Emballages alimentaires : sûrs, efficaces, intelligents et durables

La durée de conservation des produits peut être considérablement prolongée grâce à l'emballage sous vide à peau. (Photo : Sealpac)

Lorsque l'humidité excessive est absorbée par des films absorbants spéciaux, par exemple, le risque de moisissure et de germes diminue. (Photo : Fraunhofer IVV)

Commande intuitive de la machine avec le HMI 4.0 de Bosch. (Photo : Bosch) / Operation intuitive de la machine avec le HMI 4.0 de Bosch. (Photo : Bosch)

L'industrie 4.0 est désormais devenue la norme dans l'industrie alimentaire. Des systèmes intelligents garantissent une plus grande flexibilité et efficacité dans le processus d'emballage. (Photo : Gerhard Schubert GmbH) / Industry 4.0 est une norme établie depuis longtemps dans l'industrie alimentaire. Des systèmes intelligents assurent une plus grande flexibilité et efficacité dans le processus d'emballage. (Photo : Gerhard Schubert GmbH)

Avec des pinces spéciales, les produits de boulangerie sont emballés en douceur. (Photo : Gerhard Schubert GmbH) / Les produits de boulangerie sont délicatement emballés avec des pinces spéciales. (Photo : Gerhard Schubert GmbH)

Emballages modernes – ils pensent avec, nous rappellent, rendent les aliments plus durables, on peut les réchauffer d’un simple clic, ils influencent nos sens par leur apparence, leur odeur et leur toucher, et parfois ils peuvent même parler. Ce que les emballages réalisent aujourd’hui dans le secteur alimentaire va bien au-delà de leur fonction initiale de protection des denrées.

Les emballages doivent répondre simultanément à de nombreuses exigences : souhaits en marketing et en vente, réglementations légales en matière de sécurité et d’hygiène, attentes des consommateurs telles que durabilité ou facilité de manipulation, tout en maintenant des coûts faibles pour la production, le transport et le stockage. Grâce à des machines de pointe avec une technologie d’entraînement hautement automatisée, contrôlée par capteurs et microprocesseurs, des matériaux innovants fabriqués et éliminés de manière durable, l’industrie de l’emballage a réussi à transformer une idée vieille de 6 000 ans en un produit high-tech moderne.

Première prémisse : la protection par l’emballage

Et pourtant, le but principal de chaque emballage reste de protéger le contenu pendant le transport et le stockage. Les emballages empêchent la contamination ou les dommages et préservent les aliments contre des influences environnementales nocives telles que la lumière, l’oxygène ou l’humidité. Ils protègent contre la détérioration par des micro-organismes et évitent la perte d’arômes et de vitamines.

Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), jusqu’à 1,3 milliard de tonnes de nourriture sont perdues dans le monde. Parfois, les produits frais se gâtent pendant le transport, ne sont pas consommés à temps ou sont considérés comme invendables parce qu’ils ne respectent pas les normes. Et il arrive souvent que des aliments encore comestibles soient jetés par le consommateur parce que la date de péremption est dépassée.

Face à cette problématique globale, l’initiative SAVE FOOD de la FAO, du Programme environnement des Nations Unies (UNEP) et de la foire de Düsseldorf, en coopération avec des entreprises, organisations et instituts de recherche mondiaux, s’est constituée il y a plus de six ans. Leur objectif commun : créer des solutions pour éviter la perte et le gaspillage alimentaires tout au long de la chaîne de valeur. Cela nécessite une infrastructure adaptée, la remise en question et l’adaptation des normes et standards pour les emballages, la sensibilisation du public, et enfin, le travail sur l’emballage lui-même.

Pour la troisième année consécutive, l’initiative dispose d’une plateforme adaptée avec le congrès international SAVE FOOD, qui ouvre la interpack du 4 au 10 mai 2017 à Düsseldorf, rassemblant différents acteurs du monde économique, scientifique, politique et civil dans la lutte contre le gaspillage alimentaire. Pendant la foire, la exposition spéciale SAVE FOOD au sein de l’innovationparc, qui depuis 2008 aborde chaque année un thème sectoriel choisi lors de chaque interpack, sera présentée pour la deuxième fois.

Hygiène n’est pas tout, mais sans hygiène, rien n’est

Surtout dans l’emballage alimentaire, l’hygiène est une priorité absolue ; notamment pour les produits sensibles comme la viande et la charcuterie, où les exigences en matière d’hygiène sont très strictes. Des lignes de production complètes, comprenant hachoir à viande, portionneuses et machines de scellage de barquettes, ne se concentrent pas seulement sur la performance, la flexibilité et la qualité du produit, mais surtout sur les interfaces. Car elles ont une influence majeure sur la productivité.

La responsabilité de la sécurité alimentaire incombe à l’entreprise elle-même. Des contrôles d’hygiène internes sont nécessaires, mais il est encore plus important d’éliminer dès le départ les pièges hygiéniques potentiels. Depuis la conception hygiénique de base, en passant par des composants faciles à nettoyer, jusqu’à la stérilisation de l’air ambiant par rayonnement UV à courte longueur d’onde, des installations de haute technologie garantissent des normes d’hygiène maximales.

Surtout dans le secteur du libre-service, l’emballage Skin, un emballage en deux composants avec une coque en PP ou CPET et une feuille de skin scellée, a gagné en importance ces dernières années. « La durée de conservation des produits peut être considérablement prolongée grâce aux emballages sous vide à skin », explique Stefan Dangel, responsable des ventes et du marketing chez Sealpac.

L’emballage intelligent

La capacité d’innovation de l’industrie de l’emballage est énorme. Ceux qui s’intéressent aux technologies d’emballage les plus modernes ne peuvent pas éviter la nanotechnologie, l’électronique imprimée ou organique. Des emballages intelligents et connectés, capables de détecter et d’influencer précisément le degré de fraîcheur des aliments, sont désormais bien plus qu’une utopie.

Les emballages actifs régulent le taux d’humidité, empêchent la formation de micro-organismes ou les tuent même intentionnellement – par exemple à l’aide d’absorbeurs. Le fer permet de prolonger la fraîcheur des boissons sensibles à l’oxygène comme la bière ou les jus. Le sel dans l’emballage inhibe la formation de condensation et permet, par exemple, aux champignons, qui changent généralement de couleur rapidement, de rester plus longtemps attrayants. « L’idée était de développer un emballage capable d’absorber et de réguler l’humidité », explique Mme le Dr Cornelia Stramm de l’Institut Fraunhofer pour la technologie des procédés et l’emballage IVV à Freising.

Visiblement frais

La fraîcheur des aliments peut être rendue visible grâce à des capteurs spéciaux intégrés dans les emballages modernes. Ceux-ci réagissent à la libération de certains gaz ou substances et indiquent leur état par un changement de couleur ou de fluorescence. Ainsi, il est possible de voir d’un seul coup d’œil dans quel état se trouvent les aliments. L’une des principales causes de détérioration des aliments est la rupture de la chaîne du froid. Grâce à des indicateurs de temps et de température intelligents, il est possible de suivre cette chaîne, souvent par un simple changement de couleur.

Durabilité comme discipline fondamentale

Les attentes des consommateurs concernant les emballages alimentaires sont élevées. Non seulement la sécurité et l’hygiène, mais aussi la durabilité font partie des exigences du secteur de l’emballage. Pour les consommateurs, la durabilité est principalement associée au recyclage et à l’élimination. Le développement de systèmes de consigne et de recyclage, ainsi que des directives claires, ont conduit à une forte augmentation de la réutilisation des emballages ces dernières années. En Europe, le recyclage est en plein essor ; d’ici 2020, tous les États membres de l’UE devront recycler la moitié de leurs déchets.

De plus, dans l’évaluation de la durabilité des emballages, le matériau utilisé, sa quantité et la taille de l’emballage par rapport au contenu jouent également un rôle essentiel. La tendance claire dans le secteur est l’utilisation de matières premières renouvelables. Celles-ci sont employées dans le but d’améliorer l’empreinte carbone, en remplacement des matériaux conventionnels, et sont souvent présentées comme particulièrement durables. Cependant, des études montrent que même ces matériaux conventionnels, comme les plastiques traditionnels, peuvent offrir des avantages environnementaux lorsqu’on considère le cycle de vie complet d’un produit – par exemple grâce à des systèmes de recyclage efficaces. En fin de compte, l’évaluation de la solution la plus durable nécessite une approche globale de chaque cas d’utilisation, en tenant compte des différents facteurs à chaque étape de la chaîne de valeur.

Emballage 4.0

Outre les attentes des consommateurs, l’industrie de l’emballage doit également répondre à des exigences accrues de ses clients. En réponse à la demande accrue de flexibilité et d’efficacité, le secteur mise notamment sur une usine intelligente et connectée, où la mécanique classique est associée de manière efficace à des capteurs, logiciels et services.

L’industrie 4.0 est devenue la norme dans l’industrie alimentaire et est étroitement liée à l’industrie des composants, considérée comme un moteur du progrès technologique. Lors de la exposition spéciale « composants – foire commerciale spéciale par interpack », seront présentés, aux côtés de technologies d’entraînement, de contrôle et de capteurs de pointe, des produits pour la vision industrielle, la manipulation, les logiciels industriels et la communication, ainsi que des systèmes d’automatisation complets pour machines d’emballage.

Les installations modernes sont capables non seulement de fournir de manière autonome des informations sur l’état des processus et des systèmes, mais aussi de communiquer entre elles et de corriger automatiquement les processus lorsque cela est nécessaire. « Des produits intelligents contrôlent alors individuellement leur propre processus de production. Et plus encore : grâce à la communication tout au long de la chaîne de valeur, le cycle de vie d’un produit devient parfaitement traçable. Des modèles commerciaux entièrement nouveaux deviennent possibles », explique Hartmut Rauen, directeur général adjoint de VDMA.

Un pionnier dans l’utilisation de telles technologies avancées est Bosch Packaging Technology, qui prévoit, dès la foire interpack de mai 2017, d’équiper toutes ses nouvelles machines de processus et d’emballage avec l’interface homme-machine de nouvelle génération – HMI 4.0. Parmi les nouveautés, on trouve notamment une utilisation intuitive guidée via une technologie multi-touch – similaire à celle des smartphones ou tablettes. Le système signale immédiatement toute défaillance et fournit des informations supplémentaires sur la cause possible et des conseils pour la résolution. « C’est une innovation révolutionnaire », déclare Stefan König, membre du conseil d’administration de Bosch Packaging Technology.

Les emballages sont indispensables pour les sociétés modernes. Cela est particulièrement vrai pour les aliments, notamment dans les pays en développement. Souvent, les aliments se gâtent notamment à cause d’un emballage inadéquat ou manquant pour le transport et le stockage, avant même d’atteindre le consommateur. Dans les pays industrialisés, en revanche, un emballage doit non seulement protéger efficacement, mais aussi être attrayant. Et il doit s’imposer dans les rayons bondés des supermarchés, car la majorité des clients ne décident qu’au moment de l’achat quel produit finira dans le panier.