Introduction aux essais d'emballages alimentaires 

Aujourd'hui, l'emballage dans l'industrie alimentaire est important car il affecte la durée de conservation du produit, sa sécurité et son approbation par les autorités de réglementation. C'est pourquoi les essais d'emballages alimentaires sont désormais une étape nécessaire de la fabrication. 

L'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) signale que plus de 4 000 substances chimiques sont présentes dans les matériaux en contact avec les aliments. Si ces substances ne sont pas testées correctement, elles risquent de se retrouver dans les aliments, de nuire aux personnes et de provoquer des rappels coûteux. 

Les fabricants utilisent différents tests pour vérifier la capacité d'un produit à résister aux forces physiques, aux changements de produits chimiques et au stress de l'environnement. Ils aident les entreprises à se conformer aux règles de l'industrie et encouragent également les nouvelles idées en matière d'emballage durable. 

Dans les sections suivantes, nous examinerons les principaux objectifs des essais d'emballages sur le marché concurrentiel actuel, les principaux types d'essais, les normes et règles clés et la manière dont les fabricants peuvent utiliser les données pour améliorer leurs produits et instaurer la confiance avec les consommateurs.

Objectifs clés de l'analyse des emballages alimentaires 

Les principales raisons de tester les emballages alimentaires sont la garantie de la sécurité, la préservation de la qualité et le respect de toutes les réglementations requises. Tous ces objectifs sont liés et contribuent à maintenir l'intégrité de la chaîne d'approvisionnement alimentaire.

1. Garantir la sécurité des produits : 

L'emballage est la première barrière qui empêche les contaminants extérieurs d'entrer. Les tests garantissent que l'emballage ne libère pas de produits chimiques nocifs dans les aliments, protégeant ainsi les consommateurs. Cela signifie qu'il faut vérifier la présence de métaux lourds, de substances réglementées et d'autres matériaux dangereux.

2. Maintien de la qualité des produits : 

Outre la sécurité, l'emballage est responsable de la conservation de la fraîcheur, de la saveur et de la valeur nutritive des aliments. Les tests permettent de vérifier l'étanchéité, la quantité d'humidité et d'oxygène qui peut passer à travers l'emballage et la façon dont l'emballage protège les aliments pendant leur durée de conservation.

3. Mise en conformité avec la réglementation : 

Chaque région a son propre ensemble de règles pour les matériaux en contact avec les aliments. Les tests garantissent que l'emballage respecte ces normes, ce qui facilite la distribution sur les différents marchés. Il est souvent nécessaire de se conformer à l'ASTM International et à l'International Safe Transit Association.

4. Soutenir les pratiques durables : 

Alors que l'industrie s'oriente vers la réduction des déchets, les essais garantissent que les emballages durables sont à la fois sûrs et efficaces. Il s'agit de vérifier comment les matériaux biodégradables interagissent avec les produits alimentaires. Lorsque les fabricants se concentrent sur ces objectifs, leurs emballages respectent les règles de l'industrie, plaisent aux consommateurs et sont respectueux de l'environnement.

Principales catégories de méthodes d'analyse des emballages alimentaires 

Lorsque nous parlons d'essais d'emballages alimentaires et d'essais en laboratoire, nous parlons d'une variété d'essais qui fonctionnent ensemble pour garantir que l'emballage est sûr, efficace et répond à toutes les exigences du début à la fin. Le type de test utilisé dépend de l'emballage du produit, des conditions auxquelles il est susceptible d'être soumis et des règles fixées par les différents pays. Examinons de plus près les principales catégories.

Tests de performance physique 

Lors des essais de performance physique, les matériaux d'emballage sont testés pour voir comment ils gèrent les contraintes mécaniques qu'ils subissent à tous les stades de leur utilisation. Ils sont nécessaires pour que les emballages restent sûrs et protègent efficacement le produit tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

• Essai de compression : 

Ce test permet de vérifier si un emballage peut résister à une poussée par le haut sans se briser ni se plier. Il est particulièrement important pour les produits stockés ou transportés en piles. Un défaut de compression peut entraîner des problèmes d'emballage, des aliments dangereux et des pertes logistiques. Une bonne résistance à la compression est nécessaire pour préserver la solidité de la structure et protéger le contenu des pressions extérieures. 

• Essai de résistance à la traction : 

Les essais de traction déterminent la force nécessaire pour séparer un matériau d'emballage. Les films, les laminés et les emballages souples utilisés dans le cadre d'un remplissage ou d'un scellage automatisé doivent faire l'objet d'une attention particulière. Une forte résistance à la traction empêche l'emballage de se déchirer et lui permet de conserver sa forme et de fonctionner correctement dans les conditions habituelles.

• Test d'impact : 

Les essais d'impact permettent de vérifier la manière dont l'emballage supporte les chocs ou les chutes soudaines, qui se produisent souvent lors de la manutention et du transport. Ce test permet d'éviter les dommages, les fuites ou les changements de forme pour les produits alimentaires, principalement pour les articles fragiles et les contenants renfermant des liquides. Une bonne résistance aux chocs permet de réduire les déchets et de protéger les consommateurs. 

• Test d'intégrité des joints : 

Le test d'intégrité du joint est effectué pour vérifier que les fermetures ne fuient pas lorsqu'elles sont exposées à des forces extérieures. Une bonne étanchéité est nécessaire pour empêcher la contamination, conserver la fraîcheur des aliments et maintenir la qualité des matériaux qui entrent en contact avec les aliments. Si les joints ne sont pas assez solides, ils peuvent permettre aux microbes de pénétrer et d'altérer les aliments.

Tout processus d'essai d'emballage repose sur ces essais physiques. Ils fournissent aux fabricants des informations importantes pour améliorer les emballages, choisir les bons matériaux et se conformer aux normes industrielles pour des produits sûrs. 

Essais de résistance à l'environnement 

Ce type d'essais porte sur l'emballage des produits alimentaires dans diverses conditions liées aux facteurs environnementaux et sur la manière dont ils affectent le produit tout au long de son cycle de vie. Comme dans tous les processus, l'emballage est censé protéger son contenu de la température, de l'humidité et des contraintes physiques extérieures, depuis le stockage en usine jusqu'à l'expédition internationale. Ces tests garantissent la stabilité et la sécurité du produit et de son emballage jusqu'à la consommation.

• Exposition à la température et à l'humidité : 

Cette approche permet d'analyser la stabilité mécanique et la fonctionnalité des emballages en cas de changements climatiques extrêmes ou inattendus. Les températures élevées peuvent entraîner le ramollissement et le gauchissement des matériaux, le relâchement des adhésifs et la rupture des joints d'étanchéité. Les températures froides peuvent entraîner la fragilisation et la fissuration des matériaux. L'humidité peut également entraîner la dégradation des emballages en papier et des scellés. Les tests permettent de s'assurer que l'emballage peut résister à un large éventail de changements géographiques et saisonniers sans perdre ses qualités protectrices. 

• Essais de vibration : 

Les vibrations reproduisent les mouvements et les chocs subis pendant le transport routier, ferroviaire, maritime ou aérien. Une exposition continue à ces vibrations peut entraîner une fatigue des matériaux, une défaillance des joints ou un déplacement du produit interne, ce qui entraîne des dommages. L'identification des points faibles de l'emballage avant la distribution permet aux fabricants d'améliorer la conception de l'emballage et d'atténuer les dommages potentiels tout au long de la chaîne d'approvisionnement. 

• Études sur la durée de conservation : 

L'évaluation de la durée de conservation permet de vérifier si l'emballage conserve sa forme et protège le produit lorsqu'il est stocké normalement. Il convient de surveiller tout changement dans l'aspect, la résistance et la capacité de l'emballage à préserver la sécurité du produit. Ces études sont souvent liées à des essais sur les matériaux en contact avec les aliments et permettent de déterminer la fraîcheur du produit, d'identifier les éventuels problèmes d'emballage et de réduire les déchets. 

Les tests de résistance à l'environnement contribuent à garantir la sécurité des produits, la fiabilité de leur emballage et la confiance des consommateurs. La demande d'emballages efficaces et durables étant de plus en plus forte, les fabricants doivent s'assurer que leurs emballages sont fiables dans toutes les conditions et qu'ils n'affectent pas les aliments ou leur qualité. 

Essais chimiques et de migration 

Les tests chimiques et de migration se concentrent sur les limites de l'interaction entre l'aliment et les matériaux utilisés pour l'emballer. L'objectif est d'empêcher le transfert de toute matière dangereuse de l'emballage de l'aliment vers son contenu lors d'une utilisation régulière. Ces tests sont essentiels pour la santé publique, le respect des réglementations applicables et la protection des consommateurs. 

• Test de migration:  

Les tests de migration déterminent la contamination éventuelle des aliments par des produits chimiques présents dans un récipient. Ces produits chimiques peuvent être des plastiques, des solvants, des monomères ou des résidus de fabrication. Le test est réalisé dans des conditions contrôlées qui reproduisent des situations réelles de stockage ou de chauffage. Il permet de vérifier si les niveaux de migration se situent dans les limites acceptables pour la santé publique et les directives relatives à la sécurité alimentaire. Ceci est particulièrement important pour les essais sur les matériaux en contact avec les aliments, où l'exposition à la chaleur sur une longue période peut augmenter le taux de migration des produits chimiques. 

• Contrôle des substances faisant l'objet de restrictions : 

Ce test se concentre sur la restriction de l'utilisation ou l'interdiction pure et simple des produits chimiques contenus dans les matériaux d'emballage. Certains des matériaux couramment contrôlés présentent des risques modérés à élevés pour la santé, tels que les métaux lourds, les phtalates et le bisphénol A (BPA). Les tests confirment que ces matériaux ne sont pas présents ou, s'ils le sont, qu'ils ne le sont que dans des limites autorisées par la loi. Pour les fabricants, cela facilite leur stratégie commerciale en leur évitant d'être accusés d'enfreindre les politiques réglementaires et en défendant leur image de marque sur le marché actuel. 

• Test de compatibilité : 

Cette méthode évalue l'interaction entre l'aliment et l'emballage sur une durée donnée. Par exemple, certains aliments riches en matières grasses ou acides peuvent être destructeurs pour certains plastiques ou adhésifs et provoquer une contamination ou modifier certains attributs sensoriels de l'aliment. Les tests de compatibilité aident à comprendre l'efficacité du matériau d'emballage, tandis que le contact direct avec certains types d'aliments facilite la sélection de matériaux d'emballage spécifiquement conçus. 

L'évaluation de la sécurité ne se limite pas aux tests chimiques ; elle englobe également les préoccupations internationales croissantes concernant la transparence de la chaîne d'approvisionnement et la responsabilité environnementale. L'introduction de nouveaux matériaux et de concepts durables pour les emballages est généralement protégée par des tests rigoureux visant à garantir que l'innovation ne nuit pas à la santé publique. 

Test de propriété de la barrière 

Les essais de propriétés barrières sont très importants pour déterminer l'efficacité d'un matériau d'emballage donné à protéger les aliments contre l'exposition à l'oxygène, à l'humidité et aux gaz susceptibles d'affecter leur qualité, leur fraîcheur ou leur sécurité. Une bonne performance de la barrière garantit une durée de conservation accrue, l'intégrité du produit et permet de répondre aux exigences d'un large éventail de produits alimentaires. 

• Taux de transmission de l'oxygène (OTR) : 

Les tests OTR évaluent l'étendue de la perméation à l'oxygène dans chaque matériau d'emballage spécifique. Parmi les facteurs à prendre en compte pour les denrées périssables, telles que les snacks, les repas prêts à consommer, le café, les produits laitiers, etc., figure la rapidité avec laquelle l'exposition à l'oxygène peut accélérer l'oxydation, provoquer une dégradation et même altérer la couleur. Pour ces entreprises ou produits sensibles à l'oxygène, il est essentiel que les valeurs OTR soient faibles pour préserver la couleur, la saveur et la fraîcheur. La prise de mesures précises aide à choisir les matériaux opposés qui nécessitent le niveau de barrière adéquat. 

• Taux de transmission de la vapeur d'eau (MVTR) : 

Le test MVTR se concentre sur la manière dont un emballage scelle l'humidité à l'intérieur ou à l'extérieur de l'emballage. Cet aspect est crucial pour les produits secs tels que les céréales, les poudres et les aliments déshydratés, où l'humidité peut s'agglutiner, favoriser la croissance microbienne ou entraîner des pertes de texture. De même, certains produits nécessitent une perte d'humidité contrôlée pour maintenir leur qualité. Les fabricants peuvent améliorer la stabilité des produits dans des conditions d'exposition environnementale variables, ainsi qu'au cours d'un stockage ou d'une expédition prolongés, en connaissant la MVTR du matériau. 

Les essais de propriétés barrières sont aujourd'hui au cœur des essais d'emballages alimentaires en raison de l'intérêt croissant pour les emballages alimentaires biosourcés et durables. Les nouveaux matériaux sont souvent biosourcés, ce qui nécessite de prouver qu'ils offrent au moins le même niveau de protection que les plastiques conventionnels afin de maintenir la sécurité et la qualité au sein de la chaîne d'approvisionnement. En outre, une performance constante en matière de barrière permet de respecter les directives qui régissent les barrières et de renforcer la confiance des consommateurs finaux et des détaillants dans le marché. 

Normes d'essai et conformité des emballages alimentaires 

Pour que les essais d'emballages alimentaires soient efficaces, les fabricants doivent utiliser des méthodes d'essai reconnues et respecter toutes les directives nécessaires en matière de sécurité, de performance et de protection des consommateurs pour les biens de consommation. Ils aident à diriger les essais et décident également si une solution d'emballage est prête à être utilisée sur le marché.

De nombreuses organisations internationales sont chargées de définir ces normes. ASTM International, ISO et l'International Safe Transit Association ont établi des méthodes reconnues pour tester les emballages dans des conditions mécaniques, chimiques et environnementales. L'utilisation de ces méthodes garantit que les résultats des tests sont identiques et peuvent être comparés pour différents matériaux et produits. 

La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis et l'Agence européenne de sécurité des aliments (EFSA) sont chargées de fixer des règles sur la quantité de produits chimiques pouvant être utilisés dans les matériaux en contact avec les aliments. Par exemple, des tests de migration sont nécessaires pour s'assurer que les métaux lourds, les solvants ou les plastifiants ne se retrouvent pas dans les aliments à des niveaux dangereux. 

Le respect de ces règles de sécurité est important pour la loi, mais il contribue également à la protection des consommateurs, de la santé des personnes et de l'environnement. Souvent, si l'emballage ne répond pas aux normes nécessaires, cela peut entraîner des retards dans le lancement des produits, leur retrait du marché ou des conséquences juridiques. 

Un bon dossier de conformité aide une entreprise à gagner la confiance de tous les partenaires de la chaîne d'approvisionnement. Elle contribue également à gagner la confiance des consommateurs, principalement dans les secteurs où l'état de l'emballage détermine à la fois la qualité du produit et sa durée de conservation. C'est pourquoi il est essentiel d'inclure des tests de conformité dans le processus de développement des produits et de ne pas les envisager seulement une fois que le produit est terminé. 

Comment interpréter et agir sur les résultats des tests d'emballage alimentaire ? 

Il est important de lire les résultats des tests sur les emballages alimentaires, mais il faut aussi comprendre ce qu'ils révèlent sur la sécurité du produit, sa durée de conservation et sa conformité aux réglementations. Les limites de migration, le taux de transmission de l'oxygène (OTR) et le taux de transmission de la vapeur d'eau (MVTR) sont trois indicateurs qui ont généralement beaucoup d'importance. 

Si un test de migration est supérieur aux limites légales, il peut suggérer un risque pour la santé humaine et doit être contrôlé immédiatement. Si l'OTR est plus élevé que prévu, les produits alimentaires qui ont besoin d'oxygène peuvent se détériorer plus rapidement. En outre, un MVTR élevé peut entraîner l'altération des aliments ou leur donner une texture différente. La manière dont ces chiffres sont utilisés dépend de l'aliment, de son emballage et des conditions dans lesquelles il sera distribué. 

Si les résultats des tests sont inférieurs à la norme, les fabricants doivent vérifier si le problème vient des matériaux, de l'emballage ou de la façon dont le produit est fabriqué. Souvent, le problème peut être résolu en utilisant un matériau barrière différent, en renforçant le scellage ou en modifiant l'épaisseur de l'emballage. Néanmoins, les changements de conception doivent être testés minutieusement avant d'être utilisés. 

Optimiser les performances de l'emballage grâce à des machines fiables 

Un bon système d'emballage commence par un travail minutieux et précis sur la ligne de production, et pas seulement par la réussite des tests de laboratoire. La qualité de l'équipement est directement liée aux résultats de l'intégrité du joint, du taux de transmission d'oxygène (OTR) et des limites de migration. Si vos machines ne sont pas performantes, même les meilleurs matériaux d'emballage risquent de ne pas passer les tests difficiles. 

Levapack propose des systèmes d'emballage entièrement automatisés pour l'industrie alimentaire. Depuis plus de 18 ans, nous fabriquons des machines de remplissage, de mise en conserve, de scellage, de capsulage et d'étiquetage de haute précision. Nous utilisons de l'acier inoxydable 304/316 de qualité alimentaire pour nos équipements et ajoutons des composants de Siemens, SMC et Schneider pour garantir la stabilité, l'hygiène et le même fonctionnement à chaque fois dans un environnement industriel. 

Si vous êtes une marque alimentaire ou un partenaire OEM/ODM, Levapack peut vous fournir des emballages sur mesure, des conceptions flexibles et une assistance mondiale. Nous pouvons utiliser une grande variété de contenants et de matériaux avec nos machines, et nous testons leur qualité en vérifiant la solidité du scellage et en les faisant vieillir pendant 36 heures. 

Si vous souhaitez améliorer l'emballage et éviter les échecs coûteux des tests, il est essentiel de disposer d'un équipement adéquat. Contactez Levapack et découvrez les solutions d'automatisation qui correspondent à votre produit, à l'échelle de votre production et à vos exigences en matière de tests. 

Défis communs et comment éviter les échecs des tests 

Même les fabricants expérimentés en matière d'essais d'emballages alimentaires peuvent rencontrer des problèmes qui affectent la précision ou la conformité. Ces problèmes sont souvent dus à de nouvelles réglementations, à des différences de matériaux ou à des problèmes opérationnels. Si ces problèmes sont traités rapidement, les défaillances et la qualité globale du produit peuvent être améliorées. Le tableau ci-dessous énumère les problèmes courants et les moyens utiles pour les résoudre : 

Tendances futures en matière d'essais d'emballages alimentaires 

Lorsque l'industrie alimentaire évolue, les normes d'essai des emballages alimentaires changent également. L'innovation conduit aujourd'hui à des changements dans trois domaines importants : les technologies intelligentes, les matériaux durables et le contrôle de la qualité basé sur les données. 

Emballages intelligents et essais numériques 

Les emballages intelligents sont désormais utilisés dans la pratique. De plus en plus, les produits alimentaires de grande valeur sont dotés de capteurs intégrés, d'indicateurs de fraîcheur et de suivi de la température. Ces innovations nécessitent de nouveaux types de tests d'emballage, tels que la vérification de la compatibilité numérique et de la fiabilité des capteurs. L'emballage doit préserver la sécurité des aliments et permettre la collecte de données en temps réel et le contrôle de la sécurité. 

Matériaux durables nécessitant de nouvelles méthodes de validation 

Le développement durable reste une préoccupation majeure et les fabricants étudient les films biodégradables, les polymères recyclables et les solutions d'emballage durables à base de plantes. Toutefois, ces méthodes posent leurs propres problèmes d'essai. Elles doivent être approuvées pour une utilisation avec des denrées alimentaires, durer un temps raisonnable et fonctionner correctement dans différentes situations de transport. C'est pourquoi les essais d'emballage sont désormais conçus pour vérifier à la fois leur efficacité et leur innocuité pour l'environnement.

L'IA et l'analyse des données améliorent l'assurance qualité 

L'apprentissage automatique aide les fabricants à repenser la manière dont ils évaluent leurs emballages. Les systèmes d'IA utilisent de grandes quantités de données d'essai pour trouver des modèles de défaillance, prédire comment le système se comportera dans le temps et recommander des moyens d'améliorer la conception. L'utilisation des données de cette manière permet d'accélérer les essais, de réduire le délai de mise sur le marché de nouveaux produits et de maintenir un niveau élevé de conformité en matière de sécurité. 

Ils suggèrent que les entreprises passent d'un contrôle de qualité réactif à l'utilisation de la technologie pour planifier leurs emballages. Celles qui actualisent leurs méthodes d'essai peuvent plus facilement se conformer aux réglementations, garantir la sécurité de leurs produits et rester en tête d'un marché en évolution rapide. 

Dernière réflexion 

Les essais sur les emballages alimentaires sont nécessaires pour assurer la sécurité et la qualité, et pas seulement pour respecter les réglementations. En testant la durabilité, la sécurité chimique et les limites de migration, on prouve que les matériaux d'emballage fonctionnent bien dans toutes les parties de la chaîne d'approvisionnement et dans différents environnements. 

Les tests effectués dès le début de la conception de l'emballage permettent d'éviter les défaillances du produit, de réduire les risques de rappel et d'améliorer la perception du produit par les consommateurs. Ils aident également les entreprises à respecter les normes internationales de l'ASTM International et de l'International Safe Transit Association, ce qui favorise le respect des réglementations dans le monde entier. 

Lorsque les technologies d'emballage évoluent, les essais doivent également changer pour répondre aux exigences spécifiques. Que vous utilisiez des matériaux durables ou des emballages intelligents, un processus d'essai fiable et planifié est nécessaire. En l'intégrant à votre processus d'assurance qualité, vous contribuez à protéger votre produit et à soutenir le succès continu de votre marque et de votre entreprise.