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LES FILMS ALIMENTAIRES DANS LES MATERIAUX MULTICOUCHES
La consommation des produits alimentaires permet de répondre à un besoin spécifique (apports nutritionnels ou plaisirs gustatifs ponctuels) et dépend de nombreux paramètres (bon goût, visuel attractif, …).
Un des principaux challenge aujourd’hui est de conserver ces propriétés pendant le stockage du produit jusqu’à sa consommation. Un produit est considéré comme détérioré dès lors que certaines de ses propriétés sensorielles clés sont perdues. Cette détérioration tire principalement son origine des transferts et échanges entre le produit et son environnement ou entre les différents composants du produit lui-même.
Différents mécanismes de transport d’humidité ont lieu à l’échelle de la microstructure d’un produit : circulation de liquides par action capillaire, diffusion de liquide résultant de gradients de concentration, diffusion de liquides en surface des pores etc. La force motrice gouvernant ces transferts d’eau n’est pas la différence de teneur en eau mais le gradient de concentration dû à la différence d’activité de l’eau (Aw) entre les deux phases.
Plus cet écart est faible, plus le phénomène sera lent. Le contrôle des transferts d’humidité au sein de produits alimentaires composés peut se faire de deux façons.
- En équilibrant autant que possible l’activité de l’eau des différentes phases d’un produit alimentaire complexe (utilisation des dépresseurs d’activité de l’eau tels que des sels minéraux ou des polyols comme le glycérol par exemple)
- En séparant ces derniers au moyen de films fins (50 à 250 µm d’épaisseur), préparés à base de matériaux comestibles, qui agiraient comme des barrières à ces transferts. Ces revêtements font partie intégrante des aliments qu’ils protègent et sont consommés avec eux. Ils sont donc qualifiés de films comestibles.
LES MATÉRIAUX
Les matériaux pouvant être utilisés pour former des films sont le plus souvent à base de bio-polymères naturels. Ils peuvent être classés en 3 groupes principaux : lipides (cires, résines, laques, acides gras et dérivés acétylés, matières grasses concrètes ou liquides), polysaccharides (dérivés de la cellulose) et protéines (dérivés de collagène par exemple). Leur présence ainsi que la quantité utilisée déterminent les propriétés barrières du matériau concernant la vapeur d’eau, l’oxygène, le dioxyde de carbone et les transferts de lipides.
Il existe aussi les films composites qui sont constitués de plusieurs couches superposées. Ils tirent parti des caractéristiques propres à chaque classe de matériau filmogène qui les compose, afin d’améliorer leurs propriétés fonctionnelles (adhérence au substrat, résistance à l’humidité) et mécaniques (flexibilité, résistance à des contraintes externes).
Ils peuvent être obtenus par le biais de différentes méthodes : par dépôt d’une couche de lipides sur un film préformé d’hydrocolloïdes (technique bicouche, figure à gauche), par incorporation de lipides dans une solution filmogène d’hydrocolloïdes (technique d’émulsion, figure au milieu), par dispersion de composés non-lipidiques solides (fibres, protéines, …) dans des lipides fondus (technique de dispersion, figure à droite).
Ainsi, suivant la nature du film comestible et le mode d’application choisi, il est possible d’aboutir à une multitude de films barrières avec de nombreuses propriétés. Chaque film aura donc sa propre application finale mais le jeu peut vite en valoir la chandelle !
Mathieu DELAMPLE, responsable Unité Recherche
