20829235 securite alimentaire les emballages intelligents a la rescousse
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Sécurité alimentaire: Les emballages intelligents à la rescousse?
Islem A. YezzaChargé de projets emballages intelligents et écologiques
Rappels massifs et crise de la listériose (2008)
Rappel de produits Maple Leaf en raison de la présence de L. monocytogenes
300 fromagers visés
38 Québécois victimes de la listériose
5 morts: 2 adultes et 3 bébés
Le plus gros rappel de l’histoire: 220 produits
Crise sanitaire: 13 morts
Pertes: $20 millions
Rappel de certains fromages en raison de la présence de L. monocytogenes
Les rappels de produits sont de plus en plus récurrents
La complexité des réseaux modernes de distribution alimentaire peut en être une cause
La multiplication du nombre d’inspections semble difficilement à même de résoudre le problème
Emballages intelligents à la rescousse ?
Les nouveaux emballages dits intelligents pourraient-ils être une solution ?
Plan de la présentation
1. Introduction
2. Emballages intelligents: concept et marché
3. Exemples d’applications
4. Conclusions
Emballage et sécurité alimentaire
Joue un rôle majeur dans la protection et la conservation des aliments en garantissant la sécurité alimentaire
Température des denrées = paramètre clé pour la sécurité alimentaire des produits périssables
Les intoxications alimentaires sont souvent liées aux ruptures dans la chaîne du froid d’un produit
4 défis majeurs
Le temps où les emballages ne jouaient qu'un rôle de barrière inerte et imperméable est révolu
1. Préservation de la salubrité et des qualités organoleptiques et nutritionnelles des aliments
2. Prolongation de la durée de vie des aliments
3. Protection de l’environnement
4. Interaction avec le consommateur via de nouvelles fonctionnalités
« Emballer, c’est Penser …Penser au-delà de la boîte»
L'emballage devient intelligent
L’emballage devient intelligent grâce aux nouveaux systèmes d'étiquetage
Étiquettes proposant une information claire et objective sur l’état de conservation d’un produit:
1. Surveiller les produits emballés
2. Détecter toute détérioration du contenu
3. Communiquer des informations complémentaires sur la qualité du contenu
Marché
La demande pour les nouveaux emballages émergents devrait augmenter de 8,33 % /an pour atteindre 1,9 milliard USD en 2013
Au Japon, en Australie, en Europe et aux Etats-Unis: déjà adoptés par les consommateurs mais aussi par la législation
Aux USA : croît au rythme annuel de 30% et devrait atteindre 165 million $ en 2011
Source: Freedonia Group (Juillet 2009) et BCC Research (Janvier 2008)
Développement rapide
Les emballages intelligents devraient connaitre la croissance la plus rapide :
1. Émergence d’indicateurs temps-température (ITT) à un prix abordable ($0.02 to $0.20 par unité)
2. Une véritable prise de conscience concernant le rôle que peuvent jouer les ITT dans la sécurité alimentaire réduisant également les pertes de denrées périssables
ITT: irréversibles, constituant une méthode sûre et infalsifiable pour le contrôle et le suivi de la chaîne du froid durant le transport et le stockage des produits
Fournissent un enregistrement permanent qui confirme un respect constant de qualité et d'hygiène
Peuvent être appliqués directement sur un produit, une bouteille, un emballage, un carton, etc.
Types ITT : à base d’encres thermochromiques, de micro-organismes, enzymes, nanoparticules et d’étiquettes RFID
Les Indicateurs Temps Température (ITT)
Ils sont considérés comme des avertisseurs munis d'indicateurs de :
Emballages intelligents: avertisseurs
1. Contamination microbiologique
2. Rupture de la chaîne du froid
3. État de fraîcheur de l’aliment
4. Fuites et détériorations
5. Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6. Maturité, date expiration et température
1.Contamination microbiologique
2. Rupture de la chaîne du froid
3. État de fraîcheur de l’aliment
4. Fuites et détériorations
5. Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6. Maturité, date expiration et température
Exemples d’applications
The Food Sentinel System™
Indicateur de contamination microbienne
Détection rapide de pathogènes
Anticorp spécifique placé au niveau du code-barres
La présence de bactéries va rendre le code-barres illisible
CheckPoint® labels
Basé sur une réaction enzymatique colorimétrique dépendant de la variation de pH du produit dans son emballage
Informe sur l’éventuel développement microbien
L’hydrolyse du substrat entraîne une chute du pH et donc un changement de couleur
SensorQ™
Détecte le niveau de contamination
Particulièrement bien adaptés aux produits carnés frais
Coût: moins de 1% de la valeur total d’un emballage moyen de viande ou de poulet
1. Contamination microbiologique
2.Rupture de la chaîne du froid
3. État de fraîcheur de l’aliment
4. Fuites et détériorations
5. Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6. Maturité, date expiration et température
Exemples d’applications
À l’intérieur de l’anneau, une encre thermochromique invisible: un point rouge apparaît au bout de l’étiquette lors des dépassements
Irréversibles avec une précision de ±1°C
Puces auto-adhésives
Le respect de la chaîne du froid, sa sécurisation et sa traçabilité sont des enjeux d'actualité pour l’industrie agro-alimentaire
Détecter les maillons faibles de la chaîne du froid
Paksense
Petite pastille waterproof: assurer le respect de la chaîne du froid
En fonction de la température de conservation désirée pour le produit, une LED va émettre une couleur verte
Ces données enregistrées sur 6, 15, 30 ou 60 jours dans la mémoire de la pastille, sont récupérables par un lecteur spécial qui, une fois connecté à l’ordinateur, transformera ces données en graphiques
TT SensorTM TTI
Basé sur une réaction de diffusion qui induit un changement de couleur de l’indicateur du jaune vers le rose pâle
Respecte les récommandations de la FDA concernant l’emballage MAP des fruits de mer et des poissons
Traceo
Un indicateur microbiologique de rupture de la chaîne du froid Elle s’appuie sur une réaction biologique due à la présence de
flore bactérienne Une étiquette adhésive qui indique par une réaction colorée, une
accumulation critique de ruptures de la chaîne du froid Il rend alors impossible la lecture du code barres en caisse
Tempix
Si le produit a été exposé à de fortes températures, un liquide s’écoule sur le code barre, le détruisant et le rendant illisible au scanner
1. Contamination microbiologique
2. Rupture de la chaîne du froid
3.État de fraîcheur de l’aliment
4. Fuites et détériorations
5. Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6. Maturité, date expiration et température
Exemples d’applications
Fresh-Check
Indicateur intelligent de D.L.C. qui permet de contrôler visuellement la possibilité de consommer ou non un aliment, un plat
Contient un réactif qui évolue irréversiblement en noircissant le centre de l'étiquette
Fonctionne sur base d'une réaction de polymérisation d'un monomère incolore (diacéthylène) en fonction du couple temps/température
Indicateur de fraîcheur (eO)
Étiquette fraîcheur adhésive à destination des consommateurs et des industriels de l'agroalimentaire
Indique par un changement de couleur qu'un produit frais n'est plus consommable
OnVu
Une réaction chimique se produit au même rythme que se dégrade le produit et indique au consommateur l’état de fraîcheur du produit
État de fraîcheur du poisson
Un capteur qui vire du jaune au rouge en présence des composants volatiles émis par la chair des poissons ou des fruits de mer en décomposition (triméthyl amine), responsable de l'odeur caractéristique du ''poisson pourri''
Le changement de couleur correspond à celui d'un colorant sensible au pH
Les composés volatils présents lors de la détérioration de poitrines de poulet au réfrigérateur: le sulfure d'hydrogène (H2S)
État de fraîcheur de la volaille
(Smolander et al. 2003; UPM Raflatac)
Indicateur H2S imprimé
Des nano-couches d’argent réagissent avec le H2S
La couleur de l’étiquette vire du marron au blanc
1. Contamination microbiologique
2. Rupture de la chaîne du froid
3. État de fraîcheur de l’aliment
4.Fuites et détériorations
5. Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6. Maturité, date expiration et température
Exemples d’applications
Indicateurs de fuites pour MAP
De nombreux produits sont emballés ou scellés sous atmosphère modifié (MAP)
Ces indicateurs sensibles à l’O2 peuvent détecter si un emballage a été endommagé ou ouvert
Basé sur une réaction chimique ou enzymatique résultant d’une variation de la concentration en O2
Généralement : changement de couleur dû à l’oxydation du réactif (bleu de méthylène)
Indicateur d’O2 imprimé en jet d’encre
Encre intelligente à base de nano-particules photosensibles à base de dioxyde de titane (TiO2)
La couleur de l'indicateur passe du blanc au bleu si de l'oxygène pénètre dans l'emballage
Source: VTT 2008; Mills and Hazafy, 2008
Ageless Eye: Indicateur d’O2
Capteur indiquant l’âge du produit en suivant la concentration d’O2 dans l’emballage
Un capteur d’O2 qui varie du rose (inférieur à 1%) au bleu (5-8%) selon la composition de l’atmosphère dans l’emballage
1. Contamination microbiologique
2. Rupture de la chaîne du froid
3. État de fraîcheur de l’aliment
4. Fuites et détériorations
5.Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6. Maturité, date expiration et température
Exemples d’applications
L’emballage: support privilégié de la traçabilité
Les enjeux de la traçabilité:
1. Compétitivité: Productivité, Qualité, Efficacité
2. Sécurité: Prévention des risques, Lutte contre la contrefaçon, Pérennité
3. Innovation: Création de valeur, Nouveaux services
Permet de mieux déterminer les responsabilités des intervenants
Indicateurs de traçabilité
Les étiquettes RFID
La RFID (pour Radio Frequency Identification): technologie qui permet d’établir un dialogue entre deux éléments électroniques sans nécessiter de contact physique ou visuel
Protection, information, identification, contrôle et traçabilité
RFID: peuvent être imprimés directement sur les produits et devraient remplacer à terme les codes barres
RFID: Marché
Taux de croissance pharaoniques pour la RFID
2009 : RFID devrait peser $5,6 milliards
Le marché des radio-étiquettes se développe sous l’impulsion de plusieurs tendances (IDTechEx, 2009):
• La distribution, l’étiquetage des palettes et des caisses: 225 millions de tags
• Les titres de transport: 350 millions de radio-étiquettes• L’étiquetage animalier: 105 millions de tags
RFID: authenticité et tracabilité des viandes
Retrace l’itinéraire du produit depuis l’abattoir jusqu’à sa mise en rayon
Vérifie l’authenticité du Prosciutto
Pertes sur les produits alimentaires dans la supply chain peut monter jusqu'à 50 %
Fournir des détails sur les conditions de température durant le transport et in fine sur la qualité des fraises de chaque palette
Réduction des pertes et amélioration des profits tant pour le producteur que pour le distributeur et le détaillant
RFID et agro-alimentaire transfrontalier
1. Contamination microbiologique
2. Rupture de la chaîne du froid
3. État de fraîcheur de l’aliment
4. Fuites et détériorations
5. Traçabilité, authenticité et lutte contre la contrefaçon
6.Maturité, date expiration et température
Exemples d’applications
Une étiquette indique la date d'expiration
Un liquide coloré qui bouge de quelques millimètres chaque jour dans le mince tube capillaire
Réduire les pertes des produits périssables
Une étiquette pour deviner la maturité
Deviner la saveur d’un fruit
Repose sur la réaction naturelle de l’étiquette aux arômes dégagés par le fruit
Change de couleur au fur et à mesure que le fruit mûrit
Indicateur de Température
Penser au-delà de la boîte (1)
1. Auparavant passif, l’emballage devient plus intelligent: Surveiller, détecter et communiquer
2. En proposant des dispositifs d’information qui «parlent» directement au consommateur, les emballages intelligents devraient permettre de garantir la traçabilité, la qualité et la sécurité des produits jusqu’au consommateur
3. Les ITT apportent une valeur ajoutée aux produits et garantissent un lien de confiance entre le consommateur et le produit, voire la marque
Penser au-delà de la boîte (2)
4. La traçabilité est une préoccupation grandissante en raison de l’évolution de la réglementation et des attentes du public
5. L’introduction de nouveaux types d’ITT intégrés à la technologie RFID constitue également une voie très prometteuse
6. Le développement des procédés d’impression combinés à de nouveaux détecteurs/senseurs laisse présager un avenir très prometteur en termes d’applications et de possibilités pour l’imprimerie
1. Rentabilité, fiabilité et efficacité
2. Compatibilité avec le cadre réglementaire en vigueur
3. Acceptation par tous les acteurs de la chaîne alimentaire (consommateur, distributeur, producteur
Barrières à l'acceptation/l'adoption
Pour le développement de ces nouvelles étiquettes au Canada, certains facteurs doivent être pris en considération:
1. Sauver des vies
2. Prémunir les industriels de l’agro-alimentaire des pertes considérables
3. Éviter l’impact négatif à leur image de marque
Mettez de l’intelligence dans votre étiquette !
Un investissement certes couteux, mais rentable
L’ICGQ…votre partenaire
Fort d’une expertise et d’un savoir faire dans les technologies d’impression, les encres et les matériaux et plus récemment dans les nanotechnologies, l’ICGQ, est votre partenaire pour le développement et la mise en place d’étiquettes intelligentes dans le secteur de l’emballage
Islem A. YezzaChargé de projets emballages intelligents et écologiquesemail: [email protected] ; Tel: 514-389-5061 # 224