Aperçu des sections

  • Généralités

    Axe 3 - Devenir des contaminants au cours de la transformation technologique et par la voie de l’animal consommateur

     

    3.1 Pilotes industriels

    Les filières sont actuellement dotées d’outils de laboratoire voire d’équipements à l’échelle semi-industrielle pour évaluer la valeur d’usage des matières premières agricoles. A titre d’exemple, on peut citer le moulin pilote de l’ENILIA-ENSMIC, les laboratoires de panification d’ARVALIS et IFBM-Qualtech, la semoulerie pilote de l’UMR IATE de Montpellier (SupAgro), l’usine de fabrication d’aliments du bétail d’ARVALIS, le pilote malterie-brasserie de l’IFBM et le pilote d’huilerie CETIOM/ITERG de Pessac. Des études ont été conduites sur le devenir de certains contaminants au cours des process afin d’établir les coefficients de passage de ce type de contaminant de la matrice grain vers les produits de première et/ou deuxième transformation. On peut citer l’exemple du blé tendre pour lequel les seuils réglementaires ont pu être transposés du grain à la farine sur la base d’études scientifiques conduites sur des outils de laboratoire et en petit pilote. Il semble aujourd’hui pertinent d’élargir ces quelques approches à un ensemble de couples matrice/contaminant en s’appuyant sur l’ensemble des outils disponibles en particulier les plus récents et les plus représentatifs des conditions industrielles. A ce titre des travaux ont déjà été engagés notamment par ARVALIS-Institut du végétal, ANMF et IFBM sur le devenir de l’ergot et des alcaloïdes durant la mouture sur le moulin pilote de Surgères. Ce type d’approche est transposable en partie à d’autres contaminants et pourrait s’avérer judicieux en vue de la fixation de nouveaux seuils réglementaires probables concernant les alcaloïdes de l’ergot pour les céréales par exemple ou le cadmium pour le blé dur.

     

    Moulin pilote de l’ENSMIC (Surgères)

    • Eléments de contexte

    Le moulin pilote est adossé à l’établissement d’enseignement ENILIA-ENSMIC avec une vocation clairement affichée d’outil de recherche-développement.

    Il a été mis en place en 2010 avec le concours de la filière végétale par la participation de l’Association nationale de la Meunerie Française, ARVALIS et France Export Céréales. Il assure également une mission de formation au travers notamment des mini-stages quasi-individuels pour les étudiants de l’école.

    • Enjeux et intérêts

    Le moulin-pilote est un outil fonctionnant en continu à un débit de 200kg/h en mouture et 2T/h en nettoyage. Il a été validé par la filière blé tendre comme représentatif (et répétable) de ces moulins industriels. Son diagramme évolutif permet de s’adapter à beaucoup de contraintes et des possibilités d’échantillonnage existent à tous les niveaux du process et sur tous les produits, co-produits et issues.

    Cest un pilote très intéressant pour étudier dans un procédé de meunerie le devenir de produits de traitement (résidus pesticides, par ex.) ou lefficacité de procédé de nettoyage/triage comme le tri optique dans la préparation de blés avant mouture.

    Cet outil peut travailler le blé tendre, le blé dur et le seigle.

    • Travaux antérieurs

    Le moulin pilote a déjà réalisé des travaux en prestation de service dans le cadre de programme de recherche en partenariat (ex : Wheafi) ou pour des partenaires privés.

    Il a été le site support en 2012 de l’organisation par le RMT Quasaprove d’une journée de rencontre entre les professionnels de la filière des blés meuniers et les prestataires de services d’assainissement ou  phytosanitaires dans les moulins et locaux des industries céréalières. La démonstration  d’une technologie innovante de désinsectisation du moulin par la chaleur a été mise en démonstration au cours de cette journée pour illustrer « en conditions réelles » la mise en œuvre d’une technique de sanitation d’un outil industriel par la chaleur.

    • Moyens d’expérimentation

    L’équipement du moulin-pilote est complété par :

    • un laboratoire d’analyse des farines et des blés
    • un hall de fabrication d’aliments pour les animaux (broyeur à marteau, presse à granulés en voie sèche ou humide)
    • un fournil pour mettre en œuvre dans des produits de boulangerie- biscuiterie et viennoiserie les farines et autres produits obtenus
    • d’autres moyens de mouture (pilotes à cylindres et à meules)
    • Valorisation

    L’école reçoit des publics extérieurs français et étrangers et le moulin pilote est un outil pédagogique de première importance pour le transfert des technologies de la meunerie française aux partenaires français ou étrangers qui les exploitent ensuite dans leurs entreprises respectives. C’est également un outil permettant la démonstration : ainsi, il est possible d’illustrer avec cet outil pilote l’application pratique  des procédés nouveaux (en nettoyage, sanitation, désinsectisation, tri optique, décorticage, etc.)

    • Partenariat

    L’utilisation et l’évolution du moulin sont coordonnées par des partenaires réunis au sein d’un comité d’Orientation et de Coordination qui comprend avec l’école : ANMF, ARVALIS, France Export Céréales, INRA et Bühler.

     Semoulerie pilote (UMR IATE, SupAgro Montpellier)

    La semoulerie pilote de Montpellier SupAgro est le parallèle (ou le miroir) du moulin pilote de l’ENSMIC pour le fractionnement voie sèche du blé dur ou du maïs. Des technologies innovantes de séparation ou de fractionnement existent aussi sur la plateforme de recherche qui intègre la semoulerie pilote.

    Pilote malterie-brasserie (IFBM)

    IFBM a une plateforme d’essais malterie et brasserie pilote ( 2 kg de maltage et 40 l de brassage) et semi-industriel (600 kg de maltage et 2000 l de brassage) et meunerie-panification (moulin Brabender et salle de panification avec 4 pétrins, chambre de fermentation et four industriel). Cette plate-forme est sous système qualité.

    Cette plateforme sera utilisée dans le RMT pour les suivis des mycotoxines émergentes (eniatines, moniliformines, Beauvéricine, …)  de l’orge à la bière et du blé au pain.  Ces travaux sont à relier avec l’UMT QUALTMALT (impact des moisissures de l’orge de brasserie sur la qualité sanitaire et fonctionnelle du malt).

    Autres pilotes accessibles aux partenaires du RMT

    • Pilote de fermentation (halle technologique IFPC)
    • Pilote de fabrication d’aliments à la ferme (ARVALIS-Institut du végétal)
    • Pilote de trituration des oléagineux (CETIOM/ITERG)

    •  Productions

    1. Dépôt de projet aux différents guichets des appels à projets  (CasDAR, ANR, FP8, FSOV …)  2. Modèles validés en pilote de la distribution des contaminants présents dans les grains dans les produits fractionnés par voie sèche (meunerie, semoulerie, alimentation animale)  3. Publication des mécanismes de dégradation des contaminants organiques au cours d'une transformation par voie humide (malterie, cidrerie) 

    4. Résultats des tests de validation en stockage en conditions réelles (plateforme Métiers du grain) des outils de sécurisation des risques sanitaires au stockage des grains

      

    3.2 Micropolluants liés à l’activité humaine et véhiculés par l’alimentation vers les produits animaux (œuf, lait viande)

    •  Eléments de contexte

    Les consommateurs sont très sensibles à la qualité sanitaire des produits alimentaires mis à leur disposition. La sécurisation des productions et la fourniture de produits exempts de contamination sont des composantes de la durabilité des systèmes d’élevage. Les produits animaux en particulier, sont susceptibles d’être contaminés par des substances indésirables, potentiellement présentes dans les matières premières utilisées pour l’alimentation des animaux ou dans l’environnement d’élevage. La réglementation actuelle impose des maxima de certaines substances indésirables dans les denrées alimentaires (Règlement CE 466/2001 modifié) et dans les aliments pour animaux (Règlement CE 32/2002 modifié) afin de limiter l’exposition humaine. De plus, ces réglementations tendent à se renforcer. A titre d’exemple, la Commission Européenne propose de réduire les seuils maximum en cadmium dans les abats animaux.

    Ainsi, certains contaminants des matières premières peuvent se retrouver dans l’aliment du bétail et être transférés vers les produits animaux (œuf, chair, foie, lait). Même si les grandes familles de contaminants sont identifiées, ni les substances indésirables potentiellement présentes sur les matières premières, ni leurs niveaux d’exposition en élevage ne sont connus (manque de connaissances sur les contaminations en mercure et cuivre des produits animaux, ainsi que sur les expositions et contaminations en POP et résidus de produits phytosanitaires). De plus, les processus d’absorption, métabolisation, stockage et excrétion de ces polluants, qui conditionnent le niveau de contamination des produits, ne sont que très partiellement élucidés. Cette méconnaissance place les opérateurs des filières et les autorités de surveillance dans l’impossibilité de prévenir la contamination des produits.

    •  Enjeux et intérêts

    Relayée par les autorités publiques, la limitation de l’exposition humaine aux contaminants de l’environnement est une demande sociétale motivée par les problèmes de santé humaine qu’elle génère. Bien que la qualité des produits (œufs, lait, produits carnés) vis-à-vis des contaminants soit globalement bonne, des concentrations parfois élevées sont quelquefois enregistrées lors des plans de surveillance français. Or, depuis une vingtaine d’années, des crises sanitaires émaillent régulièrement l’actualité et pointent du doigt les filières animales. Les conséquences sur l’image des produits peuvent être durables et les impacts économiques importants. S’agissant de contamination des végétaux après usage de traitements phytosanitaires ou non maitrisée (mycotoxines, ETM), les acteurs de la filière peuvent ne pas disposer de toutes les informations nécessaires au contrôle des risques. Dans ce contexte, il est important de leur fournir les recommandations leur permettant de maîtriser ce risque afin d’éviter ces situations de crise, et plus généralement, de maintenir la qualité des produits. Le manque de connaissances sur les molécules à risque, sur les niveaux d’exposition des animaux ainsi que sur les modalités de transfert à l’échelle de l’animal limite actuellement la maitrise du risque lié aux contaminants des productions végétales « grandes cultures ».

    Ainsi, le RMT Quasaprove propose de mutualiser les compétences d’experts (des Instituts Techniques Agricoles animaux et végétaux, de la recherche, des autorités sanitaires, des laboratoires) autour du thème du devenir des contaminants majeurs des matières premières au cours de la transformation par l’animal. La constitution de ce groupe permettra de faire un état des lieux des données existantes, d’identifier les connaissances nécessaires à acquérir et de prioriser les actions à mettre en œuvre. Le groupe pourra donc dégager les questions d’intérêt commun pour les filières animales et végétales et ainsi  proposer des projets de recherche finalisée.

    Les membres du groupe proposent d’associer leurs compétences et savoir-faire (approche pluridisciplinaire) pour collecter et générer les connaissances nécessaires pour comprendre et prédire le transfert des contaminants vers les produits animaux contribuant ainsi à garantir leur qualité sanitaire. Les objectifs spécifiques sont :

    -          Améliorer les connaissances scientifiques concernant les contaminants chimiques potentiellement transférables de l’aliment du bétail vers les produits animaux, notamment molécules à risque, les sources et niveaux d’exposition ainsi que les mécanismes et taux de transfert vers les œufs, la chair, le foie et le lait. Les facteurs de variation du transfert seront également investigués.

    -          Fournir des recommandations et développer des outils d’aide à la décision destinés aux industries de fabrication d’aliment et/ou aux filières animales ainsi qu’un appui afin de limiter les risques de contamination et éviter les crises.

    •  Travaux antérieurs

    Etant donné l’enjeu posé par les risques de transfert de ces xénobiotiques dans le lait, une étude a été initiée par l’Institut de l’Elevage et le CNIEL (Centre National de l'Interprofession Laitière) dans le but de mettre en place un plan de surveillance de résidus de ces produits phytosanitaires dans le lait au niveau national. Parmi les nombreuses substances actives utilisées, une présélection a porté essentiellement sur des produits appliqués sur les cultures destinées à l’alimentation de la vache laitière. Une classification des substances actives à partir des critères d’exposition de la vache laitière, mais aussi des critères de danger relatifs aux composés chimiques (éléments fournis par la synthèse des connaissances bibliographiques), notamment les facteurs tels que la biodisponibilité, la liposolubilité, la biotransformation des substances, a été réalisée. A l’issue de ce travail, et après mise en évidence des différents facteurs impactant le mécanisme de transfert de ces molécules dans le lait, une liste de substances prioritaires à rechercher dans le lait a donc été établie. Le résultat final de ce partenariat a permis de constituer une aide à la prise de décision ainsi qu’à la mise en œuvre éventuelle d’un outil de gestion de risque et de recommandations aux bonnes pratiques d’élevage.

    Dans le cadre de l’appel à projets CasDAR Innovation et Partenariat 2011, l’ITAVI a déposé le projet « MYCOVOL : Démarche innovante pour caractériser le risque mycotoxicologique en production avicole » issu du RMT Quasaprove. Lauréat de l’AAP, le projet a débuté ses travaux en janvier 2012. Il vise à sécuriser les produits avicoles en caractérisant le risque mycotoxique et ses facteurs de variation. Ce projet va permettre de concrétiser des actions sur la thématique des fusariotoxines et leur impact sur la sécurité sanitaire des produits avicoles. L’organisation d’un séminaire, avec le soutien du RMT, et la réalisation d’une plaquette d’information spécifique au risque « mycotoxine » en production avicole clôtureront le projet.

    Certains partenaires du RMT ont déjà participé au projet POP’AVI co-financé par le CasDAR (2008-2011, projet n°7106). Ce projet visait à limiter le transfert de polluants organiques persistants vers l’œuf. Les nouvelles connaissances acquises au cours de ce projet ont fait progresser les partenaires dans le domaine de l’évaluation du risque vis-à-vis des contaminants chimiques. En particulier, un outil nécessaire à l’évaluation du risque en élevage a été mis au point (issu de modélisation). Le modèle dynamique, élaboré dans le cadre d’un doctorat, permet de prédire la teneur en contaminants de l’œuf à partir du niveau d’exposition des animaux, de la nature de la matrice ingérée en interaction avec la nature de la molécule et les caractéristiques physiologiques de la poule. Ce modèle, principalement élaboré sur le transfert des PCB (polychlorobiphényles aussi appelés biphényles polychlorés), à partir des données de la bibliographie et d’essais expérimentaux, sera amené à évoluer en vue de lui donner une portée plus générique (divers types de contaminants).

    Pour la filière porcine, les effets d’une exposition modérée par des sources végétales ou minérales, l’influence de l’âge et des paramètres de la formulation de l’aliment ont été étudiés en lien avec la rétention en cadmium et plomb dans les organes du porc.

     

    Pour mémoire, les principaux résultats issus de des actions du RMT Quasaprove sur la période précédente :

     

    Chantier 5 : Devenir des contaminants au cours de la transformation

     

    - Rassembler l’ensemble des données validées sur les facteurs de transfert des contaminants, de la matière première végétale aux différents produits transformés afin de constituer une base de données de référence, utilisable par les instances de réglementation

    - CASDAR IP MYCOVOL

    - Création d’un groupe de travail pour les filières animales avec la collaboration de l’Anses et du Cniel

     

     

      

    • Questions scientifiques et techniques

    Quelles sont les substances indésirables, véhiculées par les matières premières introduites en alimentation animale et qui peuvent être potentiellement transférées vers les produits animaux (lait, viande, œuf) ? Pour répondre à cette question, un groupe de travail constitué de l’ITAVI, l’IFIP-Institut du Porc, l’Institut de l’Elevage, l’Anses et l’INRA propose de collaborer ensemble en lançant une étude qui vise à collecter et synthétiser les données disponibles sur la présence des micropolluants liés à l’activité humaine (dioxines, résidus phytosanitaires) et qui sont véhiculés par l’alimentation vers les produits animaux (viande, lait, œuf). Une hiérarchisation/priorisation des micropolluants d’intérêt sera effectuée, pour chaque filière animale. Ce travail donnera lieu à un stage de 6 mois, de fin d’étude en école d’ingénieur ou Master.

    Peut-on prédire le transfert de ces substances indésirables vers les produits animaux (lait, viande, œuf) ? L’évaluation du risque de transfert des contaminants vers les produits, tient compte (1) du niveau d’exposition des animaux, (2) de la biodisponibilité du contaminant, souvent limitée par le taux d’extraction dans le tube digestif de l’animal et (3) du niveau de transfert vers les produits du contaminant absorbé, qui dépend de la molécule et de l’animal. Les démarches de modélisation du transfert, engagées sur les polluants organiques persistants, seront poursuivies. Le travail sera basé sur l’intégration des données disponibles (issues de la littérature scientifique et d’essais), en vue d’estimer la contamination des produits en fonction de l’exposition et des caractéristiques physiologiques des animaux. Dans un premier temps, cette démarche concernera les filières porc et volailles (chair et ponte). Ces approches sont abordées avec un point de vue générique de sorte que les modèles développés puissent être utilisés pour d’autres types de micropolluants. Les facteurs de variation du transfert seront également étudiés.

    Peut-on identifier facilement les produits provenant d’animaux exposés à des micropolluants via leur alimentation? La recherche des biomarqueurs permettant de révéler l’exposition des chaines de production des produits (essentiellement carnés) aux micropolluants est un nouvel axe du RMT. L’identification de ces biomarqueurs, basée sur des approches métabolomiques et transcriptomiques, permettra de générer un indicateur global du niveau de stimulation du métabolisme des animaux par ces contaminants.

    • Moyens d’expérimentation

    Des expérimentations pourront être conduites au sein des structures partenaires : IFIP-Institut du Porc, Institut de l’Elevage, INRA (UR AFPA, UE PEAT/URA) avec l’ITAVI dans le cadre de l’UMT Bird, ANSES, ARVALIS-Institut du végétal

    • Productions et valorisation

    1. Rapport de l'étude (stage) sur les substances indésirables véhiculées par les matières premières introduites en alimentation animale et potentiellement transférées vers les produits animaux 

    2. Modélisation du transfert  

    3. Indicateur global du niveau de stimulation du métabolisme des animaux par les contaminants

    La valorisation se fera en direction de plusieurs cibles : les professionnels, la formation, la communauté scientifique, les autorités sanitaires.

    a – Les professionnels

    Les supports utilisés seront des articles écrits et présentés lors des Journées de la Recherche (Avicole et Porcine), les 3R ainsi que dans des journaux professionnels (« TeMa », « Filières Avicoles », «Réussir Aviculture», « Techporc », « Porc Magazine », «Réussir Porcs»). Le transfert passera également par des interventions à l’occasion de journées professionnelles (ITAVI, IFIP-Institut du porc, Institut de l’Elevage par exemple) ou de journées thématiques. Des séminaires, spécifiques à la thématique ou aux types de contaminants pourront être organisés.

    b La formation

    La sensibilisation des acteurs des filières animales  aux thématiques « qualité sanitaire des matières premières » et « qualité sanitaire des produits animaux» passera également par la formation. Les connaissances acquises au sein de cet axe du RMT pourront être valorisées dans des modules de formation dispensés dans les établissements d’enseignement agricole et les écoles d’ingénieurs.

    c – La communauté scientifique

    Les résultats relatifs aux études conduites et aux modèles de transfert à l’échelle de l’animal seront valorisés par la rédaction d’articles scientifiques dans des revues à comité de lecture et par la présentation des travaux lors de congrès scientifiques nationaux et internationaux.

    •  Partenariat

    ITAVI, IFIP-Institut du porc, Institut de l’élevage, ARVALIS-Institut du végétal, CETIOM, ITERG, ITAB, Université de Lorraine/URAFPA, INRA/URA, INRA/QuaPa, ANSES, TECALIMAN et ACTA

     

     

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