View
13.195
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
Cette présentation entend tout d’abord exposer ce que sont les emballages alimentaires. Nous passerons également en revue les nouveaux emballages émergents : les emballages biodégradables, actifs et intelligents. Pour finir, quelques exemples des derniers progrès technologiques réalisés dans le domaine de l’emballage des denrées alimentaires seront présentés.
Citation preview
Emballages Alimentaires : État des Lieux et Dernières Innovations
Islem A. Yezza
Journée d'information en transformation alimentaire:
Une journée emballante et innovante
Sherbrooke, le 7 février 2008
Plan de la présentation
1) Les emballages alimentaires
2) Les emballages émergents:
1. Emballage actif2. Emballage intelligent3. Emballage biodégradable4. Emballage innovant
3) Exemple de projet à l’ITEGA
4) Conclusion
Emballages alimentaires: Généralités et Besoins
Qu’est-ce qu’un emballage ?
1) Contenir et à protéger des marchandises allant des matières premières aux produits finis
2) Permettre leur manutention et leur acheminement du producteur au consommateur ou à leur utilisateur
3) Assurer leur préservation
Tout objet constitué de matériaux de toute nature destiné à :
L’emballage doit satisfaire
Le produit: conservation, innocuité
Le distributeur: stockage, mécanisation, manutention, mise en rayon, vente, présentation, communication, marketing, positionnement, image
Le consommateur: Information protection, service
L’environnement: tri, recyclabilitébiodégradabilité
Industrie de l’emballage : chiffres
Le Québec abrite 206 entreprises productrices d’emballage
L’industrie de l’emballage cumule un chiffre d’affaire annuel de l’ordre de 5 milliards de $
Industrie agroalimentaire : le plus gros consommateur des produits d’emballage
Responsable d’environ 60% du chiffre d’affaires des entreprises d’emballage
La majorité des emballages disponibles sur le marché québécois sont à base de pétro-plastiques et de carton
Innovation et Emballage
Un élément déterminant dans l’évolution des façons de faire, mais aussi un vecteur incontournable du développement
Le temps où les emballages ne jouaient qu'un rôle de barrière inerte et imperméable est révolu
Les consommateurs sont de plus en plus exigeants: plus naturels, biodégradables et gardant la fraîcheur, la salubrité et la qualité de l’aliment sur une longue période
Il faut être créatif et offrir un emballage qui reflète le profil du produit emballé
Les 3 défis majeurs
1. La préservation de la salubrité et des qualités organoleptiques et nutritionnelles des aliments
2. La prolongation de la durée de vie des aliments
3. La protection de l’environnement
Développer leur compétitivité sur les marchés locaux et les marchés d’exportation:
Analyse cycle de vie (ACV)
C’est une méthode normalisée au niveau international (ISO 14044)
L’ACV s’avère extrêmement précieuse dans la mesure où elle fournit un inventaire systématique de l’impact d’un produit sur l’environnement et aide les fabricants à identifier les phases susceptibles d’améliorations
L’ACV devient l'outil incontournable pour les industriels tournés vers les matériaux respectueux de l'environnement
Réduction quantité emballage (en forme, ou en poids, …) ecodesign
Approche d’eco-conception basée sur leur cycle de vie
Choix de matériaux moins impactants pour l’environnement
Amélioration logistique (stockage et transport) Amélioration de l’étape de
production de l’emballage
Information au consommateur sur vos choix d’emballages durables
Information au consommateur sur les options de fin de vie
Source: Maria Martinez, Coordonnatrice au Développement Durable, Liberté
Qu’a apporté l’ACV à Liberté?
1) Outil d’aide à la décision et à la gestion d’entreprise: Identification des bonnes priorités d’action
2) Support de nouvelles actions: traitement des fournisseurs, politiques env., politique d’achat, communication aux parties prenantes
3) Amélioration des performances techniques et économiques de Liberté
4) Aide pour introduire la notion de “pollueur-payeur” chez les parties prenante
Source: Maria Martinez, Coordonnatrice au Développement Durable, Liberté
Emballages Émergents
1. Emballage actif
2. Emballage intelligent
3. Emballage biodégradable
4. Emballage innovant
Emballages actifs
Emballage actif: Caractéristiques
Entre en interaction avec l’aliment ou s’adapte à son environnement pour préserver, le plus longtemps possible et de façon optimale, ses qualités organoleptique et nutritionnelle
Empêche la formation des gaz qui endommagent le produit ou bien libèrent des agents conservateurs ou antioxydants
Les principales applications : antimicrobiennes, nutritionnelles ou organoleptiques (goût, odeur)
Aux États-Unis: croît au rythme annuel de 11% et devrait atteindre 975 million $ en 2011
Emballage actif: Catégories
1) Les absorbeurs qui retirent les éléments indésirables (absorbeur d'oxygène, d'éthylène, de produits de dégradation, régulateur d'humidité)
2) Les relargueurs qui ajoutent, introduisent des éléments bénéfiques à l'ensemble clos (émetteur d'éthanol, de gaz carbonique, d'agent de conservation, d'arome...)
Destinés à ralentir la détérioration de la qualité des produits, ils se divisent en deux catégories :
Emballage actif: additifs
1. Dispersés dans le paquet
2. Placés à l'intérieur de l'emballage sous la forme d’un sachet ou d’une pastille
3. Incorporés au matériau même
Les emballages actifs intègrent certains additifs (Poudres de fer ou de composés de fer) qui sont soit :
Absorbeurs d’oxygène (sachets)
Absorbeurs d’oxygène (Label)
Absorbeurs d’oxygène (film)
Absorbeurs d’oxygène (Lid)
Absorbeurs d’oxygène: Fournisseurs
L'éthylène est produit par le métabolisme végétal et est un agent de stimulation de la maturation des fruits, et donc de leur sur-maturation et de leur ramollissement
Absorbeurs d’éthylène
La détérioration rapide des fruits et légumes frais vendus dans des enveloppes fermées est due à l'accumulation d'éthylène dans l'emballage
Absorbeurs d’éthylène
Additifs utilisés : permanganate de potassium, zéolites, carbone actif
Absorption des odeurs
Additifs utilisés : charbon actif, les zéolites et les catalyseurs métalliques
Agents bactéricides
Les micro-organismes sont les principaux responsables de l'altération des aliments
Une action anti-microbienne peut aussi être obtenue par MAP
Emballage sous atmosphère modifiée «M.A.P»
L’air est évacué de l’emballage, puis remplacé par un mélange en proportions différentes de gaz inertes
Les gaz utilisés: l'azote (N2), le dioxyde de carbone (CO2) et l'oxygène (O2). Chacun ayant un rôle particulier à jouer
Le MAP concerne de plus en plus de produits agroalimentaires: viandes, charcuteries, produits laitiers, produits secs et les spécialités boulangères
«M.A.P» : Prolongement de la durée de conservation
• Réduit le rythme de respiration
• Réduit la sensibilité à l’éthylène
• Rallonge la vie du produit en entrepôt
La modification de l’atmosphère à l’intérieur de l’emballage :
La réussite de la mise en œuvre du MAP est réalisable grâce à une combinaison d'éléments : le produit et sa préparation, le mélange de gaz, le film adapté et la machine de conditionnement
Sert de gaz de maintien: remplit les cavités du produit et permet d’équilibrer la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de l’emballage
«M.A.P» : Azote
L'azote joue le rôle d’antioxydant pour les pigments, les vitamines, les arômes et/ou les acides gras
Lutte contre les phénomènes de rancissement des matières grasses (viandes)
Empêche également le brunissement des légumes
«M.A.P» : CO2
Applications types :
Pâtes fraîches, pains et croissants précuits, saucisses, viandes fraîches, plats cuisinés et plateaux repas…
Il possède des propriétés bactériostatiques et fongistatiques: ralentit et réduit la prolifération des bactéries et moisissures
Il est efficace à des concentrations supérieures à 20% dans l'atmosphère
Conservation de la couleur rouge des viandes fraîches
Empêche également la prolifération des organismes strictement anaérobies et permet aux végétaux frais de continuer à respirer et d'éviter la fermentation
«M.A.P» : O2
Emballage actif pour fromage
Intègre des désoxygénants et des conservateurs naturels encapsulés dans des cyclodextrines: réduire l’oxydation des fromages et la croissance de moisissures en surface
Améliorer la qualité et la salubrité du fromage et devrait prolonger sa durée de conservation
La nouvelle technologie s’appliquera: des viandes, des fruits et des légumes
Un consortium Européen
Emballage actif qui repousse les insectes
Un emballage alimentaire contenant un insectifuge issu d'un additif alimentaire d'origine naturelle: hinokidiol, extraite de l'huile de sève du cyprès du Japon
Les microcapsules permettent de diffuser lentement le répulsif et de prolonger son efficacité pendant près de six mois, sans aucun risque pour la santé humaine et sans altérer le goût des aliments
La technologie devrait intéresser les producteurs de confiseries, de semences et de farines
La société Japonaise
Emballage actif pour viandes fraîches
Les phénomènes d’oxydation limitent la durée de conservation des viandes fraîches: incidence sur la qualité des produits, notamment en ce qui a trait à la couleur, à l’odeur et à la saveur
Un film de polypropylène dans lequel sont incorporés des antioxydants naturels du romarin
Piste intéressante: prolonger la durée de conservation
Université de Saragosse
Emballages intelligents
Emballages intelligents: concept
L’emballage doit proposer des dispositifs d’information qui «parlent» directement au consommateur
Étiquettes proposant une information claire et objective sur l’état de conservation d’un produit:
Surveiller les denrées alimentaires
Donner des informations complémentaires sur la qualité du contenu
Améliorer la qualité et la sécurité alimentaire
Aux États-Unis: croît au rythme annuel de 30% et devrait atteindre 165 million $ en 2011
Ils sont considérés comme des avertisseurs munis d'indicateurs de :
Emballages intelligents: indicateurs
1) Fuites (témoins d'atmosphère de conditionnement)
2) Temps– température (ITT)
3) Rupture de la chaine du froid
4) État de fraîcheur de l’aliment
5) Contamination microbiologique
6) Informations d’ordre logistique (RFID)
Les étiquettes RFID
Identification d’Ondes par Radiofréquence (RFID)
Protection, information, identification, contrôle, traçabilité
Permet de mieux déterminer les ruptures dans la chaîne du froid et surtout les responsabilités des intervenants
Marché mondial: 3,6 milliards de dollars
Une étiquette montre l’évolution de maturité du fruit
Un capteur d’arome intégré dans une étiquette: change de couleur au fur et à mesure que le fruit mûrit
Une étiquette indique la date d'expiration
Un liquide coloré qui bouge de quelques millimètres chaque jour dans le mince tube capillaire
Une étiquette visualise la fraîcheur des produits
Indicateur temps-température (ITT): une réaction chimique se produit au même rythme que se dégrade le produit et indique au
consommateur l’état de fraîcheur du produit
Les encres thermochromiques
Intégrateurs temps température: irréversibles, offrant une méthode sûre et infalsifiable pour contrôler la chaîne du froid
À l’intérieur de l’anneau, une encre thermochromique invisible: dans le cas de dépassement de température l’encre noircit
L’étiquette à micro-organismes
Un indicateur microbiologique de rupture de la chaîne du froid
Une étiquette adhésive qui indique par une réaction colorée, une accumulation critique de ruptures de la chaîne du froid
Emballages biodégradables
Les Pétroplastiques
Approximativement 180 million t/an
270 million t/an de pétrole
Problèmes de gestion des déchets et pollution globale: 30 million tons/an
Persistent dans l’environnement: Durée moyenne de dégradation est de 400 ans
Développement de plastiques biodégradablesUne alternative environnementale
Les principaux plastiques biodégradables
1) Les biopolymères issus de plantes (amidon, cellulose, lignine, etc.)
2) Les biopolymères produits par polymérisation chimique qui associent l'utilisation de matières premières renouvelables à des processus industriels de polymérisation (PLA)
3) Les biopolymères produits par des micro-organismes (PHA, PHV, PHBV)
4) Les oxo-dégradables : des emballages d'origine fossile (PE, PET…) auxquels on ajoute un additif (TDPA) qui favorise sa biodégradabilité
Avantages
Naturel, biodégradable et compostable
Propriétés physiques semblables au PP
Produit à partir du substrat renouvelable
Réduit les émissions de G.E.S
Les bioplastiques devraient offrir dans les prochaines années des perspectives commerciales intéressantes
Marché
Amérique du Nord (2005): 35-40 million de lbs, croît au rythme annuel de 20-30%
Selon l’IBAW, 10 % des applications dans le secteur plastique pourraient être remplacés par les bioplastiques notamment dans le secteur emballage
Marché mondial en 2007 : 541 million de lbs et devrait passer à plus de 1,2 milliards de lbs en 2012
Une préoccupation environnementale
Répondent à une préoccupation environnementale qui fait l’unanimité
Les normes environnementales du Québec ont été resserrées avec les lois 102 et 130: des redevances sont exigibles (10 $ pour chaque tonne de déchets)
Emballage à base de PLA
Environ 75 % des résines de plastique tirées de l’amidon servent à l’emballage
Le principal avantage : leur coût inférieur à ceux des autres plastiques biodégradables de synthèse
En Europe, le prix des bioplastiques tirés de l’amidon varie de 2,04 à 6,52 $/kg
Les biopolymères émergents sur le marché sont aujourd’hui ceux à base de PLA
Les applications en emballage
Polymères Applications Producteurs
Amidon Films alimentaires et produitd’hygiène, sacs de pomme de terre, couvertsjetables, plateaux de légumes, filets
NovamontRodenburgBiopolymers
Cellulose Emballages films alimentaires, emballagesfilms divers
Innovia films, EastmanChemicals, Mazzucchelli
PLA Raviers et pots, bouteilles d’eau et de lait,gobelets jetables, fenêtres transparentesd’emballage de pain, emballage film divers
Natureworks, LLC, Mitsuichemicals, Shimadzu,Galactic
PHA Emballages films, raviers et couverts jetables Metabolix, Procter & Gamble
Source: Rabetafika et al. 2006
L'emballage qui redevient engrais
Une barquette moulée fait à base de PLA
34 millions de contenants pour biscuits chaque année, précédemment faits de plastiques traditionnels, qui deviendront «compostables»
Contenants oxo-dégradables
Résulte de l’ajout, au cours du procédé de fabrication de la mousse de polystyrène, d’additifs TDPA développés par la firme canadienne EPI de Vancouver
Particularité: se dégrader à l'intérieur d'un laps de temps de 3 ans
L’oxygène ainsi que la chaleur, les rayons UV ou le stress mécanique transforment la mousse de polystyrène incluant les additifs TDPA© en une fine poudre
Lancé par Cascades en mars 2007: 1ère gamme de contenants faits de mousse de polystyrène entièrement oxo-dégradables
Agro-Resin
Emballage à partir des résidus lignocellulosiques
100% compostable, 100% biodégradable
Emballages innovants
Emballages auto-chauffants
Réaction exothermique entre oxyde de calcium + eau
Emballages auto-chauffants
Emballages micro-ondables
Innovation + praticité
Emballages micro-ondables
Emballages micro-ondables
Boîtes innovantes, robustes, réutilisables et totalement traçables
Réduction : "Snack 'n Seal"
Emballage réutilisable: la réincarnation
L’emballage le plus écologique est celui qui ne se jette pas, mais celui qui se réutilise
La réutilisation d’un produit ne signifie pas uniquement un retour chez l’industriel d’origine pour resservir à emballer
Emballage…ouvre-toi!!!
Le contenu n’a rien de nouveau, c’est le contenant qui change
Attentes des consommateurs: facilité d’ouverture arrive en 1er
Projets en cours à l’ITEGA
Développement d’un procédé de production d’emballage biodégradable à base d’acétate
de cellulose à partir de résidus de carton
Acétate de cellulose
La production mondiale d’acétate de cellulose est estimée à 1,5 milliards de lbs, au coût de 1,80$/lb
Comparé aux pétro-plastiques, leur coût est relativement élevé, ce qui limite leur potentiel commercial
Ce coût pourrait être par l’utilisation de matières résiduelles abondantes, abordables et peu dispendieuses
Le plus important dérivé de cellulose, synthétisé par voie chimique à partir de ressources renouvelables telles que la cellulose du coton et la pulpe de papier
Résidus de carton et environnement
La plus grande proportion des résidus urbains
Au Québec (2000) : plus de 2,5 millions de tonnes de papier, dont 60 % auraient fini à l'enfouissement
Des problèmes environnementaux par la production de lixiviat et de gaz à effet de serre
Les résidus de carton : une source renouvelable, abondante et peu dispendieuse de cellulose. En outre, ce résidu s’avère abordable car sa collecte est déjà organisée
Le présent projet de recherche propose de transformer la cellulose contenue dans les résidus
de carton, en emballage biodégradable à base d’acétate de cellulose
Résidus de carton: valorisation
Procédé
Retombées : développement durable
Offre de nouveaux marchés, assurant la pérennité et la viabilité de l’industrie de l’emballage et du recyclage, tout en réduisant la dépendance aux produits issus de l’industrie pétrochimique
Réduit considérablement le coût de l’emballage biodégradable, et, en même temps, permet une utilisation durable de matières résiduelles riches en cellulose, constituant une alternative à l’enfouissement, viable et intéressante
L’industrie de l’emballage et du recyclage pourrait bénéficier des retombées économiques
Répond parfaitement aux nouvelles exigences du cadre législatif en vigueur (taxe à l’enfouissement de 10$/tm)
Un exemple bien concret de travaux réalisés en vue de satisfaire les exigences du développement durable
Conclusions
Emballage et capacité d’innover
L’industrie de l’emballage affirme sa capacité à innover et à s’adapter aux besoins des consommateurs d’aujourd’hui et des industriels pour être toujours:
1) Plus éco-citoyen
2) Plus sûr
3) Plus différent
4) Plus pratique
5) Plus rentable
Les principales directions
1) La prise de conscience environnementale : basée sur le principe du développement durable, la réduction à la source et la réduction de l’impact de l’emballage sur l’environnement.
2) La rentabilité : l’automatisation des lignes de conditionnement et la réduction de l’espace résiduel dans l’emballage
3) Le confort d’utilisation : la facilité d’ouverture et de fermeture, adaptabilité au four traditionnel et à micro-ondes
4) La différenciation : créativité
Les principales directions suivies dans l’innovation sont :
Emballage: produit high-tech !
L’emballage est vraiment devenu un produit high-tech ! Les exemples de nouvelles technologies foisonnent de par le monde
Les industriels de l’emballage doivent intégrer dans leurs activités:
1) La préservation de la salubrité et des qualités organoleptiques et nutritionnelles des denrées alimentaires
2) La prolongation de leur durée de vie 3) Le respect de l’environnement
Emballage: ami de l’environnement!
Les emballages constituent une charge importante de déchets à recycler et à éliminer, provenant notamment de l’industrie agro-alimentaire
Les normes environnementales du Québec ont été resserrées avec les lois 102 et 130 : des redevances sont exigibles (10$/t)
Réduction, Recyclage, Réutilisation, Biodégradabilité
Emballage au Québec: s’adapter…
L’industrie de l’emballage alimentaire au Québec n’a d’autre choix que de s’adapter
Le développement des emballages actifs, biodégradables et intelligents doit permettre de réduire l’emballage excessif tout en répondant efficacement aux nouvelles exigences du marché
L’innovation dans les PME Agro-Alimentaires doit être permanente. C’est un enjeu majeur pour les entreprises
Recommended