Des chercheurs chinois mettent au point un film biodégradable qui garde les raisins frais plus longtemps

Des chercheurs en Chine ont présenté un nouveau film biodégradable pour la conservation des raisins, associant chitosane et amidon de pomme de terre à de l’ascorbate de calcium et à des nanoparticules à cœur d’or et coque d’argent, un mélange qui, selon eux, a amélioré la résistance, la résistance à l’eau et les performances antimicrobiennes par rapport aux versions standard de ce matériau.

L’étude a été publiée mardi dans npj Science of Food par des scientifiques de la Chinese Academy of Agricultural Sciences, de la Beijing Technology and Business University, de la Southwest University et d’autres centres de recherche affiliés. L’équipe a indiqué que ces travaux répondent à un problème courant dans la recherche sur les emballages alimentaires : de nombreux films à base de chitosane sont prometteurs en laboratoire, mais se révèlent insuffisants en matière de stabilité, d’action antibactérienne et de conservation à long terme.

Le film a été fabriqué selon ce que les auteurs ont décrit comme un procédé en une seule étape. Dans cette conception, l’ascorbate de calcium remplit deux fonctions. Il agit comme agent de réticulation ionique, aidant à maintenir le matériau cohésif, et contribue également à l’activité antioxydante et antimicrobienne. Les nanoparticules Au@Ag incorporées ont été ajoutées pour renforcer encore les propriétés fonctionnelles du film.

Selon l’article, le film modifié a présenté une résistance à la traction supérieure à celle du film de base chitosane-amidon de pomme de terre, passant de 7,58 MPa à 8,76 MPa. Son taux de transmission de la vapeur d’eau est tombé de 0,312 à 0,271 g·m−2·h−1, ce qui indique une meilleure résistance au transfert d’humidité. Les chercheurs ont également signalé une grande stabilité à l’eau et un blocage d’environ 99 % de la lumière ultraviolette.

L’équipe a évalué l’activité antioxydante à l’aide des tests de piégeage des radicaux ABTS et DPPH et a indiqué que le film composite obtenait de meilleurs résultats que le film témoin chitosane-amidon. Lors des essais antibactériens, le matériau a atteint une inhibition de 100 % contre Escherichia coli et Staphylococcus aureus, deux bactéries couramment utilisées pour évaluer les matériaux destinés à la sécurité alimentaire.

L’essai pratique portait sur les raisins, un fruit très périssable après la récolte et vulnérable à la perte d’humidité, à la croissance microbienne et aux dommages de la peau pendant le stockage et le transport. Les chercheurs ont indiqué que le nouveau film adhérait bien à la surface des raisins en raison de son angle de contact avec l’eau plus faible, ce qui augmentait le contact direct et améliorait l’action antimicrobienne. Lors de ces essais de conservation, les raisins enveloppés dans le nouveau film composite se sont conservés plus longtemps que ceux recouverts d’un film commercial en polyéthylène.

L’article présente ce matériau comme une alternative possible aux emballages plastiques d’origine pétrolière. Les auteurs ont également indiqué qu’il présentait une bonne biosécurité et pouvait se dégrader dans le sol, deux points importants alors que les producteurs et les distributeurs alimentaires subissent une pression croissante pour réduire les déchets plastiques sans raccourcir la durée de conservation.

Ces résultats pourraient aussi avoir une portée au-delà des marchés des produits frais. Les raisins sont une matière première clé pour le vin, le jus et d’autres boissons, et les pertes après récolte peuvent affecter à la fois l’approvisionnement et la qualité avant que les fruits n’atteignent les installations de transformation. Si des films de ce type peuvent être produits à grande échelle à un coût raisonnable et répondre aux normes réglementaires, ils pourraient contribuer à réduire les pertes et à améliorer l’homogénéité des fruits livrés aux caves ou à d’autres producteurs de boissons.

L’étude ne permet pas de conclure que le matériau est prêt pour une utilisation commerciale. L’article fait état de caractérisations en laboratoire et d’essais de conservation, mais la fabrication à grande échelle, le coût, l’examen réglementaire et l’acceptation par le marché restent des questions ouvertes. L’intégration de nanoparticules à cœur d’or et coque d’argent pourrait également attirer une attention particulière des autorités de régulation et des acheteurs, car les nanomatériaux dans les emballages en contact avec les aliments font souvent l’objet d’évaluations de sécurité supplémentaires.

Néanmoins, ce travail s’inscrit dans un domaine de recherche en plein essor visant à remplacer les films plastiques conventionnels par des films biodégradables qui font davantage que servir de simples barrières passives. En combinant dans un seul matériau un renforcement structurel avec des fonctions antioxydantes, antimicrobiennes et de blocage des UV, les chercheurs cherchent à prolonger la durée de conservation tout en limitant l’impact environnemental.

L’article a été reçu le 3 février, accepté le 23 juin et publié le 30 juin. Les auteurs ont déclaré n’avoir aucun conflit d’intérêts. Le financement provenait de plusieurs programmes publics de recherche chinois, dont la Chinese Academy of Agricultural Sciences, la Beijing Natural Science Foundation et le National Key Research and Development Program de la Chine.