Le terme « emballage » désigne tout matériau utilisé pour protéger un produit lors de son stockage et de son transport. L’emballage alimentaire, en particulier, sert à protéger les aliments contre la contamination microbiologique, chimique et physique. Cependant, les matériaux qui composent le contenant peuvent réagir avec le contenu et altérer le produit.
Parfois, les interactions entre le récipient et les aliments entraînent une perte de qualité, ainsi que la migration de produits toxiques dans les aliments en raison de l’utilisation de matériaux inappropriés. En outre, les matériaux d’emballage peuvent absorber les composés aromatiques des produits. Il est donc important de prêter attention aux propriétés mécaniques de l’emballage afin d’éviter toute variation des propriétés organoleptiques des aliments. Les substances qui interagissent le plus avec les matériaux sont les plastiques, les monomères, les oligomères et les contaminants.
Le type d’emballage alimentaire le plus utilisé est le plastique. Dans le plastique, des additifs sont utilisés comme plastifiants pour améliorer sa flexibilité. Les plastifiants les plus couramment utilisés sont le phtalate de butylbenzène (BBP) et le phtalate de di-n-butyl (DBP), qui sont utilisés en association avec des stabilisants thermiques pour ralentir la décomposition.
D’autres substances ajoutées aux plastiques sont les additifs lubrifiants, qui agissent comme des lubrifiants du plastique en évitant les agglomérats. On peut citer par exemple les esters et les amides d’acides gras, les cires de polyéthylène, les stéarates métalliques et la paraffine.
Parfois, les emballages se détériorent sous l’effet des micro-organismes ou des agents atmosphériques. C’est pourquoi des antioxydants sont incorporés dans les plastiques afin de retarder le processus d’oxydation. En outre, des antimicrobiens peuvent également être utilisés comme algicides, bactéricides et fongicides.
Migration des substances dans les emballages alimentaires
En général, la quantité de composants des récipients pouvant migrer vers les aliments liquides ou solides dépend des propriétés chimiques et physiques des aliments et des récipients. Le nombre de migrations dépend de leur concentration, de leur poids moléculaire et de leur solubilité, entre autres facteurs.
Briston et Katan ont classé les matériaux en fonction du mécanisme de contrôle limitatif :
- Classe 1 : matériaux non migratoires avec ou sans présence d’aliments.
- Classe 2 : migration indépendante, qui n’est pas contrôlée par les aliments, bien que la présence d’aliments puisse accélérer la migration.
- Classe 3 : lixiviation, qui est contrôlée par les aliments, négligeable en l’absence d’aliments et significative en leur présence.
Sur la base de cette classification, de nombreuses procédures analytiques ont été définies, notamment des analyses chromatographiques ou spectrophotométriques permettant de calculer le pourcentage de migration des substances. Ces méthodes et protocoles ont été approuvés par des organismes de réglementation tels que la FDA et la CE.
Parmi les facteurs qui influencent cette migration des substances, on peut citer la température de transition vitreuse (Tg) du polymère. À température ambiante, les polymères dont la Tg est inférieure à la température ambiante ont une perméabilité élevée aux composés organiques par rapport à ceux dont la Tg est plus élevée. De plus, le degré de solubilité dans les aliments permet une augmentation de la vitesse de migration.
Interaction entre les aliments et les matériaux d’emballage
Souvent, les métaux utilisés comme matériaux d’emballage subissent une corrosion due à une réaction chimique ou électrochimique avec l’environnement. De nombreux facteurs accélèrent la corrosion, tels que l’acidité, la présence d’oxygène, de nitrates, de composés soufrés, ainsi que la sévérité du traitement thermique et les conditions de stockage.
Comme nous l’avons mentionné dans un autre article, les aliments en conserve utilisant des matériaux tels que l’acier sont souvent recouverts d’une couche d’étain afin d’éviter toute interaction avec les aliments.
D’autres métaux, tels que le plomb, sont dangereux s’ils s’accumulent dans les tissus humains. C’est pourquoi l’utilisation de boîtes soudées ou cimentées en trois pièces qui empêchent complètement la migration du plomb vers les aliments a été intégrée. Cependant, les matières premières utilisées pour les aliments ne peuvent contenir que 2 ppm de ce métal, 0,5 ppm pour les aliments pour bébés et 0,2 ppm pour les boissons gazeuses.
De plus, les aliments en conserve pour bébés sont soudés avec de l’étain pur afin d’éviter toute contamination par le plomb. Actuellement, la limite admissible pour l’étain est de 150 ppm, bien qu’il soit difficile de trouver des boîtes laquées contenant plus de 100 ppm. Les limites maximales ne sont pas admissibles pour des raisons de toxicité, mais pour éviter un mauvais goût.
Le fer, composant essentiel de notre alimentation, ne pose pas de problème de toxicité et est généralement considéré avec une limite de 50 ppm.
La majorité des cas documentés de migration de laminés de carton concernent des composants transférés à partir de solvants et d’adhésifs utilisés pour la fabrication des matériaux et des emballages ou ceux transférés à partir d’encres utilisées pour l’impression. Les solvants utilisés pour l’impression du papier sont souvent impliqués dans la migration de résidus de solvants vers le produit emballé, ce qui provoque un goût désagréable.
En outre, le processus de fabrication du papier ou du carton lui-même peut entraîner la formation de substances susceptibles de migrer, telles que les chlorophénols et les nitrosamines. D’autres composés à odeur active peuvent se former et être libérés lors du chauffage de certains types de carton, notamment l’acétone, le chloroforme, le furane, le chlorure de méthylène et l’acétaldéhyde.
Les plastiques ne constituent pas non plus une barrière efficace à 100 %, car ils interagissent avec les aliments. La migration des plastiques est principalement due à :
- Les composants résiduels et les réactifs du processus de fabrication.
- Les composés formés lors de la transformation en matériaux d’emballage.
- Les additifs incorporés pour des raisons fonctionnelles.
- Les adhésifs utilisés lors de la transformation.
Ce qui importe vraiment, c’est la migration des composants des plastiques et leur toxicité potentielle. La plupart des plastiques contiennent des monomères résiduels et d’autres additifs. Certains d’entre eux ont été associés à des problèmes de santé, le plus important étant le chlorure de vinyle. C’est pourquoi la norme du Conseil national de la santé et de la recherche médicale en Australie a complètement interdit la présence de ce composé dans les aliments.
Le contact direct entre le plastique et un produit alimentaire peut entraîner la migration de composants du récipient dans le produit, modifiant ainsi le goût des aliments.
Les principaux composants susceptibles de causer des dommages sont les amides, les produits de dégradation thermique de la base polymère et les composants de l’encre. La migration peut également se produire de l’aliment vers le plastique, ce qui peut entraîner une perte de résistance mécanique. De plus, lors de l’extrusion du plastique, des températures supérieures à 250 °C sont atteintes, température à laquelle les antioxydants disparaissent, donnant lieu à la formation de radicaux libres à la surface du matériau et au contact des aliments.
De nombreux adhésifs contiennent des solvants qui peuvent migrer vers les aliments et certaines encres utilisées pour imprimer les matériaux d’emballage confèrent un goût désagréable. Cependant, un séchage adéquat des matériaux d’impression peut éliminer complètement la migration des solvants contenus dans les adhésifs et les encres d’impression.
En résumé, la quantité de substances utilisées dans les aliments est considérable. Beaucoup d’entre elles sont potentiellement toxiques, nocives et peuvent migrer dans les aliments. Par conséquent, afin de protéger les consommateurs soucieux de leur santé et de la sécurité alimentaire, différents pays ont établi des réglementations qui définissent les limites acceptables pour les contenants. La probabilité qu’une substance présente un risque pour la santé dépend de sa concentration dans l’alimentation et de son potentiel toxique.
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