Un nouveau film d'emballage alimentaire brille sous la lumière UV lorsque la viande commence à se détériorer
Les chercheurs ont fabriqué ce film à partir de protéines de lait et de pigments extraits des enveloppes des graines de soja noir.
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La détérioration des aliments entraîne des changements chimiques qui ne sont pas toujours faciles à détecter à l'œil nu. Afin de fournir une indication plus précise de la fraîcheur et de la qualité des produits, des chercheurs de l'université de Kyushu ont mis au point un film d'emballage « intelligent » qui change de couleur et brille sous la lumière ultraviolette (UV) à mesure que la viande perd de sa fraîcheur. Testé sur de la viande de mouton réfrigérée, ce film réagit aux composés libérés lors de la détérioration, offrant ainsi deux moyens de suivre l'évolution de la qualité des aliments. Ces résultats ont été publiés dans le Chemical Engineering Journal le 1er novembre 2026.
Les emballages alimentaires sont généralement conçus pour protéger les aliments de l’environnement extérieur et de la détérioration, mais ils fournissent généralement peu d’informations sur la qualité des aliments. Certains composants alimentaires peuvent servir d’indicateurs de fraîcheur et fournir des informations supplémentaires sur leur état. Les anthocyanines, par exemple, sont des pigments végétaux naturels qui changent de couleur en fonction de l’acidité, ce qui les rend utiles pour détecter les modifications chimiques associées à l’altération des aliments. Cependant, ces changements de couleur peuvent être subtils aux premiers stades et être influencés par les conditions d’éclairage.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Fumihiko Tanaka et la professeure associée Fumina Tanaka, de la Faculté d’agriculture de l’Université de Kyushu, s’est attachée à relever ce défi. En collaboration avec des chercheurs de l’université agricole de Nanjing en Chine, de l’université de Gand en Belgique et de l’université Nguyen Tat Thanh au Vietnam, ils ont cherché à mettre au point une méthode plus fiable et plus sensible pour surveiller la fraîcheur des aliments en temps réel.
« Nous voulions associer les changements de couleur à la fluorescence afin de faciliter la détection des signes de détérioration », explique Xirui Yan, chercheur JSPS à l’université de Kyushu et premier auteur de l’article. « La couleur fournit une indication visuelle simple, tandis que la fluorescence sous lumière UV offre un signal plus clair lorsque les différences de couleur sont difficiles à percevoir. »
L’équipe a utilisé la caséine, une protéine présente dans le lait, comme base du film. Pour lui permettre de réagir aux signes de détérioration, elle y a ajouté des anthocyanines extraites des téguments de graines de soja noir. Ces pigments naturels changent de couleur en fonction de l’acidité, et leur traitement à la pyridine leur a également conféré une réponse fluorescente. Les pigments modifiés ont ensuite été combinés avec le ZIF-67 (zeolitic imidazolate framework-67), un matériau poreux de type structure métallo-organique, puis incorporés dans le film de caséine.
Les chercheurs ont testé trois formulations de film contenant des quantités croissantes de ZIF-67 afin d’évaluer leur capacité à surveiller la fraîcheur et à contribuer à la conservation de la viande de mouton réfrigérée. La deuxième formulation, appelée Z2, a offert le meilleur équilibre global entre performances de détection, propriétés de conservation et utilisation des matériaux. Ces films ont également présenté une meilleure résistance à l’eau, une activité antioxydante et une activité antibactérienne accrues par rapport aux films composés uniquement de caséine.
À mesure que la détérioration progressait, la viande de mouton libérait de l’ammoniac et d’autres composés volatils qui provoquaient des changements dans le film. La formulation Z2 optimisée a présenté une réponse fluorescente nette à partir du sixième jour environ sous une lumière UV de 365 nanomètres. Sous une lumière ordinaire, les films ont également présenté des changements de couleur progressifs au cours du stockage. Ensemble, ces signaux ont fourni deux moyens de suivre l’évolution de la fraîcheur.
De plus, les films ont présenté une désintégration importante et une perte de masse dans les conditions testées d’enfouissement dans le sol et d’immersion en eau de mer, ce qui suggère un potentiel pour des emballages générant moins de déchets persistants. Toutefois, les résultats de désintégration ne permettent pas de conclure à une minéralisation complète ni à une sécurité environnementale à long terme. Des études supplémentaires seront nécessaires pour tester ces films avec d’autres aliments et dans des conditions réelles de la chaîne d’approvisionnement, ainsi que pour évaluer leur stabilité, leur sécurité, leur évolutivité et leur rentabilité.
Ces films pourraient trouver des applications dans le domaine des emballages alimentaires intelligents, en offrant aux consommateurs, aux détaillants et aux distributeurs une indication visuelle supplémentaire de la fraîcheur, en complément de l’étiquetage classique indiquant la date de péremption. En facilitant la détection des changements de qualité, les chercheurs espèrent renforcer la sécurité alimentaire, réduire le gaspillage alimentaire inutile et soutenir les technologies d’emballage alimentaire durables.
« Alors que l’emballage alimentaire évolue d’une protection passive vers une détection intelligente, notre film offre une détection intelligente qui pourrait à terme permettre un suivi de la fraîcheur à l’aide d’un smartphone et assisté par l’intelligence artificielle », conclut Fumihiko Tanaka.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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