Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université d'État de l'Oregon décrit une avancée majeure dans la transformation des déchets de pommes en un matériau d'emballage respectueux de l'environnement qui pourrait servir d'alternative au plastique.
Le papier journal recyclé a toujours été le principal ingrédient des produits d'emballage en pâte moulée, qui sont devenus de plus en plus populaires parce qu'ils sont compostables. Mais l'offre de journaux recyclés est en baisse, ce qui crée un marché pour des matériaux de substitution.
Yanyun Zhao, professeur de l'État de l'Oregon qui dirige une équipe de recherche sur le conditionnement et la transformation durables des aliments, a étudié le marc de pomme et d'autres sous-produits de la transformation des jus de fruits et de légumes et de la vinification comme alternative au papier journal recyclé dans la fabrication de la pâte moulée. Elle et son équipe ont obtenu un brevet pour cette recherche.
« À l'heure actuelle, le marc de pomme est généralement simplement composté ou utilisé pour l'alimentation animale », a déclaré Mme Zhao, dont les recherches visent à réduire les pertes et les déchets alimentaires tout au long de la chaîne d'approvisionnement alimentaire. « Nous nous sommes dit pourquoi ne pas en faire un produit respectueux de l'environnement qui répond à un besoin de l'industrie. »
Mme Zhao envisage que le marc de pomme devienne le principal ingrédient des produits d'emballage en pâte moulée, tels que les récipients pour plats à emporter, les pots de fleurs, les cartons et bouteilles de boissons et les emballages à coque utilisés pour les fruits et légumes.
Elle se concentre sur le marc de pomme, en partie parce qu'il est facilement disponible dans le Nord-Ouest du Pacifique. Lorsque les pommes sont transformées en jus, environ 70 à 75 % de la pomme est transformée en jus, ce qui laisse 25 à 30 % sous forme de marc.
L'un des principaux problèmes à résoudre dans la création d'emballages à base de marc de pomme et de papier est l'amélioration de la résistance à l'eau afin qu'ils puissent résister à une forte humidité, aux aliments liquides ou non et aux produits stockés dans des conditions de forte humidité.
Dans un article qui vient d'être publié dans Food and Bioproducts Processing, l'équipe a cherché à créer des solutions écologiques, biologiques, compostables et rentables qui amélioreraient l'hydrophobie, ou la résistance à l'eau, des produits en pâte moulée à base de marc de pomme.
Ils ont utilisé deux stratégies : l'incorporation de polymères et de composés présentant des caractéristiques permettant d'améliorer la résistance à l'eau dans la formulation de la pâte et l'application de revêtements superhydrophobes sur la surface du produit. Les polymères et composés étudiés comprennent la lignine, le chitosan et le glycérol.
La lignine est un polymère qui forme des matériaux structurels clés dans les tissus de soutien de la plupart des plantes. Le marc de rhubarbe, qui est particulièrement riche en lignine, a été utilisé dans cette étude.
Le chitosan est un polymère biologique couramment utilisé dans l'industrie papetière. Une étude précédente de l'équipe de Zhao a montré que le chitosan réduisait considérablement l'absorption d'eau des films de nanofibres de cellulose (CNF) grâce à l'adsorption du chitosan sur les fibres CNF par des liaisons hydrogène.
Enfin, le glycérol est un composé organique souvent ajouté à un matériau pour le rendre plus souple et plus flexible. Des études antérieures avaient montré qu'à faible niveau, le glycérol diminuait l'absorption d'eau.
Les chercheurs ont déterminé les quantités optimales de ces polymères et composés tout en ajoutant une petite quantité de fibres de carton pour assurer la stabilité des produits d'emballage en pâte moulée.
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