Comment les nanotubes antimicrobiens dans les emballages peuvent révolutionner la sécurité alimentaire

Le gaspillage alimentaire dans le monde est un énorme gaspillage de ressources, non seulement en termes de produits perdus, mais également de coûts irrécupérables. C’est un problème qui peut survenir à n’importe quelle étape de la logistique, et il existe une forte demande de solutions innovantes pour réduire ou éliminer significativement le gaspillage alimentaire. Cependant, avec la demande croissante de produits biologiques contenant moins de conservateurs, les producteurs et les emballeurs du monde entier se démènent pour s’adapter à la nouvelle vague de sentiments des consommateurs.

L’accélération de la nanotechnologie a apporté des idées et des procédés nouveaux et innovants à une multitude d’industries. La prochaine innovation dans le l’industrie de l’emballage alimentaire pourrait utiliser la nanotechnologie d’incorporer des agents antimicrobiens pour satisfaire la demande d’aliments moins transformés et biologiques tout en offrant une durée de conservation plus stable.

Une nouvelle ère d’emballage actif.

Alors que certains éléments d’emballage actifs sont déjà utilisés, tels que les absorbeurs d’oxygène, ils sont limités dans le contrôle de nombreux types de bactéries et de moisissures. Je pense que l’incorporation de nanosupports antimicrobiens dans les emballages peut optimiser la durée de conservation des aliments.

Mais, le coût de mise en œuvre des nanosupports antimicrobiens l’emportera-t-il sur les avantages d’une réduction des déchets et d’une durée de conservation accrue ? Pour répondre à cette question et à d’autres, il est important que nous examinions d’abord les nombreuses applications possibles des agents antimicrobiens dans les emballages.

De nombreux agents antimicrobiens, à la fois naturels et synthétiques, peuvent être incorporés dans les nanosupports. Les options naturelles comprennent les acides organiques antimicrobiens, les huiles essentielles et les enzymes. Certains biopolymères, comme le chitosane (coquilles de crustacés transformées en polymère bioactif), s’en sortent également exceptionnellement bien. Certaines recherches suggèrent également que longue chaine polysaccharides sont très rentables et sans danger pour l’homme et l’environnement.

Même si certaines options synthétiques (telles que les peptides synthétiques) réduisent le potentiel d’effets secondaires nocifs, pour répondre à la demande des consommateurs, les agents antimicrobiens naturels sont l’option préférée.

Qu’un fabricant choisisse des agents antimicrobiens naturels ou synthétiques, l’aspect le plus critique est d’éviter les problèmes associés à l’incorporation de l’agent antimicrobien sous une forme libre dans l’emballage. L’utilisation des agents antimicrobiens sous une forme libre nécessitera des quantités beaucoup plus importantes d’agents (ce qui augmente le coût) et pourrait également interférer avec les qualités des aliments.

C’est là qu’intervient la nanoencapsulation. En plaçant les agents antimicrobiens dans les nanosupports, les caractéristiques des agents sont améliorées avec des propriétés plus favorables, telles qu’une solubilité, une biodisponibilité et une absorption élevées. Les caractéristiques les plus importantes sont peut-être la libération contrôlée des agents et la capacité de les protéger des stress environnementaux externes, préservant ainsi leur puissance.

Les huiles essentielles en tant qu’agents antimicrobiens combattent les bactéries.

Les huiles essentielles sont l’un des agents antimicrobiens les plus efficaces produits par d’innombrables plantes et organismes vivants. Les humains les utilisent depuis des milliers d’années pour leurs qualités médicinales et esthétiques. Ces dernières années, leur popularité a augmenté dans le monde occidental et ils sont souvent utilisés comme un outil de marketing populaire.

Lorsqu’elles sont incorporées dans des nanosupports, les huiles essentielles peuvent cibler et détruire les bactéries à la fois à l’extérieur et à l’intérieur. En tant que composante de la l’huile affaiblit les membranes extérieures protectrices du microbe, un autre composant peut perturber les mécanismes internes, le tuant ainsi efficacement. Certaines des huiles essentielles les plus efficaces comprennent :

• Coriandre
• Origan
• Clou de girofle
• Thym
• Cannelle
• Romarin

Différents types d’huiles essentielles peuvent être combinés pour maximiser leur force antimicrobienne. Par exemple, la combinaison d’origan et de romarin s’est avérée efficace contre E. coli, listeria, salmonelle et Staphylococcus aureus sur les légumes crus. Cependant, les aliments riches en graisses peuvent souvent réduire l’efficacité antimicrobienne des huiles essentielles, renforçant ainsi le besoin de nanoencapsulation pour éviter les interactions indésirables.

Les peptides antimicrobiens offrent une protection à large spectre.

Il a été démontré que les peptides organiques et synthétiques offrent une protection beaucoup plus large contre les bactéries, les champignons et les virus. Par exemple, peptides synthétiques courts tels que l’arginine et le tryptophane se sont avérés efficaces dans la lutte contre Staphylococcus aureus résistant aux médicaments. Les peptides naturels fonctionnent de manière similaire aux huiles essentielles en ce sens qu’ils attaquent les microbes en utilisant à la fois des mécanismes externes et internes.

Étant donné que de nombreux microbes nocifs sont sensibles aux niveaux de pH (à l’échelle acide ou alcaline) dans leur environnement, les peptides peuvent aider à créer un environnement défavorable en produisant des acides organiques et en diminuant les niveaux de pH pour empêcher la croissance des microbes. Un avantage supplémentaire des peptides antimicrobiens est qu’ils n’interfèrent pas avec la qualité et les propriétés sensorielles des aliments. Cela signifie qu’ils peuvent être utilisés dans des produits alimentaires prêts à l’emploi.

Les biopolymères augmentent la sécurité alimentaire et la protection de l’environnement.

Infusé de nanotransporteurs biopolymères offrent presque la même protection que les polymères thermoplastiques couramment utilisés et ont l’avantage supplémentaire d’être issus de sources renouvelables, respectueux de l’environnement et relativement faciles à produire. Un inconvénient important des biopolymères concerne leur tendance à avoir de mauvaises propriétés mécaniques. Cependant, la nanotechnologie peut éliminer ce problème en concevant une barrière plus substantielle.

De nombreux types de biopolymères sont capables de libérer lentement des agents antimicrobiens tels que des antibiotiques. Cependant, la libération lente peut ne pas être suffisante pour lutter efficacement contre les microbes d’une manière qui donne les résultats les plus remarquables. En entrelaçant des nanosupports antimicrobiens, la libération d’agents antimicrobiens peut être mieux contrôlée tout en offrant une plus grande variété d’agents à incorporer avec succès.

Applications d’emballage bénéfiques et pratiques.

De nombreux avantages économiques, environnementaux, sanitaires et techniques émergent des nouveaux emballages infusés de nanosupports antimicrobiens. Si les fabricants peuvent aider à protéger les gens contre les maladies d’origine alimentaire, cela représente non seulement une opportunité de marketing remarquable, mais c’est également une stratégie efficace de gestion des risques.

À mesure que de plus en plus de recherches seront menées et que des entreprises innovantes s’apprêtent à l’intégrer dans leurs processus d’emballage, nous verrons probablement à quel point cela peut être bénéfique et pratique dans l’industrie de l’emballage alimentaire.