Emballages alimentaires: innover pour la sécurité et la durabilité - Nathalie GONTARD Pr., DR INRA INRA, Montpellier, France

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Emballages alimentaires: innover pour la sécurité et la durabilité - Nathalie GONTARD Pr., DR INRA INRA, Montpellier, France
CIAg Emballage - Nathalie Gontard - 08 Juin 2017

Emballages alimentaires: innover
pour la sécurité et la durabilité

                         Nathalie GONTARD
                         Pr., DR INRA
                    INRA, Montpellier, France

                       Expert EC & EFSA
           Coordinateur EcoBioCAP FP7 & NoAW H2020
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                Pourquoi l’emballage
                    alimentaire?
              Stockage, fabrication, transport, vente,
                         consommation..

Agriculture                                                    Consommateurs
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FAO 2011
           Agriculture               Transformatio          Distribution      Consommation
                                     n

        90 kg/pers/an            50 kg/pers/ans         30 kg/pers/ans       110 kg/pers/ans
                          Moins de 1/2 de la production alimentaire
  Aliments produits      atteint sa cible: un consommateur en bonne
                                              santé

                                                                                  3     .03
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Rôles positifs de l’emballage: réduction des pertes et gaspillages
+ Conservation, protection des aliments
+ Suivi (emb. Intelligent) et amélioration (emb. Actifs) de la qualité et de la
   sécurité des aliments
+ Commercialisation, informations, logistique etc.

Impacts négatifs de l’emballage
- Les intrants du matériaux et de ses traitements: énergie, eau, pétrole etc.
- Les émissions du matériaux et de ses traitements: CO2, substances
   chimiques, déchets d’emballage
- Les risques pour la santé humaine dues aux migrations de substances
   potentiellement toxiques (e.g. BPA)
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                                          ->Développer un emballage durable
Rôles positifs de l’emballage: réduction des pertes et gaspillages
+ Conservation, protection des aliments
+ Suivi (emb. Intelligent) et amélioration (emb. Actifs) de la qualité et de la
   sécurité des aliments
+ Commercialisation, informations, logistique etc.
                                               -> assurer les rôles positifs
Impacts négatifs de l’emballage
- Les intrants du matériaux et de ses traitements: énergie, eau, pétrole etc.
- Les émissions du matériaux et de ses traitements: CO2, substances
   chimiques, déchets d’emballage
- Les risques pour la santé humaine dues aux migrations de substances
   potentiellement toxiques (e.g. BPA)
                                               -> minimiser les impacts négatifs
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Emballage durable?

       Utile
     Cyclique
      Sobre
       Sûr
      Social
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Utile

L’emballage doit être remplir ses fonctions de protection,
conservation et transport de l’aliment et de réduction des pertes et
gaspillages.
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+ Protection
+ Conservation
+ Communicatio
+ nTraçabilité
+ Stockage
+ Transport
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             Les emballages feuilles végétales
             Afrique, Amérique du sud et Asie

Les ancêtres de nos emballages actifs et intelligents … et bio
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                                   Les emballages actifs et intelligents

                                Antimicrobial packaging

   CO2 absorber/emitters
                                                      Pathogen indicator

  Ethylen absorber

Self-cooling or self-                                     Leak indicator
heating packaging
                                                                 Time-temperature
                                                                 indicators

SO2 emitter

                                           Oxygen absorber

                                             Moisture absorber
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Sobre

Consommation raisonnée en énergie renouvelable, ainsi qu’en
intrants (eau, pdts chimiques etc.) tout au long de son cycle de
vie: production, distribution, utilisation et recyclage.
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Resources utilisées                 Réduire notre impact = sobriété:                             Emissions

Épuisement                                     Obsolescence                                    Accumulation
               Matière premières
                                                    Distribution, transport

                                                                       Production & gestion
                                                                                des déchets

                                                                                              • Air
  • Energie
                                                                                              • Eau
  • Matières
                                                                                              • Sols
  • Terres                         Production, formulation        Utilisation,
                                                                                              • Déchets
                                                                  maintenance
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                                               Durabilité
                                               Obsolescence                                        Emissions
Resources utilisées                                 Vs
Épuisement                                      Durabilité                                     Accumulation vs
vs                                       Matières premières                                        Elimination
Renevouvellement

                                                                     Production, formulation
               Gestion des déchets
                                                                                                • Air
  • Energie
                                                                                                • Eau
  • Matières
                                                                                                • Sols
  • Terres                                                                                      • Déchets
                     Utilisation
                     maintenance                              Distribution, transport
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Cyclique

L’emballage doit être constitué de matière recyclables ou
biodégradables.
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                                               Durabilité
                                               Obsolescence                                        Emissions
Resources utilisées                                 Vs
Épuisement                                      Durabilité                                     Accumulation vs
vs                                       Matières premières                                        Elimination
Renevouvellement

                                                                     Production, formulation
               Gestion des déchets
                                                                                                • Air
  • Energie
                                                                                                • Eau
  • Matières
                                                                                                • Sols
  • Terres                                                                                      • Déchets
                     Utilisation
                     maintenance                              Distribution, transport
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Pourquoi recycler?
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Les principes du recyclage
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    Objectif du recyclage:
    éliminer les contaminations potentielles

•    e.g. solvent, fuel etc. from misuses
•    e.g. lindane from shampoo, or                                          •   e.g. acetaldehyde and limonene,
     acetone that is a PET swelling                                             oligomers, additives derived
     agent,,                                                                    from PET it self..
•    e.g. chemicals from materials                                          •   e.g. detergents of alkali used for
     other than PET, such as                                                    washing..,
     poly(vinylchloride), polyamides,
                                                                            •   e.g. oils, fat, aroma compounds
     polyolefins and glues, from caps,
                                                                                from foods..
     sleeves or labels.
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Les principes du recyclage                   Fick’s law:

                                             -> High T° increases
                                             diffusion coef
                                             (Arrhenius Law)

                                             -> Vacuum/gas flush
                                             maintains a high
                                             concentration gradient
                                             (Catm=0)
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Recycler, c’est innover
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Sûr

Le produit ne doit être toxique ni pour l’homme ni pour d’autres
organismes et ne doit pas utiliser de substances potentiellement
toxiques pendant sa fabrication ou son recyclage.
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 Migrations de l’emballage vers l’aliment

                                            Emballage                 Espace de tête

                                                                         Aliment

Facteurs de migration :                             Sustances migrantes :
• La substance (taille, prop. physico-chimiques),   • Matériau : monomères, plastifiants,
• le matériau (propriétés, interaction avec            antioxidants, colorants …
   l’aliment),                                      • Surfaçage : resines, stabilisants…
• l’aliment (acide, alcoolisé, gras etc.),          • Autres : encre, papier, adhésifs,
• la température,                                      vernis
• le temps (durée de vie de l’aliment)
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Risque = Gravité du danger X Exposition au danger
• Toxicité de la substance: tests sur bactéries, cultures cellulaires
  et animaux, relations dose-effet, détermination de la dose
  journalière tolérable (mg/kg/j), marges de sécurité (X100)

• Niveau d’exposition = fréquence X dose ingérée.
   - Fréquence = consommation (ingestion) associée toutes les
      autres voies d’exposition (dermiques, respiratoires)

    -   Dose ingérée = niveau de contamination de l’aliment =
        f(migration de la substance de l’emballage vers l’aliment)

Evaluation des risques par l’EFSA (Autorité Européenne de Sécurité des
Aliments) et organismes nationaux (ANSES) – lignes directrices
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Modélisation, prédiction et conception sure
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Social

L’emballage ne doit pas mettre en danger les droits et les
moyens de subsistance d’invidus ou de communautés.
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               Bioplastic: bio-sourced, bio-degradable

                        Biodegradable
                        (compostable)

   Biodegradable
     polyesters                          PLA, PHA, starch

                                         Biopolyester,
                                         Biopolyolefin,
 PET, PE, PP, PS…                     Biopolyurethane….

Petrosourced                                              Biosourced
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                        Bioplastic: bio-sourced, bio-degradable
Options de fin de vie

Biodegradable   PBAT             PHA, starch Cellulose

Compostable                      PLA
Recyclable      rPET             Bio-PET

                PE               Bio-PE
                Oil              Food                             Residues
                                                                       Sources
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Les défis du XXIème siècle

   MATÉRIAUX                               USAGE                             DÉCHETS

Matières 1ère non renouvelables          Pertes et gaspillages               Accumulation dans les sols
   Matières 1ère alimentaires         Emballage non adapté à la        (enfouissement), les océans (7ème
   Formulations complexes              conservation de l’aliment                              continent)
Fabrication couteuse en énergie      Migration et risques sanitaires        Biodégradation, collecte, tri,
                                                                                  recyclage insuffisants
CIAg Emballage - Nathalie Gontard - 08 Juin 2017

Les solutions à imaginer

  MATÉRIAUX                             USAGE                          DÉCHETS

                                             Emballage
                                             Durable
                                             Actif et
                                             Intelligent

                                         Food losses

Matières premières renouvelables       Propriétés adaptées à la      Déchets biodégradables et/ou
&non-alimentaires, + procédé de       conservation de la qualité          recyclables à faible coût
fabrication peu couteux en énergie      & sécurité de l’aliment    économique & environnemental
CIAg Emballage - Nathalie Gontard - 08 Juin 2017

 Bon CIAg
 emballage !

                                        L’emballage
                                        innovant
                                        CIAg 2017

Merci à
Sandrine Gélin, Catherine Esnouf, Sébastien Gaucel, à tout le comité
d’organisation et aux intervenants
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