BE1004320A3 - Procede et installation de remplissage et d'obturation d'un recipient. - Google Patents

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Abstract

Procédé et installation de remplissage et d'obturation d'un récipient où une substance, qui se détériore au contact avec de l'oxygène, est introduite dans le récipient et où l'on remplit le récipient en laissant un espace non-rempli formant une phase gazeuse entre le niveau atteint par la substance introduite et l'orifice du récipient, où une znzyme, capable de consommer de l'oxygène, est introduite dans le récipient, et où le récipient est ensuite obturé. Ladite enzyme est immobilisée sur un support et mise en contact avec la phase gazeuse.

Description


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  "Procédé et installation de remplissage et d'obturation d'un récipient". 
 EMI1.1 
 



  L'invention concerne un procédé de remplissage et d'obturation d'un récipient où une substance, qui se détériore au contact avec de l'oxygène, est introduite dans le récipient et où l'on remplit le récipient en laissant un espace non-rempli formant une phase gazeuse entre le niveau atteint par la substance introduite et l'orifice du récipient, où une enzyme, capable de consommer de l'oxygène, est introduite dans le récipient, et où le récipient est ensuite obturé. 



  Un tel procédé est connu de la demande de brevet européen n  207. 039. Un récipient formé par exemple par une bouteille, une boîte métallique ou paraffinée, est rempli d'une substance qui se détériore au contact avec de l'oxygène, par exemple de la bière, du jus de fruit, un médicament, etc. Pour diverses raisons telles que par exemple la dilatation sous l'effet de la chaleur, la facilité de pouvoir verser ces substances sans baver etc., le récipient n'est jamais rempli jusqu'au bord et on laisse un espace entre le niveau supérieur de la substance et l'orifice du récipient. Cet espace s'appele communément phase gazeuse (head space) du récipient.

   Avant d'obturer le récipient par exemple à l'aide d'une capsule respectivement d'un couvercle lorsqu'il s'agit d'une bouteille respectivement d'une boîte métallique ou en collant les bords supérieurs lorsqu'il s'agit d'une boîte paraffinée, une enzyme capable de consommer de l'oxygène est introduite dans le récipient. Dans le procédé connu, cette enzyme est introduite dans la substance même afin d'éliminer l'oxygène se trouvant dans la substance ainsi que les formes radicalaires qui résultent de la réduction de l'oxygène moléculaire. En éliminant cet oxygène on parvient à stabiliser plus longuement les propriétés organoleptiques de la substance introduite dans le récipient. 



  Si un tel procédé permet une parfaite maîtrise de l'oxygène dissous, on a toutefois constaté que son efficacité se 

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 trouve limitée par le fait que plus de 60 % de l'oxygène introduit dans le récipient se trouvent confinés dans la phase gazeuse en contact avec la substance introduite dans le récipient. Cet oxygène dans la phase gazeuse perturbe les propriétés organoleptiques de la substance introduite dans le récipient, entraînant à moyenne échéance une altération de cette substance. Cette altération freine à son tour les possibilités de planification de la production, ainsi que l'extension des réseaux de distribution. 



   L'invention a pour but de réaliser un procédé de remplissage et d'obturation d'un récipient, permettant une conservation plus longue des propriétés organoleptiques de la substance introduite. 



   A cette fin, un procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que ladite enzyme est immobilisée sur un support et mise en contact avec la phase gazeuse. Puisque l'enzyme est maintenant en contact avec la phase gazeuse, cette enzyme va consommer et éliminer l'oxygène présent dans la phase gazeuse, qui ne pourra donc plus détériorer la substance introduite dans le récipient, ce qui permet une plus longue stabilisation organoleptique de ladite substance. 



   De préférence, l'enzyme est immobilisée sur un support formé d'un polymère naturel ou synthétique, ou d'un gel. 



  Ceci permet une application simple, efficace et bon marché de l'enzyme à l'intérieur du récipient. 



   Dans une forme préférentielle, le procédé suivant l'invention est appliqué à un récipient formé par une bouteille ou une boîte obturée à l'aide d'une capsule ou d'un couvercle. Dans cette forme préférentielle, le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que le support sur lequel est immobilisé l'enzyme est fixé sur la face intérieure de la capsule ou du couvercle. La face intérieure de la capsule est un endroit tout à fait approprié pour fixer l'enzyme, puisque cet endroit se trouve de toute façon en contact avec la phase gazeuse. De plus l'opération de fixation de l'enzyme à la capsule peut se faire en parallèle à celle du remplissage du récipient offrant ainsi une meilleure efficacité dans la production. 



   Dans une autre forme préférentielle du procédé suivant l'invention, l'enzyme, un polymère et un solvant pour dissoudre 

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 le polymère sont mélangés dans une chambre de mélange et, le mélange formé dans la chambre de mélange est injecté, avant que l'évaporation du solvant a eu lieu, sur la partie formant la fermeture du récipient. L'immobilisation de l'enzyme sur le support est ainsi réalisé de façon machinale et se prête donc pour une fabrication à la chaîne. 



   De préférence le mélange est injecté sur la capsule ou le couvercle. Ceci permet une application rapide de l'enzyme à la capsule ou au couvercle. 



   L'invention s'applique à une installation de mise en bouteille et d'obturation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, laquelle installation comporte un dispositif de remplissage, une unité de capsulage et une bande transporteuse agencée pour transporter des capsules. Cette installation est caractérisée en ce que le dispositif comporte une unité pourvue d'une chambre de mélange reliée à un injecteur et agencée pour former un mélange substratenzyme et injecter ledit mélange sur des capsules transportées sur la bande transporteuse. 



   Le procédé suivant l'invention sera maintenant décrit plus en détails à l'aide d'un exemple illustré dans le dessin. 



  Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et que dans le cadre de l'invention différentes variantes sont possibles. 



  Dans le dessin :
La figure 1 montre de façon schématique une partie d'une installation de mise en bouteille et d'obturation suivant l'invention. 



   La figure 2 montre une boîte métallique pour boissons pourvue d'un couvercle auquel est fixé une enzyme. 



   La figure 3 montre une boîte paraffinée pour boissons et pourvue d'une enzyme. 



   Dans le dessin les mêmes éléments ou des éléments analogues portent une même référence. 



   L'installation de mise en bouteille et d'obturation montrée de façon schématique à la figure 1 comporte deux voies (1, 2) et sert à l'application du procédé suivant l'invention. Sur une première voie 1 est réalisé le remplissage du récipient avec une subs- tance qui se détériore au contact avec de l'oxygène. Dans l'exemple 

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 illustré, le récipient est formé par une bouteille alors que la substance introduite dans le récipient est formée par de la bière.

   Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux bouteilles de bière, mais qu'elle peut être appliquée à la mise en récipient de toutes autres substances qui se détériorent au contact avec de l'oxygène, telles que par exemple toutes autres boissons gazeuses ou non (jus de fruits ou de légumes, orangeade, lait), à des médicaments sous forme de sirop ou en gel, à de la pâte à tartiner (choco, sirop, fromage), à de la moutarde ou à de la mayonnaise etc... Il en va de même pour le récipient, qui n'est pas limité aux bouteilles, mais qui peut être n'importe quelle autre forme de récipient obturable, tels que par exemple une boîte métallique ou paraffinée, un verre ou bocal obturable à l'aide d'un couvercle en plastique ou en verre. 



   La première voie 1 comporte une bande transporteuse 3 sur laquelle sont alignées des bouteilles 5 de bière. Chacune des bouteilles vides passe sous un dispositif de remplissage 4 où la bouteille vide est remplie de bière. Toutefois, pour diverses raisons (dilatation, facilité lors du versement, étanchéité), la bouteille n'est jamais remplie jusqu'au col, mais un espace 6 est maintenu non-rempli entre le niveau supérieur 7 de la bière et le col. Or c'est dans cet espace que se trouve à peu près 60 % de l'oxygène total se trouvant confinés dans la phase gazeuse en contact avec la substance. 



   La deuxième voie 2 comporte également une bande transporteuse 8 munie de supports 9. Les supports passent sous un réservoir 10 dans lequel sont stockées des capsules 16 pour obturer les bouteilles 5. Chaque fois qu'un support 9 passe sous le réservoir 10, une capsule 16 tombe du réservoir et vient se loger dans ce support de telle manière à ce que la face intérieure de la capsule est orientée vers la sortie du réservoir 10. La capsule 16 logée dans le support 9 est ensuite amenée en dessous de l'unité 18 qui comporte une chambre de mélange 11 reliée par un canal 17 à un injecteur 15. La chambre de mélange 11 comporte trois entrées 12,13 et 14. Par une première entrée 12 est introduit un composant, par exemple un polymère naturel ou synthétique ou un gel, qui servira de support pour immobiliser une enzyme.

   Une deuxième entrée 13 sert à introduire les enzymes, 

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 par exemple des glucoses oxydases ou toutes autres oxydases, dans la chambre de mélange 11. Par la troisième entrée 14 un solvant servant à dissoudre le composant qui servira de support pour immobiliser l'enzyme est introduit dans la chambre 11. 



   Dans la chambre 11 le solvant va dissoudre le polymère qui devient ainsi liquide et se mélange à l'enzyme. Le mélange polymère-enzyme coule alors dans le canal 17 pour atteindre l'injecteur 15. Lorsque le support 9 avec sa capsule 16 passe sous l'injecteur, celui-ci est actionné et il injecte une quantité du mélange polymèreenzyme, par exemple 200   nul,   sur la face intérieure de la capsule. Il est important que le mélange soit injecté avant qu'ait eu lieu l'évaporation du solvant afin de ne pas boucher l'injecteur 15. 



   Lorsque le mélange polymère-enzyme 21 a été injecté sur la face intérieure de la capsule 16, celle-ci est amenée par la bande transporteuse 8 vers un entonnoir 19 d'où elle est transportée vers une unité de capsulage 20 agencée pour fixer les capsules 16 sur les bouteilles remplies de bière et transportées sur la bande transporteuse 3. La bouteille'pourvue d'une capsule, elle même pourvue de l'enzyme est ensuite emportée par la bande transporteuse 3 pour être stockées et distribuées. 



   L'enzyme qui se trouve maintenant sur la face intérieure de la capsule et qui est donc en contact avec l'oxygène de la phase gazeuse va consommer l'oxygène présent dans la phase gazeuse et ainsi réduire sensiblement, voir même éliminer, la détérioration de la substance présente à l'intérieur du récipient. Puisque, comme indiqué plus haut dans la description, à peu près 60 % de l'oxygène se trouve dans cette phase gazeuse, cette enzyme va donc éliminer la majeure partie de l'oxygène présent dans le récipient. 



  On obtient ainsi une amélioration sensible de la stabilité organoleptique de la substance introduite dans le récipient, ce qui permet de mieux planifier la production. 



   Le support sur lequel est immobilisée l'enzyme est de préférence formé par un polymère naturel ou synthétique ou par un gel. Toutefois pour des raisons de santé publique lorsque la substance introduite dans le récipient est formée d'un aliment, il 

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 est nécessaire que le support soit compatible avec l'aliment et ne soit pas nocif. D'autre part, il est nécessaire que l'oxygène soit en contact avec l'enzyme. Si le support est formé d'une membrane, il faut qu'elle soit poreuse à l'oxygène et aux vapeurs d'eau. En effet, la pression osmotique de la membrane doit être inférieure à la pression de vapeur appliquée par l'oxygène à la phase gazeuse de façon à permettre à l'oxygène et aux vapeurs d'eau de pénétrer à travers la membrane. 



   Il est également important d'appliquer l'enzyme sur une capsule ou un couvercle déjà manufacturé. Dû au fait que lors de leur fabrication les capsules ou couvercles sont chauffés à une température allant au-delà de   200 C,   il est impossible d'appliquer l'enzyme lors de la fabrication de la capsule. En effet, cette haute température tue l'enzyme. Il faut donc nécessairement appliquer l'enzyme juste avant de poser la capsule ou le couvercle sur le récipient. 



   Mise à part l'injection du mélange enzyme-polymère sur la capsule, telle que décrite ci-dessus, il est également possible de vaporiser le mélange sur un couvecle ou sur une partie du récipient. 



  Cette solution est par exemple appliquée lorsque le récipient est formé d'une boîte métallique (22) respectivement paraffinée (24) telle qu'illustrée à la figure 2 respectivement 3. Lorsqu'une boîte métallique (22) est utilisée en tant que récipient, le mélange enzymepolymère 21 est vaporisé soit directement sur le couvercle 23, soit lorsqu'une membrane recouvre déjà la face intérieure du couvercle, le mélange enzyme-polymère est appliqué sur la membrane de façon à être en contact avec l'oxygène entre le niveau supérieur de la substance introduite dans le récipient et la membrane. Lorsque le récipient est formé d'une boîte paraffinée, le mélange 21 est vaporisé sur la partie supérieure à l'intérieur de la boîte 24 près de la fermeture 25. 



   L'application du procédé suivant l'invention devrait également permettre de repenser le problème de la dissolution de l'oxygène au soutirage car son élimination rapide par voie enzymatique rend les boissons nettement moins dépendantes de la teneur initiale en oxygène. 

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  Cette situation devrait permettre d'alléger considérablement les contraintes au point de vue pré-évacuation de l'air des bouteilles et donc de construire des soutireuses mécaniquement moins complexes et à la fois moins coûteuses et plus performantes.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé de remplissage et d'obturation d'un récipient où une substance, qui se détériore au contact avec de l'oxygène, est introduite dans le récipient et où l'on remplit le récipient en laissant un espace non-rempli formant une phase gazeuse entre le niveau atteint par la substance introduite et l'orifice du récipient, où une enzyme, capable de consommer de l'oxygène, est introduite dans le récipient, et où le récipient est ensuite obturé, caractérisé en ce que ladite enzyme est immobilisée sur un support et mise en contact avec la phase gazeuse.
  2. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enzyme est immobilisée sur un support formé par un polymère naturel.
  3. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enzyme est immobilisée sur un support formé par un polymère synthétique.
  4. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enzyme est immobilisée sur un support formé par un gel.
  5. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, où le récipient est formé par une bouteille (5) obturée à l'aide d'une capsule (16) caractérisé en ce que le support sur lequel est immobilisée l'enzyme est fixé sur la face intérieure de la capsule.
  6. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, où le récipient est formé par une boîte (22,24) obturée à l'aide d'un couvercle (25), caractérisé en ce que le support sur lequel est immobilisée l'enzyme est fixé sur la face intérieure du couvercle.
  7. 7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enzyme, un polymère et un solvant pour dissoudre le polymère sont mélangés dans une chambre de mélange (11) et en ce que le mélange formé dans la chambre de mélange est injecté avant que l'évaporation du solvant n'ait eu lieu sur la partie formant la fermeture du récipient.
  8. 8. Procédé suivant les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que le mélange est injecté sur la capsule.
  9. 9. Procédé suivant les revendications 6 et 7, carac- térisé en ce que le mélange est injecté sur le couvercle. <Desc/Clms Page number 9>
  10. 10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une enzyme du type glucose oxydase est utilisée.
  11. 11. Installation de mise en bouteille et d'obturation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 10, laquelle installation comporte un dispositif de remplissage (4), une unité de capsulage (20) et une bande transporteuse (8) agencée pour transporter des capsules, caractérisée en ce que le dispositif comporte une unité (18) pourvue d'une chambre de mélange (11) reliée à un injecteur et agencée pour former un mélange substrat-enzyme et injecter ledit mélange sur des capsules transportées sur la bande transporteuse.
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