Du PE recyclé sûr pour le conditionnement alimentaire

UHasselt répond au PPWR avec BaReFOOD

En janvier, BaReFOOD pourrait lancer un projet de recherche pionnier sur la manière dont le polyéthylène recyclé (rPE) peut être utilisé en toute sécurité dans les emballages alimentaires. Les entreprises peuvent encore participer à ce projet qui porte notamment sur la migration des substances, les couches barrières et l'impact écologique.

La recherche BaReFOOD est on ne peut plus d'actualité. À compter de 2030, le règlement européen sur les emballages et les déchets d'emballages (PPWR) stipule que les emballages alimentaires en plastique doivent contenir au moins 10% de matériaux recyclés post-consommation (PCR). D'ici 2040, cette proportion passera à 25%. C'est un défi de taille, car actuellement, le PE recyclé mécaniquement n'est pas encore autorisé à entrer en contact direct avec les aliments en raison des risques de contamination.

Pour remédier à cette situation, des instituts de recherche flamands et allemands unissent leurs forces dans le cadre du projet CORNET BaReFOOD: Barrier strategies for rPE in food packaging (stratégies de barrière pour le PE recyclé dans les emballages alimentaires). Les partenaires du projet sont imo-imomec (UHasselt) en Flandre, et Fraunhofer IVV et Fraunhofer IGCV en Allemagne. L'objectif? Développer des solutions déployables et évolutives en toute sécurité qui permettent d'utiliser le rPE également dans les applications de contact alimentaire. L'objectif est de découvrir, par des étapes pratiques et scientifiques, dans quelle mesure le recyclat post-consommation (PCR) peut être utilisé en toute sécurité dans les emballages en contact avec les aliments", a déclaré le chercheur Dr ing. Bram Bamps, qui participe à la recherche au nom de l'UHasselt.

BaReFOOD est un projet CORNET-TETRA de deux ans coordonné en Flandre par les Professeurs Mieke Buntinckx et Wouter Marchal. Tous deux sont rattachés à l'institut de recherche imo-imomec. Mieke Buntinckx est spécialisée dans les matériaux d'emballage et les emballages intelligents, tandis que Wouter Marchal est expert en techniques d'analyse chimique.

Des multicouches sûres pour les aliments

Le projet porte sur l'utilisation de matériaux polyoléfines recyclés (tels que le PE ou le PP) dans les couches de contact pour les emballages alimentaires. Les objectifs de la recherche sont de sélectionner et de tester des matériaux recyclés représentatifs, d'ajouter des matériaux barrières pour réduire la migration des substances nocives, de produire différentes structures multicouches physiquement recyclables avec le matériau recyclé comme couche intermédiaire, de mesurer la migration dans des conditions contrôlées, de déterminer les propriétés fonctionnelles (y compris l'étanchéité et la perméabilité aux gaz), dans le but de parvenir à des structures validées qui répondent aux exigences en matière de sécurité alimentaire."

Le cœur du projet réside dans le développement de matériaux d'emballage multicouches - à la fois souples et rigides - dans lesquels le PE recyclé peut être utilisé en toute sécurité, résume M. Bamps. "En dotant le matériau de barrières intelligentes telles que l'EVOH, l'AlOx, des additifs de barrière ou des revêtements innovants, on empêche la migration de contaminants potentiels. Dans le même temps, l'emballage reste recyclable et peut être réutilisé dans le cadre de l'économie circulaire."

Fraction représentative

Les chercheurs commencent avec des granulés de PE vierges, auxquels ils ajoutent sciemment des contaminants représentatifs. Des couches barrières, telles que des revêtements ou du PE frelaté, sont ensuite ajoutées. Cette structure multicouche est ensuite testée pour détecter la migration des substances dans l'aliment.

La question centrale est la suivante: que se passe-t-il si nous n'ajoutons rien? Cette 'mesure zéro' est comparée à des variantes avec des couches barrières, afin de déterminer ce qui est réellement nécessaire pour une application sûre.

Faisabilité économique et pratique

Outre la faisabilité technique, le projet prend également en compte l'aspect économique, explique M. Bamps. "Ces solutions sont-elles également rentables pour les entreprises qui emballent de la viande ou du fromage, par exemple? Cet aspect est particulièrement important pour les entreprises qui ont des exigences élevées en matière de sécurité alimentaire. La solution doit non seulement être sûre, mais aussi abordable et applicable aux lignes de production existantes." Une analyse du cycle de vie (ACV) est utilisée pour déterminer l'impact sur l'environnement et la faisabilité économique.

En outre, les stratégies de barrière sont testées de manière approfondie dans des cas d'utilisation réalistes. L'influence de la température pendant le stockage, le rôle des encres d'impression et la comparaison avec les applications non alimentaires existantes sont autant d'éléments à prendre en compte.

Simulation réaliste PCR

Il n'existe actuellement pas de fractions classées provenant d'emballages alimentaires contenant du PE. "Au lieu de ces fractions, nous travaillons avec du PE vierge mélangé à des contaminants modèles contrôlés. Nous envisageons notamment d'introduire les substances suivantes en tant que contaminants dans le PE à des concentrations élevées pour remettre en question les structures de la barrière: toluène (pour simuler des substances volatiles de faible poids moléculaire), chlorobenzène (pour les substances de polarité intermédiaire), phénylcyclohexane (pour imiter l'interaction avec les aliments riches en graisses), stéarate de méthyle (comme modèle pour les composés lipophiles), benzophénone (pour simuler les photo-initiateurs semi-volatils)... Cela permet une évaluation précise des effets de barrière sans les incertitudes des flux de déchets existants." Dans une phase ultérieure, les films imprimés et laminés seront également étudiés.

Participation

Les entreprises de la chaîne de l'emballage peuvent encore participer. Il y a actuellement 11 participants. L'objectif est d'avoir entre 15 et 20 participants à l'application d'ici septembre. Le projet recherche activement des partenaires industriels - des recycleurs aux transformateurs de produits alimentaires - qui souhaitent contribuer au développement et à l'application de cette nouvelle génération d'emballages alimentaires. Les PME et les grandes entreprises peuvent s'impliquer par l'intermédiaire d'un comité d'utilisateurs.

La participation permet non seulement d'avoir un aperçu des résultats, mais aussi d'influer sur l'orientation de la recherche, souligne M. Bamps. "En fait, il est toujours possible de s'inscrire tout au long du processus, mais plus les entreprises s'impliquent tôt, plus elles peuvent influencer l'orientation de la recherche. La participation donne également accès à des ateliers, à des possibilités de mise en réseau et à des résultats."

Les entreprises peuvent s'inscrire pour une contribution comprise entre 1.200 et 4.500 euros. En contrepartie, elles participent à des ateliers, ont accès à la recherche et peuvent même faire tester leurs propres matériaux. La soumission du projet est prévue pour septembre, avec un démarrage prévu pour la mi-2026 (durée: deux ans).

Les entreprises intéressées peuvent contacter: bram.bamps@uhasselt.be.

Recherche sur les emballages biodégradables et intelligents
Outre BaReFOOD, Imo-imomec/UHasselt participe également à une recherche internationale sur les possibilités d'emballages biodégradables et intelligents. Ces derniers ont pour but d'améliorer la sécurité alimentaire. Le biopolymère polyhydroxyalcanoate (PHA) et les bactériophages en tant que bactéricides dans les emballages pour denrées périssables jouent un rôle central à cet égard. Bio4Pack est un projet Horizon Pathfinder de quatre ans.
Un projet académique fondamental
Le chercheur Bram Bamps a déclaré: "Il s'agit d'un projet universitaire fondamental, dans le cadre duquel nous étudions les performances du PHA en tant que matériau dans des environnements d'emballage exigeants." Deux concepts principaux sont développés dans le cadre du projet. Tout d'abord, un emballage sous vide à base de PHA, adapté au poulet cru, par exemple. D'autre part, un deuxième plateau pour l'emballage sous atmosphère modifiée (MAP), dans lequel la composition du gaz est contrôlée et l'emballage réagit activement à tout processus d'altération. Ces plateaux d'emballage sont non seulement biodégradables, mais ils sont également dotés d'une technologie intelligente capable de détecter les changements de gaz, de température ou d'activité bactérienne. Des bactériophages sont ajoutés à l'intérieur de l'emballage - des virus qui peuvent attaquer spécifiquement les bactéries nocives, telles que les salmonelles. "Supposons qu'une contamination se produise au cours de la chaîne, les bactériophages à l'intérieur de l'emballage peuvent détecter les salmonelles et les combattre directement", explique M. Bamps. "C'est une révolution pour la sécurité alimentaire."
Poulet et produits à base de volaille
Les bactéries telles que Salmonella, Listeria et Campylobacter constituent un problème persistant, en particulier dans les produits à base de poulet et de volaille, explique M. Bamps. "Elles sont à l'origine de risques d'infection et de déchets alimentaires, l'emballage étant souvent difficile à recycler ou à décomposer. Bio4Pack apporte une réponse à ce problème en proposant des emballages intelligents et biodégradables fabriqués à partir de polymères naturels. Cet emballage libère des phages spécifiquement ciblés au contact de la salmonelle, prolongeant ainsi la durée de conservation."
Dans la première phase actuelle, l'accent est mis entièrement sur la recherche fondamentale. "Nous travaillons en étroite collaboration avec un vaste réseau de spécialistes (universités, industrie, réglementation, analyse du cycle de vie) et construisons une plateforme de partage des connaissances avec d'autres projets européens", explique Bram Bamps. "Nous voulons comprendre ce qui fonctionne techniquement et biologiquement. Dans une deuxième phase, l'objectif est que les entreprises poursuivent le développement en vue d'une production à grande échelle et d'une application commerciale. Il y a encore de la place pour les parties qui veulent réfléchir à des applications pratiques ou qui sont intéressées par une future mise à l'échelle", a ajouté Bamps.
"Nous espérons être en mesure de partager les résultats des premiers essais de prototypes en 2028", a conclu M. Bram Bamps. "Les applications les plus prometteuses apparaîtront alors plus clairement."
Les entreprises intéressées peuvent contacter le Dr ing. Bram Bamps à l'adresse bram.bamps@uhasselt.be ou au numéro de téléphone +3211292164.

Photos: imo-imomec (UHasselt)