Emballages alimentaires et boissons améliorés par la nanotechnologie : sécurité, durée de conservation et innovation

Aimez-vous cette histoire ?

Il y a eu de grands progrès dans le domaine de la nanotechnologie de l'emballage qui impacte tous les domaines de la science ainsi que notre vie quotidienne. Les matériaux à l'échelle nanométrique jouent un rôle très important dans l'emballage des dispositifs électroniques et photoniques, l'emballage des produits de santé jusqu'à l'alimentaire.
Nanotechnologie dans l'emballage
La nanotechnologie porte les technologies d'emballage alimentaire et des boissons à de nouveaux sommets. Les applications dans l'emballage nano-actif incluent le développement de goûts, couleurs, saveurs, textures et consistances améliorés des aliments, l'augmentation de l'absorption et de la biodisponibilité des nutriments et suppléments de santé, de nouveaux matériaux d'emballage alimentaire avec des propriétés mécaniques, de barrière et antimicrobiennes améliorées, et des nano-capteurs pour la traçabilité et la surveillance de l'état des aliments pendant le transport et le stockage.
Parmi les technologies actives sur le marché actuel, les capteurs d'oxygène, les absorbeurs d'humidité et les emballages barrières représentent plus de 80 % des technologies commercialisées. Par exemple, un « nano-film » qui, lorsqu'il est appliqué sur des fruits et légumes, peut émettre une vapeur chimique qui peut prolonger la durée de conservation des légumes jusqu'à 21 jours sans aucune perte de qualité. Ce nanomatériau contient un ingrédient clé connu sous le nom d'hexanal, une version synthétique de ce qu'on trouve habituellement dans des plantes comme les haricots et les concombres.
La contribution majeure de la nanotechnologie est la suivante.
• Les indicateurs temps/température prennent une part majeure de l'emballage intelligent, avec les étiquettes de données d'identification par radiofréquence (RFID). Ce domaine devrait montrer une forte croissance dans cette catégorie.
• Les catégories de produits de boulangerie et de viande ont attiré le plus d'applications d'emballage nano.
• Dans les boissons, les boissons gazeuses et l'eau en bouteille dominent.
• L'emballage actif est déjà appliqué avec succès pour prolonger la durée de conservation tout en maintenant la qualité nutritionnelle et en assurant la sécurité microbiologique.
• Les nanoclay ont montré la viabilité commerciale la plus large en raison de leur coût inférieur et de leur utilité dans les thermoplastiques courants comme le polypropylène (PP), le polyoléfine thermoplastique (TPO), le PET, le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS) et le nylon.
Applications commerciales dans l'alimentation
Les applications des nanomatériaux dans la technologie d'emballage ont été un sujet d'études scientifiques actuelles et de curiosité.
Des exemples d'applications commerciales incluent l'utilisation de capteurs d'oxygène pour la viande transformée en tranches, les repas prêts à manger et la bière, l'utilisation d'absorbeurs d'humidité pour la viande fraîche, la volaille et le poisson frais, et les sacs capteurs d'éthylène pour l'emballage des fruits et légumes.
Domaines de recherche
Il y a de nombreux aspects de la nanotechnologie de l'emballage, de la science à l'ingénierie en passant par la médecine et la science alimentaire. Les domaines de recherche sont assez larges et incluent les nanocomposites polymère-argile pour l'emballage alimentaire et pharmaceutique, les nanocomposites basés sur les plastiques traditionnels (PP, PE, nylon, PET, EVOH, etc.) pour l'emballage, les nanocomposites basés sur les polymères verts (PLA, PHA, amidon, etc.) pour l'emballage, la nanotechnologie dans l'impression, la nanotechnologie dans le revêtement, la nanotechnologie dans l'emballage électronique, optoélectronique et photonique, les matériaux bas et haut pour l'emballage micro- et nanoélectronique, la nanotechnologie dans la chaîne d'approvisionnement/sécurité, la nanotechnologie dans l'emballage à base de papier, les impacts sociaux et environnementaux de la nanotechnologie dans l'emballage, l'analyse du cycle de vie et la faisabilité économique des nanocomposites dans le marché de l'emballage barrière. Descriptions sur diverses nanoparticules, autres matériaux nanostructurés et leurs rôles dans différents aspects de l'emballage (haute barrière/résistance aux rayures/absorbeurs de rayonnement UV, etc.)
Les sujets de recherche incluent également la synthèse, le traitement, la fabrication, la caractérisation spectroscopique, les propriétés et les applications des nanomatériaux dans la science et la technologie de l'emballage. Les autres aspects incluent le traitement par fusion, les silicates en couches polymère/montmorillonite, les films nanocomposites pour l'emballage alimentaire, les propriétés de transport des nanocomposites polymère/charges en couches, les matériaux nanocomposites polyester semi-aromatiques/silicates en couches, les nanocomposites de polyoléfine, les nanocomposites de nylon, les nanocomposites polymères microcellulaires, la bio-nanotechnologie dans le bio-emballage, les nanocomposites d'amidon, les nanomatériaux protéiques, les nanocomposites d'argent pour l'emballage antimicrobien, l'utilisation de la nanotechnologie pour améliorer la performance des revêtements à base d'huiles végétales pour usage militaire et applications dans l'emballage, les échafaudages améliorés par les nanomatériaux pour l'ingénierie tissulaire, le développement commercial de l'emballage nanocomposite, et les impacts environnementaux et sociaux de la nanotechnologie dans l'emballage.
Parmi les régions, l'Asie/Pacifique, en particulier le Japon, est le leader du marché dans l'emballage actif nano-actif. En revanche, le marché européen pour la nanotechnologie est fort dans l'emballage alimentaire et des boissons.