Polymères et composites bactériostatiques pour l’élaboration d’emballages actifs – BRICAPAC

Les considérations économiques et environnementales de ces dernières années ont mené à une demande croissante de produits alimentaires frais avec une durée de conservation prolongée, c'est à dire à une extension de la DLC (date limite de consommation).
Dans ce contexte, le but du projet BRICAPAC est d’apporter aux films polymères alimentaires de produits frais des propriétés bactériostatiques qui permettront d’inhiber la croissance des bactéries pathogènes et d’altération, tout en conservant en partie les flores endogènes responsables de la maturation optimale des produits.

BRICAPAC devrait donc à la fois contribuer à une meilleure conservation des produits frais, une augmentation de la DLC et une diminution des déchets alimentaires.
Ce projet repose sur un consortium solide et complémentaire:
- deux Laboratoires académiques de recherche (Université Paris-Saclay), un spécialisé dans la chimie de surface et des polymères (LICSEN/CEA), l’autre dans la microbiologie et l’étude des phénomènes bioadhésifs (B2HM/APT-INRA),
- deux partenaires industriels: BOLLORE (Division Films Plastiques) spécialisé dans la fabrication de films alimentaires et leader européen des films barrière rétractables, et CHARAL (Pôle Innovation) spécialisé dans l’emballage de viande, détenteur du brevet du célèbre HebdoPack (film thermoformé sous vide) qui maintient les qualités de la viande pendant plus de 20 jours.

Les films alimentaires sont essentiellement constitués de polyéthylène (PE). Jusqu'à présent, diverses stratégies ont été décrites pour introduire des espèces bactéricides dans des films de PE. La première voie consiste en l’adsorption de petites molécules (triclosan, nisine ou huiles essentielles). Le problème réside dans le relargage de ces molécules par l'emballage, en raison de la simple adsorption physique et/ou de la faible stabilité thermique des molécules vis-à-vis des températures élevées utilisées dans les process d'emballage. La diffusion de ces molécules dans la nourriture peut alors conduire à une modification du goût ou pire, à une altération des qualités des aliments.
D’autres stratégies reposent sur l'introduction de nanoparticules minérales dans la matrice de PE. Une couche de nanoparticules d'argent peut être formée sur un film de PE préalablement traité, via la réduction de sels d'argent. Ces revêtements antibactériens se sont montrés particulièrement efficaces, mais la libération d'ions argent ne peut être évitée. Or, ceci est un problème pour une utilisation à long terme, compte-tenu de leur toxicité.

Par rapport à ces limites nous avons choisi d’incorporer des polymères actifs dans les matrices de PE avec l’avantage i) d’une densité de groupes bactériostatiques plus importante, ii) d’une plus grande mobilité (paramètre important pour les interactions avec les bactéries), et iii) d’une plus grande stabilité par rapport aux conditions de mise en œuvre des films.
Nous allons former un film polymère bactériostatique (contact bioactif) sur lequel la plupart des bactéries indésirables seront piégées ou retenues afin de limiter leur croissance et d’empêcher leur multiplication sur le produit. Afin d’éviter tout phénomène de relargage, nous allons nous focaliser sur trois stratégies industrialisables, basées sur le greffage covalent ou la réticulation de ces polymères bactériostatiques dans le film PE.

Permettre l’accès à un produit frais avec une DLC plus importante et des qualités nutritives, gustatives identiques est un argument de vente important. Ceci aura un impact économique direct pour nos partenaires industriels, mais aussi indirect chez les autres fabricants de produits frais, qui utiliseront ces films actifs mis sur le marché par BOLLORE. La réduction du gaspillage via cette augmentation de la DLC, va aussi être un argument économique vis-à-vis des acteurs de la grande distribution et de leur gestion des stocks.
BRICAPAC a été récemment labellisé par le Pôle de Compétitivité VITAGORA (agroalimentaire).