L'extrait de noyau d'olive semble prometteur pour les emballages alimentaires durables

Une étude menée par l’Institut national italien de recherche métrologique (INRiM) a révélé que les films d’emballage alimentaire enrichis en extrait de noyau d’olive, issu des sous-produits de la production d’huile d’olive, présentaient de fortes propriétés antioxydantes.

Après 10 jours de stockage, le film à base d’extrait de noyaux d’olive a réduit la dégradation de près de 30 % par rapport à l’emballage témoin. – Consolato Schiavone, chercheur à l’INRiM

Grâce à un procédé d’extraction respectueux de l’environnement à base d’éthanol, les chercheurs ont mis au point un matériau d’emballage actif susceptible de contribuer à prolonger la durée de conservation des aliments tout en créant de nouvelles utilisations pour les déchets de l’industrie oléicole.

« Cette recherche s’inscrit dans les principes de l’économie circulaire, car elle vise à donner une nouvelle vie aux flux de déchets industriels, en particulier ceux générés tout au long de la chaîne de production de l’huile d’olive, tels que le marc d’olive, les noyaux d’olive et les feuilles », a déclaré Consolato Schiavone, chercheur au sein du secteur « Chimie physique pour One Health » (ML-03) de l’INRiM et coauteur de l’étude.

« Le secteur mondial de l’huile d’olive produisant environ douze millions de tonnes de déchets non respectueux de l’environnement chaque année, la communauté scientifique et les acteurs du secteur s’efforcent de mettre au point de nouvelles stratégies durables pour valoriser ces matériaux. »

Bien que les propriétés antioxydantes des sous-produits de l’huile d’olive et leur utilisation potentielle dans les emballages alimentaires soient bien établies, leur efficacité pour prolonger la durée de conservation des aliments n’a pas encore été pleinement étudiée. Les chercheurs de l’INRiM ont cherché à combler cette lacune en développant et en testant un film d’emballage actif.

Le projet a été mené en collaboration avec Innovhub SSI Stazioni Sperimentali per l’Industria à Milan, qui a fourni les échantillons de sous-produits de l’huile d’olive.

« Notre objectif était essentiellement d’extraire de ces déchets des composés antioxydants ou antimicrobiens, en particulier des polyphénols, et de les incorporer dans des matériaux d’emballage », a expliqué M. Schiavone. « Nous avons donc choisi un film d’acétate de cellulose de qualité alimentaire et testé son efficacité pour retarder la dégradation de produits alimentaires, tels que les galettes de viande. »

Au cours de la première phase, les chercheurs ont analysé les noyaux, les feuilles et le marc d’olive afin d’évaluer leurs propriétés antimicrobiennes et antioxydantes. Un test colorimétrique au DPPH (2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle) a montré que l’extrait de noyau d’olive présentait l’activité antioxydante la plus élevée.

Les chercheurs ont ensuite incorporé cet extrait dans une résine de qualité alimentaire et en ont enduit un film d’acétate de cellulose afin de produire le matériau d’emballage actif.

Les chercheurs ont également comparé les performances antioxydantes des trois extraits de sous-produits sur des échantillons de film plus petits. Le test DPPH a de nouveau identifié l’extrait de noyau d’olive comme le plus efficace, ce qui a conduit l’équipe à le sélectionner pour un film d’emballage contenant 5 % d’extrait.

Afin d’évaluer les performances dans des conditions proches de celles du stockage réel des aliments, les chercheurs ont testé le film sur des échantillons de 10 grammes de bœuf haché contenant 50 % de matières grasses.

« Une teneur en matières grasses plus élevée favorise l’oxydation, ce qui rend ce type d’étude particulièrement pertinent », a expliqué M. Schiavone. « Notre objectif n’était pas de déterminer le temps nécessaire à la dégradation de la viande sur une longue période, mais plutôt d’estimer sa durée de conservation dans des conditions accélérées. Ce type de “test accéléré de durée de conservation” simule les conditions de stockage réelles, telles que celles que l’on trouve dans les rayons réfrigérés des supermarchés, afin de déterminer si notre approche apporte une amélioration. »

Les chercheurs ont placé les mini-galettes de bœuf entre deux couches de film d’emballage selon trois configurations : un film non traité, un film contenant de l’acide gallique comme antioxydant de référence, et un film incorporant de l’extrait de noyau d’olive.

Les chercheurs ont utilisé des tests de substances réactives à l’acide thiobarbiturique (TBARS) pour mesurer l’oxydation des lipides dans la viande aux jours zéro, quatre, sept et dix de stockage.

« Les tests ont été effectués sur les acides gras, qui sont les composés les plus sensibles à l’oxydation, après leur extraction des échantillons de viande, ainsi que sur la viande elle-même », a expliqué M. Schiavone.

« Les résultats ont montré que l’emballage traité à l’extrait de noyau d’olive retardait l’oxydation et ralentissait la dégradation globale de la viande. Ses performances se situaient entre celles de l’emballage non traité et celles du témoin positif, qui avait été inclus pour démontrer une efficacité antioxydante élevée. Après 10 jours de stockage, le film à l’extrait de noyau d’olive avait réduit la dégradation de près de 30 % par rapport à l’emballage témoin. »

Les chercheurs ont également mesuré la concentration totale en biophénols dans l’extrait de noyau d’olive à l’aide d’une chromatographie liquide ultra-haute performance couplée à une détection par barrette de diodes et à une spectrométrie de masse à haute résolution (UHPLC-DAD-HRMS).

Schiavone a souligné que les chercheurs ont largement caractérisé les polyphénols d’olive et d’autres composés présents dans les olives. Cependant, l’équipe souhaitait acquérir une compréhension plus détaillée du profil chimique de l’extrait de noyau d’olive.

L’analyse a permis d’identifier plus de 40 composés polyphénoliques, notamment des alcools phénoliques, des acides phénoliques, des flavonoïdes, des lignanes, des secoiridoïdes, des triterpènes et leurs dérivés glycosylés.

Ces résultats ont mis en évidence la composition phytochimique complexe de l’extrait de noyau d’olive et son potentiel en tant que source naturelle de composés bioactifs pour des matériaux d’emballage enrichis en antioxydants.

« Par rapport à d’autres systèmes d’emballage antioxydants décrits dans la littérature, notre approche diffère considérablement en termes de structure et d’application », a expliqué M. Schiavone.

« L’un des principaux avantages de notre prototype d’emballage réside dans le fait que les composés actifs sont incorporés directement dans un film à base de cellulose prêt à l’emploi, sans altérer ses propriétés mécaniques ni nécessiter d’agents structurants supplémentaires. Cela renforce la durabilité du système, car les extraits sont obtenus grâce à un procédé d’extraction à base d’éthanol à faible impact environnemental. »

Les chercheurs prévoient d’étudier d’autres méthodes d’extraction respectueuses de l’environnement et d’évaluer plus en détail la sécurité du matériau d’emballage, notamment pour déterminer si des composés indésirables pourraient migrer vers les aliments.

« Dans le cadre de nos travaux futurs, nous testerons différents protocoles d’extraction écologiques », a déclaré Schiavone. « Nous mènerons également une étude exhaustive sur les fuites éventuelles de molécules indésirables de l’emballage vers les aliments. Toutefois, les résultats actuels permettent une adoption industrielle aisée tout en garantissant la conformité réglementaire et en tirant parti d’une ressource issue de l’économie circulaire. Ces découvertes ouvrent la voie au développement de solutions d’emballage alimentaire innovantes, durables et sûres, tout en valorisant les déchets agricoles et industriels en matériaux à haute valeur ajoutée. »