Brevet FR3109930A1 — publié le 20211112

Emballage biopréservant comprenant au moins une surface biopréservante destinée à être en contact avec au moins un produit à conserver, ce produit pouvant appartenir au secteur agroalimentaire ou médical. Cette surface biopréservante comprend en outre une surface solide comprenant au moins une souche de bactéries bioprotectrices, telle que Carnobacterium divergens . Figure 1 Emballage biopréservant Le domaine de la présente invention concerne le conditionnement de produits ou d’objets, de préférence le conditionnement de type biopréservant. L’invention trouve notamment des applications dans le domaine agroalimentaire et dans le domaine médical, voir chirurgical. Plus spécifiquement, l’invention concerne un emballage biopréservant pour produits alimentaires et/ou autres produits sujets à des contaminations lors de leur conservation, un procédé de préparation et l’utilisation d’un tel emballage biopréservant. Il est connu de l’art antérieur plusieurs méthodes de conservation à destination du secteur agroalimentaire, également applicables au secteur médical. En effet, la qualité et la durée de conservation de produits ou d’objets sont des préoccupations majeures dans le domaine de santé publique et pour le développement économique des industriels du secteur agroalimentaire et médical. Ces méthodes connues sont en général basées sur l'application de différents traitements pour éliminer les micro-organismes et/ou empêcher leur développement dans les produits alimentaires au cours de leurs conservations. Néanmoins, elles présentent des inconvénients. Par exemple, les techniques de traitements thermiques classiques induisent une dénaturation organoleptique et souvent esthétique pouvant être inacceptables pour beaucoup de types de produits. De plus, la méthode de conservation par le froid, par exemple à 4 degrés Celsius, n’est pas suffisante et fiable pour les industriels car le respect de la chaîne du froid entre le conditionnement du produit alimentaire et le stockage chez le consommateur final n’est pas systématiquement suivi. Par ailleurs, les techniques consistant à ajouter des additifs chimiques, antibiotiques ou autres, même autorisés sont souvent mal perçus par le consommateur final. L’industrie agroalimentaire essaye donc d’en limiter leurs utilisations. Et enfin une technique alternative moderne, mieux perçue par le consommateur final, est dite de biopréservation, elle propose d’appliquer des composés naturels sur des produits à conserver pour améliorer leur conservation. Néanmoins, cette dernière technique présente plusieurs inconvénients, notamment de surhumidifier les produits à cause des modes d’application existants qui se font par bain ou par pulvérisation de liquide, et elle impose aux industriels de réaliser une étape supplémentaire de préparation complexifiant ainsi le protocole de production et/ou de conditionnement des produits concernés. A partir de cette situation, un des buts de l’invention consiste à fournir une solution nouvelle pour la conservation de produits alimentaires ou autres destinés à être conservés, permettant d’empêcher le développement d'agents pathogènes nocifs pour l’homme ou de bactéries altérantes à l’aide de souches bactériennes bioprotectrices, palliant ainsi les inconvénients rencontrés dans l’art antérieur. La durée de conservation est en outre améliorée et la durée de vie des produits se voit donc significativement améliorée, impactant économiquement positivement les industriels et consommateurs concernés et sans pour autant modifier le protocole utilisé par l’industriel producteur. Pour atteindre ce but ou d’autres, l’invention propose un emballage biopréservant comprenant au moins une surface biopréservante destinée à être en contact avec au moins un produit à conserver. Cette surface biopréservante comprend une surface solide comprenant au moins une souche de bactéries bioprotectrices spécifique pour la conservation de produits. Ce produit pouvant indifféremment appartenir au secteur agroalimentaire ou au secteur médical. Selon le mode de réalisation, la souche de bactéries bioprotectrices est fixée par adsorption et/ou fonctionnalisation à la surface solide. De cette façon, la souche de bactéries adhère et/ou s’incorpore à la surface solide pour former la surface biopréservante. Avantageusement, la surface solide modifiée est hydrophile contribuant ainsi à la bonne adhésion et/ou l’incorporation de la souche de bactéries à la surface solide, de façon homogène et durable. Ainsi la surface biopréservante est plus stable et efficace pour la conservation dans le temps de produits. Le caractère hydrophile est contrôlé par mesure d’angles de contacts, avant et après le traitement. La souche de bactéries bioprotectrices est choisie parmi : Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4027 ou appelé V1, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4028 ou appelé V41, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4029 ou appelé SF668, Lactococcus piscium CNCM I-4031ou appelé EU2241, et Lactobacillus sakei CNCM I-4704 ou appelé LHIS2885. Ces souches présentent une efficacité pour inhiber la croissance d’agents pathogènes pour l’homme ou altérantes pour le produit à conserver, notamment pour des produits de la mer. Par exemple, la souche de bactéries bioprotectrices Carnobacterium divergens V41 est appliquée par pulvérisation sur une surface solide destinée à être en contact avec un produit alimentaire, ainsi elle permet d’inhiber la croissance de Listeria monocytogenes dans le produit alimentaire. Pour les produits carnés destinés à être emballés selon l’invention, des souches de bactéries bioprotectrices spécifiques de ces derniers pourront être choisies, par exemple, contre des pathogènes tel que du genre Salmonella des bactéries bioprotecrices spécifiques seront choisies. On comprendra que pour protéger des objets ou autres du domaine médical, d’autres souches de bactéries bioprotectrices seront également choisies spécifiquement. De façon avantageuse, la surface solide est réalisée à partir d’un matériau de type polymère, de préférence de type biopolymère. De préférence encore, le matériau est choisi parmi : du polystyrène, du polyéthylène, du polypropylène ou de la cellulose. Selon le mode de réalisation, l’emballage forme de préférence un intercalaire et/ou un film couvrant et/ou un contenant, tel qu’une barquette, et/ou un support solide. L’invention concerne en outre un procédé de préparation d’un emballage biopréservant tel que décrit précédemment, le procédé comprend les étapes suivantes: - Une étape de trempage de la surface solide dans une suspension présentant au moins une souche de bactéries bioprotectrices durant de préférence 1h à 10h, de préférence encore 3h ; - une étape de séchage de la surface solide comprenant la souche de bactéries bioprotectrices formant la surface biopréservante à l’aide d’une hotte aspirante, pendant de préférence maximum 24h, de préférence encore durant entre 18 et 24h. Avantageusement, le procédé comprend une étape supplémentaire de préparation consistant en une étape de traitement plasma par argon, ou azote, ou argon et azote mélangés, de la surface solide, précédant l’étape de trempage. Cette étape permet de transformer la nature hydrophobe de la surface solide en nature hydrophile permettant ainsi d’assurer une meilleure répartition et homogénéité de la souche de bactéries sur l’ensemble de la surface solide. A la suite de cette étape de traitement par traitement plasma, une variante de réalisation possible peut consister à ajouter une étape de traitement supplémentaire de la surface solide, notamment en réalisant une méthode de fonctionnalisation de surface par traitement chimique. L’invention a également trait à une composition d’une suspension telle que décrite précédemment comprenant au moins une souche de bactéries bioprotectrices utilisée pour réaliser l’emballage biopréservant. Cette composition peut comprendre par exemple 10 9 UFC/ml de bactéries bioprotectrices dans un milieu nutritif qui par exemple pour Carnodivergens V41 est du milieu Elliker. Et enfin l’invention porte sur l’utilisation de l’emballage biopréservant tel que décrit pour conditionner des produits alimentaires, de préférence des produits de la mer, de préférence encore des produits alimentaires de salaison. En particulier, les produits de la mer constituent une source importante de consommation de protéines animale dans le monde et par conséquent la prévention et le contrôle de dangers pour ce type de produit sont d'intérêt majeur dans le domaine de la santé publique et pour des développements économiques industriels. L’invention décrite dans ce document propose un emballage biopréservant incorporant des bactéries bioprotectrices qui assure une durée de vie plus longue au produit emballé tout en empêchant le développement d’agents pathogènes, en particulier de l’espèce Listeria monocytogènes pour le cas de produits de la mer. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, cette description faisant référence aux figures annexées parmi lesquelles : est un ensemble de photos de microscopie électronique à balayage (MEB) aux grossissements x500, x1000 et x5000 comparant dans deux échantillons la répartition des bactéries Carnobacterium divergens sur une surface solide formant ainsi une surface biopréservante selon l’invention. Le premier échantillon a) n’ayant pas subi de traitement préalable selon un premier mode de réalisation et le deuxième échantillon b) ayant subi un traitement préalable de la surface solide par traitement plasma d’argon et azote, selon un second mode de réalisation. est un graphique montrant la croissance de Listeria monocytogènes (en CFU/g) à 8 degrés Celsius pendant 14 jours, A) en absence d’une surface solide, B) avec une surface solide non traitée au préalable, C) avec une surface solide non traitée sur laquelle est fixée au moins une souche de Carnobacterium formant une surface biopréservante selon un premier mode de réalisation de l’invention, D) avec une surface solide traitée au traitement plasma argon + azote et E) avec une surface solide traitée au traitement plasma argon + azote sur laquelle est fixée au moins une souche de Carnobacterium , formant une surface biopréservante selon un second mode de réalisation de l’invention. est un graphique montrant la croissance de Listeria monocytogènes à 4 degrés Celsius pendant la première semaine, puis à 8 degrés Celcius pendant les 3 semaines suivantes. 1) dans un produit alimentaire, type saumon fumé témoin inoculé par Listeria monocytogenes , 2) dans un saumon fumé inoculé par Listeria monocytogenes disposé sur un emballage biopréservant selon un mode de réalisation de l’invention, 3) dans un saumon fumé innoculé par Listeria monocytogenes sur lequel est pulvérisé une souche bactérienne de Carnobactérium , et 4) présente le seuil de contamination toléré par l’EFSA (Autorité européenne de sécurité des aliments - 2018) pour des aliments prêts à consommer pouvant permettre le développement de Listeria monocytogenes. La présente invention se comprendra mieux à la lecture d’un exemple de réalisation suivant, qui illustre non-limitativement l’invention. Un nouvel emballage biopréservant selon l’invention est un emballage utilisant une technologie douce de conservation pour améliorer la sécurité et/ou la durée de conservation d’un produit en utilisant des micro-organismes protecteurs pour empêcher le développement de germes indésirables. De façon pratique, cet emballage peut consister en un intercalaire, un film, ou un contenant destiné à participer au conditionnement du produit à conserver. Selon un mode principal de réalisation, l’emballage présente au moins en partie des matériaux dont la mise en œuvre est aisée dans le secteur du conditionnement. Par exemple, le polystyrène ou le polypropylène qui sont très utilisés comme matériaux au contact des aliments. Selon l’invention, la principale particularité de l’emballage biopréservant est qu’il comprend au moins une surface présentant la technologie de conservation qui est en contact avec le produit. Cette surface est appelée surface biopréservante. Plus précisément, cette surface biopréservante comprend une surface solide recouverte d’au moins une souche de bactéries bioprotectrices. Selon un premier mode de réalisation, la surface solide ne subit pas de traitement préalable et est directement mis en contact avec des bactéries bioprotectrices. La surface solide est alors de nature hydrophobe ou hydrophile. Selon un deuxième mode de réalisation, la surface solide subit un traitement préparatoire comprenant un traitement plasma dont un des objectifs est de changer la nature hydrophobe de la surface solide en nature hydrophile. Les gaz utilisés sont Oxygène seul ou Argon seul ou Azote seul ou Argon et Azote combinés. A titre d’exemple de protocole possible les conditions de traitement plasma sont les suivantes : Argon avec débit volumétrique de 10 sccm (standard cubic centimeters per minute), balayage 3 minutes à 0 Watt, puis traitement 5 minutes à 200 Watts puis balayage Azote, 10 sccm, 3 minutes à 0 Watt et traitement 5 minutes à 200 Watts. Cette étape de traitement lors du procédé de préparation de l’invention a comme avantage entre autres de favoriser une meilleure homogénéité de la souche de bactéries sur la surface solide en modifiant la propriété de surface d’hydrophobe à hydrophile. En effet, à l’aide d’un microscope électronique à balayage on peut observer une meilleure répartition et fixation des bactéries sur la surface solide, tel qu’illustré sur la à différents grossissements, respectivement de gauche à droite : x500, x1000 et x5000, les vignettes du haut étant un échantillon, selon le premier mode de réalisation, dont la surface solide n’a pas subi de traitement et les vignettes du bas étant un échantillon, selon le deuxième mode de réalisation, dont la surface solide a subi un traitement plasma Argon + Azote. Ainsi, on notera que la surface biopréservante traitée au préalable pour être hydrophile est plus homogène et uniforme. L’efficacité des bactéries bioprotectrices est donc améliorée du fait d’une meilleure répartition de ces dernières sur la surface solide. Tel qu’illustré sur la , représentant la croissance de bactéries type Listeria monocytogènes dans A) un milieu classique sans surface solide particulière, sur B) une surface solide, type intercalaire, non traitée, sur C) un intercalaire sans traitement préalable et présentant la souche bactérienne du genre Carnobacterium, sur D) un intercalaire préalablement traité et sur E) un intercalaire traité et présentant la souche bactérienne du genre Carnobacterium. Cette illustre bien l’efficacité remarquable de l’inhibition de la croissance de Listeria monocytogenes selon l’invention c’est-à-dire lorsqu’un intercalaire est mis en contact avec la souche bactérienne du genre Carnobacterium, selon le mode de réalisation C) ou E) l’intercalaire est respectivement non traité, et traité. À la suite de cette étape de traitement par traitement plasma, une variante de réalisation possible peut consister à ajouter une étape de traitement supplémentaire de la surface solide, notamment en réalisant une fonctionnalisation de surface par traitement chimique. Par exemple, une méthode de fonctionnalisation possible est la bromation par plasma adapté, ce qui permet de générer des fonctions brome sur la surface solide, par exemple, sur du polypropylène (PP). Les fonctionnalités C-Br créées sur la surface du polypropylène sont très réactives pour le greffage de molécules. Après bromation de la surface solide fonctionnalisée Brome (PP-Br), cette dernière est rincée avec du tétrahydrofurane (THF) pour éliminer les particules de brome non réactives et d’autres molécules de faible masse. Le groupement fonctionnel d’intérêt principal à fixer à la suite de la bromation de la surface du polypropylène est une amine primaire. Pour cela une solution de polyglycérol (PG) fonctionnalisé amine (PG-NH 2 ) a été préparée. Cette solution est elle-même dissoute dans du méthanol (MeOH). La surface solide PP-Br, préalablement rincée avec du méthanol, est introduite dans la solution de PG-NH 2 +MEOH puis rincée et séchée. Cette étape de fonctionnalisation assurera un accrochage covalent de bactéries bioprotectrices sur la surface solide et donc une meilleure fixation et durée dans le temps. Cette méthode de traitement décrite n’est en aucun cas limitative, en effet d’autres méthodes de fonctionnalisation chimiques sont possibles dans un même objectif d’accrochage covalent. Lors du procédé de préparation de l’emballage biopréservant selon l’invention, la surface solide selon le premier et le second mode de réalisation, subit une étape de mise en contact avec au moins une souche de bactéries bioprotecrices, par exemple : Carnobacterium . Cette mise en contact est intéressante en ce qu’un phénomène physique de fixation à lieu entre les bactéries et la surface solide. Ce phénomène offre une fixation des bactéries sur la surface solide, avantageusement plus durable rendant l’emballage biopréservant durable et donc plus stable dans le temps. Plusieurs variantes du phénomène de fixation (adsorption, fonctionnalisation, traitement chimique…) sont également envisageables, le but réside ici en ce que les bactéries soient intimement liées à la surface solide, et que la surface solide soit homogènement recouverte de bactéries pour avoir une surface biopréservante efficace. Pour ce faire, la mise en contact peut être faite par trempage de la surface solide dans une suspension comprenant au moins une souche bactérienne du type : Lactococcus piscium CNCM I-4031, Carnobacterium divergens V41. Cette technique de mise en contact par trempage est un exemple de réalisation qui ne doit pas être considéré comme limitatif. Une autre variante de réalisation peut consister en une mise en contact de la souche de bactéries bioprotectrices à l’aide d’une technique mettant en œuvre de la lyophilisation. Après avoir réalisé une surface biopréservante, en d’autres termes, lorsque la surface solide comprend des bactéries bioprotecrices il est indispensable de procéder à l’étape de séchage consistant à sécher stérilement sous hotte aspirante les surfaces solides de préférence jusqu’à 24h, de préférence encore de 18 à 20h. La est un graphique montrant la croissance de Listeria monocytogènes à 4 degrés Celsius pendant la première semaine, puis à 8 degrés Celcius pendant les 3 semaines suivantes. 1) dans un produit alimentaire, type saumon fumé témoin inoculé par Listeria monocytogenes, 2) dans un saumon fumé inoculé par Listeria monocytogenes disposé sur un emballage biopréservant selon un mode de réalisation de l’invention, 3) dans un saumon fumé inoculé par Listeria monocytogenes sur lequel est pulvérisé une souche bactérienne de Carnobactérium, et 4) présente le seuil de contamination toléré par l’EFSA (2018) pour des aliments prêts à consommer pouvant permettre le développement de Listeria monocytogenes. Ces résultats confirment que l’invention 2) a pour effet d’inhiber la croissance de bactéries ciblées et ainsi d’augmenter la durée de conservation par exemple, d’un produit alimentaire type produits de la mer. En effet, la présence de la surface biopréservante, comportant des bactéries bioprotectrices fixées à la surface solide, en contact avec le produit à conserver offre une plus longue durée de conservation par rapport à un produit sur lequel a été pulvérisé des bactéries bioprotectrices. La concentration de Listeria monocytogenes reste jusqu’à la date limite de consommation inférieure à 102 UFC/g, seuil toléré par l’EFSA. La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixée et notamment de proposer un nouvel emballage biopréservant qui permet à la fois de favoriser le respect de seuils de tolérance vis-à-vis de la contamination à Listeria monocytogenes du produit emballé et de respecter l’aspect esthétique du produit. On comprend que l’utilisation de cet emballage biopréservant limite l’humidification du produit par rapport à la méthode de pulvérisation ou de trempage classique. Par ailleurs, on notera que les supports solides traités peuvent se conserver longtemps dans le temps jusqu’à leur utilisation. De plus ces supports solides traités sont prêts à l’utilisation et économise donc la mise en œuvre d’étapes supplémentaires dites de conservation à faire sur les produits alimentaires avant le conditionnement de ces produits pour l’industriel. L’emballage biopréservant selon l’invention représente dès lors le seul moyen connu à ce jour pour conserver durablement des produits sans modifier ou altérer la composition et/ou l’aspect esthétique du produit. Les modes de réalisation qui ont été décrits en détails ci-dessus ne sont pas limitatifs de l’invention. En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. Emballage biopréservant comprenant au moins une surface biopréservante destinée à être en contact avec au moins un produit à conserver, caractérisé en ce que ladite surface biopréservante comprend une surface solide comprenant au moins une souche de bactéries bioprotectrices choisie parmi : Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4027, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4028, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4029, Lactococcus piscium CNCM I-4031, et Lactobacillus sakei CNCM I-4704. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite souche de bactéries bioprotectrices est fixée par adsorption et/ou fonctionnalisation par traitement chimique de la surface solide. Emballage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface solide est hydrophile. Emballage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface solide est réalisée à partir d’un matériau de type polymère, de préférence de type biopolymère. Procédé de préparation d’un emballage biopréservant selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant : - Une étape de trempage de la surface solide dans une suspension présentant au moins une souche de bactéries bioprotectrices choisie parmi : Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4027, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4028, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4029, Lactococcus piscium CNCM I-4031, et Lactobacillus sakei CNCM I-4704, durant de préférence 1h à 10h, de préférence encore 3h ; - une étape de séchage stérile de la surface solide comprenant la souche de bactéries bioprotectrices formant la surface biopréservante à l’aide d’une hotte aspirante, pendant de préférence maximum 24h, de préférence encore durant entre 18 et 24h. Procédé selon la revendication précédente, selon lequel une étape de traitement plasma par argon et/ou azote de la surface solide, précède l’étape de trempage. Composition d’une suspension comprenant au moins une souche de bactérie bioprotectrice choisie parmi : Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4027, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4028, Carnobacterium maltaromaticum CNCM I-4029, Lactococcus piscium CNCM I-4031, et Lactobacillus sakei CNCM I-4704 et utilisée pour réaliser l’emballage biopréservant selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’elle comprend 10 9 UFC/ml de bactéries bioprotectrices dans du milieu nutritif. Utilisation de l’emballage biopréservant selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 pour conditionner des produits alimentaires, de préférence des produits de la mer, de préférence encore des produits alimentaires de salaison.