Biofilms et usure des emballages alimentaires: définition des limites de réemploi des contenants en plastiques biodégradables pour la sécurité alimentaire // biofilms and food packaging aging: defining the limits of reuse of biodegradable plastic contain

Topic description

Le secteur agroalimentaire, premier consommateur de plastiques, génère 70% des déchets plastiques environnementaux. La réglementation européenne vise 20% de réduction des emballages à usage unique d'ici, avec 10% d'emballages réemployables d'ici .
Le réemploi concerne la restauration collective, la vente en vrac et l'utilisation de contenants personnels. Si l'inox et le verre présentent des avantages pour le nettoyage, leur poids constitue un inconvénient majeur. Les plastiques offrent une alternative, mais leur exposition aux cycles de lavage/usage altère leurs propriétés fonctionnelles. Cette dégradation, accompagnée de pratiques de nettoyage inadaptées, favorise la prolifération de biofilms bactériens via l'augmentation de la rugosité des surfaces.
Cette thèse vise à comprendre la relation entre l'état de surface des plastiques biodégradables au cours des cycles de réemploi et l'adhérence des biofilms microbiens. L'étude portera sur deux emballages : une barquette en PP (conventionnel) et une barquette en PHBV (biodégradable).
Le projet s'articule autour de quatre tâches :
-Étude des propriétés de surface au cours des cycles de réemploi pour établir une échelle de dégradation, via profil de rugosité, microscopie électronique, AFM et mesures d'angle de contact.
-Challenge-tests avec des biofilms synthétiques de contaminants microbiens modèles pour évaluer leur persistance selon le niveau d'usure.
-Validation en conditions réelles avec un aliment préparé, comparant les modèles développés avec les biofilms naturels.
-Élaboration de recommandations pour les pouvoirs publics concernant les conditions optimales de réemploi.
Les résultats attendus comprennent un indicateur d'usure des surfaces, l'identification des seuils critiques favorisant l'adhérence des biofilms, et un modèle prédictif de réemployabilité permettant d'optimiser les circuits de réemploi.
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The food industry, as the largest consumer of plastics, generates 70% of environmental plastic waste. European regulations aim to reduce single-use packaging by 20% by, with a target of 10% reusable packaging by .
Reuse concerns food service sectors, bulk sales stores, and consumers using personal containers. While stainless steel and glass offer cleaning advantages, their weight is a major drawback. Plastics provide an alternative, but exposure to washing/usage cycles deteriorates their functional properties. This degradation, combined with inadequate cleaning practices, promotes bacterial proliferation through increased surface roughness.
This thesis aims to understand the relationship between the surface condition of biodegradable plastics during reuse cycles and the adhesion of microbial biofilms. The study will focus on two packaging types: a PP tray (conventional) and a PHBV tray (biodegradable).
The project is structured around four tasks:
-Study of surface properties during reuse cycles to establish a degradation scale, using electron microscopy, AFM, and contact angle measurements.
-Challenge tests with synthetic biofilms of model microbial contaminants to evaluate their persistence according to wear level.
-Validation under real conditions with prepared food, comparing developed models with natural biofilms.
-Development of recommendations for public authorities regarding optimal conditions for reuse.
Expected results include a surface wear indicator, identification of critical thresholds promoting biofilm adhesion, and a predictive reusability model to optimize reuse circuits.
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Début de la thèse : 01/10/

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