Les chiffres du gaspillage alimentaire mondial sont bien connus : environ un tiers de tous les aliments produits pour la consommation humaine sont perdus ou gaspillés. Si le gaspillage alimentaire était un pays, il serait le troisième plus grand émetteur de gaz à effet de serre derrière la Chine et les États-Unis.
Une façon de réduire le gaspillage alimentaire, en particulier dans les pays développés, consiste à limiter la quantité de nourriture jetée à la maison.
En Norvège – où plus de 450 000 tonnes de nourriture sont jetées chaque année, souvent parce qu’elles ont dépassé leur date de péremption – de nouvelles recherches étudient comment de nouvelles techniques de transformation peuvent prolonger la durée de conservation et réduire le gaspillage alimentaire.
« Nous savons qu’il existe des différences majeures entre les matières premières et les produits en matière d’émissions environnementales. Malgré le fait que les fruits et légumes produisent de faibles niveaux d’émissions, ces aliments ont une courte durée de conservation. a déclaré le chercheur Tone Mari Rode de l’Institut norvégien de recherche sur l’alimentation, la pêche et l’aquaculture (Nofima).
« Par conséquent, il est vraiment important de leur donner une durée de conservation plus longue et d’éviter qu’ils ne finissent à la poubelle. »
Une équipe de l’Institut norvégien de recherche sur l’alimentation, la pêche et l’aquaculture (Nofima), dans le cadre du projet de recherche « iNOBox » de quatre ans, étudie six techniques de traitement innovantes: haute pression, micro-ondes, champs électriques pulsés, ultrasons, lumière UV et eau activée par plasma.
Partenaires de recherche et d’industrie, notamment Campden BRI, l’Université de Liverpool, l’Institut norvégien de recherche sur la durabilité (Norsus), Findus et Fjordland, entre autres.
Trouver un substitut pour le traitement de l’autoclave
Il est courant que les fabricants de produits alimentaires traitent les produits alimentaires à l’aide de la chaleur dans un autoclave – un type d’autocuiseur dans lequel les micro-organismes contenus dans les aliments sont inactivés – afin d’assurer la sécurité alimentaire et de prolonger la durée de conservation.
Cependant, selon l’équipe de recherche iNOBox, « plusieurs » défis existent dans l’utilisation de cette technologie. La chaleur nécessaire pour tuer les bactéries peut avoir un impact sur la qualité des aliments, et le traitement est souvent gourmand en ressources en temps, en eau et en énergie.
Certaines des techniques de traitement testées par iNOBox peuvent remplacer la technologie de l’autoclave et, ce faisant, économiser du temps et de l’argent tout en ayant moins d’impact sur l’environnement.
« Plus les aliments sont transformés rapidement et doucement, meilleure est la qualité de la nature préservée en termes de goût, de couleur et de contenu nutritionnel » ont expliqué les chercheurs.
Prolonger la durée de conservation des œufs grâce à la technologie haute pression
Le traitement à haute pression est une technique attrayante, car lorsque les aliments sont exposés à des pressions extrêmes – jusqu’à 6000 bars – leur durée de conservation peut être au moins triplée par rapport à un produit frais.
La technique est déjà utilisée dans la production de jus, assurant une durée de conservation d’au moins deux à trois mois selon la variété. Le traitement à haute pression se produit à température ambiante ou dans des conditions réfrigérées, ce qui préserve le contenu nutritionnel et aide à préserver le goût.
L’équipe de Nofima a étudié l’utilisation d’un traitement à haute pression sur les œufs pour prolonger la durée de conservation, car si les œufs entiers ont une longue durée de conservation, on ne peut pas en dire autant des œufs une fois fissurés ou lorsqu’une masse d’œufs est fabriquée.
Dans le cas de la masse d’œufs, les fabricants ajoutent souvent des conservateurs ou lui donnent un traitement thermique doux pour prolonger la durée de conservation un peu plus longtemps. L’exposition de la masse des œufs à une pression élevée prolonge également la durée de conservation, ont constaté les chercheurs. D’autres avantages fonctionnels existent également.
« Lorsque la masse d’œuf traitée à haute pression a été battue, la mousse a augmenté et la mousse a conservé son volume pendant une longue période sans s’effondrer » ont noté les chercheurs. « Le mélange a également gagné une capacité d’émulsification accrue, ce qui peut être positif dans différents types de transformation et de cuisson des aliments. »
Poulet au micro-ondes, quelqu’un?
Une autre technique de traitement étudiée par les chercheurs est celle des micro-ondes. Les fours à micro-ondes, notent-ils, sont familiers aux cuisines domestiques, mais ne sont pas si largement utilisés dans l’industrie alimentaire.
L’un des principaux avantages de l’utilisation de micro-ondes au lieu d’autoclaves est que la charge thermique sur les aliments est considérablement réduite par rapport à l’autoclavage traditionnel.
Un essai mené par des chercheurs a porté sur le poulet, qui était frit et emballé de deux manières différentes: sous vide et atmosphère modifiée. Certains échantillons étaient further traité à haute pression ou à micro-ondes. Ils ont ensuite été stockés à 4°C.
« Le poulet emballé sous vide avait une durée de conservation de quatre semaines, tandis que les échantillons à haute pression se conservaient pendant plus de trois mois. Les échantillons de micro-ondes ont également montré un grand potentiel . » ont noté les chercheurs.
La technologie des champs électriques est une autre technique de traitement étudiée par Nofima et les partenaires d’iNOBox. La méthode décrit l’exposition des aliments à des champs électriques dans de courtes impulsions d’intensité différente. « Ce qui se passe alors, c’est que des pores se forment dans la membrane cellulaire du produit alimentaire. Il en résulte un certain nombre d’avantages, notamment rendre les légumes plus flexibles ou plus faciles à peler, et donner des rendements plus élevés pendant l’extraction. ont expliqué les chercheurs.
« La méthode peut également tuer les bactéries dans des produits tels que le jus, tout en préservant le goût et les nutriments. »
En Espagne, des chercheurs de l’Université de Saragosse ont utilisé la technologie sur les pénuries, ce qui a entraîné un temps de séchage « beaucoup plus court » par rapport aux saucisses produites de la manière habituelle. La consommation d’énergie a également été réduite de 50 %.
Lumière UV sur la viande, ultrasons sur les produits laitiers
La lumière UV est déjà utilisée par l’industrie alimentaire pour tuer les bactéries à la surface d’un produit. Cependant, la technologie est encore en développement pour être utilisée sur des produits emballés, car différentes surfaces d’emballage peuvent avoir un impact sur l’efficacité de la pénétration de la lumière UV. Si la surface n’est pas lisse, par exemple, les bactéries peuvent se cacher dans des plis et des cavités.
Au Royaume-Uni, des scientifiques de l’institut Campden BRI ont étudié le traitement par lumière UV sur trois types différents de viande emballée: le poulet, le porc et le bœuf. « Le traitement n’a pas affecté la couleur ou le rancissement, et la durée de conservation était la même que dans les produits carnés non transformés.
« Néanmoins, les scientifiques voient que la technologie peut avoir du potentiel dans la lutte contre les bactéries pathogènes. »
Lorsque le traitement par ultrasons est appliqué à un aliment avant d’autres traitements, il peut accélérer les processus ultérieurs et réduire la quantité d’énergie requise. Dans la production de yaourt, les scientifiques ont découvert que la combinaison de CO2, de traitement à haute pression et d’ultrasons peut être utilisée pour remplacer l’homogénéisation et le traitement thermique traditionnels.
« Une combinaison de ces technologies a un effet positif sur l’inactivation des micro-organismes et des enzymes, le taux de fermentation et la capacité de rétention d’eau du yaourt. »
Une nouvelle technologie pour prolonger la durée de conservation des fruits et légumes
Les chercheurs étudient également une toute nouvelle technologie pour le secteur alimentaire. Encore au stade de développement, l’eau activée par plasma prend de l’électricité, de l’oxygène et des composés azotés présents dans l’air, les ajoute à l’eau qui est ensuite utilisée pour rincer les fruits et légumes.
Si l’eau est activée par plasma, les bactéries seront inactivées et la durée de conservation du produit prolongée.
Fait intéressant, toutes les eaux de tous les pays ne conviennent pas à cette technique, en raison de la qualité de l’eau et des valeurs de pH. En Norvège, l’eau est « très bien adaptée » à l’activation du plasma, tout comme l’eau d’Angleterre. En Palestine, cependant, l’activation plasmatique n’a eu aucun effet sur les bactéries E. coli. « Cela montre qu’il est important d’avoir un contrôle sur la qualité de l’eau lors de la réalisation d’un tel traitement. »
Un autre essai d’eau activée par plasma a vu des feuilles de bébés épinards rincées et comparées à des bébés épinards qui n’ont pas été traités ou rincés à l’eau ordinaire. Après huit jours de stockage, les épinards ont été rincés à l’eau activée par plasma afin de ne pas augmenter le nombre de bactéries.
Les scientifiques ont conclu que la technologie « a du potentiel », mais que davantage de R&D est nécessaire avant qu’elle puisse être pertinente pour l’industrie alimentaire.
« Les études approfondies que nous avons menées dans le cadre de ce projet montrent que les nouvelles technologies ont un grand potentiel pour contribuer à une production alimentaire plus durable. » dit Nofima’s Rode.
« Il reste beaucoup de développement et de documentation, mais il y a beaucoup de possibilités différentes qui résident dans ces technologies … »
