Prévoir les performances de l'emballage

Résumé du webinaire et points clés

L'emballage est l'un des maillons les plus faibles de la durée de conservation d'un produit. Un emballage efficace peut maintenir l'activité de l'eau d'un produit quelle que soit l'humidité de stockage. Et il peut le faire sans être trop coûteux, à condition de savoir ce qu'il faut rechercher. Dans ce webinaire, le Dr Brady Carter, directeur de la science alimentaire chez METER Group, explique comment utiliser un modèle informatique simple avec des données critiques sur l'activité de l'eau et la perméabilité de l'emballage pour choisir le bon emballage.

Utilisation de l'activité critique de l'eau et de la perméabilité de l'emballage alimentaire pour prédire la durée de conservation

Ce webinaire explore l'activité de l'eau et la façon dont elle peut avoir un impact sur l'emballage et la durée de conservation d'un produit. L'orateur part du principe que les participants ont déjà une connaissance pratique de l'activité de l'eau et fournit des ressources pour en apprendre davantage sur les principes fondamentaux de l'activité de l'eau. Le concept d'activité critique de l'eau est introduit, ou l'idée qu'une certaine valeur de l'activité de l'eau pourrait conduire à une croissance microbienne ou à d'autres réactions chimiques, ce qui aurait un impact sur la durée de conservation d'un produit. Le contenu du webinaire explorera l'emballage des produits en tant que moyen de transfert ou de barrière contre l'humidité et comprendra des démonstrations.

Fonctions et perméabilité des emballages alimentaires 

Le webinaire suppose une connaissance des principes fondamentaux de l'emballage et examinera la perméabilité des emballages alimentaires. L'emballage a quatre fonctions essentielles : le confinement, la commodité, la communication et la protection. Le confinement couvre le transport et le stockage d'un produit sans dommage. La protection comprend la prévention du transfert de gaz, du transfert d'humidité, de l'activité microbienne, des effets de l'humidité et de la contamination par les UV. L'emballage implique non seulement de maintenir l'activité de l'eau, mais aussi de contrôler la vitesse de déplacement de l'eau à travers l'emballage afin de prolonger la durée de conservation.

Pour comprendre la perméabilité et l'évaporation des emballages alimentaires, il faut connaître les caractéristiques du produit et du matériau d'emballage. La perméabilité des emballages alimentaires est la différence entre l'activité de l'eau à l'intérieur de l'emballage (c'est-à-dire le produit) et l'activité de l'eau (ou l'humidité relative) à l'extérieur de l'emballage. L'objectif est de contrôler la quantité d'eau qui peut entrer ou sortir de l'emballage.

Taux de transmission de la vapeur d'eau

Le taux de transmission de l'humidité (MTR) est également connu sous le nom de taux de transmission de la vapeur d'eau (VTR). Il s'agit d'une valeur clé pour déterminer la perméabilité des différents matériaux d'emballage. Le taux de transmission de la vapeur d'eau a un impact direct sur le niveau de coût du produit. Un VTR élevé signifie qu'un produit aura besoin d'un emballage plus perméable, tandis qu'un VTR faible nécessitera un emballage moins perméable. La valeur idéale du VTR est également influencée par le budget que le fabricant souhaite allouer au produit.

Lors de la prise de décision concernant la perméabilité des emballages alimentaires, nous devons convertir la valeur VTR en perms, une unité plus adaptée aux valeurs de modélisation. Le verre est une option d'emballage qui offre une protection complète, mais il est également très coûteux. Pour utiliser un emballage en verre, la valeur et le coût des produits doivent justifier un matériau d'emballage plus onéreux. Le papier d'aluminium a également un VTR très faible et est beaucoup moins coûteux que le verre. Lorsqu'ils communiquent avec leurs fournisseurs, les fabricants doivent tenir compte des unités utilisées afin de recevoir les matériaux d'emballage appropriés. Le webinaire comprend un modèle d'utilisation de ces valeurs par un fabricant.

Le rôle des équations

En recueillant un ensemble d'informations de base, nous pouvons prédire un certain nombre de résultats en matière de perméabilité des emballages alimentaires : l'activité de l'eau dans un sac stocké dans une variété de conditions de stockage, les taux de transmission de la vapeur d'eau et la durée de conservation pour une activité critique de l'eau donnée. Les valeurs à prendre en compte lors de la collecte des données sont la pression de l'eau saturée, la surface, la masse de l'échantillon et les variations de l'activité de l'eau. Toutes ces valeurs peuvent être combinées en une équation qui se résume à la variation de l'humidité / variation du temps. 

Pour effectuer ces calculs, nous devons connaître la pente de l'isotherme, qui traduit l'activité de l'eau en valeurs de masse. Une fois que vous avez ces valeurs, vous pouvez résoudre un certain nombre de facteurs : l'humidité, l'activité de l'eau et le VTR, pour n'en citer que quelques-uns. Le webinaire présente un exemple d'utilisation et d'application de ces équations et calculs.

Pourquoi l'activité de l'eau ?

De toutes les valeurs à prendre en compte, l'activité de l'eau est la plus polyvalente, car elle nous permet de modéliser différents résultats. L'activité de l'eau peut aider à déterminer et à comprendre la durée de conservation. L'activité de l'eau peut contribuer à la fin de la durée de conservation en augmentant la vitesse des réactions, en agissant comme un plastifiant et en favorisant la croissance microbienne, et l'activité de l'eau est également influencée par la mobilité du produit. 

L'activité de l'eau nous permet de contrôler l'humidité d'un produit d'une manière plus significative que la simple vérification de la teneur en eau. L'identification des valeurs d'activité de l'eau nous permet également de définir d'autres spécifications dans la modélisation. (Un exemple est donné dans le webinaire).

Le webinaire présente un autre exemple approfondi utilisant du lait en poudre séché par atomisation et les exigences potentielles de l'emballage. Le travail de modélisation peut être effectué une fois que nous disposons de l'activité initiale de l'eau du produit dans l'emballage, de l'activité critique de l'eau, de la quantité d'échantillon présente, de la température de stockage, de la pression atmosphérique et de la pente. Toutes ces valeurs peuvent être manipulées pour prédire la durée de conservation et d'autres caractéristiques des matériaux d'emballage. Le webinaire donne de nombreux exemples d'utilisation de ces valeurs pour comprendre comment choisir l'emballage approprié pour un produit.