Les films à base d'huile d'olive pourraient bientôt remplacer les emballages alimentaires en plastique
Des chercheurs turcs ont mis au point des films oléiques biodégradables, capables de prolonger la durée de conservation des denrées périssables en ralentissant le processus d'oxydation.
De nouvelles recherches montrent que l'huile d'olive extra vierge pourrait être utilisée efficacement comme composant clé des « oleofilms », des revêtements alimentaires écologiques destinés à protéger les aliments.
Selon les chercheurs turcs auteurs de l'étude, ces nouveaux matériaux pourraient constituer une alternative viable aux plastiques dans l'emballage alimentaire.
Ils se décomposent rapidement dans la nature et ne causent donc pas de pollution environnementale grave. Les films oléophiles réduisent l’empreinte carbone en diminuant la dépendance aux combustibles fossiles. –
Les chercheurs ont mis au point une méthode simple et efficace pour produire des oleofilms, ce qui rapproche ces matériaux d’un niveau de compétitivité par rapport aux normes industrielles actuelles.
« Les films plastiques conventionnels ont une longue durée de vie et garantissent la fiabilité lors du transport et du stoctage », a déclaré Bülent Başyiğit, chercheur à la factété d’ingénierie de l’université de Harran à Şanlıurfa, en Turquie, à Olive Oil Times.
Voir aussi : Les sous-produits de la transformation des olives pourraient améliorer l’alimentation animale« Parmi leurs autres avantages, on peut citer leur faible coût, leur légèreté, leur facilité de mise en œuvre et leurs propriétés barrières avancées », a-t-il ajouté. « Cependant, les films plastiques conventionnels dérivés du pétrole ne sont pas biodégradables et persistent longtemps dans la nature. »
« De plus, des substances chimiques nocives présentes dans la structure naturelle des films plastiques conventionnels pourraient se retrouver dans les produits alimentaires ou les boissons emballés », a noté M. Başyiğit.
À base de polymères d’huile biodégradables et comestibles, les ole-films pourraient présenter un avantage significatif par rapport aux plastiques.
« Leurs principales caractéristiques sont qu’ils se décomposent rapidement dans la nature et ne causent donc pas de pollution environnementale grave », a déclaré Başyiğit. « Les oleofilms réduisent l’empreinte carbone en diminuant la dépendance aux combustibles fossiles. »
En général, les films plastiques sont fabriqués à partir de polymères synthétiques dérivés de combustibles fossiles, tels que le polyéthylène ou le polypropylène.
De plus, la fabrication de ces films plastiques est un processus très énergivore, mais les économies d’échelle l’ont rendu très rentable, contrairement à la plupart des autres secteurs industriels.
Les principaux avantages des films oléofiles par rapport aux autres films biodégradables sont leur élasticité et leur souplesse. Ils sont également bien plus stables lorsqu’ils sont soumis à des variations extrêmes de température.
Selon les chercheurs, la structure chimique des oleofilms réduit considérablement le risque de fuite de substances chimiques dans les aliments ou les boissons.
Les films oléophobes ne se dissolvent pas et ne se dégradent pas facilement lorsqu’ils sont exposés à l’humidité, et l’eau ne les traverse pas facilement. « Les films oléophobes sont résistants à l’eau et leur perméabilité à l’eau est faible », a confirmé Başyiğit.
« Les films oléophobes pourraient constituer des systèmes prometteurs pour assurer une protection, en particulier pour les produits alimentaires huileux et humides, car ils sont composés de films à base de composants hydrophobes et oléosolubles », a-t-il déclaré.
« Ces films peuvent prolonger la durée de conservation des aliments en empêchant l’oxydation, en réduisant la perte d’humidité et en formant une barrière imperméable », a-t-il ajouté.
Parmi les aliments qui se conservent facilement avec les films oléophobes, on trouve les produits à base de chocolat, les fromages, les charcuteries et les crackers.
De plus, ils s’avèrent très efficaces pour protéger les aliments frais tels que les fruits et les légumes.
« L’une des principales causes de la détérioration structurelle des fruits et légumes est la perte d’eau de leurs tissus », a déclaré M. Başyiğit. « Compte tenu de la nature hydrophobe des films oléophobes, on s'attend à ce qu'ils maintiennent l'équilibre hydrique à l'intérieur de l'emballage. »
« Ainsi, ces modèles de films pourraient contribuer à prévenir le rétrécissement et le durcissement en réduisant la perte d’eau dans tous les fruits et légumes », a-t-il ajouté. « Les huiles naturelles, telles que l’huile d’olive, possèdent des propriétés antimicrobiennes et antifongiques qui contribuent à ralentir la détérioration des aliments en inhibant la croissance des bactéries et des champignons. »
L’huile d’olive extra vierge est un composant clé de la méthode de production d’oleofilm mise au point par l’équipe de recherche, qui s’est avérée plus efficace que d’autres huiles biodégradables.
« L’huile d’olive confère une activité antioxydante au produit final grâce aux structures uniques qu’elle contient », a déclaré M. Başyiğit, faisant allusion à la présence de tocophérols (vitamine E) et de composés phénoliques dans l’huile d’olive extra vierge.
« Leur présence dans l’huile d’olive est cruciale pour prévenir ou retarder l’oxydation potentielle des films », a-t-il ajouté. « Prévenir ou retarder la détérioration par oxydation prolonge la durée de vie des films d’emballage. »
L'huile d'olive extra vierge s'est révélée plus efficace que les autres huiles en raison de sa teneur élevée en acides gras monoinsaturés, principalement l'acide oléique, qui offre une meilleure protection contre l'oxydation que les acides gras polyinsaturés.
« Les huiles riches en acides gras saturés et polyinsaturés peuvent entraîner le durcissement ou le ramollissement des films oléiques », a déclaré Başyiğit. La teneur équilibrée en acides gras insaturés de l’huile d’olive extra vierge en fait un choix plus efficace.
Voir aussi : Un projet transforme les déchets d'olives en supercondensateursLes phénols et les tocophérols présents dans l’huile d’olive réduisent les dommages oxydatifs, une propriété qui peut être renforcée par un revêtement à base d’oléofilms.
« L'incorporation d'huile d'olive extra vierge dans les oleofilms peut renforcer les propriétés antioxydantes des produits finaux », a déclaré Başyiğit. « De plus, les composés antioxydants peuvent offrir une protection en se diffusant à travers le film dans les aliments. »
« Les films contenant de l’huile d’olive peuvent prolonger la durée de conservation, préserver la qualité nutritionnelle et prévenir la détérioration par oxydation en augmentant la capacité antioxydante tant du matériau du film que du produit enrobé », a-t-il ajouté.
La présence d’huile d’olive extra vierge dans les films oléiques renforce encore leur biodégradabilité.
« L’acide oléique, les composés phénoliques et les tocophérols présents dans l’huile d’olive peuvent favoriser la biodégradation », a déclaré Başyiğit. « Les composés phénoliques peuvent faciliter la dégradation en augmentant les réactions enzymatiques des micro-organismes. »
Les films oléiques à base d’huile d’olive ont été produits en combinant des protéines et des lipides à l’aide de techniques d’émulsification par ultrasons. Ce procédé utilise des ondes sonores à haute fréquence pour créer et stabiliser des émulsions, c’est-à-dire des mélanges de deux liquides non miscibles.
La production a commencé par la préparation d’oléogels, qui contiennent de l’hydrolysat de protéine de soya, de la gélatine, de l’huile d’olive extra vierge, de l’acide stéarique et de la lécithine.
Les phases protéique et lipidique ont été mélangées dans un rapport de un pour un et soumises à une sonication de haute puissance, qui agite les particules dans un fluide à l’aide d’ondes sonores à haute fréquence (ultrasons).
Ce procédé a amélioré la stabilité et l'homogénéité de l'émulsion. Une fois les oléogels formés, ils ont été combinés avec du glycérol pour améliorer leur souplesse.
Après un processus de dégazage par ultrasons visant à éliminer les bulles d’air, le mélange a été laissé à sécher à température ambiante pendant 24 heures.
Les films oléiques ainsi obtenus, d’une épaisseur comprise entre 0,18 et 0,25 millimètre, se sont révélés résistants à l’eau et peu perméables aux gaz, ce qui signifie que l’oxygène, le dioxyde de carbone ou la vapeur d’eau ne pouvaient pas facilement traverser la barrière.
Cette méthode a permis de déterminer la puissance ultrasonique nécessaire pour obtenir une flexibilité, une résistance et des propriétés de barrière optimales, qui ont été testées avec succès sur des ananas fraîchement coupés.
« Dans les films contenant des structures hydrophiles et hydrophobes, l’émulsification par ultrasons est une technique essentielle qui améliore la qualité du film en favorisant l’homogénéité », a expliqué Başyiğit. « Elle empêche la sépération de phases et permet la création de films mécaniquement robustes et fonctionnels qui conservent leur stabilité sur de longues périodes. »
Les chercheurs ont averti que davantage d’investissements et de recherches sont nécessaires pour soutenir le développement futur des films oléofiles et en faire une alternative commercialement viable aux films conventionnels à base de plastique.
Les chercheurs ont ajouté que des défis importants restaient à relever.
Les films oléofilms sont plus susceptibles de se déchirer que la norme industrielle actuelle et ne peuvent pas encore rivaliser en termes de résistance mécanique et de flexibilité. L'emballage sous vide n'est actuellement pas non plus envisageable avec ces nouveaux films.
« Bien que la production de masse des plastiques soit bien établie et que leurs coûts restent très bas, les films oléofiles n’ont pas encore atteint les économies d’échelle », a déclaré M. Başyiğit. « À long terme, si ces défis sont surmontés, les films oléofiles pourraient constituer une alternative respectueuse de l’environnement. »
La prochaine étape pour les chercheurs consiste à étendre leur utilisation dans l’emballage alimentaire et à explorer d’autres applications possibles.
« À long terme, l’intégration des oleofilms dans des applications biomédicales est également envisageable », a déclaré Başyiğit. « Dans ce contexte, ils pourraient être utilisés dans des applications telles que les systèmes d’administration de médicaments et les pansements. »
« Il est toutefois essentiel de mener des études visant à améliorer les propriétés thermiques et mécaniques des films oléofiles afin qu’elles correspondent à celles des films dérivés du pétrole », a-t-il conclu.