
ÉTIQUETAGE
L’étiquetage des denrées et des ingrédients ionisés est obligatoire en France (Décret no 2001-1097 du 16 novembre 2001, JO du 23 novembre 2001) et l’ICGFI (International Consultative Group on Food Irradiation), qui regroupe des industriels du traitement et des représentants d’administrations, soutient désormais « l’étiquetage des aliments irradiés et des ingrédients alimentaires pour l’information du consommateur afin de refléter la valeur ajoutée que procure l’irradiation des aliments » contrairement à leur attitude passée (réunion des 29 et 31 octobre 1997).
CONCLUSION
La fourniture d’aliments sains est un impératif absolu pour tous les intervenants de la chaîne alimentaire, notamment lorsqu’il s’agit de protéger les sujets dont le système immunitaire est moins performant (sujets âgés non immunodépri- més, femmes enceintes) car en dépit du respect des bonnes pratiques professionnelles les techniques classiques de production ne permettent pas toujours d’assurer la sécurité des aliments : des contaminants microbiens ou parasitaires (autrefois exceptionnels, ils sont aujourd’hui fréquemment pré- sents). Un procédé d’assainissement et de conservation éprouvé est donc nécessaire ; l’ionisation donne à cet égard toute garantie pour son efficacité et son innocuité. Les matériels d’ionisation existent, les produits ionisés, moyennant certaines précautions, conservent leur qualité gustative, leur innocuité est absolue et les analyses de détection du traitement subi sont fiables. Tous ces avantages de l’ionisation apportent une valeur ajoutée sécurisante, néanmoins certains groupes, en France, maintiennent leur réticence faute d’information alors que dans d’autres pays (par exemple l’Afrique du Sud et les États-Unis) le logo de l’ionisation est devenu un label de qualité. Ces réticences sont fondées sur un a priori irrationnel associant l’ionisation à un danger possible de radioactivité résiduelle. On oppose ainsi un risque imaginaire à un progrès sanitaire ! Il faut donc informer les décideurs et le public de l’intérêt de l’ionisation face au danger des polluants microbiens échappant à la technique traditionnelle et à la vigilance des producteurs à un moment où l’augmentation rapide du nombre de sujets âgés accroît considérablement les risques liés à la présence de bactéries dans l’alimentation. Ce refus de l’ionisation ancré dans de nombreux esprits, par-devers toute la planète, doit cependant laisser un espoir de retour à la raison. Aux États-Unis depuis que l’application de l’irradiation a permis de détruire les éventuels Bacillus anthracis contaminant le courrier, des sondages d’opinion montrent que les Américains, qui étaient souvent opposés à l’ionisation alimentaire, sont maintenant prêts à l’accepter.
Puisse-t-il en être de même dans notre pays si cartésien par ailleurs.
*
* *
L’Académie, saisie dans séance du 30 avril 2002, a adopté le texte de ce communiqué à l’unanimité.
RÉFÉRENCES — Arrêté du 8 janvier 2002 relatif à l’agrément et aux contrôles et vérifications des installations de traitement des denrées par ionisation. — Journal Officiel , 16 janvier 2002, 878.
— Décret no 2001-1097 du 16 novembre 2001 relatif au traitement par ionisation des denrées destinées à l’alimentation humaine ou animale. — Journal Officiel , 23 novembre 2001, 18648-18649.
— Directive 1999/2/CE du Parlement Européen et du Conseil du 22/2/99 « Liste des autorisations des États membres relatives aux denrées et ingrédients alimentaires pouvant être soumis à un traitement par ionisation ». — J.O. Comm. Eur. , 28/4/01.
— High-Dose Irradiation : Wholesomeness of Food irradiated with Doses above 10 kGy.-WHO Techn. Rep. Ser., Report Joint FAO/IAEA/WHO Study Group 890, Genève, 1999.
— Salubrité des aliments irradiés.— OMS/FAO/AIEA Ser. Rap. Techn., Rap. Comité d’experts OMS/FAO/AIEA, No 659, OMS, Genève, 1981.
— LE BARS M., BOUROCHE A. — L’ionisation dans l’industrie agroalimentaire. Ed INRA, 1998.
— RAFFI J., DELINCÉE H., MARCHIONI E. et coll. — Final report on New Methods for the detection of irradiated food. BCR, CEC, Luxembourg, EUR 15261 EN, 1994.
— SAINT-LÈBE L., RAFFI J. — Le traitement ionisant des aliments. Cah. Nutr. Diét. , 1995, 30 , 117-123.
— VASSEUR J.P. — Ionisation des produits alimentaires. Coll Tec Doc , Ed. Lavoisier (Paris), 1991, 444 pages.
ANNEXES
ANNEXE 1 — Liste des matières premières alimentaires dont l’ionisation est autorisée en France (au 30-05-97).
ANNEXE 2 — Liste des autorisations des États membres relatives aux denrées et ingrédients alimentaires pouvant être soumis aux traitement par ionisation.
ANNEXE 3 — Tableau des protocoles européens.
ANNEXE 1 Liste des matières premières alimentaires dont l’ionisation est autorisée en France au 30-05-97 Matières premières
Dose
Date de (kGy) l’arrêté
Aliments pour animaux de laboratoire 25-40 1975-1981 Oignon — Ail — Échalote (antigermination) 0,15 1977-1984 Épices 11 1983 Viandes de volailles séparées mécaniquement 5 1985 Légumes déshydratés 10 1985 Gomme arabique 9 1985 Flocons de céréales 10 1985 Sang — Plasma — Cruor déshydratés 10 1986 Légumes secs et fruits secs (désinsectisation) 1 1988 Cuisses de grenouilles congelées 10 1988 Farines de riz 5 1988 Fraises 3 1988 Herbes aromatiques surgelées 10 1990 Viandes de volailles hachées, broyées ou morcelées 5 1990 Crevettes décortiquées ou étêtées congelées 5 1990 Blanc d’œuf liquide, déshydraté, congelé 4 1990 Caséines et caséinates 6 1991 Fruits secs (abricot — figue — raisin — datte) 6 1991 Colostrum < 10 1992 Fromages au lait cru (camembert) < 2,25-3,5 1996 Foies de volailles < 5 1997
ANNEXE 2 Liste des autorisations des États membres relatives aux denrées et ingrédients alimentaires pouvant être soumis au traitement par ionisation (conformément au paragraphe 6 de l’Article 4 de la Directive 1999/2/CE du Parlement Européen et du Conseil relative au rapprochement des législations des États membres sur les denrées et ingrédients alimentaires traités par ionisation)
Autorisé
Produit à la dose maximale indiquée (kGy)
BE
FR
IT
NL
UK
Herbes aromatiques surgelées 10 Pommes de terre 0,15 0,15 0,2 Ignames 0,2 Oignons 0,15 0,075 0,15 0,2 Ail 0,15 0,075 0,15 0,2 Échalotes 0,15 0,075 0,2 Légumes (y compris légumes à cosse) 1 Légumes à cosse 1 Fruits (y compris champignons, tomates, rhu2 barbe) Légumes et fruits secs 1 1 Céréales 1 Flocons et germes de céréales pour produits 10 laitiers Flocons de céréales 1 Farine de riz 4 Gomme arabique 3 3 Viande de poulet 7 Volaille 5 Volaille (oiseaux de basse-cour, oies, canards, 7 pintades, pigeons, cailles et dindes) Viandes de poulet séparées mécaniquement 5 Abats de poulet 5 Cuisses de grenouilles congelées 5 5 5 Sang séché, plasma, coagulats 10 Poissons et coquillages (y compris anguilles, 3 crustacés et mollusques) Crevettes congelées décortiquées ou étêtées 5 5 Crevettes 3 Blanc d’œuf 3 3 Caséine, caséinates 6
ANNEXE 3 Tableau des protocoles européens Référence
Titre résumé
Date
Observations
EN 1784 CPG des hydrocarbures dans les 1996 La révision commencera en produits riches en lipides 2001 EN 1785 CPG des cyclobutanones dans les 1996 La révision commencera en produits riches en lipides 2001 EN 1786 RPE des os de viandes et arêtes 1996 La révision commencera en de poisson 2001 EN 1787 RPE des produits riches 1996/ Révisé une première fois en cellulose 2000 EN 1788 TL des épices et produits 1996/ Révisé une première fois végétaux déshydratés 2001 EN 13708 RPE des produits riches en 2001 sucres cristallisés PrEN Détection par luminescence 2002 ? Acceptée avec des réserves 13751 photostimulée par les experts EN 13783 Méthode de routine par 2001 technique d’épifluorescence et dénombrement de la flore aérobie EN 13784 Méthode de routine utilisant 2001 le test de criblage des comètes d’ADN N 142 Méthode de routine utilisant un 2002 En cours d’examen par les comptage des bactéries à gram ou experts négatif et le test du limulus 2003 amoébocyte lysate
* constitué de MM. BLANCHER président, ARMENGAUD, CHASTEL, DARNIS, DELAVEAU, DURAND, PERCHERON, RAFFI, RÉRAT, RICO, ROSSET, TUBIANA.
Bull. Acad. Natle Méd., 2002, 186, no 4, 805-817, séance du 30 avril 2002
