Emballages alimentaires 3 Flashcards
Vrai ou Faux? Les nanotechnologies dans l’alimentation sont un sujet de préoccupation en matière de santé publique.
Vrai
“Selon l’Autorité européenne de la sécurité des aliments (EFSA),
la migration maximale totale des nanocomposites est de 10 mg / dm2, avec un seuil de migration fonctionnelle maximum de 0,01 mg / kg d’aliment ou de produit alimentaire et / ou avec des niveaux spécifiques de migration pour leurs constituants lorsqu’ils sont en contact avec l’aliment. (directive 2007/19 / CE qui modifie la directive 2002/72 / CE)” est un volet règlementaire selon?
a) L’Union européenne
b) La Food and Drug Administration (FDA)
a) L’Union européenne
“Les nouveaux matériaux (incluant ceux de la nanotechnologie) doivent être soumis à la batterie standard de tests de sécurité.” est un volet règlementaire selon?
a) L’Union européenne
b) La Food and Drug Administration (FDA)
b) La Food and Drug Administration (FDA)
Pourquoi doit on connaitres les effets des nanoparticules?
- risque de migration de l’emballage à l’aliment
- risque d’ingestion de ces nanoparticules.
Vrai ou Faux? L’acceptation par les consommateur des nanotechnologies
dépend de la perception et de la réaction du consommateur face à l’information sur ces types de technologie.
Vrai
“Les consommateurs sont positifs sur les possibilités de la nanotechnologie dans plusieurs applications, cependant, il y a encore un certain scepticisme quant à l’utilisation de nanoparticules dans les aliments.”
a) Dans l’Union européenne
b) Aux É-U
a) Dans l’Union européenne
” Très peu de consommateurs ont entendu parler de la nanotechnologie, néanmoins, ils s’attendent à ce que les nanotechnologies produisent des aliments plus sécuritaire”
a) Dans l’Union européenne
b) Aux É-U
b) Aux É-U
Problématique avec les emballages actuels?
- Une grande partie des produits d’emballage dérive de polymères synthétiques, à base de pétrole.
- Haute stabilité physique et chimique
- Temps de dégradation de l’ordre du 100 ans
- Produits de dégradation: possiblement nuisibles
- Exemples: les furannes, les phtalates, BPA, entre autres
- Affectent la santé humaine et l’environnement
Solution par rapport aux inconvénients des emballages actuels?
Production de polymères d’emballage provenant de sources renouvelables, se dégradant au fil du temps par des mécanismes naturels –> compostables
- Beaucoup de recherche en cours d’élaboration
Exemples de polymère de source naturelle?
- des polysaccharides: amidon, cellulose, etc.
- des protéines: protéines isolées du soja, gélatine, etc.
- des polyesters: polyhydroxyalcanoates (PHA), (produit par des bactéries)
Inconvénients des emballages fait avec des polymères de source naturelle?
- Non satisfaisant pour l’emballage (ex.: fragile, cassant, etc.)
- certains additifs :
- amélioration des propriétés mécaniques (résistance à la traction)
- absorption d’eau (solubilité, pare-vapeur, gonflement)
- morphologie (homogénéité, porosité)
- certains additifs :
- Avec d’autres agents actifs : possibilités d’ antibactériens, antiviraux, antioxydants.
Vrai ou Faux? Les bionanocomposites étudiés dans ce cours sont fait à partir de des matériaux naturels obtenues à partir de plantes, et des modifications visant à leurs applications dans les nouveaux emballages biodégradables.
Vrai
“doit être totalement dégradable par des microorganismes et/ou des enzymes provenant d’êtres vivants, et générant des composés naturels tels que le CO2, l’eau, le méthane et l’hydrogène”
Matériau biodégradable
Classes de polymères biodégradables?
a) Les polymères naturels biodégradables
b) Les polymères synthétiques biodégradables
Polymères produits par des systèmes
biologiques, par ex.: animaux, plantes, des micro-organismes?
a) Les polymères naturels biodégradables
b) Les polymères synthétiques biodégradables
a) Les polymères naturels biodégradables
Polymères dérivés de précurseurs biologiques produisant des acides aminés, des sucres et/ou des huiles naturelles?
a) Les polymères naturels biodégradables
b) Les polymères synthétiques biodégradables
b) Les polymères synthétiques biodégradables
Avantages des polymères naturels tels les protéines et les polysaccharides?
bonnes propriétés en tant que pellicule avec:
- des valeurs satisfaisantes d’effet barrière aux gaz
- un faible coût de fabrication
Inconvénients des polymères naturels tels les protéines et les polysaccharides?
Perméabilité élevée à la vapeur d’eau, à cause du caractère hydrophile du polymère
Vrai ou Faux? Il y’a des recherches intensives sur les biopolymères naturels pour améliorer la qualité de l’emballage
Vrai
Polymère d’hydrates de carbone, formé par l’union de nombreux monosaccharides avec la formule structurelle CnH2nOn tels que le glucose (C6H12O6).
Polysaccharides
Un des polysaccharides les plus abondants dans la nature?
Amidon
Exemple d’aliments avec l’amidon?
Maïs Blé Manioc Riz Igname Pomme de terre
Vrai ou Faux? En pellicule d’emballage, l’amidon a des caractéristiques uniques dues à sa composition chimique d’amylose et d’amylopectine.
Vrai
Composition de l’amidon?
Mélange d’amylose (linéaire 1000 résidus, liens α1→4) et d’amylopectine (ramifié 6000 résidus) via liens α1→6
Les propriétés des biopolymères à base d’amidon varient selon?
La source de l’ amidon utilisé car la proportion d’amylose et d’amylopectine varient en fonction de leur origine botanique.
Vrai ou Faux? Les céréales, les tubercules et les fruits ont plus d’amylose que d’amylopectine
- Faux
- Les céréales, les tubercules et les fruits ont plus d’amylopectine que d’amylose
Vrai ou Faux? Les légumineuses ont autant d’amylose que d’amylopectine
Vrai
Comment améliorer les propriétés d’emballage de l’amidon?
En remplaçant les groupes OH de l’amylose et l’amylopectine par des groupes éther ou ester produisant des amidons modifiés
Sur quoi est basée l’application de l’amidon dans la préparation de pellicules biologiques?
L’application de l’amidon dans la préparation de pellicules biologiques est basée sur les propriétés chimiques, physiques et fonctionnelles de l’amylose.
Propriétés physiques et fonctionnelles de l’amylose?
Les molécules d’amylose en solution, en raison de leur linéarité, ont tendance à être orientées parallèlement, suffisant pour qu’ils forment des liaisons hydrogène entre des polymères adjacents.
- -> faible affinité du polymère à l’eau
- -> ce qui produit des pellicules opaques et moins cassant.
Vrai ou Faux? les biopellicules à base d’amidon offrent une forte barrière à
la vapeur d’eau et aux gaz tels que CO2 et O2, en plus d’être friables
- Faux
- Les biopellicules à base d’amidon offrent une faible barrière à
la vapeur d’eau et aux gaz tels que CO2 et O2, en plus d’être friables
Vrai ou Faux? pour utiliser l’amidon, il faut ajouter des additifs, des nanocomposites, pour accroître leur propriétés
Vrai
Autres polysaccharides utilisés pour la production de pellicules d’emballage?
- Cellulose
- Chitosane (dérivé de la chitine)
- Alginate
- Pectine
- Carraghénane
Représente 50% de la biomasse?
a) Cellulose
b) Chitosane (dérivé de la chitine)
c) Alginate
d) Pectine
e) Carraghénane
a) Cellulose
Homopolysaccharide de structure? a) Cellulose b) Chitosane (dérivé de la chitine) c) Alginate d) Pectine e) Carraghénane
a) Cellulose
Glucose linéaire avec liens β(1→4)?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
a) Cellulose
Vrai ou Faux? Dans la cellulose, il y’a formation de fibres étirées et rigides à cause des ponts H entre les OH équatoriaux
Vrai
Vrai ou Faux? Dans la cellulose, il y’a formation de de faisceaux insolubles (bois, coton, cellophane, etc.) à cause des ponts H entre les OH équatoriaux
Vrai
Homopolymère linéaire de N-acétyl-glucosamine (GlcNAc) en liaisons β(1→4)?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
c) Chitine
Vrai ou Faux? Dans la chitine il y’a formation de faisceaux insolubles
Vrai
Dans la chitine, l’oxygène du NAc chargé négativement forme un?
Polyanion
Dans la chitine, quel est l’impact de la liaison de cations?
rigidité et force (carapace des homards…)
Second polymère naturel le plus abondant dans la nature?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
c) Chitine
Dans la carapace des crustacés, cuticules d’insectes, et les parois cellulaires des champignons?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
c) Chitine
possède des activités bactériostatiques et fongistatiques?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
b) Chitosane
c) Chitine
Est insoluble dans l’eau et dans les solvants organiques les plus courants ce qui limite son utilisation.
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
c) Chitine
Polysaccharide obtenu par désacétylation de la chitine?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
b) Chitosane
Vrai ou Faux? Le chitosane est biodégradable et bioadhésif
Vrai
permet l’introduction de propriétés souhaitées par sa modification chimique ou sa conjugaison avec d’autres polymères?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
b) Chitosane
Hétéropolymère linéaire de mannuronate et de guluronate en liaisons β(1→4)?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
d) Alginate
En provenance de certaines algues brunes?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
d) Alginate
Polymère linéaire d’acide galacturonique en liaisons α(1→4)?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
e) Pectine
Polymère faiblement ramifié et contenant du α-L-rhamnose?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
e) Pectine
Possibilité de ponts calciques (avec les carboxylate) dans?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
e) Pectine
Polymère de carabiose en liaisons α(1→3)?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
f) Carraghénane
Composition de la carabiose?
2 galactoses en liaisons β(1→4)
Dans les carraghénanes, les galactoses sont souvent estérifiés avec?
des sulfates (Mg, Ca ou Na)
Dans les carraghénanes, les galactoses ont souvent un pont oxygène entre quels carbones?
Les galactoses ont souvent un pont oxygène entre les carbones 3 et 6
Vrai ou Faux? Il y’existe une grande variété de carraghénanes
Vrai
Provenant d’algues rouges?
a) Cellulose
b) Chitosane
c) Chitine
d) Alginate
e) Pectine
f) Carraghénane
f) Carraghénane
Vrai ou Faux? Les protéines ont une structures complexes et des activités et propriétés particulières selon leur structure primaires
Vrai
Exemple de protéines utilisées pour les pellicules de protéines
Les protéines de fèves de soya qui ont de bonnes propriétés adhésives (entre autres) lorsqu’utilisées en pellicules biodégradables
Comme polymères pour emballage, la structure spatiale des protéines peut permettre?
- des interactions (liaisons non covalentes) importantes entre les chaînes d’acides aminés donnant une plus grande stabilité à la matrice de polymères
- des interactions avec d’autres molécules menant à une amélioration des propriétés des pellicules.
Autres protéines végétales étudiées pour la formation de pellicules d’emballage?
- Zéine (protéines du mais)
- Protéines de blé
- Protéines de gluten
Autres protéines animales étudiées pour la formation de pellicules d’emballage?
- Collagène
- Gélatine
- Caséine
- Protéine du lactosérum
Protéines qui: a une forte concentration d'acides aminés non-polaires, ce qui lui donne caractère hydrophobe. Cette propriété produit des pellicules dures, transparentes, avec une grande stabilité face à l’humidité et la chaleur? a) Zéine (protéines du mais) b) Protéines de blé c) Protéines de gluten
a) Zéine (protéines du mais)
Interactions largement utilisées pour contrôler la structure, la texture et de la stabilité des emballages pour produits alimentaires.?
Interactions entre protéines et polysaccharides :
lien hydrogène, électrostatiques, hydrophobes
Les propriétés des pellicules d’emballage obtenues, avec une interaction entre protéines et polysaccharides, dépendront de?
- ratio polysaccharide / protéine,
- propriétés de chacun des polymères
- conditions de la solution génératrice (pH, force ionique, concentration totale)
Qu’est ce qui est fait pour améliorer des propriétés des bio-pellicules d’emballage (physiques et / ou mécaniques, actifs)?
- ajout d’additifs
- ajout de matériaux de remplissage
“Composés ajoutés à d’autres matériaux,
sous certaines conditions, pour modifier certaines
propriétés physiques et mécaniques?”
Plastifiants
Exemple d’un résultat obtenu avec l’ajout d’un plastifiant?
Pour donner de la flexibilité à une pellicule polymérique.
Plastifiants usuels?
- Monosaccharides
- Disaccharides
- Oligosaccharides
- Polyols (glycérol, sorbitol, etc.)
Le choix des plastifiants est dépendant de?
Le choix est dépendant de leur compatibilité avec le polymère et le solvant.
Impact de l’ajout des plastifiant aux bio-pellicules dérivés de protéines et polysaccharides?
- Corrige leur faible élasticité et fragilité
- Corrige leur haute perméabilité au gaz en les densifiant davantage
Vrai ou Faux? L’argile est utilisé comme matière de remplissage
Vrai
Impact de l’ajout de < 5% de MMT?
- améliore les propriétés des pellicules thermoplastiques à base d’amidon.
- augmentation de la température de décomposition
- augmentation de la résistance à la traction et à l’allongement
- diminution de la diffusion de la vapeur d’eau
Conséquence de la grande quantité de matériaux d’emballage alimentaire dans l’environnement?
- Si fabriqués à partir de sources non renouvelables et
non biodégradables tels que des polymères à base de pétrole –> le problème est aggravé - Si fabriqués à partir de biomatériaux à base d’amidon, de cellulose et de chitine / chitosan –> biodégradables, alternatives intéressantes
Vrai ou Faux? Les biomatériaux sont moins sensibles à la dégradation physico-chimique
- Faux
- Les biomatériaux sont plus sensibles à la dégradation physico-chimique
Vrai ou Faux? Les biomatériaux peuvent être attaqués par des micro-organismes
Vrai
Que faire pour baisser l’attaque des biomatériaux par des micro-organismes?
Nanocomposites avec additifs pour augmenter leur résistance mécanique, chimique et biologique
Vrai ou Faux? La biodégradabilité et la compostabilité des biomatériaux d’emballage est liée à la toxicité microbienne des nanoparticules.
Car le processus de biodégradation se produit par des micro-organismes.
Vrai
Impact de l’utilisation d’additifs antimicrobiens (par ex.: Ag, TiO2, ZnO et SiO2) à grande échelle
- peut être dangereuse pour les microbes dans l’environnement
- le processus de biodégradabilité peut être compromis à complètement inhibé
Les bionanocomposites ont des perspectives futures très fortes en raison de?
- de leur dégrabilité
- de meilleures propriétés mécaniques par l’utilisation de
nanoparticules.
Essentiel pour l’avenir?
- meilleur choix de matrices polymères
- meilleures connaissances dans l’interaction entre
protéines et polysaccharides - meilleur connaissances dans les plastifiants
car améliorent le côté mécanique
mais diminuent l’effet barrière à la vapeur d’eau et aux gaz
Aujourd’hui, plusieurs problèmes sont résolus par?
l’utilisation d’argile et de nanoparticules à base de protéines et/ou de polysaccharides
