Lucas BIANT

Lucas BIANT

Soutiendra publiquement ses travaux intitulés : « Etude des transferts de masse de contaminants organiques dans les papiers et cartons pour le contact alimentaire »

Composition du jury :

• Mme Tatiana Budtova, Rapporteur
• M. Mohamed Naceur Belgacem, Rapporteur
• Mme Marie-Christine Chagnon, Examinatrice
• Mme Manon Le Gars, Examinatrice
• M. Benjamin Teneul, Examinateur
• M. Nicolas PONT, invité

Mot clés :

Analyse microscopique, analyse chromatographique, cellulose, contamination, emballages alimentaires, recyclage

Résumé :

Les papiers et cartons (P&C) sont perçus comme une alternative souhaitable aux plastiques pour le contact alimentaire, car ils sont biosourcés, recyclables et recyclés. Cependant, la contamination, apportée par l’impression et le couchage des matériaux d’emballage, combinée à une efficacité de décontamination de la matière recyclée mal évaluée, a entrainé plusieurs alertes sanitaires. L’objectif de la thèse est d’analyser l’origine de l’hétérogénéité de la contamination et les mécanismes de transfert afin de proposer une solution qui limite ces transferts vers les aliments. Pour cela, des méthodes de micro-spectroscopie ont été développées pour observer la distribution de molécules modèles à l’échelle des fibres dans des matériaux de référence. Ces méthodes, en complément des techniques chromatographiques classiques, ont permis de caractériser différents niveaux de variabilité de la contamination dans des emballages commerciaux en fibres vierges et recyclées. Les travaux démontrent que la migration des contaminants est essentiellement due à la diffusion en phase gazeuse à travers les pores du matériau. Près de la surface, la faible résistance externe implique un transfert rapide, tandis qu’il est plus lent pour les molécules présentes sur les fibres internes et à l’intérieur des fibres de cellulose. Ces observations ont été quantifiées par une expérience de transfert par contact direct dans un empilement de ce papier de référence, permettant de calculer des coefficients de diffusion apparents qui pourront servir à prédire la migration de substances préoccupantes vers des aliments. Puisque la diffusion des contaminants a lieu principalement dans la phase gazeuse, la porosité du matériau et la taille des pores jouent un rôle primordial dans le transfert. C’est pourquoi un film de microfibrilles de cellulose (MFC), matériau cellulosique très dense et peu poreux, a été proposé comme barrière au transfert. Les films de MFC se sont révélés efficaces pour retarder la migration des substances évaluées au-delà de 21 jours de contact avec un aliment sec. Ces résultats complètent les connaissances actuelles pour mieux comprendre et gérer les risques de contamination liés aux emballages en P&C.