Development of Ethylene Scavenging Systems Based on Pumice and Potassium Permanganate for Food Packaging Applications

Dans les emballages alimentaires actifs, les absorbeurs d'éthylène jouent un rôle essentiel dans la prolongation de la durée de conservation des fruits et légumes en éliminant l'éthylène produit dans l'espace de tête de l'emballage. Le permanganate de potassium (KMnO4) est largement utilisé pour préparer des absorbeurs d'éthylène, et il est généralement soutenu par des matériaux poreux inertes pour augmenter la surface en contact avec l'éthylène. La pierre ponce est un adsorbant de gaz potentiel avec une structure poreuse et une propriété d'adsorption de gaz, mais sa combinaison avec KMnO4 en tant que absorbeurs d'éthylène n'a pas été développée. Les sachets et les films sont deux formes de absorbeurs d'éthylène, mais aucune étude complète sur l'application de KMnO4 et de pierre ponce dans les emballages alimentaires actifs n'a été réalisée. Par conséquent, le projet vise à développer un système de récupération d'éthylène contenant du KMnO4 et de la pierre ponce, sous forme de sachets et de films, pour conserver les fruits et légumes. La première partie du projet consistait à développer un piégeur d'éthylène composé de pierre ponce et de KMnO4. La pierre ponce a été choisie comme matériau de support principalement en raison de son faible coût, de sa bonne propriété d'adsorption et de sa grande disponibilité. Tout d'abord, la taille des particules de pierre ponce a été étudiée pour déterminer que la plus petite taille était favorable à l'adsorption de l'éthylène. Ensuite, la pierre ponce et le KMnO4 ont été broyés jusqu'à l'uniformité pour étudier l'influence de leur rapport pondéral sur l'adsorption d'éthylène, et un rapport pondéral de 10 à 1 (pierre ponce sur KMnO4) s'est avéré être le choix optimal. De plus, une humidité relative (HR) élevée n'était pas bénéfique pour l'adsorption d'éthylène car l'humidité entrerait en compétition avec l'éthylène pour les sites d'adsorption sur la surface de la pierre ponce. Plus important encore, il a été découvert que la combinaison de pierre ponce et de KMnO4 améliorait considérablement la capacité de piégeage de l'éthylène par rapport à la pierre ponce seule ou au KMnO4 seul. Cela est dû à l'effet synergique de la pierre ponce adsorbant physiquement l'éthylène et du KMnO4 oxydant chimiquement l'éthylène. De plus, le mélange de pierre ponce et de KMnO4 a été appliqué comme piégeur d'éthylène pour conserver des avocats. Les résultats ont révélé que le piégeur d'éthylène éliminait efficacement l'éthylène produit par les avocats et inhibait la production de dioxyde de carbone (CO2). Enfin, la durée de conservation des avocats a été prolongée d'environ une semaine à 25 °C par rapport au groupe témoin sans absorbeurs d'éthylène.