Comment faire durer les fruits et légumes plus longtemps

Des revêtements de haute technologie à l'amélioration de l'état des routes, il existe une multitude de moyens de réduire la quantité de fruits et légumes qui se gâtent avant d'arriver dans nos assiettes.

C'est un problème auquel l'homme est confronté depuis le premier moment où nous avons eu plus de nourriture que nous ne pouvions en manger en une seule fois. Lorsque la nourriture est abondante, comment la stocker pour la faire durer ? La question a presque autant de réponses qu'il y a d'aliments. Les Grecs de l'Antiquité lavaient les figues dans de l'eau de mer et les faisaient sécher au soleil, tandis que dans la Chine médiévale, les citrons et les oranges étaient recouverts de cire. Dans le Japon du 15e siècle, les légumes étaient enrobés de lait de soja pour éviter la perte d'humidité et prolonger leur durée de conservation. Dans l'Angleterre du XVIe siècle, ils étaient enduits de saindoux.

Le problème des pommes pourries et des céréales moisies était peut-être une question de survie de saison en saison pour nos ancêtres. Aujourd'hui, la prévention du gaspillage alimentaire n'est pas moins un défi, même si les enjeux ont quelque peu changé. Les émissions mondiales de gaz à effet de serre dues au gaspillage alimentaire sont environ 10 fois supérieures à celles du Royaume-Uni. La viande gaspillée contribue le plus à ces chiffres, car l'énergie nécessaire à sa production est généralement plusieurs fois supérieure à celle des aliments d'origine végétale. Jetez 100 g de steak et vous venez peut-être de gaspiller l'équivalent de 10 kg de CO2.

En masse, cependant, ce sont les fruits et les légumes qui représentent le plus gros volume de nourriture gaspillée : environ un demi-milliard de tonnes par an. Au Royaume-Uni, les oranges et les mandarines sont en tête des produits gaspillés, suivies des pommes et des tomates.

Alors comment préserver au mieux nos fruits et légumes pour qu'ils arrivent en plus grand nombre dans nos assiettes ?

Parmi les outils dont disposent actuellement les producteurs pour réduire le gaspillage alimentaire, beaucoup impliquent l'utilisation de plastiques et de produits chimiques.

Une étude suisse publiée en 2022 a montré que les avantages climatiques de l'emballage des concombres dans du plastique sont presque cinq fois plus élevés que les impacts climatiques négatifs de l'emballage lui-même.

Quant aux produits chimiques tels que le chlore, le peroxyde d'hydrogène et le phosphate trisodique, ils sont utilisés depuis longtemps pour tuer divers micro-organismes sur les produits frais afin d'éviter leur détérioration et de prolonger leur durée de conservation.

Pourtant, les clients se détournent à la fois des traitements chimiques et des plastiques. La chloration peut entraîner la formation de composés soupçonnés d'être cancérigènes, qui peuvent soit se retrouver dans l'eau potable (à la suite du traitement industriel des fruits et légumes), soit rester sur les produits.

En ce qui concerne les plastiques, beaucoup d'entre nous se sentent coupables des quantités qu'ils utilisent. Selon David McClements, chercheur en sciences de l'alimentation à l'université du Massachusetts, il existe aujourd'hui une "forte pression pour remplacer les plastiques" et trouver d'autres moyens de conserver les fruits et légumes sans recourir à des traitements chimiques.

Si bon nombre de ces nouvelles technologies sont encore limitées aux laboratoires de recherche, d'autres commencent à apparaître dans les rayons des supermarchés, ou le feront bientôt.

Construire une barrière

L'une des technologies potentiellement prometteuses est l'enrobage comestible : il s'agit de recouvrir les fruits et les légumes d'une pellicule de matériau protecteur qui peut être consommé avec l'aliment. Les enrobages commerciaux modernes ont bien progressé depuis les premières expériences sur le soja et le saindoux au Japon, en Angleterre et ailleurs.

Les enrobages à base de cire d'abeille ou de paraffine ont pris leur essor dans les années 1930, lorsque le cirage de fruits tels que les pommes est devenu populaire. Les pommes ont une couche de cire naturelle lorsqu'elles sont cueillies sur l'arbre, mais celle-ci est souvent perdue lors du processus de lavage. Aujourd'hui, un revêtement artificiel est souvent réappliqué sur les pommes, les oranges, les citrons et d'autres fruits pour aider à conserver l'humidité et prolonger la durée de conservation.

Bien que ces enrobages soient assez efficaces pour limiter la déshydratation des fruits et légumes, il reste encore beaucoup à faire. Pour créer des enrobages comestibles parfaits, les scientifiques expérimentent aujourd'hui de nombreuses substances différentes, de la fibroïne de soie (protéine sécrétée par le ver à soie) au chitosan (un sucre provenant du squelette externe des crustacés), en passant par la gomme de cajou, la gélatine de poisson, les protéines de fenugrec, les protéines de soja, la cellulose et les dérivés d'algues - la liste est longue.

Ces enrobages, appliqués par trempage, brossage ou pulvérisation, forment une fine membrane à la surface des fraises ou des tomates, par exemple, réduisant le transfert de gaz et de vapeur d'eau, limitant le brunissement et la perte d'arôme, et prolongeant finalement la durée de conservation.

Idéalement, ces revêtements doivent maintenir le fruit ou le légume bien scellé, mais pas trop - sinon vous risquez de provoquer une fermentation anaérobie (c'est alors que votre pomme se transforme en cidre, par exemple).

Selon M. McClements, le chitosan, qui peut être obtenu comme sous-produit de la pêche aux crevettes, occupe une place importante dans les efforts actuels pour trouver l'enrobage comestible parfait.

Dans une étude récente, le fait de recouvrir des fraises de chitosan et d'isolat de protéines de lactosérum (un sous-produit de la fabrication du fromage) a prolongé leur durée de conservation de 60 % si elles étaient stockées à des températures proches de celles du réfrigérateur. Les tomates recouvertes de chitosan et d'algues vertes, quant à elles, sont restées presque parfaites, même 30 jours après la récolte (les tomates non traitées étaient dans une forme très peu attrayante après la même période).

Un certain nombre d'entreprises dans le monde s'emploient désormais à commercialiser les résultats de la recherche sur les revêtements comestibles. Une start-up californienne, Apeel Sciences, fabrique des enrobages comestibles à partir d'huiles végétales qui peuvent doubler la durée de conservation.

Aux États-Unis, on peut trouver leurs enrobages sur des pommes, des avocats et des citrons verts ; au Royaume-Uni, ils se sont associés à Tesco pour vendre des oranges et des citrons enrobés - des produits que l'on épluche généralement avant de les manger, car le Royaume-Uni et l'Union européenne ont des réglementations strictes en matière d'enrobages comestibles. (Les traitements appliqués à l'écorce des agrumes sont l'une des raisons pour lesquelles de nombreuses recettes demandent des fruits non enrobés).

Une autre société, Liquidseal, vend des enrobages à base d'alcools polyvinyliques pour les mangues et les avocats au Royaume-Uni - là encore, il s'agit uniquement de fruits à peau dure. Cependant, Liquidseal a déjà mis au point un enrobage comestible pour les concombres afin de remplacer ces fameux emballages en plastique, et espère le vendre en Europe prochainement.

Nanotraitement

Une autre façon émergente d'améliorer les enrobages comestibles consiste à utiliser des nanomatériaux - des matériaux dont la taille des particules est inférieure à 100 nanomètres (nm) dans au moins une dimension (soit 1 000 fois plus petit qu'un cheveu humain).

"Si l'on réduit la taille des particules, on peut améliorer les performances fonctionnelles des films et des enrobages comestibles, par exemple en augmentant leur résistance et leurs propriétés de barrière", explique M. McClements.

Vous pouvez produire ces particules minuscules en utilisant des lasers, des vibrations, des extraits de plantes ou même certains micro-organismes. Dans une étude, après une semaine de stockage à température ambiante, la plupart des fraises ordinaires étaient couvertes de champignons.

En revanche, seules 10 % des fraises enrobées de chitosan et de nanoargent étaient abîmées. Des carottes fraîchement coupées et enrobées de nanoparticules d'argent sont restées intactes pendant 70 jours. Les carottes non enrobées n'ont tenu que quatre jours.

Les nanoparticules ne concernent toutefois pas uniquement les revêtements comestibles. Comme certaines d'entre elles sont de puissants antimicrobiens, elles peuvent être ajoutées aux emballages plastiques ordinaires pour prolonger la durée de conservation des fruits, des légumes ou des légumes à feuilles.

De plus, ils peuvent être utilisés dans des capteurs qui pourraient informer les détaillants ou les clients que les aliments ne sont plus propres à la consommation, ce qui pourrait contribuer à éviter des voyages prématurés à la poubelle. Des chercheurs de l'université canadienne McMaster, par exemple, ont mis au point des patchs qui pourraient être appliqués sur les emballages des produits pour prédire leur détérioration.

Toutefois, ces interventions à l'échelle nanométrique soulèvent des questions de sécurité. Chez les souris et les rats, l'ingestion de nanoparticules d'oxyde de zinc provoque des lésions hépatiques et rénales. Les études sur les nanoparticules d'argent, quant à elles, ont révélé une toxicité pour des organismes modèles tels que le ver rond Caenorhabditis elegans et pour les cellules humaines.

"Toutes les nouvelles technologies comportent des risques et nous devons être prudents", déclare Gustav Nyström, scientifique au Laboratoire fédéral suisse pour la science et la technologie des matériaux.

M. Nyström souligne que les nanoparticules d'argent et de zinc peuvent se bioaccumuler dans les tissus. Toutefois, si ces nanoparticules sont bien encapsulées dans un emballage plastique, le risque qu'elles migrent dans les aliments est faible.