Daliéna LUDOSKY EMBALLAGE LEGER EN BOIS : JOURNEE « THESE DES BOIS » 2 Juillet 2014 EMBALLAGE LEGER EN BOIS : MIGRATION CHIMIQUE ENTRE LE MATERIAU ET L’ALIMENT Daliéna LUDOSKY Encadrants: Alain COPINET- Mark IRLE- Florence FRICOTEAUX

GRESPI GROUPE de RECHERCHE en SCIENCES POUR L’INGENIEUR ( EA 4694 ) U.F.R. Sciences Exactes et Naturelles, REIMS Effectifs: - 58 Professeurs et Maîtres de Conférences, - 9 Ingénieurs, techniciens et personnels administratifs, en moyenne, 30 doctorants, - une trentaine de stagiaires de master Thématiques de recherche: - Thermomécanique - Caractérisation thermophysique multiéchelle (CATHERM) - Matériaux, Procédés et Système D’emballage (MPSE) - Mécanique Appliquée et Numérique (MAN) - Biomécanique http://www.grespi.fr

Contexte Emballage= Protection, transport, stockage, présentation à la vente SOURCE: Sesi: enquête annuelle d’entreprise 2006

Contexte

Contexte Règlementation Européenne 1935/2004 Article 3: Les matériaux et objets destinés à entrer en contact avec les denrées, produits et boissons pour l’alimentation de l’homme ne doivent pas dans les conditions normales ou prévisible d’emploi , céder à des denrées alimentaires des constituants dans une quantité susceptible : De présenter un danger pour la santé humaine ou d’entrainer une modification inacceptable de la composition des denrées - d’entrainer une altération des caractères organoleptiques de ces celles-ci

Contexte Réglementation spécifique « bois » appliquée en France date du 15 Novembre 1945 Note d’information de la DGCCRF n° 2012-093 Consortium EMABOIS

Objectifs de la thèse Pin Maritime Peuplier Identifier les composés du bois susceptibles de poser problème lors d’un contact avec un aliment. Comprendre les phénomènes de migration de composés organiques entre le bois et un aliment. Validation de la méthode d’analyse.

Etudes Antérieures Mousavi et ses collaborateurs Mousavi S.M. and al : Journal of Food Engineering, 36, 453-472, 1998 Mousavi S.M. and al : Journal of Food Engineering, 36, 473-484, 1998

Evaluation de l’aptitude au contact alimentaire du bois Les Interactions possibles entre l’aliment, l’emballage, l’environnement Sadaka and al : Innovative Food Science and Emerging Technologies, In press, 2014

Evaluation de l’aptitude au contact alimentaire du bois Vérifier la conformité d’un matériau d’emballage au contact d’ un aliment. Limite de migration globale :LMG 10 mg/dm2 ou de 60 mg/kg d’ aliment pour les plastiques (UE 10/2011). Test de migration globale Vérifier que les substances chimiques présentes dans le matériau sont autorisés. Vérifier les limites de migration spécifique: LMS Test de migration spécifique

Tests de migration en conditions simulées Les facteurs étudiés Essence du bois Zone de prélèvement du bois Température de contact ( 4°C, 23°C, 40°C, 50°C, 60°C) Temps de contact (1h, 2h, 6h,12h, 24h, 3J, 7J, 10J) Nature de l’aliment

Influence de la température et du temps de contact Principaux résultats Migration globale: 95% Ethanol (4 réplicas) Influence de la température et du temps de contact Cinétique de migration dans un simulant gras Contini C,J. Agric. Food Chem, 61, 12155−12163, 2013

Influence du simulant alimentaire Principaux résultats Migration globale: 95% Ethanol (4 réplicas) Influence du simulant alimentaire Effet de la nature simulant alimentaire « gras » sur la migration de molécules dans le cas du papier (°C) Huang X-L. and al : Packaging Technologie Science, 26, 23-31, 2013

Principaux résultats Migration globale: 95% Ethanol (4 réplicas) Influence de la nature de l’essence Influence de la zone de prélèvement

Principaux résultats Migration spécifique Méthodes d’extraction Simulant Sec-Solide Simulant Liquide TD-GC/MS SBSE-TD-GC/MS SPME-GC/MS Reinas.I and al :Food control ,28, 333-337, 2012 / Aguirre . J and al : Analytica Chimica Acta, 812, 74-84, 2014/ D’Agostino M.F. and al : Talanta, 125, 248-256, 2014

Principaux résultats Migration spécifique Problème de coélution + 150 Molécules Problème de coélution

Principaux résultats Migration spécifique Approche TTC L’approche dite du « seuil de préoccupation toxicologique » Evaluer qualitativement le risque présenté par des substances www.efsa.europa.eu/fr

Principaux résultats Migration spécifique Règlementation http://www.decernis.com

Influence de la température et du temps de contact Principaux résultats Migration spécifique: Tenax® (4 réplicas) Influence de la température et du temps de contact Evolution of the concentration of vanillin for wines aged in new and once used oak barrels Cerdan T.G. and al: LWT, 39, 199-205, 2006

Influence de la zone de prélèvement Principaux résultats Migration spécifique: Tenax® (4 réplicas) Influence de la zone de prélèvement

Conclusions Objectifs: Identifier les composés chimiques du bois qui migre lors d’un contact alimentaire Comprendre leur migration Validation de la méthode d’analyse Caractérisation des composés organiques volatils du bois + 150 molécules identifiés (Alcanes, Cétones, Terpènes, Acides, Alcools, Furanes…) Tests de migration Facteurs influençants la migration des composés organiques du bois vers l’aliment - Influence de la température et du temps de contact - Influence de la zone de prélèvement - Influence de la nature de l’essence

Conclusions Variabilité de la masse de migrat Hypothèses: Sorption du bois Structure du bois Interactions entre les molécules Cerdan T.G. and al: LWT, 39, 199-205, 2006 Cerdan T.G. and al: Trends in Food Science & Technology, 17, 438-447, 2006 Chassagne D. and al : Food Chemistry, 91, 39-44, 2005

Perspectives Etude avec un autre simulant alimentaire pour la migration spécifique (aqueux, gras) Choix de la méthode d’extraction (SBSE, SPME…) Etude sur un bois humide Tests de toxicologie et organoleptiques Mise à jour de la fiche matériau bois de la DGCCRF 2012-093

Merci de votre attention daliena.ludosky@univ-reims.fr