Rédaction : Patrice Dole¹

^{1. Centre Technique de la conservation des produits agricoles (CTCPA)}

1. Qu’est-ce qui migre ?

Les matériaux au contact des aliments ne sont pas des objets inertes. Lorsqu'un aliment est mis en contact avec un matériau, certaines substances peuvent être transférées vers la denrée. Ce phénomène, appelé migration, résulte de mécanismes physico-chimiques dont l'intensité dépend de la nature et la composition du matériau, de l'aliment et des conditions d'utilisation. Pour qu'une substance puisse migrer, elle doit avant tout présenter une aptitude à être solubilisée, extraite ou entraînée par la denrée alimentaire. Ainsi, une substance qui ne peut pas être mise en solution ou mobilisée à l'interface restera dans le matériau. La migration ne concerne pas uniquement les substances présentes à la surface du matériau, mais également celles qui se trouvent à l’intérieur de celui-ci. Dans certains matériaux, notamment les polymères, le transfert des composés présents en surface peut également être compensé par le réapprovisionnement continu de l’interface : les substances présentes dans la masse du matériau diffusent vers la surface, où elles sont à leur tour susceptibles d'être transférées à l'aliment. La migration résulte donc de la combinaison de phénomènes de transfert à l'interface et, lorsque cela est possible, de diffusion au sein du matériau. Ces mécanismes concernent principalement des substances de faible taille moléculaire. Les macromolécules qui constituent la structure de base des matériaux polymères diffusent généralement trop lentement ou ne présentent pas les propriétés nécessaires pour être transférées en quantité significative vers les aliments. Les principaux migrants sont donc des espèces chimiques de petite taille : ions métalliques issus de phénomènes de corrosion ou d'oxydation de surface, et petites molécules organiques présentes initialement dans les matériaux, ou encore composés formés au cours de leur fabrication ou de leur vieillissement. La nature de ces substances est très diverse. On peut notamment retrouver des monomères résiduels, des additifs fonctionnels, des produits de dégradation, des constituants d'encres, d'adhésifs ou de revêtements, des contaminants absorbés lors du recyclage. On distingue les « IAS », i.e. les substances intentionnellement ajoutées, et les « NIAS », non intentionnellement ajoutées (exemple : impuretés, contaminants liés au recyclage des matériaux, produits de dégradation etc.). Certains NIAS sont connus et recherchés de manière ciblée ; d'autres sont plus difficiles à identifier et constituent aujourd'hui un axe majeur de recherche et de surveillance. La question n'est donc pas de savoir si un matériau contient des substances chimiques, puisqu'ils en contiennent tous par nature, mais quelles sont celles qui peuvent être transférées à l'aliment, dans quelles quantités et dans quelles conditions. (Pour plus d’informations, voir le dossier du Food Packaging Forum dédié au NIAS [1]).

 2. Existe-t-il des matériaux inertes et quels sont les facteurs qui contrôlent la migration ?

En théorie, certains matériaux peuvent être considérés comme inertes ou quasi inertes vis-à-vis des aliments. C'est notamment le cas du verre et de l'acier inox dont la stabilité chimique est élevée dans la plupart des conditions d'utilisation alimentaire. Ces matériaux présentent une très faible propension à générer des espèces susceptibles de se solubiliser dans les aliments et, contrairement aux polymères, leur structure dense ne confère pas aux substances présentes dans la masse une mobilité suffisante pour diffuser vers la surface. Pour autant, l'inertie absolue n'existe pratiquement jamais dans les applications réelles. Même les matériaux les plus stables peuvent interagir avec leur environnement. Les métaux comportent des couches superficielles d'oxydes protecteurs, mais des phénomènes de corrosion localisée peuvent néanmoins conduire à la libération d'ions métalliques. Mais surtout, les matériaux ne sont presque jamais utilisés seuls. Un bocal en verre est fermé par un couvercle verni intégrant un joint organique. Une bouteille en verre peut comporter des traitements de surface destinés à améliorer sa résistance mécanique ou ses performances industrielles. Un équipement en acier inoxydable comporte des joints, garnitures, tuyaux flexibles, revêtements ou éléments polymériques nécessaires à son fonctionnement. Ainsi, même lorsqu'un matériau principal est considéré comme très peu contributif à la migration, d'autres constituants du système peuvent devenir des sources potentielles de transfert. 

Cette réalité est encore plus marquée pour d'autres familles de matériaux largement utilisées dans les filières alimentaires. Les papiers et cartons contiennent naturellement de nombreuses substances organiques issues de leur fabrication, de leur transformation ou de leur recyclage. Ils sont fréquemment associés à des traitements de couchage, des revêtements fonctionnels, des adhésifs ou des couches plastiques. Les emballages métalliques comportent souvent des vernis internes prévenant la corrosion. Les couches d’impression bien que situées à l’extérieur de l’emballage contribuent à la migration par la diffusion vers l’aliment au travers du matériau ou par phénomène dit de « set-off » (contact entre une couche externe d’un emballage et une couche interne d’un autre emballage lors de leur stockage), tandis que de nombreux assemblages font intervenir des colles ou des adhésifs. Chacun de ces constituants peut contenir des substances susceptibles de migrer dans les aliments.

Puisqu’aucun matériau ne peut être considéré comme totalement inerte, l’enjeu est moins de rechercher une inertie absolue que d’évaluer dans quelle mesure l’ensemble du système au contact de la denrée est susceptible de permettre le transfert de contaminants.

Plusieurs facteurs contrôlent la migration. Le premier est la concentration de la substance dans le matériau. Plus une substance est présente en quantité importante, plus la quantité susceptible d'être transférée vers l'aliment est élevée. Toutes choses égales par ailleurs, doubler sa concentration conduit généralement à doubler la quantité susceptible de migrer. La migration dépend également de l'affinité de la substance pour l'aliment. Certaines substances ont naturellement tendance à rester dans le matériau tandis que d'autres présentent une forte affinité pour les constituants alimentaires. Cette propriété est décrite par le coefficient de partage matériau/aliment et constitue la principale force motrice du transfert.

Le rapport entre la quantité d'aliment et la quantité de matériau joue aussi un rôle important. L'emballage représente une masse négligeable devant celle de l'aliment et cette situation favorise la migration, l'aliment agissant comme un véritable réservoir capable d'accueillir les substances extraites du matériau. Ainsi, si une substance n’a pas d’affinité spécifique pour l’aliment ou pour l’emballage, l'équilibre thermodynamique tend tout de même à favoriser au travers des ratio volumiques leur transfert quasi intégral vers la denrée. Heureusement, cet équilibre n’est pas souvent atteint en pratique car la migration est généralement limitée par la vitesse de diffusion des molécules dans le matériau. Les petites molécules migrent beaucoup plus rapidement que les grosses. C'est l'une des raisons pour lesquelles les migrants effectivement observés dans l’aliment sont principalement des composés de faible masse moléculaire. 

La température joue également un rôle majeur. Lorsque la température augmente, la mobilité des molécules augmente elle aussi, ce qui accélère leur diffusion et leur transfert aux denrées alimentaires. C'est pourquoi les étapes de cuisson, de pasteurisation ou de stérilisation peuvent contribuer davantage à la migration que les périodes de stockage. L'aliment lui-même peut aussi modifier le comportement du matériau. Certains constituants alimentaires, notamment les matières grasses, l'alcool ou certaines molécules aromatiques, peuvent pénétrer dans les matériaux polymériques. Ce phénomène peut engendrer une pseudo plastification du matériau : la structure devient localement plus mobile et les substances migrent alors plus facilement. 

La nature du matériau constitue évidemment un autre facteur déterminant. Certains matériaux offrent une forte résistance à la diffusion (exemple du PET des bouteilles d’eau dont l’inertie organoleptique est directement liée à cette caractéristique) tandis que d'autres sont beaucoup plus perméables (exemple du goût « plastique » de la gourde en polyéthylène des cyclistes). Les propriétés barrières d'un matériau conditionnent donc directement sa capacité à ralentir les transferts. Enfin, l'épaisseur intervient de façon complexe : dans un matériau mince les contaminants atteignent plus rapidement la surface en contact avec l'aliment ; le transfert de la quantité présente est donc rapide. Mais un matériau mince constitue surtout un moindre réservoir de contaminants ; il est donc globalement préférable de minimiser les quantités d’emballage au contact de l’aliment par la réduction des épaisseurs.

Ainsi la migration résulte d'une combinaison complexe de facteurs : concentration des substances, affinité pour l'aliment, rapport matériau/aliment, température, propriétés barrières, interactions entre le matériau et l'aliment, taille moléculaire des contaminants et durée de contact. C'est cette combinaison qui explique pourquoi un même matériau peut se comporter de façon très différente selon l'aliment qu'il contient et les conditions dans lesquelles il est utilisé. C'est précisément pour cette raison que l'évaluation de la sécurité des matériaux au contact des aliments repose sur une approche globale prenant en compte la nature des substances, les propriétés des matériaux, et leurs conditions prévisibles d’emploi.

3. Comment le risque est-il géré ?

L’architecture générale de la réglementation est indiquée sur la figure 1. En Europe, la réglementation la plus aboutie est celle applicable aux matériaux plastiques (Règlement (UE) n°10/2011). Même si tous les matériaux ne disposent pas d'un cadre aussi détaillé, cette réglementation constitue une bonne illustration de la manière dont le risque chimique est généralement appréhendé. Son premier pilier repose sur le principe de la liste positive. Cette approche consiste à considérer qu'une substance ne peut être utilisée pour fabriquer un matériau destiné au contact alimentaire que si elle a préalablement fait l'objet d'une évaluation scientifique et figure sur une liste de substances autorisées. Autrement dit, ce n'est pas parce qu'une substance n'est pas explicitement interdite qu'elle peut être utilisée : elle doit au contraire avoir été évaluée et autorisée avant son emploi.  L'inscription d'une substance sur la liste positive ne signifie toutefois pas que son utilisation est libre de toute contrainte. Par précaution, des restrictions supplémentaires sont définies pour toute substance dont l'innocuité n'est pas pleinement établie. La restriction se traduit soit par une concentration maximale autorisée dans le matériau lui-même, soit (le plus souvent) par une limite de migration spécifique (LMS), c'est-à-dire la quantité maximale pouvant être transférée vers l'aliment dans les conditions prévisibles d’emploi. Pour vérifier le respect de ces limites, des essais de migration sont réalisés. Leur objectif n'est pas de reproduire le transfert réel dans des conditions volontairement défavorables. Les matériaux sont mis au contact de simulants alimentaires, choisis pour reproduire le comportement des principales catégories d'aliments. Les conditions de temps et de température appliquées lors des essais sont généralement au moins aussi sévères que les conditions réelles d'utilisation. Cette manière de raisonner conduit à une conséquence importante : un matériau n'est jamais de façon absolue « apte au contact alimentaire ». L’aptitude au contact alimentaire est toujours liée à un usage donné. Un même matériau pourra être conforme pour le stockage d'un produit sec à température ambiante et ne plus l'être pour un contact prolongé avec un aliment gras soumis à un traitement thermique sévère. L'évaluation porte donc sur le couple constitué par le matériau et ses conditions prévisibles d'emploi. 

Le dispositif réglementaire comprend également un essai de migration globale. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, cet essai n'a pas été conçu comme une couche de sécurité supplémentaire venant s'ajouter aux migrations spécifiques. Son rôle est plutôt de simplifier l'évaluation d'un grand nombre de substances dont la toxicité est suffisamment faible pour ne pas nécessiter un suivi individuel. Le test consiste à mesurer la quantité totale (pondérale) de matière transférée vers l'aliment ou son simulant, toutes substances confondues. Cette migration globale est limitée à 60 mg par kilogramme d'aliment ou, selon les cas, à 10 mg par dm² de surface de matériau au contact (Règlement (UE) n°10/2011). Ainsi, de nombreuses substances autorisées ne possèdent pas de limite de migration spécifique individuelle. Cela ne signifie pas qu'elles sont dépourvues d'intérêt toxicologique ou qu'elles sont ignorées par l'évaluation réglementaire. Cela signifie simplement que leur niveau de préoccupation est considéré comme suffisamment faible pour que le respect de la limite de migration globale garantisse déjà un niveau de protection adéquat. Si cette logique est particulièrement développée pour les matériaux plastiques, elle influence largement les approches adoptées pour d'autres matériaux. En effet, peu de domaines bénéficient aujourd'hui d'une harmonisation européenne aussi complète. Pour les vernis, par exemple, les évaluations de conformité s'appuient en pratique sur des principes très proches de ceux utilisés pour les plastiques : sélection des substances de départ, prise en compte des restrictions applicables et vérification des migrations en conditions d’usage. 

D'autres matériaux suivent cependant des approches différentes. C'est notamment le cas des papiers et cartons, pour lesquels les préoccupations portent principalement sur des contaminants dont la présence résulte de l'origine des fibres, du recyclage ou des différentes étapes de fabrication. Dans ce contexte, la réglementation et les recommandations techniques s'appuient souvent davantage sur des listes négatives, c'est-à-dire des substances dont la présence est interdite ou strictement limitée, que sur les listes positives exhaustives utilisées pour les plastiques. Finalement, malgré la diversité des approches réglementaires, le principe reste identique : identifier les substances susceptibles d'être transférées à l'aliment, évaluer le risque associé à cette exposition et mettre en place les restrictions nécessaires pour garantir la sécurité du consommateur.

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Figure 1 : Source : France Olive – Olivier Casevecchie, 2026. « Architecture générale de la réglementation des matériaux au contact des denrées alimentaires (MCDA) ».

4. Comment la surveillance est-elle organisée ?

La première ligne de maîtrise se situe au sein même des entreprises qui fabriquent ou utilisent les matériaux au contact des aliments. Les fabricants doivent mettre en œuvre des bonnes pratiques de fabrication (Règlement (CE) n°2023/2006), documenter la conformité de leurs produits et transmettre aux utilisateurs les informations nécessaires à leur emploi dans des conditions adaptées. Les industriels agroalimentaires doivent quant à eux s'assurer que les matériaux qu'ils utilisent sont compatibles avec leurs procédés et les aliments concernés. Dans ce dispositif, les audits qualité jouent un rôle essentiel. Ils permettent de vérifier non seulement l'existence des déclarations de conformité mais également leur adéquation avec les usages réels. Un matériau conforme pour un type d'aliment ou une condition de température donnée ne l'est pas nécessairement pour un autre usage. Les audits visent ainsi à contrôler la cohérence entre les matériaux utilisés, les procédés industriels, les conditions de contact et les justifications de conformité fournies par les fabricants. L'évaluation scientifique du risque repose quant à elle sur les agences sanitaires. Au niveau européen, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) est chargée d'évaluer les substances destinées à être utilisées dans les matériaux au contact des aliments et de fournir des avis scientifiques servant notamment à l'établissement des listes positives et des restrictions réglementaires. Au niveau national, des agences telles que l'Anses en France peuvent être mobilisées pour conduire des expertises, évaluer des risques émergents ou appuyer les autorités publiques dans leurs décisions. Ces organismes ne jouent pas un rôle de contrôle mais un rôle d'expertise scientifique indépendante. Les autorités compétentes interviennent ensuite pour vérifier le respect des exigences réglementaires. En France, la DGCCRF réalise des enquêtes, des inspections et des plans de surveillance portant sur différents types de matériaux au contact des aliments [2]. Ces contrôles permettent d'identifier d'éventuelles non-conformités, de vérifier la qualité des dossiers justificatifs et, le cas échéant, de mettre en place des mesures correctives ou des retraits du marché. Enfin, la surveillance bénéficie également des travaux de la communauté scientifique. Des organismes indépendants tels que le Food Packaging Forum recensent et analysent les données issues de la littérature scientifique internationale [3]. Leurs bases de données compilent plusieurs milliers de substances identifiées dans les matériaux au contact des aliments ou détectées lors d'études de migration. Ces travaux contribuent à identifier de nouvelles substances d'intérêt, à améliorer les méthodes d'évaluation et à nourrir les réflexions des scientifiques, des agences sanitaires et des autorités réglementaires. La surveillance des matériaux au contact des aliments ne repose donc pas sur un contrôle ponctuel mais sur un dispositif continu associant prévention, audits, expertise scientifique, contrôles officiels et production de nouvelles connaissances. Cette complémentarité des acteurs constitue l'un des éléments clés de la maîtrise du risque chimique tout au long de la chaîne alimentaire.

5. Comment intégrer la sécurité dès la conception ?

L'approche réglementaire repose principalement sur une logique de vérification a posteriori. Un matériau est développé pour répondre à des exigences techniques, économiques et environnementales, puis sa conformité au contact alimentaire est évaluée au moyen d'essais et de vérifications réglementaires. L'objectif est alors de démontrer que les niveaux de migration observés respectent les exigences applicables. Cette approche a démontré son efficacité mais elle diffère de nombreuses démarches utilisées dans d'autres domaines de l'agroalimentaire, où l'amélioration continue et l'intégration du risque dès la phase de conception occupent une place centrale. L'enjeu de la « safe conception » est précisément d'agir le plus en amont possible afin de réduire intrinsèquement le potentiel de migration d'un matériau plutôt que de se limiter à vérifier sa conformité une fois développé. Un premier levier consiste à s'interroger sur la présence même des substances susceptibles de migrer. La meilleure migration est en effet celle qui n'existe pas. Cette démarche peut passer par la suppression de certains additifs, la substitution de substances préoccupantes par des alternatives plus favorables, ou encore la simplification des formulations. Elle peut également conduire à repenser certains procédés de fabrication afin de limiter l'apparition des NIAS, notamment ceux générés lors de réactions secondaires, de dégradations thermiques ou du vieillissement des matériaux. Le choix des substances constitutives représente un second levier majeur. Les propriétés physico-chimiques et toxicologiques des substances influençant leur potentiel de migration, il est possible de privilégier dès la conception des substances avec une faible affinité pour les aliments, de masse molaire élevée pour ralentir la diffusion et associées à un niveau de préoccupation toxicologique faible. La quantité de substance(s) présente dans le matériau constitue un troisième axe d'action. Ce facteur est probablement le plus intuitif mais paradoxalement l'un des moins exploités. Or, à propriétés égales, une réduction de la concentration d'un additif, d'un auxiliaire technologique ou d'un contaminant potentiel conduit généralement à une diminution proportionnelle de la migration. Les caractéristiques physiques du matériau offrent également des possibilités d'optimisation. Les matériaux barrières limitent naturellement la cinétique des transferts. La géométrie des structures multicouches peut aussi être mise à profit. Une substance située dans une couche « éloignée » de l'aliment devra diffuser à travers plusieurs couches avant transfert à l’interface emballage aliment. Ce phénomène peut être amplifié par l'utilisation de « barrières fonctionnelles » dont le rôle est précisément de ralentir ou d'empêcher le transfert de certaines substances vers l'aliment. 

Enfin, il convient de ne pas considérer la migration comme un phénomène associé à une seule étape du cycle de vie du produit. La migration observée dans un aliment résulte généralement de l'accumulation des transferts générés lors d'une succession d'étapes technologiques : fabrication du matériau, remplissage, traitement thermique, stockage, transport ou conservation. Dans de nombreux cas, une étape concentre l'essentiel du potentiel de migration. L'identification de cette étape critique permet alors de mettre en place des actions ciblées, par exemple en réduisant une température de traitement, en diminuant une durée de contact ou en modifiant l'ordre de certaines opérations. La mise en œuvre de ces approches se heurte toutefois à une difficulté majeure, la fragmentation de la chaîne de valeur. En pratique, aucun acteur ne maîtrise complètement la composition du matériau final. Le fabricant d'emballages, d'équipements ou d'objets au contact assemble lui-même des matériaux, revêtements, encres, adhésifs, joints ou additifs provenant de fournisseurs différents. Chacun de ces composants résulte potentiellement de formulations complexes élaborées par d'autres acteurs de la chaîne de valeur. Cette organisation complique déjà l'évaluation réglementaire classique, qui repose sur la circulation d'informations entre les différents maillons de la chaîne. Elle constitue un défi encore plus important pour la « safe conception », puisqu’optimiser un matériau suppose en effet d'agir dès l'amont sur le choix des substances, les formulations, les procédés et les conditions de fabrication. Or les leviers de décision sont répartis entre de nombreux acteurs qui ne disposent chacun que d'une vision partielle du système. La généralisation des approches de « safe conception » nécessitera donc non seulement des progrès scientifiques et techniques, mais également un partage plus large, non pas uniquement d’informations, mais de la démarche même de re-conception, partagée par l’ensemble de la chaîne de valeur.

6. Quelles sont les limites actuelles et les risques émergents ?

Les réglementations relatives aux matériaux au contact des aliments ont considérablement renforcé la maîtrise du risque chimique au cours des dernières décennies. Elles ont permis d'encadrer l'utilisation de milliers de substances, de fixer des restrictions adaptées à leurs propriétés toxicologiques et de mettre en place des méthodes harmonisées d'évaluation de la migration. Pour autant, comme tout système fondé sur les connaissances scientifiques disponibles à un instant donné, elles doivent continuellement évoluer pour prendre en compte de nouvelles questions. Une première limite est liée au fait que l'évaluation est historiquement réalisée substance par substance. Cette approche est scientifiquement robuste lorsqu'il s'agit d'établir le profil toxicologique d'un composé donné. Cependant les consommateurs sont exposés simultanément à de nombreuses substances provenant de multiples sources. La question des effets cocktail constitue ainsi un domaine de recherche actif qui mobilise au-delà du domaine des MCDA. Les expositions chroniques constituent un second sujet d'attention. Les méthodes d'évaluation actuelles prennent déjà en compte les expositions répétées au travers des données toxicologiques utilisées pour établir les limites réglementaires. Lorsque les procédures sont revisitées pour les nouvelles substances, se pose alors la question de la réévaluation des nombreuses substances d’ores et déjà autorisées. Les nanoparticules manufacturées ont constitué un premier sujet d'évaluation spécifique lors de la dernière décennie. Plus récemment, l'attention s'est portée sur la présence de microplastiques et de nanoplastiques dans l'environnement, les denrées alimentaires, et la contribution des emballages à cette exposition [4]. Contrairement aux molécules individuelles qui constituent le socle historique de la réglementation des matériaux au contact, ces particules soulèvent des questions nouvelles relatives à leur caractérisation, leur devenir dans l'organisme et leur modes d'action potentiels. Cette problématique rejoint une hypothèse longtemps utilisée dans l'évaluation du risque : les substances dont la masse molaire dépasse environ 1000 g/mol sont généralement considérées comme peu susceptibles de traverser les barrières biologiques du tractus gastro-intestinal [5]. Cette simplification s'est révélée extrêmement utile pour la gestion du risque chimique des molécules organiques classiques. Toutefois, les réflexions actuelles sur les microplastiques, les nanoplastiques ou certaines structures macromoléculaires rappellent que la relation entre taille, mobilité et absorption biologique peut parfois être plus complexe que celle décrite par ce seul critère. La maîtrise des substances non intentionnellement ajoutées (NIAS) constitue probablement l'un des défis les plus importants pour les années à venir. Ces composés peuvent provenir de réactions chimiques secondaires, de dégradations liées au vieillissement ou encore d'interactions entre matériaux. Leur identification est souvent plus complexe que celle des substances volontairement utilisées lors de la fabrication. L'essor du recyclage et du réemploi pourrait renforcer cette difficulté. En effet, au fil des cycles de vie successifs, les matériaux peuvent être exposés à une diversité croissante de substances dont la grande majorité n’étaient pas présentes dans la formulation initiale. Dans ce contexte, les approches analytiques non ciblées par chromatographie couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution, ou HRMS, offrent des perspectives importantes pour détecter, comparer et, lorsque cela est possible, identifier des substances qui n’auraient pas été recherchées a priori. Elles peuvent notamment permettre d’établir des empreintes chimiques, de repérer l’apparition de nouveaux signaux au cours des cycles de recyclage ou de réemploi et de hiérarchiser les composés nécessitant une identification et une évaluation toxicologique approfondie. Elles ne constituent toutefois pas, à elles seules, une démonstration de l’innocuité du matériau, en raison notamment des limites d’identification et de quantification des nombreux signaux détectés. La maîtrise des contaminants dont la nature et le nombre augmentent progressivement représente aujourd’hui l’un des principaux axes de recherche dans le domaine des matériaux au contact des aliments.

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