Comprendre le phénomène d'off-flavor dans les systèmes RAS

Le développement des systèmes aquacoles en recirculation (RAS) constitue une avancée majeure pour la réduction des consommations d'eau, le contrôle sanitaire et l'intensification des productions. Cependant, ces systèmes sont confrontés à une problématique récurrente : l'apparition de goûts et d'odeurs indésirables dans la chair des poissons, appelée communément off-flavor.

Cette problématique touche particulièrement les salmonidés, les tilapias, les percidés et d'autres espèces élevées en circuit fermé.

Qu'est-ce que l'off-flavor ?

L'off-flavor correspond généralement à des notes gustatives ou olfactives décrites comme terreuses, vaseuses, moisies. On parle de "goût d'étang".

Les principaux responsables sont deux molécules :

-          La géosmine (GSM) est une molécule naturellement produite par certains microorganismes.

-          Le 2-méthylisobornéol (MIB) est un composé très proche de la géosmine, générant des odeurs de moisi particulièrement marquées.

Ces substances sont détectables par l'homme à des concentrations extrêmement faibles, parfois inférieures au nanogramme par gramme de chair de poisson.

D'où viennent la géosmine et le MIB en RAS ?

Contrairement à une idée reçue, les biofiltres ne sont pas les seuls responsables.

Les études montrent que les principaux sites de production sont souvent :

• les biofilms épais ;
• les accumulations de matières organiques ;
• les boues des décanteurs ;
• certaines zones du traitement mécanique ;
• certains compartiments biologiques riches en carbone organique.

Les microorganismes les plus fréquemment impliqués sont :

• Actinomycètes ;
• Streptomyces ;
• Myxobactéries ;
• certaines cyanobactéries ;
• diverses bactéries hétérotrophes.

 Pourquoi le RAS favorise-t-il ce phénomène ?

Le RAS est un écosystème microbiologique très dense.

Les facteurs favorisant l'apparition d'off-flavor sont notamment :

• forte charge organique ;
• accumulation de matières en suspension ;
• développement de biofilms ;
• zones peu oxygénées ;
• biofiltres microbiologiquement instables ;
• démarrages récents des installations.

Une étude récente menée sur des saumons atlantiques a montré que les systèmes disposant d'une communauté microbienne mature présentaient significativement moins de géosmine et de MIB que les systèmes récemment démarrés.

Conséquences économiques

L'impact économique peut être considérable :

-          Retard des ventes ;

-          Immobilisation des bassins ;

-          Consommation d'eau supplémentaire ;

-          Perte de croissance pendant la purge ;

-          Risque de déclassement commercial ;

-          Atteinte à l'image de marque.

Dans certains élevages, la phase de purge peut durer plusieurs semaines.

Les solutions actuellement disponibles

1. La purge ou dépuration

C'est aujourd'hui la méthode la plus fiable.

Les poissons sont transférés dans une eau exempte de géosmine et de MIB afin que les molécules diffusent progressivement hors des tissus.

Plusieurs Inconvénients sont notés : durée importante, coûts élevés et perte de poids des poissons.

2. Réduction des matières organiques

Les études convergent sur un point : moins les matières organiques s'accumulent, moins les bactéries productrices de géosmine se développent.

Cela implique, pour chaque RAS, de dimensionner des solutions d’extraction rapide des boues, d’optimisation des filtres mécaniques, de nettoyage régulier des circuits et de réduction des  des zones mortes.

3. Ozonation

L'ozone permet d'oxyder une partie des composés organiques et de limiter certaines populations microbiennes.

Les résultats sont prometteurs mais encore variables selon les installations. L'ozonation seule ne supprime généralement pas totalement le besoin de purge.

4. Charbon actif

Le charbon actif peut adsorber une partie de la géosmine et du MIB dissous dans l'eau.

Cette solution est efficace mais implique des coûts de renouvellement et de maintenance.

5. Procédés d'oxydation avancée

Des recherches portent actuellement sur :

• ozone + peroxyde d'hydrogène ;
• photocatalyse ;
• traitements UV avancés.

Ces approches visent à dégrader directement les molécules responsables de l'off-flavor.

Ce que nous développons

Nous travaillons actuellement sur l'utilisation optimisée de l'ozone comme outil de contrôle du phénomène d'off-flavor. L'objectif est de déterminer si une gestion fine de l'ozonation ou plus exactement de la micro-ozonation, permettrait de réduire suffisamment les concentrations de géosmine et de MIB pour raccourcir La question n'est pas résolue à ce stade mais chaque pas compte.

Cette approche est intéressante car elle cherche à traiter le problème à la source, directement dans l'eau du système, plutôt qu'au niveau du poisson en fin de cycle.

Perspectives

La tendance actuelle de la recherche montre que la solution ne reposera probablement pas sur une seule technologie.

Les systèmes RAS les plus performants de demain combineront probablement :

-          Une gestion stricte des matières organiques ;

-          Des biofiltres microbiologiquement plus stables ;

-          Une surveillance continue des molécules GSM et MIB ;

-          Des solutions d’oxydation mieux raisonnées ;

-          Des technologies de détection rapide permettant d'anticiper les risques avant qu'ils n'affectent la qualité des poissons.

Conclusion

L'off-flavor n'est pas seulement un problème sensoriel : c'est un enjeu technique, économique et commercial majeur pour les élevages RAS. Les progrès récents montrent que la maîtrise du microbiome du système, associée à des traitements ciblés de l'eau, pourrait permettre à terme de réduire fortement les coûts liés aux phases de purge et d'améliorer la qualité finale des poissons produits en circuit fermé.