Un nouveau matériau d’origine végétale peut remplacer les emballages alimentaires en plastique pour une durée indéterminée
Sayonara, diaboliques emballages alimentaires en plastique.
Les emballages alimentaires en plastique présentent deux graves inconvénients : chaque année, ils entraînent l’accumulation de millions de tonnes de déchets plastiques dans notre environnement et, d’autre part, les produits alimentaires emballés dans des emballages et des récipients en plastique à base de pétrole sont plus sensibles à la contamination microbienne.
Toutefois, nous disposons peut-être désormais d’une solution efficace à ces problèmes. Une équipe de scientifiques a mis au point une solution d’emballage alimentaire biodégradable et antimicrobienne qui pourrait enfin mettre un terme au besoin d’emballages alimentaires en plastique.
Ce qui est le plus surprenant, c’est que cet emballage alimentaire écologique se présente sous la forme d’un spray qui crée un revêtement à base de plantes sur vos produits alimentaires. Ce revêtement protège les aliments contre la contamination microbienne et tout dommage pouvant survenir au cours de leur transport de la ferme à votre domicile. Des chercheurs de l’université Rutgers et de Harvard ont mis au point la technologie sous-jacente qui permet au spray alimentaire de fonctionner.
L’un des auteurs de l’étude et professeur associé à l’école de santé publique de Harvard, Philip Demokritou, a déclaré : “Nous savions que nous devions nous débarrasser des emballages alimentaires à base de pétrole et les remplacer par quelque chose de plus durable, biodégradable et non toxique, et nous nous sommes demandé en même temps : Pouvons-nous concevoir des emballages alimentaires ayant une fonctionnalité permettant de prolonger la durée de conservation et de réduire les déchets alimentaires tout en améliorant la sécurité alimentaire ?”
La science derrière l’emballage alimentaire antimicrobien
Scientifiques appliquant le revêtement APF sur l’avocat. Source : Huibin Chang, Philip Demokritou et collègues/Nature Food
Tout en gardant à l’esprit les problèmes posés par les emballages alimentaires en plastique, les scientifiques ont mis au point un biopolymère utilisant le pullulan, un hydrate de carbone naturel (polysaccharide) obtenu à partir du champignon Aureobasidium pullulans et de l’eau (comme solvant). Ces deux ingrédients ont été traités par un système de filage à jet rotatif focalisé (FRJS) qui a transformé le mélange en fibres de pullulan antimicrobiennes (APF).
Expliquant la technologie FRJS, le professeur Demokritou a déclaré à IE : “Le filage par jet rotatif a été largement utilisé pour les applications biomédicales et l’ingénierie tissulaire et a été adopté ici pour être utilisé pour la synthèse d’un revêtement à base de fibres et le revêtement direct de substrats alimentaires.” Dans l’étape suivante, les chercheurs ont testé les APF contre des microbes comme Aspergillus fumigatus et Escherichia coli qui infectent couramment les fruits et légumes.
Fait intéressant, ils ont observé un déclin des populations de ces agents pathogènes après l’introduction des APF. Les chercheurs ont ensuite déposé les fibres antimicrobiennes sur des avocats. Ils ont remarqué que le revêtement de fibres antimicrobiennes empêchait la croissance des agents pathogènes sur les fruits et les protégeait de la détérioration et des dommages. La durée de conservation des avocats s’en trouve ainsi augmentée d’environ 50 %.
Alors que les emballages en plastique libèrent souvent des produits chimiques nocifs dans nos aliments et mettent plus de 400 ans à se biodégrader, l’enrobage APF est un biopolymère biodégradable et non toxique d’origine naturelle qui n’a pas d’impact sur la qualité des aliments qu’il recouvre (une étude précédente a également montré que les humains peuvent digérer le pullulan). En outre, selon les chercheurs, il peut être facilement éliminé d’un aliment par lavage à l’eau et ne met que trois jours à se décomposer complètement dans le sol.
Enthousiasmée par ces résultats, Mme Demokritou a écrit : “Nous avons mis au point une technologie évolutive qui nous permet de transformer les biopolymères, qui peuvent être dérivés des déchets alimentaires dans le cadre d’une économie circulaire, en fibres intelligentes capables d’envelopper directement les aliments. Cela fait partie de la nouvelle génération d’emballages alimentaires ‘intelligents’ et ‘verts’.”
Les APF pourraient résoudre en grande partie notre problème de pollution plastique
L’ampleur du problème des déchets plastiques est bien connue : il y a plus de plastique que de poissons dans les océans et, aujourd’hui, sous forme de microparticules (microplastiques), le plastique pénètre dans notre organisme et provoque divers problèmes de santé. En outre, les emballages plastiques sont également l’une des causes de la contamination microbienne et de la toxicité chimique de nos aliments. Les chercheurs affirment que les agents pathogènes alimentaires sont à l’origine de plus de 600 millions de cas de maladies d’origine alimentaire chaque année.
Un rapport du Waste and Resource Action Program (WRAP) du Royaume-Uni révèle que les emballages en plastique entraînent également une augmentation des déchets alimentaires et réduisent la durée de conservation des fruits et légumes. Le rapport suggère que chaque année, 100 000 tonnes de produits comestibles finissent en déchets, les emballages plastiques pesant environ 10 300 tonnes.
Les APF ont le potentiel de mettre un terme aux ravages que les emballages alimentaires en plastique font subir à notre planète. Espérons que cette méthode antimicrobienne deviendra bientôt la nouvelle norme en matière d’emballage alimentaire. Interrogé sur leurs plans pour développer l’utilisation des APF, le professeur Demokritou a déclaré : “Nous prévoyons d’identifier des investisseurs pour créer une start-up sur ce sujet (emballage alimentaire APF) et d’autres inventions liées à la sécurité alimentaire.”
L’étude est publiée dans la revue Nature Food.
Résumé :
Le gaspillage alimentaire et la sécurité alimentaire motivent le besoin de solutions d’emballage alimentaire améliorées. Cependant, les films/enrobages actuels répondant à ces problèmes sont souvent limités par une dynamique de libération inefficace qui nécessite de grandes quantités d’ingrédients actifs. Nous avons développé ici un emballage antimicrobien à base de fibres de pullulan (APF) qui est biodégradable et capable d’envelopper des substrats alimentaires, d’augmenter leur longévité et d’améliorer leur sécurité. Les APF ont été filées à l’aide d’un système à haut débit, appelé filage par jet rotatif focalisé, avec de l’eau comme seul solvant, ce qui permet l’incorporation d’agents antimicrobiens d’origine naturelle. En utilisant des avocats comme exemple représentatif, nous démontrons que les échantillons enrobés d’APF ont vu leur durée de conservation prolongée par la prolifération inhibée de la microflore naturelle, et ont perdu moins de poids que les échantillons témoins non enrobés. Ce travail offre une technique prometteuse pour produire des systèmes d’emballage antimicrobiens biodégradables évolutifs, peu coûteux et respectueux de l’environnement.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
