Dimensionnement des perméabilités des emballages alimentaires - Méthodes et outils

Considéré à tort comme un coût économique et environnemental supplémentaire plutôt que comme une valeur ajoutée pour la réduction des pertes et gaspillages alimentaires, l’emballage est pourtant un acteur clé pour améliorer la conservation, la qualité et la sûreté des aliments, et réduire ainsi les pertes alimentaires. Pour remplir cette fonction primordiale de sécurité et de sûreté alimentaires, le principal rôle attendu des matériaux d’emballage est le contrôle des transferts de matières entre l’aliment, l’espace intra-emballage et l’atmosphère extérieure. Ce rôle de contrôle et régulation des transferts de matière (par exemple des gaz tels que l’oxygène, des vapeurs telles que la vapeur d’eau) est le fondement de la mise en place de technologies de conditionnement tel que l’emballage sous atmosphère modifiée.

L’emballage sous atmosphère modifiée repose sur une modification de la composition gazeuse du volume entourant un produit alimentaire ; l’air est remplacé par un mélange de gaz favorable à la qualité du produit et à la prolongation de sa durée de conservation. L’emballage sous atmosphère modifiée peut être actif lorsqu’un mélange de gaz bien défini est directement injecté dans l’espace libre intra-emballage ou créé par l’utilisation d’absorbeurs (par exemple d’oxygène) ou d’émetteurs (par exemple de dioxyde de carbone ou d’éthanol) ou d’autres solutions d’emballage actifs. Il peut aussi être passif (ou d’équilibre) lorsque le produit crée lui-même l’atmosphère modifiée en raison de son métabolisme aérobie (par exemple cas des fruits et légumes frais qui respirent). Dans le premier cas, l’emballage aura pour rôle de limiter au maximum les transferts de gaz avec l’environnement pour conserver au mieux l’atmosphère protectrice autour du produit. Dans le deuxième cas, au contraire, des transferts régulés devront être mis en place via l’emballage et s’ajuster au mieux aux propriétés de respiration du produit pour obtenir l’atmosphère d’équilibre optimale pour celui-ci.

Hormis pour le verre ou le métal, les autres matériaux utilisés en emballage alimentaire (par exemple plastique, papier, carton) ne présentent pas une étanchéité totale aux gaz et vapeurs ; ils présentent certaines propriétés de transfert de matière aux gaz et vapeurs ou encore des perméabilités. On parle également de propriétés barrière ou performance barrière car dans beaucoup d’applications c’est un matériau barrière (donc avec une perméabilité faible) qui sera recherché. Par exemple, dans le cas des produits sensibles à l’oxydation conditionnés sous atmosphère inerte (en général, on remplace l’atmosphère terrestre initiale, contenant 21 % d’oxygène, par de l’azote), une très bonne propriété barrière à l’oxygène sera alors recherchée pour éviter au...