Irradiation des aliments

L'irradiation des aliments consiste à exposer des aliments à des rayonnements ionisants afin de réduire le nombre de micro-organismes qu'ils contiennent. Même si c'est une méthode controversée de conservation des aliments, elle est très utilisée. Ce procédé a été autorisé par la Food and Drug Administration et le Département de l'Agriculture des États-Unis. L'OMS l'a accepté pour l'alimentation humaine après des recherches scientifiques extensives.

Unité mobile d'irradiation alimentaire dans les années 1960

Il diffère de la stérilisation car il ne vise pas nécessairement à détruire la totalité des germes ; l'irradiation détruit efficacement certains micro-organismes et de nombreuses bactéries du genre Vibrio (V. vulfunicus, V. cholerae, V. parahaemolyticus), par exemple, mais on connaît des souches très résistantes à la radioactivité ou radiorésistantes. Enfin, ce procédé ne peut pas éliminer totalement le risque de maladies virales tels que le norovirus ou le virus de l’hépatite A, mais peut néanmoins réduire le risque d'infection, selon la publication de 2013 des résultats de travaux conduits par l'université du Delaware[1].

Dénominations

L'irradiation des aliments, aussi dénommée ionisation des aliments, fait partie des procédés de pasteurisation à froid parce qu'elle expose l'aliment à un rayonnement ionisant et ne suppose pas de traitement thermique, tout en visant la conservation des aliments.

Ces deux derniers termes sont également utilisés car plus positifs aux yeux du public qu'irradiation. Dans l'Union européenne les obligations d’étiquetage ne retiennent pas l’expression « pasteurisation à froid » mais imposent la mention « traité par rayonnements ionisants » ou « traité par ionisation »[2].

On parle également de radioconservation des aliments.

Avantages et inconvénients

L'irradiation de la nourriture est une technique développée par des entreprises agroalimentaires parce que les aliments ainsi irradiés s'abîment moins (et donc se conservent plus longtemps). Le procédé réduit également le risque de contamination par un organisme pathogène[3]. Effets observés :

Avantages (santé, consommation)

Conservation des aliments plus longue, permettant, par exemple, le transport de denrées périssables sur de longues distances ou garder des denrées saisonnières plus longtemps
Élimination de certains micro-organismes bactéries pathogènes ou non pathogènes, dont les moisissures par stérilisation totale
Élimination d'insectes et de leurs œufs
Neutralisation du pouvoir germinatif des tubercules, des graines ou des bulbes
Stérilisation à température ambiante (donc peu de pertes de qualités nutritionnelles), ou tout en gardant l'aliment dans la chaîne du froid (la variation de température due à un traitement de 10 kGy n'est que de 2,4 °C)

Inconvénients et questions sur la sécurité alimentaire

À des doses supérieures à 6 kilogray, l'irradiation peut dégrader les vitamines ainsi que d'autres nutriments, diminuant ainsi les qualités nutritives du produit.

Elle peut avoir un impact négatif sur le goût, l'odeur et la texture des aliments traités.

En France, la dose de 10 kilogray est autorisée pour le traitement des céréales, de la farine de riz ou des épices, et la dose de 5 kilogray ne doit pas être dépassée pour la viande ou le poisson[4].

Les aliments doivent être irradiés assez longtemps pour que les bactéries et moisissures ciblées soient inactivées.

Les graines (isolées ou dans les fruits) irradiées à ces doses ne peuvent plus germer, ce qui empêche leur mise en culture par le consommateur (mais empêche aussi le germe d'éventuellement se nécroser et former une pulpe noire^{[réf. nécessaire]}).

Il existe une catégorie de mycètes (micro champignons noirs mélanisés) dits « mycète radiotrophe » qui sont naturellement résistants aux rayons gamma, et qui même savent les utiliser pour doper leur métabolisme. Certaines de ces espèces sont des pathogènes communs, ubiquitaires sur la planète et pathogènes opportunistes pour l'Homme (chez l'immunodéprimé notamment).

Historique de la polémique en France

L'irradiation pourrait aussi créer des composés qui seraient toxiques pour l'humain, même cytotoxiques et mutagènes[5].

En ce qui concerne les glucides et plus particulièrement l'amidon de maïs, composant de base d'un grand nombre de denrées alimentaires manufacturées, les produits de radiolyse retrouvés ne présentent pas d'effet toxique potentiel pour l'espèce humaine[6]^,[7].
En ce qui concerne les lipides, cela a constitué un sujet de controverses[8] entre une équipe de chercheurs et le CSAH (Comité Scientifique pour les Aliments Humains[9]). Certains de ces composés, 2-alkylcyclobutanones (2-ACB), produits par la dégradation des graisses dans les aliments qui en contiennent, seraient cancérogènes sur les souris, selon notamment une étude menée par le Laboratoire d'Oncologie Nutritionnelle de Strasbourg en 2002[10](cancer du côlon). En novembre 2011, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (AESA) a toutefois considéré que les 2-ACB produits n'étaient pas significativement plus nombreux que lors d'une cuisson traditionnelle (en disant se fonder sur les résultats d'une étude [11] de 1999 de l'OMS dont ce ne sont pourtant pas les conclusions mais une simple hypothèse[12]).

L'AESA n'a pas retenu comme concluants les résultats des études tendant à démontrer le caractère mutagène ou cancérogène de l'irradiation des aliments pour déterminer sa position sur la question[13], mais s'interroge[14] sur les atteintes neurologiques observées chez des chats nourris avec des aliments irradiés (à des doses plus importantes ; entre 25 et 50 kGy ; très supérieures aux 10 kGy maximaux utilisés pour l’alimentation humaine[14], mais le chat vit moins longtemps que l'homme). Cependant, selon l'Efsa, ces effets n'ayant été observés que chez le chat et non chez le chien, ils pourraient simplement révéler une sensibilité particulière du chat, par exemple à une déficience en vitamines (dégradées par l’irradiation) ou aux peroxydes résultant de ce type de traitement[14].

Procédé

Dans l’industrie, on distingue[15] :

la radappertisation (entre 20 et 50 kilograys)
la radicidation (égal ou inférieur à 10 kGy)
la radurisation.

Irradiation par faisceau d'électrons

L'irradiation par faisceau d'électrons utilise des électrons accélérés par un champ électrique à des vitesses proches de celle de la lumière. Des régulations internationales limitent l'énergie du faisceau de façon à assurer qu'aucune radioactivité ne soit induite.

Les électrons ont une section efficace nettement plus importante que les photons, de sorte qu'ils ont une pénétration faible et que les fruits doivent être traités individuellement. Le traitement est par contre rapide (quelques secondes). Les opérateurs sont protégés par des parois en béton.

Le recours à des faisceaux de plus haute énergie pour traiter des huîtres (sans dépasser 5,5 kGy) a permis d'éliminer 90 % du norovirus présent sur les huîtres, ce qui est quantitativement très significatif, mais qui ne permet de réduire que de 26 % le risque de maladie pour le consommateur. Le traitement ne serait vraiment efficace que pour une dose maximale d’irradiation, appliquée à des aliments très peu contaminés par le norovirus). Le virus de l’hépatite A est quant à lui réduit, jusqu’à 94 %, avec un risque d'infection diminué de 91 % dans les conditions très propices, mais non en cas de titrage élevé de virus. Sur des échantillons normaux (moyens), la diminution du nombre de virus infectant ne serait que de 16 %.

Irradiation par rayons gamma

Ce rayonnement est obtenu à l'aide de radio-isotopes, généralement du cobalt 60, et plus rarement du césium 137. C'est la technologie la plus efficace en termes de coûts, car la pénétration des rayons gamma permet le traitement de palettes entières, ce qui diminue fortement la manutention. Une palette est typiquement exposée au rayonnement pendant plusieurs minutes, selon la dose que l'on veut obtenir. La radioprotection prend la forme de boucliers en béton. La plupart des installations prévoit que la source radioactive puisse être immergée pour permettre la maintenance, l'eau absorbant tous les rayons. D'autres installations comprennent des boucliers mobiles. Il existe une conception qui maintient le cobalt 60 constamment immergé, et les produits à irradier sont placés sous des cloches hermétiques pour leur traitement.

Irradiation par rayons X

Les rayons X et les rayons gamma sont produits différemment : alors que les rayons gamma sont produits lors de la désintégration radioactive des noyaux des atomes ou d'autres processus nucléaires ou subatomiques, les rayons X sont produits par des transitions électroniques et sont surtout utilisés dans de nombreuses applications dont l'imagerie médicale (« radiographie conventionnelle »[16]) et la cristallographie.

L'irradiation des aliments dans le monde

Union européenne

Le traitement par ionisation des denrées alimentaires est soumis à une réglementation particulière[2]^,[17].

Actuellement, sept pays de l'Union européenne autorisent l'irradiation d'aliments : la Belgique, la République tchèque, la France, l'Italie; les Pays-Bas, la Pologne et le Royaume-Uni.

Les autres pays de l'Union européenne n'importent pas d'aliments irradiés.

Certains pays de l'Union européenne autorisent l'irradiation pour d'autres produits alimentaires que ceux qui sont traités par la France. Ainsi, le Royaume-Uni pratique l'irradiation pour les légumes, les fruits, les céréales et les poissons. Ces produits peuvent ensuite circuler librement dans l'UE ou bien être incorporés dans des plats cuisinés ou dans d'autres produits agro-alimentaire de pays n'autorisant pas l'irradiation de ces aliments.

France

En France, les aliments suivants peuvent être soumis à un traitement par ionisation :

les fraises[18] (cet arrêté est abrogé),
les oignons[19],
l'échalote[19],
les flocons et germes de céréales pour produits laitiers[19],
les légumes et fruits secs[19],
la farine de riz[19],
la gomme arabique[19],
la viande de volaille, les abats de volaille[19],
les viandes de volaille séparées mécaniquement[19],
les cuisses de grenouille congelées[19],
le sang séché, le plasma, et coagulats [19],
les crevettes congelées décortiquées ou étêtées[19],
le blanc d'œuf (liquide, déshydraté ou congelé)[19],
le camembert au lait cru [20] (cet arrêté est abrogé),
les épices, aromates secs[19],
les aliments composés irradiés pour animaux de laboratoire[19],
le colostrum bovin pour l'alimentation des veaux[19].

Suisse

En Suisse, l'irradiation des aliments est sujette à demande d'autorisation de la part de l'Office fédéral de la santé publique.

La première autorisation concernant l'irradiation d'herbes et d'épices séchées a été donnée en mai 2007[21].

Signalétique

Le logo RADURA aux États-Unis

Au Canada, tous les produits alimentaires traités par irradiation doivent présenter le logo RADURA sur leur emballage[22].

En France, comme en Europe, toute denrée irradiée doit porter la mention « traité par rayonnements ionisants » ou « traité par ionisation ». En pratique, cette signalétique n'apparaît quasiment jamais au consommateur dans la mesure où les ingrédients irradiés sont le plus souvent incorporés dans des plats préparés où ils sont mélangés à d'autres non irradiés.

Notes et références

(en) Chandni Praveen, Brooke A. Dancho, David H. Kingsley, Kevin R. Calci, Gloria K. Meade, Kristina D. Mena et Suresh D. Pillai, « Susceptibility of Murine Norovirus and Hepatitis A Virus to Electron Beam Irradiation in Oysters and Quantifying the Reduction in Potential Infection Risks », Appl. Environ. Microbiol.,‎ 12 avril 2013 (DOI 10.1128/AEM.00347-13, lire en ligne)
Législation UE
(en) anon., Food Irradiation – A technique for preserving and improving the safety of food, WHO, Geneva, 1991
Agence Internationale pour l'Énergie Atomique
(en) Nadine Knoll, Anja Weise, Uwe Claussen, Wolfgang Sendt, Brigitte Marian, Michael Glei, Beatrice L. Pool-Zobel « 2-Dodecylcyclobutanone, a radiolytic product of palmitic acid, is genotoxic in primary human colon cells and in cells from preneoplastic lesions » Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, volume 594, n^o 1–2, 22 février 2006, p. 10–19) (résumé)
Louis Saint-Lèbe, Gérard Berger, Alain Mucchielli, Bernard Coquet, « Évaluation toxicologique de l'amidon de maïs irradié », dans Radiation Preservation of Food, International Atomic Energy Agency, p. 727-740, Vienne, 1973 FAO Online Catalogues
Louis Saint-Lebe, Gérard Berger, Alain Mucchielli, « Influence d'une irradiation gamma sur la salubrite et les proprietes technologiques de l'amidon de mais », Panel on Improvement of Food Quality by Irradiation, 18 juin 1973, Panel proceedings series, Vienna (Austria), International Atomic Energy Agency. p. 51-60 FAO Online Catalogues
http://www.mijarc.info/fileadmin/MIJARC/Europe/Downloads/Press_release/Lettre_ouverte_2010.pdf; partie "Des risques sanitaires" et références 13, 14 et 15
http://www.contactalimentaire.com/index.php?id=546
Raul F, Gosse F, Delincee H, Hartwig A, Marchioni E, Miesch M, Werner D, Burnouf D.: Food-borne radiolytic compounds (2-alkylcyclobutanones) may promote experimental colon carcinogenesis (Nutr Cancer. vol. 44, n^o 2, p. 189-91)
High-Dose Irradiation: Wholesomeness Of Food Irradiated With Doses Above 10kGy (FAO, Genève, 1999)]
p. 23
« L’EFSA évalue la sécurité des aliments irradiés », sur European Food Safety Authority, 6 avril 2011 (consulté le 5 novembre 2020).
L’irradiation des aliments sans danger, mais des points à éclaircir, Journal de l'environnement, 15 avril 2011
Alphonse Meyer, José Deiana et Alain Bernard, Cours de microbiologie générale avec problèmes et exercices corrigés’’, Doin, 2004, 430 p. (ISBN 2-7040-1170-2), p. 229.
Anatomie médicale, de Moore et Dalley, 2^e édition, 2007, (ISBN 978-2-8041-5309-0)
Liste des autorisations des États membres relatives aux denrées et ingrédients alimentaires pouvant être soumis à un traitement par ionisation
arrêté du 29 décembre 1988 relatif au traitement par rayonnements ionisants des fraises
Arrêté du 20 août 2002 relatif aux denrées et ingrédients alimentaires traités par ionisation
arrêté du 23 mars 1993 relatif au traitement par rayonnements ionisants des camemberts fabriqués à partir de lait cru
Irradiation des denrées alimentaires sur le site de l'OFSP
Direction des Aliments (Canada) : Exigences d'étiquetages en vigueur - Produits irradiés

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

(en) Rapport High-dose irradiation: wholesomeness of food irradiated with doses above 10 KGy (groupe d'étude FAO/OMSIAEA), Technical Report Series, No 890, Genève, Suisse, 15-20 septembre 1997, (ISBN 92-4-120890-2)
Avis n^o 4 du CNA du 24 mars 1988 L'ionisation des denrées alimentaires
(en) Avis du GAO d'août 2000 - Available Research Indicates That Benefits Outweigh Risks
Conférence "De la ferme à la fourchette… l'analyse au service de l'alimentation saine" du Professeur Eric Marchioni à l'Université de Strasbourg
Ne pas confondre aliments « contaminés » et aliments « irradiés » ou « ionisés » par la Criirad
Aliments irradiés, mauvaises ondes dans nos assiettes, documentaire (51 min) d'Aude Rouaux, 2015, diffusé sur France 5 dimanche 15 mars 2015

Alimentation et gastronomie

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[Praveen2013-1] (en) Chandni Praveen, Brooke A. Dancho, David H. Kingsley, Kevin R. Calci, Gloria K. Meade, Kristina D. Mena et Suresh D. Pillai, « Susceptibility of Murine Norovirus and Hepatitis A Virus to Electron Beam Irradiation in Oysters and Quantifying the Reduction in Potential Infection Risks », Appl. Environ. Microbiol.,‎ 12 avril 2013 (DOI 10.1128/AEM.00347-13, lire en ligne)

[:0-2] Législation UE

[FI-3] (en) anon., Food Irradiation – A technique for preserving and improving the safety of food, WHO, Geneva, 1991

[4] Agence Internationale pour l'Énergie Atomique

[5] (en) Nadine Knoll, Anja Weise, Uwe Claussen, Wolfgang Sendt, Brigitte Marian, Michael Glei, Beatrice L. Pool-Zobel « 2-Dodecylcyclobutanone, a radiolytic product of palmitic acid, is genotoxic in primary human colon cells and in cells from preneoplastic lesions » Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, volume 594, n^o 1–2, 22 février 2006, p. 10–19) (résumé)

[6] Louis Saint-Lèbe, Gérard Berger, Alain Mucchielli, Bernard Coquet, « Évaluation toxicologique de l'amidon de maïs irradié », dans Radiation Preservation of Food, International Atomic Energy Agency, p. 727-740, Vienne, 1973 FAO Online Catalogues

[7] Louis Saint-Lebe, Gérard Berger, Alain Mucchielli, « Influence d'une irradiation gamma sur la salubrite et les proprietes technologiques de l'amidon de mais », Panel on Improvement of Food Quality by Irradiation, 18 juin 1973, Panel proceedings series, Vienna (Austria), International Atomic Energy Agency. p. 51-60 FAO Online Catalogues

[8] ttp://www.mijarc.info/fileadmin/MIJARC/Europe/Downloads/Press_release/Lettre_ouverte_2010.pdf; partie "Des risques sanitaires" et références 13, 14 et 15

[9] ttp://www.contactalimentaire.com/index.php?id=546

[10] Raul F, Gosse F, Delincee H, Hartwig A, Marchioni E, Miesch M, Werner D, Burnouf D.: Food-borne radiolytic compounds (2-alkylcyclobutanones) may promote experimental colon carcinogenesis (Nutr Cancer. vol. 44, n^o 2, p. 189-91)

[11] High-Dose Irradiation: Wholesomeness Of Food Irradiated With Doses Above 10kGy (FAO, Genève, 1999)]

[12] . 23

[13] « L’EFSA évalue la sécurité des aliments irradiés », sur European Food Safety Authority, 6 avril 2011 (consulté le 5 novembre 2020).

[JournEnv11-14] L’irradiation des aliments sans danger, mais des points à éclaircir, Journal de l'environnement, 15 avril 2011

[15] Alphonse Meyer, José Deiana et Alain Bernard, Cours de microbiologie générale avec problèmes et exercices corrigés’’, Doin, 2004, 430 p. (ISBN 2-7040-1170-2), p. 229.

[16] Anatomie médicale, de Moore et Dalley, 2^e édition, 2007, (ISBN 978-2-8041-5309-0)

[17] Liste des autorisations des États membres relatives aux denrées et ingrédients alimentaires pouvant être soumis à un traitement par ionisation

[18] rrêté du 29 décembre 1988 relatif au traitement par rayonnements ionisants des fraises

[arrete20-19] Arrêté du 20 août 2002 relatif aux denrées et ingrédients alimentaires traités par ionisation

[20] rrêté du 23 mars 1993 relatif au traitement par rayonnements ionisants des camemberts fabriqués à partir de lait cru

[21] Irradiation des denrées alimentaires sur le site de l'OFSP

[22] Direction des Aliments (Canada) : Exigences d'étiquetages en vigueur - Produits irradiés