Stratégies de prévention et de maîtrise du risque sanitaire associé au réemploi d’emballages alimentaires durables / Prevention and control of health risk linked to susta

L’impact environnemental des emballages alimentaires à usage unique a conduit l’Union Européenne et la France au travers respectivement du règlement PPWR (UE 2025/40) et du décret 3 R de la loi AGEC (Décret n° 2021-517 du 29 avril 2021 relatif aux objectifs de Réduction, de Réutilisation et de réemploi, et de Recyclage des emballages en plastique à usage unique pour la période 2021-2025) à se donner des objectifs de réduction de leur emploi.

Cependant, le nombre de cycles de réemploi et/ou de recyclage des emballages ne pouvant être infini, la question de l’impact environnemental en fin de vie de ces matériaux ne pourra être pleinement résolue que si des matériaux biodégradables sont développés. Dans ce contexte, l’ambition du projet SCirDe (« Safe and Circular by Design : Conception Raisonnée d’Emballages Alimentaires Sûrs et Circulaire ») dans le cadre duquel s’inscrit le sujet de thèse proposé est de développer des emballages réemployables et/ou recyclables qui puissent aussi faire l’objet d’une valorisation ultime par compostage ou méthanisation.

Les travaux de thèse seront centrés sur l’étude du réemploi des emballages innovants développés dans le cadre du projet. Si le réemploi est une des voies privilégiées pour réduire l’utilisation des emballages plastiques alimentaires à usage unique, sa systématisation pose cependant des questions non seulement organisationnelles mais aussi sanitaires à l’ensemble des acteurs de la filière. Au niveau applicatif, il s’agira d’évaluer notamment au travers d’études de cas sur des couples « aliments - emballages développés dans le cadre du projet » définis jusqu’à combien de cycles de réemploi peuvent être envisagés. Au niveau scientifique, cela nécessitera notamment de mettre en relation les propriétés de surface initiales des matériaux et leur évolution éventuelle en fonction du nombre de cycles de réemploi, les cinétiques d’adhésion microbienne puis de formation de biofilms par des micro-organismes susceptibles de coloniser la surface de ces matériaux, l’aptitude au nettoyage et à la désinfection des mêmes matériaux souillés par les aliments et contaminés par des micro-organismes.

Des matériaux aux propriétés de surface modifiées pour faciliter le réemploi seront fournis par les partenaires du projet. En complément des techniques classiques de nettoyage - désinfection, des procédés innovants de nettoyage et désinfection seront également testés. Le/la doctorant.e effectuera l’essentiel de ses travaux de thèse au sein du laboratoire BioDyMIA (U.R. Université Lyon 1 - ISARA Lyon) qui a développé une expertise sur l’hygiène des surfaces au contact des aliments. Il s’appuiera aussi sur les compétences pluridisciplinaires du consortium de partenaires du projet « France 2030 » SCirDe qui rassemble un large panel d’acteurs scientifiques, techniques et industriels mobilisés autour de l’économie circulaire, de l’impact environnemental des emballages alimentaires et de leur sécurité sanitaire.

Environmental concerns regarding the single use of plastic packaging have led to the promulgation PPWR regulation (EU 2025/40) in the European Union and of the « 3R » decree of AGEC Law (n° 2021-517 decree regarding goals of reduction, reuse, and recycling of single use packaging for 2021-2025 years) in France in order to reduce single use of plastic packaging.

However, since the potential number of reuse/recycling of packaging materials is not unlimited, concerns regarding environmental impact of packaging materials can only be fully tackled if biodegradable alternatives to conventional packaging materials are developed. Therefore, the goal of Safe and Circular by Design (« SCirDe ») project is to develop biodegradable food packaging materials intended for reuse and/or recycling which can ultimately be valorized by composting or methanization.

Ph D thesis objectives will be focused on the reuse of innovative packaging materials developed by « SCirDe » project partners. While promising, systematic food packaging reuse not only raises questions regarding organization of the food chain but also hygienic concerns: corresponding Good Hygienic Practices should be defined, which requires preliminary investigations.

For application, some case studies with perishable foods packed in « SCirDe » packaging systems will be investigated to define how many reuse cycles are possible and specific operational constraints to meet this reuse objective. Underlying scientific questions will namely regard : initial physico-chemical surface properties of packaging materials and monitoring of these properties along reuse cycles, microbial adhesion and biofilm formation kinetics by microorganisms able to colonize the surface of food packaging materials, monitoring of cleaning and disinfection efficiency of food packaging materials following food contact cycles…

Food packaging materials surface properties will be tuned by different innovative technologies by SCirDe partners in order to enhance their reuse capacity. Innovative cleaning and disinfection methods will also be investigated and benchmarked with conventional ones.

Most of Ph D thesis work will be performed in BioDyMIA research unit (U.R. Université Lyon 1 -ISARA Lyon): BioDyMIA has developed expertise regarding hygiene of food contact surfaces. Ph D thesis work will also be supported by the interdisciplinary skills of « France 2030 » SCirDe project partners (academic and technological partners as well as companies with expertise in circular economy, environmental evaluation and valorization of food packaging materials as well as food safety).

Université Lyon 1 - site de Bourg en Bresse, Unité de Recherche BioDyMIA :

Localisée au cœur du technopole Alimentec à Bourg en Bresse, l’Unité de Recherche en Bioingénierie et Dynamique Microbienne aux Interfaces Alimentaire (U.R. Université Lyon 1 - ISARA Lyon) a développé un ensemble unique de compétences et d’équipements pour développer des approches innovantes de conservation des aliments périssables. En complément du « pilier hygiène », ces innovations reposent sur l’exploitation de biomolécules, de micro-organismes protecteurs et/ou de systèmes innovants d’emballage et conditionnement des aliments.

En plus de l’accès à l’ensemble unique d’équipements et de compétences présentes sur l’ensemble des campus de l’Université Lyon 1, l’U.R. BioDyMIA s’appuie sur un solide réseau de partenaires industriels, techniques et scientifiques régionaux, nationaux (ex : RMT CHLEAN et ProPackFood) et internationaux.

Site web : https://biodymia.univ-lyon1.fr

Host research unit and institution:

Université Lyon 1 - Bourg en Bresse campus, BioDyMIA (Bioengineering and Microbial Dynamics at Food Interfaces) research unit

Located in Bourg en Bresse in technopole Alimentec together with technical centres supporting food and packaging sector, BioDyMIA research unit developed a unique set of skills and equipments to develop innovative perishable food preservation systems. Along with «  good hygiene pillar », these innovative technological solutions rely on the application of bioprotective microorganisms and/or antimicrobial biomolecules as well as on innovative food packaging systems.

Besides a privileged access to the unique set of skills and equipment of the different campuses of Université Lyon 1 including LyonTech La Doua campus, BioDyMIA research unit is actively cooperating with companies, technical centres annd other research institutions at the regional, national (e. g. active member of CHLEAN and ProPackFood ACTIA networks supported by Ministry of Agriculture), and internationau level.

Website : https://biodymia.univ-lyon1.fr

Titulaire d’un Master ou diplôme équivalent en microbiologie/biotechnologie, vous avez une première expérience réussie de recherche expérimentale dans ce domaine. Rigueur, autonomie, capacité à interagir avec une diversité d’acteurs scientifiques et techniques, passion pour la recherche applicative et capacité à valoriser ses travaux sous forme de publications et de communications en anglais sont des qualités attendues.

Holding a M. Sc. or equivalent diploma in Microbiology/Biotechnology, you earnt a first successfull experimental research activity in this field. You are rigorous, you can work independently but you are a « team player » who is able to interact with diverse partners. Passionated by experimental research, you are also able to valorize the corresponding results along meetings with project’s partners as well as in international conferences and publications. Good written and oral communication skills in English are thus expected.

Required skills: microbiology, microbial adhesion, biofilms