Une équipe de recherche a développé un film actif biodégradable à partir de résidus de transformation du colza, offrant une alternative durable aux emballages plastiques conventionnels. Ce matériau, décrit dans une étude publiée dans Food Quality and Safety, combine du chitosane avec des extraits phénoliques de tourteau de colza, de fleurs, de tiges et de feuilles, ainsi que des nanoparticules d'argent biosynthétisées (AgNPs). Cette combinaison renforce le film, améliore sa résistance à l'eau, à l'oxygène et aux UV, et ajoute des propriétés antioxydantes et antimicrobiennes.
L'étude, menée par des chercheurs de l'Université polytechnique de Dalian et d'INNOBIO Corporation Limited, aborde les doubles défis du gaspillage alimentaire et de la pollution plastique. Les emballages conventionnels protègent les aliments mais persistent dans l'environnement, tandis que les films biosourcés manquent souvent de résistance mécanique et de propriétés barrières nécessaires pour des conditions de conservation exigeantes. La production de colza génère d'importantes quantités de sous-produits sous-utilisés riches en cellulose, polyphénols et flavonoïdes. En extrayant ces composés et en les utilisant pour synthétiser des nanoparticules d'argent, l'équipe a créé un film composite qui surpasse le chitosane pur dans plusieurs aspects clés.
Les films ont montré des améliorations significatives des propriétés mécaniques, avec une résistance à la traction passant de 8,1 à 17,0 MPa et un allongement à la rupture passant de 20,7 % à 31,5 %. L'angle de contact avec l'eau a augmenté de 55,7° à 87,2°, indiquant une meilleure résistance à l'eau. Le film à base de fleurs a présenté la plus forte activité antioxydante, piégeant 89,7 % des radicaux DPPH et 62,3 % des radicaux ABTS. Le film à base de tourteau de colza a inhibé la croissance d'Escherichia coli et de Staphylococcus aureus.
Lors de tests de stockage, les films ont ralenti la détérioration de la qualité des tomates cerises et des champignons enoki. Les tomates enrobées ont conservé plus de poids, d'acide ascorbique et d'acidité titrable, tandis que les champignons emballés ont montré moins de brunissement et de croissance microbienne. Les films se sont également dégradés complètement dans le sol en 21 jours sans affecter négativement la croissance du bok choy, soutenant leur potentiel pour des systèmes d'emballage circulaires.
Les auteurs soulignent que les résidus de cultures peuvent faire plus que remplacer une partie d'un matériau d'emballage ; leur chimie naturelle peut aider l'emballage à protéger activement les aliments. Les essais sur les produits démontrent l'efficacité du matériau sur des aliments très périssables présentant différents schémas de détérioration. Les films pourraient être utilisés comme revêtements, enveloppes ou doublures pour les produits frais, réduisant la dépendance aux plastiques persistants et créant de nouvelles sources de valeur pour les résidus agricoles.
Cependant, les chercheurs notent que l'application commerciale nécessite un travail supplémentaire. Une fabrication à grande échelle, des évaluations des coûts et sensorielles, des tests standardisés de contact alimentaire et des essais dans des conditions réalistes de transport et de stockage sont nécessaires. Bien que l'EDS n'ait détecté aucun argent sur les tomates testées, l'étude décrit cela comme une preuve préliminaire. Des recherches futures devraient utiliser des méthodes quantitatives telles que l'ICP-MS pour évaluer l'exposition à long terme et évaluer la dégradation dans divers environnements.
L'étude est publiée avec le DOI 10.1093/fqsafe/fyag032 et a été financée par le Fonds de recherche scientifique fondamentale du département de l'éducation de la province du Liaoning et la Fondation chinoise pour la science postdoctorale.
