Innovation
Projets collaboratifs
FoodSafeBioPack (2021-2025)
Evaluer et gérer la migration des contaminants provenant des emballages cellulosiques
- Obtenir une description multi-échelles du problème de transfert de contaminants
- Caractérisation des propriétés d’une barrière fonctionnelle universelle basée sur les microfibrilles de cellulose (MFC)
Objectifs du projet
La loi relative à la lutte contre le gaspillage et à l’économie circulaire et la directive « Single Use plastic » ont été mises en place avec des objectifs de réduction des déchets en plastique, d’augmentation des matériaux recyclés et biosourcés. Les matériaux cellulosiques étant biosourcés, biodégradables et recyclables, ils font partie des solutions retenues par les industriels comme alternative aux plastiques.Cependant il est nécessaire de considérer la problématique de transfert de contaminants vers les aliments afin de garantir un usage pérenne de ces matériaux dans les emballages alimentaires.
Le projet est conçu pour atteindre deux objectifs principaux : i) une description multi-échelle de la contamination croisée entre les matériaux et les aliments et ii) proposer une action corrective globale basée sur les MFC comme barrière fonctionnelle universelle.
Mieux comprendre le marché français
La première tâche du projet fournira un aperçu des matériaux cellulosiques actuellement utilisés en France et permettra d’établir les hypothèses appliquées tout au long du projet. Les matériaux d’emballage (avec au moins un composant cellulosique) et les produits alimentaires correspondants seront encodés dans une seule base de données.
Caractériser les matériaux cellulosiques
Tous les matériaux cellulosiques nécessaires au projet seront produits au CTP grâce à une technique développée et brevetée dite de « lamination humide » (un film continu de MFC est déposé à la surface des papiers/cartons pour leur conférer des propriétés barrières). Ces matériaux seront caractérisés expérimentalement par le 3SR pour identifier l’organisation et les morphologies du réseau fibreux aux échelles microscopiques et nanoscopiques. L’objectif étant de concevoir des modèles numériques 3D représentatifs de ces réseaux et fibres.
Cinétiques de migration, propriétés thermodynamiques et de transport
Pour mieux comprendre les voies de contamination dans les fibres et les aliments à l’échelle microscopique, plusieurs mécanismes seront étudiés à l’INRAe et au LNE grâce à l’imagerie multispectrale des contaminants (Raman, Fluorescence, moyen infrarouge) : parcours en phase gazeuse, diffusion de surface, adsorption, condensation, infiltration liquide… Une caractérisation des propriétés thermodynamiques et de transport des matériaux et des aliments sera ensuite faite (sorption et perméation) pour identifier le rôle de l’arrangement des composants solides (fibres, MFC, aliments) sur les propriétés barrières.
Modélisation de la migration dans les matériaux cellulosiques
Toutes les données rassemblées au cours du projet seront intégrées dans des modèles de migration, adaptés aux matériaux cellulosiques. La généralisation de la modélisation de la migration des matières plastiques (autorisée depuis 2002, Règlement 10/2011/CE) aux matières fibreuses permettra d’accroître la compétitivité des matériaux cellulosiques en réduisant le besoin d’analyses longues et fastidieuses.
La première tâche du projet fournira un aperçu des matériaux cellulosiques actuellement utilisés en France et permettra d’établir les hypothèses appliquées tout au long du projet. Les matériaux d’emballage (avec au moins un composant cellulosique) et les produits alimentaires correspondants seront encodés dans une seule base de données.
Caractériser les matériaux cellulosiques
Tous les matériaux cellulosiques nécessaires au projet seront produits au CTP grâce à une technique développée et brevetée dite de « lamination humide » (un film continu de MFC est déposé à la surface des papiers/cartons pour leur conférer des propriétés barrières). Ces matériaux seront caractérisés expérimentalement par le 3SR pour identifier l’organisation et les morphologies du réseau fibreux aux échelles microscopiques et nanoscopiques. L’objectif étant de concevoir des modèles numériques 3D représentatifs de ces réseaux et fibres.
Cinétiques de migration, propriétés thermodynamiques et de transport
Pour mieux comprendre les voies de contamination dans les fibres et les aliments à l’échelle microscopique, plusieurs mécanismes seront étudiés à l’INRAe et au LNE grâce à l’imagerie multispectrale des contaminants (Raman, Fluorescence, moyen infrarouge) : parcours en phase gazeuse, diffusion de surface, adsorption, condensation, infiltration liquide… Une caractérisation des propriétés thermodynamiques et de transport des matériaux et des aliments sera ensuite faite (sorption et perméation) pour identifier le rôle de l’arrangement des composants solides (fibres, MFC, aliments) sur les propriétés barrières.
Modélisation de la migration dans les matériaux cellulosiques
Toutes les données rassemblées au cours du projet seront intégrées dans des modèles de migration, adaptés aux matériaux cellulosiques. La généralisation de la modélisation de la migration des matières plastiques (autorisée depuis 2002, Règlement 10/2011/CE) aux matières fibreuses permettra d’accroître la compétitivité des matériaux cellulosiques en réduisant le besoin d’analyses longues et fastidieuses.
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