Projet H2020 BioBarr : Nouveaux matériaux d'emballage alimentaire biosourcés aux propriétés barrières améliorées – BioBarrier

Les déchets d’emballages alimentaires sont un polluant environnemental majeur et proviennent d’emballages non dégradables, comme le plastique. Il existe donc un besoin urgent d’alternatives aux matières premières d’origine fossile dans l’industrie de l’emballage alimentaire. Emballage alimentaire biosourcé Les matériaux d’emballage alimentaire doivent garantir la protection, la fraîcheur et la qualité globale des aliments pendant le transport et le stockage.

Le projet BioBarr, financé par l’UE, s’est concentré sur les polyhydroxyalcanoates (PHA), produits de manière conventionnelle par des bactéries non pathogènes dans des conditions limitant les nutriments. Sur la base d’une analyse de la littérature, les chercheurs ont découvert qu’un membre de la famille PHA est un bon candidat pour remplacer le polypropylène et le polyéthylène et, contrairement à ses homologues d’origine fossile, est biodégradable dans le sol et dans l’eau de mer. « L'idée était de mettre en œuvre une biotechnologie de fermentation bactérienne pour les déchets dérivés des processus industriels impliquant la betterave sucrière, comme la mélasse et ses jus, pour extraire le PHA », explique Marianna Faraldi, coordinatrice du projet et chercheuse principale chez Tecnoalimenti. Les chercheurs ont étudié la transformabilité des PHA en poudre, en granulés, puis en films flexibles. Cela a révélé sa fonctionnalisation pour les traitements de surface ou la stratification afin d'améliorer les propriétés barrières contre l'oxygène et la vapeur d'eau. BioBarr a également étudié ses propriétés, sa résistance, sa biodégradabilité et sa conformité aux normes de sécurité. Au cours du projet, des connaissances techniques importantes ont été acquises, tandis que de nouvelles méthodes ont été développées pour améliorer l’état de l’art.

Le traitement de surface des PHA avec de l’oxyde d’aluminium ou du silicium n’a pas compromis la biodégradabilité, la caractéristique clé des PHA. « Après 54 mois de recherche, développer un matériau d'emballage biosourcé compostable et biodégradable avec des propriétés barrières suffisantes pour les produits alimentaires reste un défi », souligne Faraldi. Le consortium a développé une bobine d'emballage flexible biodégradable à base de PHA avec des caractéristiques prometteuses et conforme à la législation actuelle sur les emballages alimentaires. Cependant, il ne peut pas encore être exploité dans une large gamme d’applications dans le secteur alimentaire en raison de propriétés barrières limitées et de problèmes de fragilité qui n’ont pas encore été résolus. Des recherches supplémentaires sont nécessaires. Cependant, le PHA a le potentiel d’être produit à partir de déchets agricoles ou de transformation alimentaire au lieu de sucre, ce qui permet d’augmenter l’échelle du processus. À l’avenir, même si les coûts restent élevés par rapport aux solutions à base de combustibles fossiles, l’investissement attendu des fournisseurs de PHA, associé à la demande croissante des consommateurs en bioplastiques, réduira effectivement le coût final des emballages biosourcés résultants. Une nouvelle bio-encre pour les emballages alimentaires. Les adhésifs et encres utilisés dans les solutions d’emballage biodégradables doivent également être biodégradables ou leur quantité doit représenter au maximum 5 % de l’emballage total.

Un autre objectif clé du projet BioBarr était de remplacer les résines synthétiques et les pigments organiques tout en conservant une bonne imprimabilité et une bonne adhérence au substrat polymère. Le projet a testé des résines provenant de différentes sources biologiques, telles que les protéines de soja, les protéines de lait, l’amidon de riz et les émulsions d’acide polylactique. Ils ont généré des prototypes de bioencres entièrement compostables qui répondaient aux exigences techniques pour une mise en œuvre industrielle. Les prototypes d’encre ont démontré la capacité d’imprimer sur des matériaux d’emballage conventionnels et à base de biopolymères. BioBarr a reçu un financement de l'entreprise commune Bio-Based Industries, un partenariat public-privé entre l'UE et l'industrie.