Le plastique est le matériau le plus couramment utilisé dans les emballages. Le plastique est facile à fabriquer mais n’est pas sans conséquences sur l’environnement, notamment en raison de sa vitesse de décomposition et des dégâts qu’il provoque sur les écosystèmes naturels. Les récipients en métaux tels que fer-blanc et aluminium sont une excellente alternative au plastique. Ces récipients permettent d’éviter de nombreux problèmes engendrés par les emballages plastiques. Lorsque des récipients en métal sont utilisés pour des aliments et d’autres biens périssables, ils nécessitent encore souvent un film, une fermeture ou un revêtement plastique supplémentaires pour empêcher le produit contenu d’entrer en contact avec l’air. Ces dernières années, les emballages et films biodégradables n’utilisant pas de plastique ont commencé à émerger comme une alternative aux emballages plastiques standards. Ces emballages biodégradables sont produits en utilisant des biopolymères, qui sont des molécules souvent présentes dans les organismes vivants, tels que la cellulose et les protéines. Ils peuvent donc être consommés en toute sécurité, se dégradant rapidement et peuvent souvent être obtenus à partir de déchets végétaux [4].

Formes de Biopolymères

Les Biopolymères sont utilisés pour produire une large gamme d’emballages biodégradables, allant des récipients avec couvercles aux films. Les 3 formes d’emballages biodégradables utilisés dans les récipients en métal sont les films, les revêtements et les sacs. Les films biodégradables sont plus que capables de remplacer les films en polyéthylène. L’utilisation la plus courante de ces films est l’emballage de biens périssables et la fermeture hermétique de récipients. Ils sont donc les plus utilisés, combinés aux récipients en métal, pour les produits alimentaires et cosmétiques. Les films biodégradables ont en général les mêmes propriétés que leurs homologues en plastique, comme par exemple leur étanchéité et leur respirabilité [2,3].

Les revêtements biodégradables sont quant à eux souvent utilisés sur les fruits et légumes pour empêcher la contamination par des microbes et étendre leur durée de vie [1]. Ils sont épandus sur les fruits et légumes avant leur emballage ou leur stockage dans un récipient en fer-blanc ou en aluminium. Les sacs biodégradables sont eux utilisés pour stocker des aliments et des produits cosmétiques. Ces sacs sont en général solides, flexibles et résistants aux changements de températures et d’humidité [4]. Ils sont donc de ce fait parfaitement adaptés au stockage à long terme ou pour des produits devant parcourir de longues distances.

Types de Polymères

Les biopolymères utilisés dans les emballages sont produits de différentes façons. L’une des méthodes de production les plus courantes est leur extraction directe à partir de matières végétales. Citons notamment dans cette catégorie la production d’emballages à base d’amidon. Les plantes vertes, telles que les pommes de terre, le maïs, le riz, etc. sont chauffées et les molécules d’amidon peuvent alors en être extraites directement. Les biopolymères d’amidon sont alors traités, chauffés et transformés en leur forme finale. L’amidon est perçu comme un très bon polymère, étant produit en masse dans le monde, à raison de 31 milliards de kg chaque année, le rendant accessible et bon marché. Les polymères à base d’amidon sont capables de remplacer avec succès les plastiques en polystyrène et polyéthylène [4].

Un autre biopolymère souvent utilisé en conjonction avec l’amidon est la chitine. La chitine se trouve dans la peau des insectes, dans les parois cellulaires des champignons et dans les coquilles des crustacés. Les films biodégradables sont souvent fabriques à base d’un mélange entre l’amidon et la chitine, vu leurs propriétés antimicrobiennes. Ces films sont utilisés pour l’emballage d’aliments et comme revêtement comestible pour les fruits et légumes [4,5]. Les revêtements à base d’amidon et de chitine sont aussi de parfaits compléments aux emballages en métal, car ils permettent d’enrober les biens périssables, les protégeant ainsi de tout contact avec l’air.

Avantages et Inconvénients

Les emballages biodégradables représentent une alternative prometteuse au plastique, qui permettra de soulager les effets négatifs de l’utilisation excessive de plastique à long terme. Les emballages biodégradables sont fabriqués à base de matériaux renouvelables, contrairement aux plastiques qui utilisent le pétrole. De plus, les biopolymères sont synthétisés de façon relativement peu énergivore, nécessitant moins d’énergie que la production de polymères plastiques. Un autre avantage majeur tient au caractère non toxique des polymères biodégradables pour les êtres humains et l’environnement. Il est donc plus facile de s’en débarrasser, et de ne pas causer d’accumulation comme le plastique. Enfin, les biopolymères réduisent notre dépendance au pétrole et font baisser les émissions de CO2. Il s’agit ici de l’avantage le plus important des emballages biodégradables, car ils contribuent à réduire le changement climatique qui est un problème global [4].

Cependant, malgré leurs nombreux avantages, les emballages biodégradables ne sont pas parfaits. Un problème potentiel à long terme de l’augmentation de l’utilisation de biopolymères tient au fait que de plus grandes quantités de matières végétales seront nécessaires pour leur synthèse. Si la recherche ne permet pas de trouver une nouvelle méthode de synthèse plus efficace dans les 50 prochaines années, la quantité de terres allouées à l’agriculture devra être augmentée pour atteindre une biomasse suffisante que pour produire ces biopolymères. Un autre problème est que, ces processus de production étant assez récents, ils nécessiteront la construction de très nombreuses nouvelles usines de production [4,6]. La construction de nouvelles usines est une activité coûteuse, longue et polluante, qui demandera de nombreuses années. Enfin, tous les biopolymères ne peuvent pas être compostés dans les foyers, certains nécessitant des installations dédiées à leur bon compostage [7].

Utilisés en conjonction avec les récipients en métal, les emballages biodégradables sont une excellente alternative au plastique. Les films, revêtements et sacs à base de biopolymères empêchent les biens périssables d’entrer en contact avec l’air et les microbes. Ils sont extraits de produits naturels et peuvent donc être produits et jetés de manière durable et écologique. Ils représentent un moyen d’abandonner les plastiques et pouvant nous aider à nous affranchir de notre dépendance aux énergies fossiles.

Apprenez-en plus sur les emballages biodégradables et durables.

References

[1] Farrisa S, Schaich KM, Liu LS, Piergiovanni L, Yamab K (2009): Development of polyion-complex hydrogels as an alternative approach for the production of bio-based polymersfor food packaging applications, Trends Food Sci. Technol., 20; 316-332
[2] Muratore G, Del Nobile MA, Buonocore GG, Lanza CM, Asmundo CN (2005): The influence of using biodegradable packaging films on the quality of decay kinetic of plum tomato, Int. J Food Eng., 67: 393-399
[3] Sungsuwan J, Rattanapanone N, Rachanapun P (2008): Effect of chitosan cellulose films on microbial and quality discharachteristics of fresh-cut cantaloupe and pineapple. Postharvest Bio. Technol., 49: 403-410.
[4] Ivonkovic A, Zeljko K, Talic S, Lasic M (2017): Biodegradable packaging in the food industry. Journal of Food Safety and Food Quality., 68: 26-38.
[5] Zhao Y, Mc Daniel M (2005): Sensory quality of foods associated with edible film and coating systems and shelf-life extension, Innovations in Food Packaging, San Diego, California, Elsevier Ltd., 434-453.
[6] Aeschelmann F, Carus M (2015): Bio-based building blocks and polymers in the world: capacities, production, and applications. Industrial Biotechnology, 11.
[7] Wiles DM, Scott G (2006): Polyolefins with controlled environmental degradability, Polymer Degradation and Stability, Volume 91, Issue 7, pp 1581-5192.