Principe de l'effet de l'emballage sur les fruits et légumes (préemballages et films protecteurs) Après récolte, les végétaux, toujours vivants, continuent de respirer, de transpirer... Ils consomment du dioxygène (O2), rejettent du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau, ainsi que des composés volatiles divers (odeur caractéristique de l’espèce, éthylène…). Au cours de leur commercialisation, ils sont soumis à différentes contraintes environnementales. Pour limiter les dégradations des produits, l'emballage de type préemballage ou film protecteur individuel, constitue une barrière protectrice contre ces différents facteurs environnementaux, tout en permettant des échanges avec le milieu extérieur. Interactions entre l'emballage et le milieu extérieur Schéma du principe des interactions entre emballage et milieu extérieur Température : le préemballage de type barquette ou sachet protège les produits des écarts de températures, grâce à l’inertie de l’air enfermé dans le contenant. Hygrométrie : l’air ambiant possède une hygrométrie généralement plus faible que celle dont les fruits et légumes ont besoin (hygrométrie : quantité d'eau sous forme gazeuse contenue dans l'air). Le préemballage de type barquette, sachet et film étirable / rétractable permet de créer à l’intérieur de l’emballage, une atmosphère très humide, limitant ainsi les pertes de poids du produit. Les échanges ensuite avec l’air extérieur sont plus ou moins importants selon le type d’emballage (taille des perforations, nature du matériau d’emballage, …). Ce paramètre est extrêmement important à maîtriser pour éviter le développement des pourritures / moisissures et la présence persistante de buée sur le film, dus à une hygrométrie trop élevée. Vitesse de l’air : les mouvements d’air accentuent les échanges entre le végétal non protégé et l’air, en favorisant ainsi les pertes d’eau. Le préemballage de type barquette, sachet ou film étirable/rétractable limite grandement ces pertes. Composition gazeuse : le préemballage de type sachet fraîcheur réalisé avec un film microperforé ou sélectif, permet de ralentir l’activité physiologique du végétal en créant naturellement à l’intérieur du sachet, une atmosphère appauvrie en dioxygène (O2) et enrichie en dioxyde de carbone (CO2) que l'on appelle atmosphère modifiée ou protectrice. Contraintes mécaniques (chocs, vibrations…) : avec le préemballage, les produits subissent en général moins de chocs (frottement, écrasement) et de manipulations qu’en présentation en vrac, ce qui limite l’apparition des meurtrissures sur les produits (ex. fraises en barquette). Lumière : le préemballage de type sachet fraîcheur permet aussi de limiter les modifications de couleur des produits sensibles à la lumière, grâce à la modification d’atmosphère (ex. verdissement des endives). Micro-organismes : le préemballage contribue au maintien de l’hygiène du produit en limitant les contaminations microbiologiques par le contact direct avec les mains des opérateurs ou celles des consommateurs, ou encore avec les surfaces des meubles de vente. Le produit est ainsi mieux protégé. Cependant, une hygrométrie excessive à l’intérieur d’un emballage, associée à une température favorable, peut contribuer au développement des micro-organismes déjà présents sur le produit. >> Lien vers la Fiche Pourriture / moisissure >> Lien vers la Fiche Meurtrissure >> Lien vers le Fiche Verdissement Principe particulier des échanges gazeux au sein des emballages sous film Cas du préemballage sous film macroperforé Les films des sachets peuvent être perforés avec plusieurs trous visibles de quelques millimètres de diamètres : ce sont alors des sachets macroperforés (Ex : sachets gros volumes de pommes, de carottes (1er prix), sachets flowpack suremballant les barquettes de fraises…). Les surfaces des perforations permettent des échanges importants entre l’atmosphère à l'intérieur de l’emballage et l'air extérieur. De ce fait, la composition gazeuse (O2 / CO2) à l’intérieur de l'emballage est identique à celle de l’air ambiant extérieur. Les composés volatiles produits par les fruits et légumes emballés tels que les odeurs, peuvent s’évacuer à travers les perforations. Seule une atmosphère humide s’établit à l’intérieur du sachet, ce qui permet de limiter les pertes de poids des produits. En cas de présence de buée dans l’emballage lors de changement de température (ex. sortie de barquette de la chambre froide), l’évacuation de l’excès d’eau se fait assez rapidement grâce aux macroperforations (1 à 2 h environ). Les barquettes à couvercle clipsé ajouré sur les côtés ou macroperforé, produisent le même effet. Cas du préemballage sous film microperforé : établissement et intérêt d’une atmosphère modifiée Cette technologie met en œuvre des films microperforés à l’aide d’aiguilles chaudes ou de lasers, pour obtenir des perforations quasi-invisibles à l’œil nu, dont le diamètre est inférieur à 0,2 mm (< 200 µm). Ces films sont également appelés films semi-perméables. Cette technologie s’applique de façon courante pour les sachets d’endives, et se développe pour les asperges,… L’objectif de ce film est de limiter au maximum les échanges d’air avec l’extérieur, sans toutefois être complètement hermétique. Les microperforations sont dimensionnées en nombre et en surface afin de créer une atmosphère protectrice optimale adaptée à l'espèce végétale et à sa quantité. L’atmosphère qui se crée dans l’emballage, très humide, devient plus riche en CO2 et pauvre en O2, du fait principalement de la respiration du végétal (consommation d’O2 / rejet de CO2). Un équilibre gazeux s’établit en quelques heures à quelques jours selon les espèces, la température, le taux de remplissage du sachet… L’activité physiologique du végétal ralentit, ce qui limite l’évolution de ses dégradations. Pour chaque végétal, l’équilibre gazeux optimal est spécifique et permet à la fois de conserver au mieux les qualités commerciales (visuel, tenue…) et les qualités organoleptiques (saveurs, textures…) des produits. Remarque : Dans le cas d'un sachet non perforé et complètement hermétique, le végétal, continuant de respirer, induit une baisse des teneurs en O2, jusqu’à sa disparition complète, et une augmentation du CO2. Cela provoque le développement de réactions de fermentation générant des dégradations gustatives, du brunissement, des mauvaises odeurs… Cas particulier de l’atmosphère modifiée active Pour les usages particuliers de végétaux à forte intensité respiratoire (ex. végétaux crus découpés, prêts à l’emploi), une technologie d’injection de gaz protecteurs à l’intérieur du sachet au moment de sa fabrication est possible. Il s’agit alors de limiter rapidement l’activité physiologique du végétal et donc son évolution, grâce à des mélanges gazeux composés d’azote (N2), O2 et CO2 en différentes proportions. On parle alors d’atmosphère modifiée active. (Le terme d'"atmosphère contrôlée" est réservé pour le cas des chambres froides de stockage). Les gaz d'emballage sont considérés comme des additifs alimentaires et sont soumis à des règles d'usage et d'étiquetage. Le Règlement (CE) n°1333/2008 du 16 décembre 2008 sur les additifs alimentaires, définit les gaz d'emballage autorisés (Annexe II, Partie E) et le Règlement (UE) n° 1169/2011 dit "INCO" du 25 octobre 2011, concernant l’information des consommateurs sur les denrées alimentaires, impose la mention "conditionné sous atmosphère protectrice" sur l'emballage (Annexe III). Fruits et légumes concernés [Libre accès après inscription gratuite] Résultats d'études techniques Résultats d'essais Ctifl, réalisés en conditions particulières d’expérimentation. Effet de l’emballage sur les pertes de poids : exemple de la salade Les laitues non emballées sont celles qui perdent le plus de poids en 16 h, entre 9 et 26 % de leur poids initial, respectivement à 8°C/80 % d’humidité relative ou HR et 20°C/60 % HR. La protection par un sachet en polyéthylène limite grandement les pertes de poids, puisque celles-ci varient de moins de 1 à 5 % selon les conditions lorsque le sachet est ouvert, et sont inférieures à 1 % lorsqu’il est fermé. La mise en sachet, même ouvert, est une solution efficace. Effet protecteur des emballages contre les chocs selon la nature de leurs matériaux : exemple de la fraise Amortisseur 1 : mousse Amortisseur 2 : film à bulles D’après des essais menés avec un capteur de chocs placé dans différentes barquettes de fraises de 500 g, il ressort que les barquettes bois et plastique répondent le moins bien à une chute verticale de 5 cm : l’effet du choc mesuré est le plus important. Les barquettes en carton amortissent mieux le choc subi. L’amortisseur de type film à bulles placé au fond des barquettes plastiques a un certain effet pour limiter la vibration due au choc, mais la solution la plus efficace est la mousse, dans ces conditions particulières d’essai. Effet de la perméabilité des sachets sur l’apparition ou non de dégradations : exemple de l’endive Sachets d’endives avec film semi-perméable en BOPP (polypropylène bi-orienté) de perméabilité A > B > C > perméabilité nulle du sachet non perforé En considérant l’évolution des teneurs en oxygène dans des sachets de perméabilité différentes, et d’après des essais menés par le Ctifl, il est constaté que le film A plus perméable, permet des échanges gazeux plus importants : les endives verdissent alors quasiment à la même vitesse que celles non emballées. Les perméabilités trop faibles telles que C et D engendrent au contraire des mauvaises odeurs et un développement de fermentation. La perméabilité intermédiaire de type B est celle qui montre les meilleurs résultats permettant d’allonger la durée de vie des endives, dans les conditions particulières d’essais. Ces résultats ont permis la création d’un cahier des charges sur l’emballage des endives présentant les caractéristiques des perforations des films à utiliser selon les contenances des sachets. Aspects réglementaires ou normatifs [Libre accès après inscription gratuite]