Caractérisation de matériaux d'emballage bioactifs obtenus par electrospinning (électrofilage) sur films support biodégradables

Understanding the behaviour of bioactive food packaging based on biosourced electrospun nanofibers coatings

• Auteur / Autrice : Maxime Bôle
• Direction : Frédéric Debeaufort, Stephanie Degoutin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l'aliment, bromatologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Dijon, Université Bourgogne Europe
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM) (Dijon)

Mots clés

Mots clés libres

Emballage

Bioactif

Biopolymère

Electrospinning

Packaging

Bioactive

Biopolymer

Electrospinning

Résumé

La thèse fait partie du projet NanoBAP et fournira une étude complète de l'élaboration d'un film d'emballage durable basé sur des composés naturels, ainsi que de ses propriétés physico-chimiques, mécaniques, de libération, antioxydantes et antimicrobiennes en contact avec des aliments de référence. Ces propriétés seront améliorées grâce à la nanostructuration de la couche électrofilée combinée aux propriétés d'inclusion du β-CD. Cela mènera au développement à l'échelle semi-pilote d'un dispositif innovant multifonctionnel respectueux de l'environnement (emballage alimentaire bioactif) pour des aliments frais tranchés ou texturés (fromage, viande, charcuterie, restauration, etc.). Dans le projet NanoBAP, nous proposons un processus respectueux de l'environnement pour développer de nouveaux emballages alimentaires actifs (AP) permettant la libération combinée de plusieurs composés naturels antimicrobiens. Plus précisément, des revêtements antimicrobiens actifs basés sur des matériaux biosourcés (alginate de sodium (SA) et β-cyclodextrine (β-CD)) seront conçus par électrofilage appliqué directement sur un film de polylactide (PLA) étiré biaxialement. Ces revêtements nanofibreux seront chargés en substances antimicrobiennes naturelles telles que des extraits d'huiles essentielles (EO), des peptides antimicrobiens (AMP) et des composés phénoliques. Ce nouveau type d'AP présentera des propriétés de libération améliorées, une efficacité antimicrobienne contre un large éventail de micro-organismes et des activités antioxydantes tout en maintenant d'excellentes propriétés mécaniques, barrières et de biodégradabilité. Tous les composants utilisés pour l'élaboration de cet emballage actif multifonctionnel sont biodégradables, sûrs et de qualité alimentaire.

The thesis is part of the NanoBAP project and will provide a complete study of the elaboration of a sustainable packaging film based on natural compounds and of its physico-chemical, mechanical, release, antioxidant and antimicrobial properties in contact with model foods. These properties would be improved thanks to the nanostructuration of the electrospun layer combined with β-CD inclusion properties. It will lead to the development at semi-pilot scale of an environmentally friendly innovative multifunctional device (bioactive food packaging) for sliced or textured fresh foods (cheese, meat, deli, catering, etc..). In NanoBAP project, we propose an environmentally friendly process to develop new active food packagings (AP) for the combined release of multiple antimicrobial natural compounds. More precisely, active antimicrobial coatings based on biosourced materials (sodium alginate (SA) and β-cyclodextrin (β-CD)) will be designed by electrospinning applied directly onto a biaxially stretched polylactide (PLA) film. These nanofibrous coatings will be loaded with antimicrobial natural substances such as essential oil (EO) extracts, antimicrobial peptides (AMPs) and phenolic compounds. This new type of AP will exhibit enhanced release properties, antimicrobial efficacy against a wide range of microorganisms and antioxidant activities while maintaining excellent mechanical, barrier and biodegradability properties. All components used for the elaboration of this multifunctional active packaging are biodegradable, safe and food grade.