L'emballage sous atmosphère modifiée (MAP) est une méthode d'emballage qui prolonge la durée de conservation des aliments en remplaçant l'air contenu dans l'emballage par un mélange gazeux adapté au produit. Avec le bon ratio de gaz, le produit se conserve plus longtemps et garde sa couleur, sa texture et sa fraîcheur.
Qu'Est-Ce Que l'Emballage Sous Atmosphère Modifiée (MAP) ?
En MAP, le produit est placé dans l'emballage, l'air est retiré puis remplacé par un mélange gazeux contenant du dioxyde de carbone (CO₂), de l'azote (N₂) et, si nécessaire, de l'oxygène (O₂). L'emballage est ensuite scellé de manière hermétique. Les causes d'altération telles que les moisissures, l'oxydation et le développement microbien sont ainsi ralenties.
Une particularité essentielle de la MAP : il n'existe pas un seul « bon » mélange gazeux. L'atmosphère adaptée au fromage ne convient pas à la viande fraîche. Les produits de boulangerie, eux, posent des problèmes tout autres, comme l'affaissement de l'emballage. Ce guide présente le fonctionnement de la MAP, le rôle de chaque gaz et les ratios de mélange utilisés selon les groupes de produits.
La MAP est particulièrement répandue dans les secteurs suivants :
- Lait et Produits Laitiers
- Produits de Boulangerie
- Viandes et Produits a Base de Viande
- Aliments prêts à manger
- Poisson et fruits de mer
- Aliments liquides et fluides (yaourt, miel, confiture, sauces)
- Aliments secs, fruits et légumes
- Produits médicaux stériles (emballage thermoformé)
Comment fonctionne la MAP ? Le rôle du CO₂, du N₂ et de l'O₂
Trois gaz se distinguent en MAP et chacun a un rôle différent. La réussite du mélange dépend de l'équilibre correct de ces gaz selon le produit.
Dioxyde de carbone (CO₂)
Le CO₂ est le principal gaz de conservation : il freine le développement des moisissures et des micro-organismes. Pour la viande et les produits carnés, l'atmosphère doit contenir au moins 20 % de CO₂ afin d'inhiber les micro-organismes. Pour les produits sujets aux moisissures, comme le fromage, la proportion est bien plus élevée.
Le CO₂ présente deux inconvénients. Premièrement, il se dissout dans l'eau et dans le produit. Lorsque le CO₂ de l'espace de tête passe dans le produit, la pression à l'intérieur de l'emballage baisse et l'emballage s'affaisse ou se rétracte. Deuxièmement, utilisé seul sur les produits carnés, il peut provoquer des altérations de couleur.
Azote (N₂)
Le N₂ est un gaz de remplissage inerte, non absorbé par le produit ni par l'emballage. Il empêche l'affaissement de l'emballage et élimine l'oxygène du milieu. C'est le composant principal du mélange pour des produits comme le yaourt. Pour les produits carnés, une atmosphère de N₂ entraîne moins d'exsudat que l'emballage sous vide.
Oxygène (O₂)
L'O₂ est éliminé du milieu pour la plupart des produits, car il provoque l'oxydation et l'altération aérobie. Il est néanmoins utilisé volontairement pour certains produits. Les mélanges pour viande rouge fraîche contiennent une forte proportion d'O₂. Pour le poisson et les fruits de mer, la présence d'un peu d'O₂ dans l'atmosphère de l'emballage est importante pour prévenir des risques comme le botulisme.
Différence entre la MAP et l'emballage sous vide
En emballage sous vide, l'air est aspiré de l'emballage et aucun gaz n'est ajouté. En MAP, une fois l'air retiré, l'emballage est rempli d'un mélange gazeux adapté au produit. Dans certaines applications, les deux techniques sont combinées. Par exemple, pour les produits laitiers, l'oxygène est d'abord réduit par le vide avant l'emballage, puis l'atmosphère appropriée est créée.
Mélanges gazeux par produit (tableau récapitulatif)
Le tableau ci-dessous récapitule les mélanges gazeux typiques utilisés selon les groupes de produits. Les proportions sont exprimées en pourcentage en volume.
| Groupe de produits | Atmosphère recommandée (% en volume) | Pourquoi ce mélange ? |
| Fromage à pâte dure et mi-dure (entier, morceaux, tranché) | 100 % CO₂ ou 95 % CO₂ + 5 % N₂ | Empêche les moisissures et les altérations oxydatives |
| Fromage en bloc | 70 % N₂ + 30 % CO₂ | Indiqué comme le ratio le mieux adapté au fromage en bloc |
| Fromage tranché | CO₂ + 10-20 % N₂ | Empêche les tranches de coller entre elles |
| Yaourt, yaourt aux fruits | 75-80 % N₂ + 20-25 % CO₂ | Le N₂ sert de gaz de remplissage, le CO₂ assure la conservation |
| Viande rouge fraîche | 80 % O₂ + 20 % CO₂ ou 70 % O₂ + 10 % N₂ + 20 % CO₂ | Un taux élevé d'O₂ préserve la couleur, le CO₂ freine les micro-organismes |
| Poulet frais | 50 % N₂ + 50 % CO₂ | Limite l'altération de la couleur et ralentit le développement microbien |
| Viande et produits carnés (exigence générale) | Au moins 20 % de CO₂ dans l'atmosphère | Seuil minimal requis pour inhiber les micro-organismes |
| Aliments prêts à manger (burgers au pain au lait, sandwichs froids, etc.) | Au moins 20 % de CO₂ | Empêche le développement des moisissures |
| Sandwich | 50-70 % de CO₂ (valeur indiquée) ; de meilleurs résultats peuvent être obtenus avec 40 % de CO₂ | Le niveau optimal varie selon le produit |
| Aliments secs à humidité intermédiaire | Plus de 50 % de CO₂ ou vide | Empêche le développement des moisissures à température ambiante |
| Produits de Boulangerie | CO₂ + N₂ comme gaz de remplissage, O₂ résiduel dans l'emballage inférieur à 1 % | Le CO₂ freine les moisissures, le N₂ évite l'affaissement de l'emballage |
Ces valeurs sont des plages typiques indiquées dans la littérature. L'activité de l'eau, le pH, la charge microbienne initiale, la température de stockage et la perméabilité aux gaz du matériau d'emballage peuvent les modifier. Le mélange exact doit donc être validé par des essais pour chaque produit.
La MAP pour les produits laitiers, de boulangerie et carnés
Lait et Produits Laitiers
Les produits laitiers sont des aliments sensibles et rapidement périssables. Le matériau d'emballage et les conditions d'emballage jouent un rôle essentiel pour protéger le produit de la lumière, de l'oxygène, de l'humidité et des contaminants microbiens ou chimiques. Pendant l'emballage, le niveau d'oxygène est abaissé sous 0,1 mbar par le vide. Cela empêche le produit de moisir et de subir des altérations oxydatives.
Pour le fromage, le choix du gaz dépend de la forme du produit :
- Fromages à pâte dure et mi-dure (bloc entier, morceaux ou tranché) : 100 % de CO₂ ou 95 % de CO₂ + 5 % de N₂
- Fromages en bloc : 70 % N₂ + 30 % CO₂
- Fromages tranchés : CO₂ avec 10-20 % de N₂ pour éviter que les tranches ne collent
Pour ces produits, des combinaisons de films PA + EVOH + PE, PET + EVOH + PE ou PVC + EVOH + PE peuvent être utilisées. Pendant le stockage, une partie du gaz peut se perdre par diffusion du CO₂ et de l'O₂ peut pénétrer dans l'emballage, même très lentement. La forte concentration de CO₂ reste néanmoins suffisante contre le développement des moisissures.
Produits de Boulangerie
Dans le pain, les gâteaux, les pâtisseries et les pâtes garnies de crème ou de fruits, la principale cause d'altération est la moisissure. C'est pourquoi la moisissure est l'un des principaux facteurs qui déterminent la durée de conservation des produits de boulangerie. L'altération aérobie des tourtes, gâteaux aux fruits, pâtisseries et pizzas vendus crus ou cuits peut être nettement réduite par l'utilisation de CO₂ et par l'abaissement de la température de stockage.
Deux conditions sont nécessaires pour un emballage irréprochable :
- Le taux d'oxygène résiduel dans l'emballage doit être abaissé en dessous de 1 %.
- Il faut utiliser un emballage à haute barrière, qui empêche l'entrée d'oxygène et la fuite du gaz de protection. Les structures PA + EVOH + PE, PET + EVOH + PE ou PVC + EVOH + PE sont privilégiées à cet effet.
Un problème fréquent lorsqu'on augmente la proportion de CO₂ est l'affaissement ou la rétraction de l'emballage. Le CO₂ étant très soluble dans l'eau, le gaz de l'espace de tête passe dans le produit et la pression dans l'emballage baisse. La solution consiste à injecter du N₂, non absorbé par l'emballage ni par le produit, comme gaz de remplissage.
Pour les produits de boulangerie, la durée de conservation ne dépend pas uniquement du mélange gazeux. L'activité de l'eau, le pH, la charge microbiologique, la concentration en sorbate de potassium du produit et la température de stockage influencent aussi directement la tenue du produit.
Viandes et Produits a Base de Viande
La MAP donne de très bons résultats pour la viande et les produits carnés. Dans des études, une viande qui se conservait 2 semaines en emballage aérobie à 0 °C a gardé ses qualités pendant 3 mois en atmosphère modifiée, toujours à 0 °C. Voici d'autres résultats de recherche :
- Aucun signe d'altération n'a été observé pendant 6 semaines au maximum sur du poulet emballé sous 100 % de CO₂ et stocké à 3 °C.
- Il a été constaté que Salmonella ne se développait pas dans le poulet conservé à moins de 10 °C avec 80-100 % de CO₂.
- Dans la viande hachée conservée 10 jours à 10 °C sous une atmosphère contenant 60 % de CO₂, le nombre d'Enterococcus était inférieur de 3 unités logarithmiques à celui de la viande emballée sous gaz atmosphérique.
- Du bœuf produit dans des conditions hygiéniques a pu être conservé 6 mois à -1,5 °C sous CO₂ dans un emballage étanche aux gaz.
Les mélanges gazeux recommandés pour la viande sont les suivants :
- Viande rouge fraîche : 80 % O₂ + 20 % CO₂ ou 70 % O₂ + 10 % N₂ + 20 % CO₂
- Poulet frais : 50 % N₂ + 50 % CO₂
Utiliser uniquement du CO₂ sur les produits carnés peut provoquer des altérations de couleur. L'utilisation de N₂ seul peut aussi entraîner un changement de couleur. Ces atmosphères peuvent toutefois être employées pour des viandes sans problème de couleur, comme l'agneau, ou pour des viandes salées. Les viandes emballées sous atmosphère de N₂ libèrent moins d'exsudat que celles emballées sous vide.
Côté emballage, on peut utiliser pour le film inférieur une structure PVC + EVOH + PE ou PET + EVOH + PE de 400-800 µm d'épaisseur, et pour le film supérieur une structure PA + PE de 70-80 µm. La durée de conservation dépend du type et de la taille de la viande, de la charge microbienne initiale, de la température de stockage et de la perméabilité aux gaz de l'emballage. Une faible charge microbienne initiale et une basse température de stockage sont très importantes.
La MAP pour les aliments prêts à manger, le poisson et les fruits de mer, les aliments liquides et les aliments secs
Aliments prêts à manger
Pour les aliments prêts à manger comme les burgers et wraps au pain au lait, les sandwichs froids et les gressins emballés avec de la pâte à tartiner à la noisette ou du fromage frais, le niveau optimal de CO₂ varie selon le produit. L'atmosphère doit contenir au moins 20 % de CO₂ pour empêcher le développement des moisissures.
Une partie des aliments prêts à consommer est peu acide et se conserve au froid (entre -2 et +4 °C). Pour les sandwichs, le niveau optimal de CO₂ est indiqué à 50-70 %. Des résultats plus favorables ont toutefois été obtenus avec 40 % de CO₂.
Poisson et fruits de mer
Des recherches ont montré que le poisson emballé sous MAP ou sous vide peut être conservé plus longtemps. Une moindre activité microbiologique a été observée dans ces produits, et la structure, la couleur et les autres propriétés sensorielles sont restées inchangées longtemps. La durée de conservation s'en trouve nettement prolongée.
Un point critique mérite l'attention pour le poisson et les fruits de mer. L'emballage sous atmosphère modifiée peut entraîner un risque de développement de pathogènes anaérobies. Pour maîtriser ce risque, les mesures suivantes doivent être appliquées ensemble :
- Techniques de conservation, de fumage et de transformation adaptées au produit
- Cuisson visant à détruire les toxines
- Assainissement et refroidissement appropriés
- Stockage impérativement dans les conditions de froid requises
- Présence d'un peu d'O₂ dans l'atmosphère de l'emballage (pour prévenir des problèmes comme le botulisme)
Aliments liquides et fluides
Yaourt et yaourt aux fruits : Pour ces produits, on utilise des pots en PS (polystyrène) et des opercules en aluminium. Le mélange gazeux recommandé est de 75-80 % de N₂ + 20-25 % de CO₂.
Miel et confiture : Le constituant principal du miel et de la confiture est le sucre inverti, à 60-70 % (26-34 % de glucose, 38-41 % de fructose, 0,5-1,5 % de saccharose, 5-11 % de maltose). La teneur en eau est d'environ 20 %. La principale cause du développement microbien et de l'altération observés de temps à autre est la présence de levures osmophiles. Le principe de base pour éviter l'altération est la stérilisation, qui peut être réalisée à l'ozone ou à l'azote.
Sauces : Les sauces sont des aliments peu transformés dont la durée de conservation est limitée. La plupart sont peu acides et se conservent au froid (-2 à +4 °C). Les ingrédients utilisés pour leur préparation sont le plus souvent pasteurisés.
Aliments secs, fruits et légumes
L'emballage sous atmosphère modifiée est très avantageux pour les aliments secs. Les aliments d'humidité intermédiaire conservés à température ambiante sont emballés sous une atmosphère contenant plus de 50 % de CO₂, ou sous vide, afin d'empêcher le développement des moisissures. La présence d'O₂ dans l'environnement de l'emballage est également nécessaire.
Pour les fruits et légumes, l'objectif est de maîtriser les changements physiologiques et de prolonger la durée de stockage. La méthode courante est la conservation au froid. Le stockage en atmosphère contrôlée, utilisé pour renforcer l'effet du froid, a pris de l'importance ces dernières années. Dans cette méthode, le taux de respiration du fruit est maintenu juste au-dessus du niveau de respiration anaérobie. Dans les pays développés, la prolongation de la durée de conservation par atmosphère modifiée est un succès commercial, notamment pour les légumes coupés.
Pour un produit emballé sous atmosphère modifiée, le bon choix du ratio de gaz, du matériau d'emballage et de la température augmente la durée de conservation et contribue à préserver la qualité.
Produits médicaux et choix du matériau d'emballage
Emballage des produits médicaux
L'emballage des produits médicaux stériles exige de la précision. L'industrie médicale a des attentes élevées en matière d'emballage. Toutes les normes d'hygiène requises doivent donc être respectées, et les machines d'emballage thermoformé doivent être conçues selon les besoins spécifiques de chaque client. Les machines thermoformeuses sont privilégiées car elles offrent un rendement élevé, une standardisation et un emballage sûr.
Principaux avantages :
- Options d'équipement polyvalentes, avec des systèmes de formage, de scellage et de découpe pouvant être conçus sur mesure selon le domaine d'application
- Système d'ouverture facile
- Intégration de divers systèmes de chargement, de marquage, de contrôle et de mise en unité
- Performances de production à haut rendement et qualité d'emballage maximale
Comment choisir le matériau d'emballage
Quelle que soit la justesse du mélange gazeux, la MAP est inefficace si l'emballage ne retient pas le gaz. C'est pourquoi on utilise des films multicouches étanches aux gaz et à haute barrière. Voici les structures typiques employées selon le groupe de produits :
| Groupe de produits | Structure d'emballage |
| Fromage et produits laitiers | PA + EVOH + PE, PET + EVOH + PE ou PVC + EVOH + PE |
| Produits de Boulangerie | PA + EVOH + PE, PET + EVOH + PE ou PVC + EVOH + PE à haute barrière |
| Viandes et Produits a Base de Viande | Film inférieur (400-800 µm) : PVC + EVOH + PE ou PET + EVOH + PE. Film supérieur (70-80 µm) : PA + PE |
| Yaourt et yaourt aux fruits | Pot en PS (polystyrène) + opercule en aluminium |
La couche d'EVOH constitue la barrière à l'oxygène. La couche de PE assure la fermeture étanche de l'emballage.
Solutions d'emballage MAP d'OPACK Makine
Le bon mélange gazeux ne donne de résultats qu'associé à la bonne machine et au bon matériau d'emballage. Forte de plus de 25 ans d'expérience et de machines en service dans des dizaines de pays, OPACK Makine propose des solutions d'emballage entièrement automatiques aux secteurs alimentaire et médical.
Trois grandes familles de machines se distinguent pour les applications MAP :
- Machines d'emballage thermoformé: emballage à haut rendement, standardisé et sûr pour le fromage, les produits carnés, les produits de boulangerie et les produits médicaux
- Machines de scellage de bols prêts à l'emploi (MAP): application de l'atmosphère modifiée dans des bols prêts à l'emploi
- Machines de formage, remplissage et scellage (FFS): pour les produits fluides et semi-fluides comme le yaourt
Vous trouverez des informations d'emballage propres à votre secteur sur les pages suivantes :
- Lait et Produits Laitiers
- Conditionnement des produits de boulangerie
- Conditionnement de la viande et des produits carnés
- Emballage des produits médicaux
- Aliments prêts à manger
- Poisson et fruits de mer
- Produits alimentaires liquides et fluides
- Aliments secs, fruits et légumes
Si vous êtes curieux du niveau d'automatisation dans l'emballage du fromage, vous pouvez aussi consulter notre application d'emballage de fromage kaşar avec alimentation robotisée du thermoformage .
Questions fréquentes
À quoi sert l'emballage MAP ?
La MAP remplace l'air de l'emballage par un mélange gazeux adapté au produit, ce qui ralentit les moisissures, l'oxydation et le développement microbien. La durée de conservation du produit est ainsi prolongée et ses qualités, comme la couleur et la texture, sont préservées.
Quels gaz sont utilisés en MAP ?
Le CO₂, le N₂ et l'O₂ sont les plus utilisés. Le CO₂ freine le développement des micro-organismes et des moisissures, le N₂ est un gaz de remplissage inerte qui évite l'affaissement de l'emballage. L'O₂ est volontairement présent dans certains produits, comme la viande rouge fraîche, le poisson et les fruits de mer.
Quel est le mélange gazeux MAP pour le fromage ?
Les fromages à pâte dure et mi-dure sont emballés sous 100 % de CO₂ ou 95 % de CO₂ + 5 % de N₂. Pour les fromages en bloc, le ratio indiqué comme adapté est de 70 % de N₂ + 30 % de CO₂. Pour les fromages tranchés, on utilise 10-20 % de N₂ avec le CO₂ afin d'éviter que les tranches ne collent.
Quel mélange gazeux utilise-t-on pour les produits carnés ?
Pour la viande rouge fraîche, on recommande 80 % d'O₂ + 20 % de CO₂ ou 70 % d'O₂ + 10 % de N₂ + 20 % de CO₂ ; pour le poulet frais, 50 % de N₂ + 50 % de CO₂. L'atmosphère doit contenir au moins 20 % de CO₂ pour inhiber les micro-organismes.
Pourquoi les emballages MAP s'affaissent-ils ?
Le CO₂ est très soluble dans l'eau. Lorsque le CO₂ de l'espace de tête passe dans le produit, la pression dans l'emballage baisse et l'emballage s'affaisse. Pour l'éviter, on injecte du N₂, non absorbé par l'emballage ni par le produit, comme gaz de remplissage.
Les produits sous MAP doivent-ils être conservés au froid ?
Oui. La MAP ne remplace pas à elle seule la chaîne du froid. Pour des produits comme la viande, le poisson et les fruits de mer, les sauces et les plats prêts à manger, une basse température de stockage (-2 à +4 °C pour les aliments prêts à manger et les sauces) est essentielle pour la durée de conservation.
Comment déterminer le bon mélange gazeux pour mon produit ?
L'activité de l'eau, le pH, la charge microbienne initiale, la température de stockage et la perméabilité aux gaz du matériau d'emballage doivent être évalués ensemble. Le mélange exact doit être validé par des essais avec votre produit.
Conclusion
Correctement appliquée, la MAP prolonge la durée de conservation et préserve la qualité du produit. Mais la réussite repose sur trois éléments réunis : un mélange gazeux adapté au produit, un matériau d'emballage à haute barrière et une machine d'emballage qui met en œuvre les deux sans faille. Des différences comme 100 % de CO₂ pour le fromage, 75-80 % de N₂ pour le yaourt et un taux élevé d'O₂ pour la viande rouge fraîche montrent pourquoi l'approche « un seul mélange pour tous les produits » ne fonctionne pas.
Déterminons ensemble la solution MAP la plus adaptée à votre produit. Indiquez-nous votre groupe de produits et votre capacité de production : les experts d'OPACK Makine vous recommanderont la machine et la structure d'emballage qui conviennent. Demandez un devis dès maintenant ou contactez-nous via notre page de contact .
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