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VIALTER S.,
2MICHON P.
1
ADIV, 63039 Clermont-Ferrand, France.
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ALTERNATIVE PLASTICS, 94100 Saint Maur des Fossés, France
Introduction
De l’abattoir jusqu’au distributeur, le nombre considérable d’opérations de conditionnement et de déconditionnement fait que la filière viande et produits carnés utilise un fort volume d’emballages. Parallèlement, le développement réalisé autour de la présentation des produits carnés sous forme d’UVCI (Unité de Vente Consommateur Industrielle) ne va pas dans le sens d’une diminution des conditionnements et divers emballages. Dans un contexte environnemental de plus en plus présent et face à la « quasi indestructibilité » des plastiques conventionnels, de nombreux travaux se focalisent sur la mise au point d’emballages éco-conçus dans l’optique de minimiser l’impact carbone et environnemental. Il existe actuellement des solutions à base d’emballages biosourcés pour conditionner les produits alimentaires mais les performances environnementales (Ademe 2007) ainsi que les caractéristiques mécaniques et barrières sont dans certains cas, à ce jour, insuffisantes. Le but de ce travail est d’évaluer une technologie qui consiste en l’ajout d’un additif conduisant à la dégradation d’un polyéthylène ou polypropylène sous l’effet de phénomènes photo ou thermo oxydatifs (Chiellini et al., 2003, Jakubowicz et al., 2006), procédé appelé oxo-biodégradation (Comité Européen de Normalisation, 2005). L’additif, introduit directement dans la matière première provoque, par oxydation, la rupture des chaînes moléculaires de la matière constituant le conditionnement ou le film (Bonhomme et al., 2003). Devenues plus courtes, ces chaînes moléculaires sont digérées par les microorganismes conduisant ainsi à la biodégradation (Koutny et al., 2006, Lemaire et al., 2010). L’intérêt de cette technologie, outre la dégradabilité, réside dans le fait que les surcoûts sont limités, que la recyclabilité des emballages est conservée (étude CRIQ, PTL) et que les performances barrières sont identiques à un emballage traditionnel. L’objectif de cette étude est donc de valider une partie de ces affirmations en évaluant les performances de conservation de viandes et produits carnés conditionnés sous atmosphère modifiée avec des barquettes thermoformées et des films barrières oxo-biodégradables.
Matériel et Méthodes
Matières premières et conditionnements. 5 matrices carnées (Faux filet de bœuf tranchés FF, steaks hachés de bœuf
SH, foie de génisse tranchés FG, escalopes de porc EP et filet de poulet entier FP) ont été conditionnées sous
atmosphère modifiée (70% O2 et 30% CO2) avec 2 types de conditionnement qui diffèrent par la présence ou non dans
la composition des barquettes et des films d’operculage d’un additif pro-dégradant d2w® de la société Symphony
Environmental : i) barquettes polypropylènes + film polypropylène barrière (PP vierge), ii) barquettes polypropylènes + film polypropylène barrière (PP oxo-biodégradable). Après conditionnement, les produits ont été placés dans une banque réfrigérée éclairée 12h/24h à +4°C jusqu’à la DLC des produits comme il est pratiqué dans les linéaires des GMS.
Suivi des paramètres qualitatifs. La couleur, mesurée par chromamétrie dans le repère international CIE Lab (Konica
Minolta) et le poids de chaque produit ont été déterminés avant conditionnement et à la fin de la DLC, permettant ainsi d’évaluer l’évolution des paramètres qualitatifs au cours de la conservation.
Mesure de la dégradabilité des conditionnements. A DLC, des échantillons de barquettes additivées ou non oxo-
biodégradables ont été placés en enceinte de photo-vieillissement accéléré (Artacc - Norme NF T 51-195-5) et en enceintes thermiques ventilées à 40°C et 60°C afin d’évaluer la dégradation des barquettes. Différents protocoles d’exposition ont été testés : UV seul, thermique seul, combinaison UV + thermique. L’état d’oxydation des barquettes a été mesuré par spectroscopie IRTF en mode transmission (spectrophotomètre Avatar 360). Ces essais de photo- vieillissement accéléré et de thermo dégradation sont représentatifs de l’évolution des barquettes qui seraient soumises aux contraintes environnementales (irradiation / température), lors de leur abandon dans la nature, en zone ensoleillée, ombragée ou en décharge aérobie.
Analyses statistiques. L’effet du conditionnement a été testé par analyse de variance sur l’ensemble des échantillons.
Le seuil de significativité a été défini à 5%.
Résultats et Discussion
Même en présence de produits carnés de type découpe de porc et foie tranché où les pertes par exsudation au cours de la conservation sont significativement plus élevées, l’analyse effectuée ne montre aucune différence statistique entre les conditionnements sans additif (PP nature) et les conditionnements additivés oxo-biodégradables (PP oxo) pour chacune des 5 matrices carnées (p=0,7860) (figure 1). Les résultats obtenus lors de l’analyse de l’indice de rouge a* sont eux
aussi similaires puisque la présence d’additif d2w® dans les barquettes et les films d’operculage n’entraîne pas de
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 D éc o upe bœ uf D éc oupe p or c F ile t V ol aille F o ie tr an ch é H a ché bœ uf PP Oxo PP Nature -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Déc oupe bœ uf Dé coupe por c F ile t Vo la ille F oi e tr an ch é H ac hé bœ uf PP Oxo PP Nature
G
g
Qua ntité e xsu da t % a a b b aL’évaluation de l’état d’oxydation des barquettes montre qu’en absence d’UV, les barquettes additivées oxo- biodégradables ne s’oxydent pas sur une période de 250 heures en condition accélérée de vieillissement (équivalent à environ une année en conditions environnementales). Les barquettes oxo-biodégradables peuvent donc être conservées sur une longue période à l’abri de la lumière tout en conservant l’optimum de leurs propriétés technologiques (figure 3). En revanche, l’exposition des barquettes aux UV, suivi d’un traitement thermique à 60°C entraine une oxydation des produits mettant ainsi en évidence l’efficacité de la technologie oxo-dégradable dans la dégradation des conditionnements lorsque ceux-ci sont soumis aux contraintes environnementales (figure 4).
Conclusions
Cette étude montre que la technologie oxo-biodégradable peut parfaitement être utilisée pour le conditionnement de produits carnés sans engendrer d’altération qualitative des produits. Ces matériaux ont été soumis aux tests d’alimentarité (SGS), de dégradabilité, de non toxicité dans les sols (OECD 208). Sur le plan environnemental, cette technologie qui conserve la recyclabilité des barquettes sur les filières traditionnelles lorsqu’elles existent, apporte aujourd’hui une réponse pertinente, sûre et bon marché (environ 10 à 20% plus onéreux qu’un emballage conventionnel) au problème environnemental lié a la présence des emballages dans l’environnement ou en décharge.
Références bibliographiques
Ademe, 2007. Synthèse d’études environnementales sur des plastiques de différentes origines (renouvelables et fossiles) Comité Européen de Normalisation, 2005. prCEN/TR 15351:2005 CEN/TC 249
Jakubowicz I., Yarahmadi N., Petersen H., 2006. Polymer Degrad Stab, 91, 7, 1556-1562 Emo Chiellini E., Corti A., Swift G., 2003. Polymer Degrad Stab, 81, 2, 341-351
Bonhomme S., Cuer A., Delort A.M., Lemaire J., Sancelme M., Scott G., 2003. Polymer Degrad Stab, 81, 3, 441-452 Koutny M., Sancelme M., Dabin C., Pichon N., Delort A.M., Lemaire J., 2006. Polymer Degrad Stab, 91,7, 1495-1503 Fontanella S., Bonhomme S., Koutny M., Husarova L., Brusson J.M., Courdavault J.P., Pitteri S., Samuel G., Pichon G., Lemaire J., Delort A.M., 2010. Polymer Degrad Stab, 95, 6, 1011-1021.
Remerciements
Nous remercions la société Bolloré pour la fourniture des films d’operculage, la société Knauf Industries pour la fabrication des barquettes thermoformées et la société SEVN pour les tests de dégradation des barquettes et des films.
Figure 1 : Effetde la nature chimique des conditionnements (additivés ou non d2w®) sur l’apparition d’exsudat de 5
produits carnés conditionnés sous MAP
Figure 2 : Effet de la nature chimique des conditionnements (additivés ou non d2w®) sur l’évolution de l’indice rouge a*
de 5 produits carnés conditionnés sous MAP
Evol uti on a * % a a b a a b FF EP FP FG SH FF EP FP FG SH
Etuve thermique à 60°C après 36h en Artacc / Spectroscopie IRTF transmission Fond barquette oxo
Côté barquette oxo Fond barquette non oxo Côté barquette non oxo
Etuve thermique à 60°C / Spectroscopie IRTF transmission
Figure 3 : Comportement de barquettes PP additivées ou non d2w® suite à une exposition thermique à 60°C
(comportement en stockage)
Figure 4 : Comportement de barquettes PP additivées ou non d2w® suite à une exposition combinée UV / Thermique à 60°C
(simulation abandon ou mise en décharge)