CA2595963A1 - Emballages et fermeture d' emballages actifs - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un emballage actif et/ou une fermeture active d'emballage de formats, composés de matériaux métalliques et/ou synthétiques et/ou naturels, associés ou non. Selon l'invention, l'un au moins des éléments et/ou constituants de ces emballages contient et diffuse un ou plusieurs additifs et compléments alimentaires et/ou ingrédients et auxiliaires technologiques utilisés dans la fabrication des aliments et des cosmétiques. Les emballages et les fermetures bioactifs selon l'invention, présentent de nouvelles fonctions spécifiques telles que des fonctions additives et/ou des fonctions techniques et/ou des fonctions anti-microbiennes vis-ô-vis du produit conditionné. Les emballages et les fermetures bioactifs confèrent des caractéristiques sanitaires, organoleptiques et nutritionnelles aux produits conditionnés et ils s'appliquent ô une conservation maîtrisée des denrées au cours des phases de conditionnement, de stockage, de transport, et de vente.

Description

NOUVEAUX EMBALLAGES ET FERMETURES D'EMBALLAGES BIOACTIFS
La présente invention concerne l'agencement, la fabrication et les applications industrielles de nouveaux matériels d'emballages représentés par des dispositifs tels que des bouchons, des opercules, des joints, des capsules, des couvercles, des bondes et des robinets bioactifs destinés à la fermeture de bouteilles, de flacons, de pots, de boites, de bidons, de barriques, de cuves et de divers récipients utilisés pour le conditionnement et le stockage de produits alimentaires et diététiques et de produits cosmétiques.
Ces nouveaux emballages qualifiés de bioactifs sont constitués, de manière unitaire ou associée, de matériaux métalliques et/ou cellulosiques et/ou synthétiques, et ils sont caractérisés par le fait que l'un au moins de leurs éléments et/ou de leurs constituants incorpore, et/ou contient, et/ou diffuse des substances biochimiques et /ou biologiques qui confèrent des propriétés fonctionnelles nouvelles à ces emballages. L'emballage se définit généralement comme un assemblage de matériaux conçus pour recevoir, contenir et protéger une marchandise destinée à être stockée, transportée et commercialisée. En particulier, l'emballage des aliments doit, de par ses propriétés intrinsèques, permettre une conservation optimale du contenu alimentaire tout au long de son cycle de vie, depuis sa fabrication jusqu'à sa consommation. Il doit protéger l'aliment des germes extérieurs, offrir des propriétés de barrière sélective aux gaz, supporter les changements liés à la température ou à l'hygrométrie de l'environnement au cours du stockage, de la commercialisation et de l'utilisation par le consommateur et être conforme aux réglementations.
Les emballages actuellement utilisés assurent des fonctions passives de recueil, de conditionnement, de contention physique et de protection mécanique des aliments contre les facteurs environnementaux rencontrés au cours des étapes de fabrication, de stockage, de transport et de vente. La réglementation européenne traitant des emballages au contact des aliments vise à préserver la santé du consommateur. La directive européenne 89/109/EC stipule que les matériaux et objets destinés à entrer en contact avec les aliments doivent satisfaire au principe d'inertie. Les matériaux et objets destinés à entrer en contact avec les denrées, produits et boissons pour l'alimentation ne doivent pas, dans les conditions normales ou prévisibles d'emploi, céder à ces denrées des constituants dans une quantité susceptible de présenter un danger pour la santé
ou d'entraîner une modification inacceptable de la composition des denrées.
Cette directive n'autorisait donc pas l'utilisation d'emballages actifs qui répondent à la définition suivante selon Wagner (1989) : Un emballage actif offre plus qu'une simple protection. Il interagit avec le produit et dans certains cas répond à
des changements du milieu environnant ou du produit lui-même.
Un nouveau règlement européen a modifié la directive 89/109/EC et prend désormais en compte le concept d'emballages actifs qui autorise le principe de transfert ou d'absorption délibérée de composés vers ou provenant de l'aliment

2 PCT/FR2006/000146 dans le but de maintenir où d'améliorer les conditions de conservation du produit .
Les matériaux d'emballage peuvent donc modifier la composition des denrées alimentaires seulement si les modifications sont conformes aux dispositions communautaires applicables aux denrées alimentaires, telles que définies dans la directive 89/107/CEE relatives aux additifs alimentaires.
Des substances telles que les additifs alimentaires incorporées délibérément dans certains matériaux actifs destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires en vue d'être libérées dans ces denrées alimentaires emballées peuvent être autorisées. Selon Gontard, les emballages actifs peuvent être classés en trois grandes catégories :
1) Les emballages interactifs qui agissent de façon contrôlée sur l'aliment pour en améliorer et en préserver la qualité tout au long de la chaîne de distribution. L'activité de ces emballages vise à maîtriser les risques de détérioration des aliments liés aux différents mécanismes d'oxydation des lipides, de brunissement tissulaire, de dégradation des vitamines ou de contaminations microbiennes. De nombreux produits sont proposés sur le marché sous forme de sachets absorbeurs d'oxygène ou de sachets absorbeurs de dioxyde de carbone, fabriqués par Mitsubishi Gas Chemical (Japon), par Multiform Dessicant (Etats Unis), par Bioka (Finlande) et par Standa (France).
2) Les emballages indicateurs qui réagissent aux caractéristiques de l'aliment et aux conditions de conservation pour en informer le consommateur.
Les dispositifs généralement utilisés sont les indicateurs Temps/Température basés sur des réactions de type enzymatique ou de polymérisation. Ils sont produits par différentes sociétés : 3M Monitor (Grande Bretagne), Trigon Industries (Grande Bretagne), Lifelines Technology (Etats Unis), Pillsbury Co.
(Etats Unis), Marupfroid (France). Des indicateurs colorés de concentration de gaz ou de pH dans l'emballage sont commercialisés par Mitsubishi Gas Chemical Co. et Toppan Printing Co. (Japon) et par Trigon Industries (Grande Bretagne).

3) les emballages préparateurs qui permettent de modifier les caractéristiques de l'aliment pour en faciliter sa consommation. Ce sont essentiellement des emballages autochauffants ou auto-refroidissants proposés par Print pak Inc. (Etats- Unis), par Baritalia (Italie) et par Bréger (France).
Par ailleurs certains dispositifs d'emballages utilisés de manière transitoire au cours d'étapes de fabrication des aliments sont plutôt qualifiés d'emballages technologiques. Les nouveaux bouchons, capsules, couvercles, opercules, robinets et joints bloactifs selon l'invention diffèrent des emballages actifs déjà
existants par leurs formats spécifiques, par leurs contenus biochimiques ou biologiques et par leurs activités fonctionnelles nouvelles. Ces nouveaux emballages ou fermetures d'emballage sont formatées pour s'adapter à
différents types de récipients tels que bouteilles, flacons, boites, briques, bocaux, terrines, bidons, bonbonnes, barriques, tonneaux, cuves, citernes, et sont caractérisés par le fait qu'ils comportent au moins un élément ou un constituant apte à
produire et/ou à diffuser au moins une substance non hydratante constituée, sous forme pure ou associée, de composés biochimiques et/ou biologiques, appartenant aux additifs et compléments alimentaires et/ou aux ingrédients et auxiliaires technologiques utilisés dans la fabrication des denrées alimentaires et cosmétiques, cette substance étant notamment un colorant, et/ou un anti-oxygène, et/ou un conservateur, et/ou un arôme, et/ou un édulcorant, et/ou un acidifiant, et/ou un émulsifiant, et/ou un épaississant, et/ou un stabilisant, et/ou un exhausteur de goût, et/ou un gaz et/ou un ingrédient bioactif.
Les composés chimiques et/ou biologiques peuvent notamment être :
- des éléments chimiques (radicaux libres oxygénés, sels minéraux,...) - des molécules azotées, chlorées, iodées, bromées, soufrées, phosphatées..., - des éléments biochimiques (glucides, lipides, protéines, métabolites,...) - des éléments biologiques (arômes, vitamines, enzymes, immunoglobulines, . . . ) - des éléments microbiologiques (bactéries, levures et fungi,...).
En particulier, il peut s'agir:
- de gaz (dioxyde de carbone, dioxyde de soufre, azote...), - de sels (sels de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium, de fer, de zinc, phosphates de sodium ou de potassium, thiocyanates de sodium ou de potassium, sulfites de sodium ou de potassium, carbonates de sodium, de potassium, de magnésium, nitrites et nitrates de sodium ou de potassium...), - de vitamines (vitamines A et caroténoïdes, vitamines B1, B2, B5, B6, B8, B9, B12, vitamines C, D, E, K, PP...), - de glucides : lactose, saccharose, fructose, glucose, inuline, fructosaccharides, - de lipides : acides gras poly-insaturés,..., - de protéines : lactoferrine, peptides bioactifs, lyzozyme,..., - d'enzymes : oxydo-réductases, béta-galactosidase, glucose-oxydase, xanthine-oxydase, sulfite-oxydase, peroxydase, catalase,..., - d'immunoglobulines anti-microbiennes : anticorps antibactériens, antifongiques, antiviraux, antiparasitaires,..., - de microorganismes : bactéries lactiques (Lactobacillus, Lactococcus...), levures (Saccharomyces...), fungi (Penicillium, Streptomyces...) ;
Les bouchons, capsules, opercules, joints, robinets et couvercles bioactifs, objets de l'invention, sont caractérisés par le fait qu'ils permettent, lors de la fermeture du récipient, d'obtenir de façon unitaire et /ou associée :
- l'adjonction et la diffusion, immédiate et/ou différée, des différents composés et de leurs produits d'interactions contenus dans les constituants et/ou dans les éléments des fermetures vers et dans les produits conditionnés ;
-{'enrichissement aromatique et/ou nutritionnel, la protection sanitaire et la conservation prolongée des produits conditionnés liquides (laits, vins,

4 PCT/FR2006/000146 champagnes, cidres, bières, jus de fruits, eaux, lotions,...), semi-liquides (ovoproduits, soupes de légumes, purées végétales, compotes, confitures, crèmes, sauces, plats cuisinés, pommades, onguents,...) et solides (fruits et légumes, poudres, granulés... ).
La nature, le mode d'assemblage et le formatage des éléments structurels, la formulation des composés bioactifs, les propriétés fonctionnelles nouvelles et les applications industrielles des nouveaux emballages et fermetures d'emballage (bouchon, opercule, couvercle, joint, bonde, robinet,...) font l'objet de la présente invention décrite ci-dessous, suivant cinq modèles différents fournis à titre indicatif mais non limitatif, montrés respectivement par les Figures 1 à 5.
Ces figures sont des vues de côté, en coupe de ces différents modèles.
1.) Capsule, opercule et couvercle à fonction additive selon la Figure 1 Selon un premier mode général préférentiel mais non exclusif de réalisation des dispositifs d'emballage selon l'invention, le modèle de capsule, d'opercule ou de couvercle selon la Figure 1 est caractérisé par sa fonction additive qui consiste à contenir et à diffuser des additifs alimentaires et/ou des ingrédients et auxiliaires technologiques préalablement inclus vers le produit conditionné.
La capsule, l'opercule et le couvercle sont constitués de différents matériaux, associés ou non, tels que des composés métalliques (aluminium, fer, étain...), et/ou tels que des matières plastiques de synthèse (polyéthylène, polypropylène. ..).
Les modèles de capsule, d'opercule et de couvercle selon la figure 1 comportent une tête (1) qui est pourvue d'un filetage interne (3) permettant le vissage sur le goulot du récipient (8), et qui est prolongée par un corps cylindrique creux (2) de dimensions variables. Le corps (2) présente une cavité
interne (4) qui comporte au moins l'un des deux éléments constitués respectivement par la pièce (5) et/ou par le joint torique (6), structuré en une ou plusieurs couches superposées (6a, 6b, ...). La pièce (5), de structure alvéolée et spongieuse, est avantageusement constituée de l'assemblage formaté de différents matériaux expansés, associés ou non, tels que des matières plastiques (polyéthylène, polypropylène, polyvinyle, polysuifone, polyuréthane,...), ou des matières naturelles polymérisées (amidon, cellulose, agarose, caséine, chitosane, acide lactique...). La pièce (5) est formée de une ou de plusieurs couches superposées et elle constitue un réservoir dont les dimensions et le format varient avec la taille du récipient à fermer et avec la quantité des additifs et des ingrédients à charger.
A titre d'exemple indicatif mais non limitatif, la pièce (5), composée de polyéthylène de basse densité et spongieux, est formatée en disque élastique et compressible. La pièce (5) reçoit ensuite une charge déterminée, sous forme de poudre ou de solution, d'additifs alimentaires et/ou d'auxiliaires technologiques, purs ou associés, représentés par des conservateurs (acides lactique, acétique,

5 PCT/FR2006/000146 peracétique, tartrique, sulfites de sodium et de potassium, nitrites de sodium et de potassium, bicarbonate de sodium et de potassium, hydroxy-8 quinoléine, eau oxygénée et persels, éthanol, hypochlorite de soude, nisine et bactériocines, huiles essentielles végétales...), et/ou par des anti-oxydants (gaz carbonique, azote, argon, composés phénoliques naturels,...) et/ou par des vitamines (Vitamines A, C, E), et/ou par des édulcorants (polyols, acésulfame, aspartame, cyclamate, thaumatine, néohespéridine...), et/ou par des exhausteurs de goût (glutamates, ribonucléotides, éthylmaltol...), et/ou par des peptides et des protéines actives (lyzozyme, lactoferrine et transferrine réduites, glucose-oxydase, catalase, lacto-peroxydase, glutathion...), et/ou par des aromatisants (eugénols, vanilline, pinènes, limonéne, géranial). Le joint torique d'étanchéité

(6), structuré en une ou plusieurs couches superposées (6a, 6b,...) comporte un ou plusieurs pores (7) autorisant le passage des solutions situées en (5) vers l'espace (4).
A titre d'exemple indicatif mais non limitatif, la première couche (6a), en polyéthylène expansé, est chargée d'un volume donné d'additifs en phase liquide. La couche (6b), accolée à la couche (6a), est constituée d'un film aluminium de 0,5 mm d'épaisseur, à effet barrière et imperméable à l'eau et aux gaz (oxygène, azote, gaz carbonique), qui sert d'opercule d'étanchéité après vissage. La pose de la capsule sur le goulot du récipient (8) produit une pression circulaire verticale sur le joint (6) et sur le disque (5) qui vont alors libérer, au travers de l'orifice (7), la majeure partie de leurs contenus respectifs dans le produit conditionné en (8). Les additifs résiduels en (5) et (6a) poursuivent ensuite leur diffusion lente vers la denrée conditionnée en (8) tout au long de la période de stockage. Le modèle selon la Figure (la), qui présente deux réservoirs (5) et (6) distincts, permet le chargement et la diffusion séparés et séquentielles de composés peu ou pas compatibles entre eux. L'avantage caractéristique de ce modèle de capsule, d'opercule et de couvercle à fonction additive selon la Figure (1) de l'invention consiste dans le fait que la diffusion des composés actifs intervient séquentiellement, d'une part au moment de la fermeture du récipient et ensuite tout au long du stockage de la denrée. Cette caractéristique induit un gain de temps de fabrication ainsi qu'un allongement de la période de diffusion des composés actifs dans le produit ainsi conditionné.
Selon un premier exemple préférentiel mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention, la capsule selon la Figure 1, composée de polypropylène, est formatée pour fermer une bouteille de lait maternisé de 1 litre, à col large de 4 cm de diamètre. La capsule comporte dans sa cavité interne (4) deux réservoirs distincts représentés respectivement par le disque (5) et par le joint (6). La fabrication de la capsule active, destinée au conditionnement de lait maternisé, se réalise de la façon suivante : le disque (5), constitué d'une trame de celluloses polymérisées et expansées, reçoit une charge de vitamines et d'ingrédients alimentaires associés dans une formulation originale répondant aux propriétés diététiques requises pour le lait maternisé

conditionné. Le joint (6a) est chargé par deux millilitres (2 ml) d'un mélange de vitamines (vitamines A, D, E.), d'émulsifiants (lécithines), et d'acides gras, selon la formulation fournie ci-dessous à titre indicatif :
- Vitamine A (E160a) : 400 mg.
- Vitamine D3: 12,5 mg.
- Vitamine E (E306) : 6,6 g.
- Acide linoléique : 40 g.
- Acide linolénique : 50 g.
- Carnitine : 80 g.
- Taurine : 3,5 g.
- Lécithines (E 322) : 30 g.
- Eau, q.s.
1000 ml.
Le disque (5) est chargé par un millilitre (1 ml) d'un mélange de vitamines hydrosolubles (Vitamines B, C, PP,..), de protéines (lactoferrine, lactoperoxydase, lysozyme, anticorps antimicrobiens...), de sels minéraux et d'oligo-éléments, selon la formulation ci-dessous fournie à titre indicatif :
- Vitamine B1 : 400 mg.
- Vitamine B2 :1,5 g.
- Vitamine 135: 3 g.
- Vitamine B6 : 0,6 g.
- Vitamine 139: 90 mg.
- Vitamine B12 : 2 g ;
- Vitamine C (E300 - E301 - E302) : 60 g.
- Vitamine P
: 600 mg.
- Orthophosphate de calcium (E341) : 75 g.
- Carbonate de Magnésium (E504) :10 g.
- Zinc : 8 g.
- Iodure de sodium (E010) : 150 mg.
- ferrine bovine : 0,5 g.
- Lacto-peroxydase bovine : 0,5 g.
- ozyme (E1105) : 0,5g.
- Immunoglobulines lactiques antivirales : 50g.
- Eau : q.s.p. 1 000 ml.
Le disque (5b) et le joint (6a) ainsi chargés sont insérés sur le fonds intérieur de la tête (1) de la capsule. Celle-ci est ensuite fixée par son pas de vis (2) sur le goulot (8) du récipient. Le vissage de la capsule entraîne la migration et la diffusion des vitamines, des sels, des acides gras et des protéines contenues en (5) et (6a) dans le lait conditionné en (8).Les préparations de laits maternisés actuellement disponibles comportent des formulations enrichies en vitamines.
Certaines de ces vitamines, (vitamines du groupe B notamment), sont thermosensibles et sont détruites par les procédures de stérilisation à la chaleur

7 PCT/FR2006/000146 appliquées au lait avant son conditionnement. L'utilisation d'une capsule active selon l'invention conduit à effectuer l'adjonction des vitamines, et notamment les vitamines thermosensibles, après la stérilisation et le conditionnement, permettant ainsi de protéger l'intégrité moléculaire et l'activité biologique de ces vitamines dans le lait maternisé. Une caractéristique de la capsule active selon l'invention consiste ainsi à maintenir les propriétés nutritionnelles de ce lait diététique durant sa période de stockage, de transport et de distribution.
Un deuxième exemple d'application selon la Figure 1, fourni ci-après à titre indicatif mais non limitatif, est représenté par une capsule active utilisée pour le conditionnement de lait frais. Les constituants du lait frais, notamment les matières grasses et certaines vitamines, sont sensibles à l'oxygène atmosphérique et son altérées par l'oxydation au cours du stockage. La fabrication d'une capsule anti-oxygène destinée au conditionnement du lait frais, se réalise comme suit : le disque (5) est chargé par un millilitre (1 ml), d'une solution d'acide ascorbique (E300) ou d'ascorbates (E301, ou E302, ou E304), à
30 g par litre et le joint (6) reçoit 1 g de tocophérois (E 306) en émulsion.
Le disque (5) et le joint (6) ainsi chargés sont insérés dans l'espace (4) et collés sur le fond intérieur de la tête (1). La capsule active est ensuite vissée sur le goulot

(8) du récipient. Le vissage entraîne la diffusion de l'acide ascorbique et des tocophérols vers le lait conditionné en (8). Les propriétés de la capsule active selon l'invention permettent une conservation prolongée des caractéristiques organoleptiques du lait et de ses dérivés fromagers et elles constituent un avantage concurrentiel important dans leur commercialisation.
Un troisième exemple d'application selon la Figure 1, fourni ci-dessous à
titre indicatif mais non limitatif, est représenté par une capsule active destinée au conditionnement des huiles alimentaires. Dans cette application, le disque (5) reçoit sous un millilitre (1 ml), une charge de un gramme (1 g ) de tocophérois (E306) émulsifiés dans une solution d'esters d'acides gras (E471) à 5 g par litre.
Le joint (6a) est chargé par un millilitre (1 ml), d'un mélange liquide à 10%
d'acide ascorbique (E300) et à 10% de gallate de propyle (E310). Les fonctions spécifiques de la capsule selon la Figure 1 se caractérisent par l'enrichissement nutritif et par la protection contre l'oxydation des denrées riches en lipides telles que les huiles alimentaires, les margarines, les corps gras et les huiles essentielles végétales, les laits frais, les laits industriels, les laits diététiques, les produits fromagers (lait fermenté, beurre, fromage caillé blanc et yaourt.
Un quatrième exemple indicatif et non limitatif d'application est représenté
par une capsule formatée selon la Figure 1 et destinée à la fermeture de bouteilles de flacons, de briques et de boites recevant du vin. La capsule métallique ou synthétique, comporte une tête (1) de 3 cm de diamètre prolongée par un corps (3) de 6 cm de long. Lors de la fabrication de la capsule active, l'espace (4) reçoit la pièce circulaire (5) constituée de feuillets de viscose superposés en joint selon la Figure 6. et chargée de sulfites (méta-bisuifite de potassium (E228 par exemple), à des doses pouvant varier de 25 mg à 100 mg, sous forme de poudres ou de granulés. La pièce (5) est ensuite fixée par collage sur le fond intérieur de la capsule. Après fermeture de la bouteille (8), la charge de sulfites entre au contact du vin et se diffuse progressivement dans celui-ci en y installant une protection prolongée contre l'oxydation et contre la croissance des contaminants microbiens présents. Dans cette application spécifique au conditionnement du vin, la capsule active selon la Figure 1 peut être formatée et dimensionnée de diverses façons selon la taille du récipient recevant le vin.
Selon l'invention, les formats et les dimensions retenus pour la capsule suivant la Figure 1 peuvent conduire à constituer soit une bonde de barrique et/ou de tonneau, soit un couvercle-robinet de cuve ou de cubitainer aux fonctions conservatrices.
Un cinquième exemple d'application du bouchon selon la Figure 1, fourni à
titre indicatif mais non limitatif, concerne une capsule métallique formatée et chargée pour fermer des bouteilles de bière et/ou des flacons de concentrés d'infusions et/ou des pots contenants des confitures et des marmelades. A
cette fin, le disque (5) en polypropylène expansé, reçoit une charge de 1 ml d'une solution à 200 mg/litre de sorbate de potassium (E202) et le joint (6) reçoit une charge de 1 ml d'une solution de benzoate de sodium (E211) à 150 mg / litre.
Ces additifs libérés après bouchage du récipient entraînent une protection contre l'oxydation ainsi qu'une conservation prolongée des propriétés organoleptiques des denrées conditionnées.
Un sixième exemple d'application selon la Figure 1, fourni à titre indicatif mais non limitatif, est un opercule synthétique formaté et chargé pour fermer des récipients (bouteilles, flacons, boites,...) recevant des jus de fruits, ou des eaux aromatisées ou des boissons diététiques spécifiques. A cette fin, le disque (5), en polyéthylène tissé, reçoit une charge de 1 ml d'une solution contenant 100 mg/litre d'acide ascorbique (E300) et 100 mg/litre d'acide citrique (E330). Le joint (6a) reçoit une charge de 0,5 ml d'une solution aromatique comportant pour 1 litre :
1 mg de vanilline + 1 mg d'isoeugénol + 10 g de tanin + 0,25 mg d'acide guanylique (E626) + 0,25 mg d'acide inosinique (E630) + 20 mg d'aspartame (PS 200). Ces additifs libérés après bouchage du récipient (8) induisent le maintien durable des propriétés aromatiques, diététiques et gustatives des boissons conditionnées.
Suivant un septième exemple d'application non exclusive, un couvercle plat à vis de dimensions variables et de nature synthétique est formaté selon la Figure 1 pour servir de fermeture active de pots, et/ou de verrines, et/ou de terrines recevant des aliments traités ou cuisinés. Le couvercle comporte une tête circulaire (1), de 8 cm de diamètre et de 2 cm de hauteur, sur laquelle est fixé sur la face intérieure, une pièce circulaire (5) en viscose tissé, de 7,8 cm de diamètre et de 0,5 cm d'épaisseur qui est chargé de 100 mg d'un mélange de poudres à volumes égaux de lactates (E270) et de sorbates (E200) de potassium. Le conditionnement de sauces, de purées, de fruits confits, de

9 PCT/FR2006/000146 confitures et de compotes dans des récipients fermés par ce type de couvercle actif entraîne la dissolution et la diffusion des principes actifs contenus en (5) vers la surface des aliments répartis et conduit à leur protection et à leur conservation prolongées au jusqu'à leur consommation. Les modèles de capsules, d'opercules, de joints et de couvercles selon la Figure 1 permettent, suivant la nature et la formulation spécifiques des composés chargés dans les éléments (5) et/ou (6), de transférer vers la denrée répartie en (8) diverses molécules telles que des sels, des oligo-éléments, des vitamines, des acides aminés, des acides gras, des peptides et des protéines, des sucres et des édulcorants, des conservateurs, des arômes et des extraits de fruits, de légumes et de végétaux divers. Les fonctions additives caractéristiques de ces fermetures bio-actives selon l'invention consistent en l'adjonction et en la diffusion d'additifs alimentaires et/ou d'ingrédients technologiques générateurs d'enrichissement nutritionnel et de conservation contrôlée de produits conditionnés tels que des aliments, (laits et produits laitiers, vins, alcools, spiritueux, sirops, jus de fruits, eaux minérales, boissons diététiques, infusions, tisanes, confitures...), et tels que des préparations cosmétiques (eaux de toilette, lotions, pommades, crèmes, onguents...).

2.) Bouchons et opercules aux fonctions additive et protectrice selon la Figure 2 Selon un deuxième mode général préférentiel mais non exclusif de réalisation des dispositifs d'emballage selon l'invention, les modèles de bouchons et opercules selon la figure 2 sont caractérisés par leur fonction protectrice qui consiste à contenir, à libérer et à diffuser des substances anti-microbiennes incluses vers l'aliment conditionné. Les bouchons et opercules sont constitués de différents matériaux, associés ou non, tels que des matières naturelles (cellulose, liège ... ), ou tels que des matières plastiques (polyéthylène, polypropylène... ), et/ou en verre.
Suivant un premier exemple indicatif mais non limitatif, le bouchon selon la Figure 2 est fabriqué pour fermer des bouteilles de vins tranquilles ou effervescents. Il comporte un corps cylindrique principal (1) constitué de granules de liège agglomérés et/ou de liège compact. Le procédé de fabrication du bouchon actif selon l'invention consiste à traiter soit les granules de liège avant assemblage soit le corps de liège (1) à l'aide d'au moins une solution antiseptique donnée de façon à imprégner et à charger le liège de molécules anti-microbiennes. Par exemple, et de façon non limitative, le corps (1) du bouchon est immergé durant 7 jours à température ambiante dans une solution d'éthanol à 10 % ; à l'issue de cette période de macération, le corps (1) est séché en atmosphère stérile, puis il est immergé une deuxième fois durant 5 jours à température ambiante dans une solution concentrée de dioxyde de soufre fourni sous forme de bisulfite de sodium (E222) ou de bisulfite de potassium (E228) à 18 % (180 g/1 de S02). Le bouchon est ensuite égoutté et séché

10 PCT/FR2006/000146 superficiellement pendant 5 minutes à 40 C, puis il est conditionné en sachet plastique imperméable et scellé jusqu'à son utilisation finale. Deux propriétés caractéristiques du bouchon en liège traité selon l'invention réside dans son innocuité chimique et dans sa stérilité microbienne acquises au cours du procédé
.Le bouchon traité est débarrassé de certains contaminants chimiques originels tels que les trichloroanisois et les micro-organismes présents dans le liège brut et il conserve par ailleurs ses propriétés physiques initiales essentielles à
la conservation des caractéristiques organoleptiques des vins et champagnes bouchés.
Une troisième caractéristique du bouchon actif obtenu selon l'invention s'applique au cours du bouchage des bouteilles de vin : le bouchon actif est comprimé lors de son insertion dans le goulot et il libère alors à sa surface de petites quantités de dioxyde de soufre qui aseptisent les surfaces interne et externe du col de bouteille. Cette caractéristique permet de contrôler et de maîtriser le risque de prolifération ultérieure de micro-organismes sur la tête du bouchon.
Une quatrième application caractéristique du bouchon selon l'invention consiste dans la diffusion lente du dioxyde de soufre imprégné dans le corps (1) vers le vin dans lequel il exercera son activité protectrice durant le stockage.
D'une manière générale, le bouchon actif selon l'invention, peut faire l'objet, au moment de sa fabrication, d'un ou de plusieurs cycles d'imprégnation et de traitement par des agents anti-microbiens, utilisés seul ou en mélange, tels que des solutions antiseptiques (sulfites, alcools, hypochlorites...), et/ou des gaz (formaldéhyde) et/ou des radiations ionisantes.
Suivant un deuxième exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention, le bouchon selon la figure 2 est formaté pour boucher des bouteilles de boissons effervescentes alcoolisées telles que vins pétillants, cidres et champagnes. Le bouchon, formé d'un corps cylindrique principal (1), en liège ou en polymères synthétiques, comporte à
chacune de ses extrémités une dépression (2) pouvant être recouverte, en cas de nécessité, par une cupule (3) en polyéthylène. La cavité (2) ou la cupule (3) reçoit une charge de 100 mg de métabisulfite de potassium (E228) puis elle est obturée, par collage, à l'aide d'un opercule en polytétrafluoroéthylène microporeux (4), perméable à l'eau et aux gaz. Après bouchage du récipient (5), les sulfites en (2) ou en (3) diffusent au travers de la membrane (4) et se libèrent progressivement dans l'environnement immédiat du bouchon, et dans le récipient (5) et son contenu. L'activité antimicrobienne du dioxyde de soufre libéré par le bouchon actif permet de maîtriser les flores microbiennes (levures, moisissures, bactéries fermentaires,..) résiduelles des boissons conditionnées et de prolonger leur durée de conservation.
De manière générale, le type de bouchon suivant la figure 2 se caractérise par son format et par sa formulation de composés actifs chargés dans ses constituants et/ou (2) et/ou (3) et par sa capacité à diffuser vers le produit réparti

11 PCT/FR2006/000146 en (5) divers additifs et ingrédients technologiques tels que des sels, des oligo-éléments, des vitamines, des acides aminés, des peptides et des protéines, des acides gras, des arômes et des extraits végétaux, des sucres et des conservateurs.

3.) Bouchons et couvercles aux fonctions additive et protectrice selon la fi ure 3 Selon un troisième mode général préférentiel mais non exclusif de réalisation des dispositifs d'emballage selon l'invention, les modèles de bouchons, couvercles et opercules selon la Figure 3 sont caractérisés par leur fonction anti-oxydante qui consiste à contenir et à diffuser des substances anti-oxydantes incluses. Les bouchons et couvercles, constitués de différents matériaux, associés ou non, tels que des composés métalliques (aluminium, fer, étain...), tels que des matières plastiques (polyéthylène, polypropylène, copolymères...), et/ou tels que des matières naturelles (cellulose, liège...), comportent un corps principal (1), surmonté d'une tête (2) et doté, dans sa partie terminale inférieure, d'une cupule creuse (3) faisant fonction de réservoir (4), et obturée par un opercule microporeux (5) à une ou plusieurs couches perméables à l'eau et aux gaz.
Suivant un premier exemple indicatif mais non limitatif d'application et de réalisation industrielles selon l'invention, le bouchon actif selon la Figure 3 est fabriqué en vue de fermer des bouteilles de vins de garde, de vins cuits et de vins aromatisés sensibles aux réactions d'oxydation. Il est constitué d'un corps cylindrique principal (1) en liège, surmonté d'une tête ronde (2) en copolymères et doté dans sa partie inférieure d'une cupule (3) en polyéthylène délimitant un espace (4) qui reçoit lors de l'activation une charge constituée d'un mélange de 50mg de granulés de métabisulfite de potassium (E222), et 50 mg de poudre de bicarbonate de sodium (E500), (ou de potassium (E501) ou d'ammonium (E503), ou de calcium (E001)). La cupule (4) est obturée par un opercule (5) en polyvinylidène fluoride (P.V.D.F.), microporeux et perméable à l'eau et aux gaz.
La fermeture de la bouteille (6) par ce bouchon actif entraîne une migration de la vapeur d'eau issue de la boisson conditionnée en (6) vers le réservoir (4) au travers de l'opercule (5). Le métabisulfite de potassium et le bicarbonate de sodium au contact de l'eau produisent respectivement du dioxyde de soufre et du dioxyde de carbone qui migrent au travers de l'opercule (5) et diffusent ensuite dans l'espace clos de la bouteille (6). Les activités anti-oxydantes cumulées du dioxyde de soufre et du dioxyde de carbone ainsi diffusés conduisent à la protection prolongée des propriétés organoleptiques des boissons conditionnées.
Suivant un deuxième exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles de l'invention, le bouchon actif selon Figure 3 est fabriqué en vue de fermer des bouteilles de sirops de fruits et de boissons aromatisées sans alcool. Lors de l'activation du bouchon, l'espace (4) reçoit 50mg de granulés de métabisulfite de sodium (E222.), et l'opercule (5) en

12 PCT/FR2006/000146 P.V.D.F. est imprégné de 50mg d'acide L-ascorbique (E 300) en solution. La cupule (3) est ensuite fermée par l'opercule (5), perméable à l'eau et aux gaz.
Après bouchage de la bouteille (6), l'acide ascorbique chargé en (5) et le bisulfite de sodium contenu en (4) se libèrent progressivement dans la boisson conditionnée en (6). Les activités anti-oxydantes cumulées du dioxyde de soufre et de l'acide ascorbique libérés par le bouchon conduisent à l'inhibition des phénomènes d'oxydation des boissons conditionnées et au maintien de leurs propriétés initiales durant leur stockage.
Suivant un troisième exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention, la fermeture active selon la Figure 3 est formatée en couvercle plat en plastique, aux dimensions adaptées soit à
des barquettes (6), de conditionnement de viandes de boucherie et charcuterie (filets, escalopes, steacks, brochettes, saucisses,...) soit à des boites (6) de répartition de légumes frais (salades, cornichons, plantes aromatiques, tisanes,...). Par exemple le couvercle selon la Figure 3 comporte un corps (1) et une tête (2) synthétiques rectangulaires (20cm x 15cm), de 2cm. de hauteur, et il reçoit, par collage sur le fond intérieur, une pièce cylindrique multicouches (3), de 5 cm de diamètre et de 0,5 cm d'épaisseur, définissant un volume (4) limité dans sa partie inférieure par une membrane (5). La pièce (3) comprend trois strates superposées :
- le feuillet supérieur (3) en polyéthylène à structure alvéolaire et spongieuse qui reçoit, en mélange ou non, 3 ml d'une solution d'acides organiques conservateurs (acide acétique (E260), acide lactique (E270), acide propionique (E280)), et de sels stabilisants tels que les orthophosphates de sodium (E339), de potassium (E340),ou de calcium (E341) ;
- l'espace (4), délimité par les feuillets (3) et (5) et qui reçoit un mélange pulvérulent composé de 50 mg de citrate de calcium (E 333) et de 10 mg de colorants de type chlorophylles (E 140) ;
- le feuillet inférieur (5), constitué d'une membrane en polyamide, poreuse et perméable à l'eau et aux gaz.
Selon la nature des denrées conditionnées, le feuillet (3) et l'espace (4) peuvent aussi contenir et diffuser certains additifs et ingrédients complémentaires tels que des gélifiants (E401, E415, E450a, E516), des colorants (E120), des conservateurs (E202, E325).
Après bouchage du récipient (6), les vapeurs d'eau issues des denrées réparties en (6) imprègnent et traversent la couche (5) jusqu'au réservoir (4) et au feuillet (3) où elles solubilisent puis entraînent par capillarité la migration et la diffusion des principes actifs en (3) et (4) vers les viandes ou les légumes contenus en (6).
Suivant un quatrième exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention, le bouchon selon la Figure 3 est formaté en bonde plastique pour des bidons destinés à stocker 20 litres de jus de fruits bruts ou concentrés. La bonde, de forme cylindrique, (10 cm de diamètre

13 PCT/FR2006/000146 sur 5 cm d'épaisseur) comprend une tête (2) prolongée par un corps (1) qui présente sur sa partie inférieure un évidemment (3) de 20 cc de volume faisant fonction de cuve (4). Celle-ci reçoit une charge de 10 ml de glucose en solution à
% et elle est fermée par une membrane (5) en nylon perméable à l'eau et aux gaz, de marque PALL-Type Immunodyne ABC, activée et porteuse de glucose-oxydase (E.C.N 1.1.3.4.). La fixation des molécules d'enzymes sur la membrane (5) s'effectue par immersion de celle-ci, pendant 1 heure, dans un bac contenant 500 ml d'une solution tamponnée à 2 g /litre, pour 1 mètre carré de membrane.
Le contact entre la solution enzymatique et la membrane (5) pendant 120 minutes à température ambiante permet la fixation stabilisée des protéines sur la membrane et la création d'une couche d'enzymes sur la surface membranaire (80 g de protéines par centimètre carré). La répartition de liquides alimentaires dans un récipient fermé par le couvercle selon la figure 3, est suivie d'une émission de vapeurs d'eau qui viennent au contact de la membrane (5), où elles entraînent une activation des enzymes qui hydrolysent le glucose présent en (4) en produisant de l'acide gluconique et du peroxyde d'hydrogène. Cette production est fonction de la concentration initiale de glucose et de la température dans la bonde et en diffusant dans le liquide réparti, elle induit une activité anti-microbienne liée à l'eau oxygénée et une activité acidifiante anti-oxydante liée à l'acide gluconique. La caractéristique principale de ces couvercles selon l'invention consiste en leur capacité intrinsèque à générer, de manière quantitative contrôlée, des métabolites actifs tels que des acides organiques et de l'eau oxygénée à taux faibles et constants, qui induisent une protection et une conservation prolongées des boissons réparties.
De façon générale et suivant l'activité visée, la membrane (5) des bouchons, opercules et couvercles selon la Figure (3) peut être activée, suivant une méthode d'adsorption et/ou d'incarcération et/ou de fixation covalente, par des molécules d'enzymes pures ou associées, telles que des protéases (trypsine, pepsine, papaïne, carboxypeptidases,...), et/ou des osidases (amylases, cellulases, mannosidases, galactosidases, fructosidases, glucosidases, ...) et/ou des estèrases (pectine estèrase, polygalacturonase), et/ou des lipases (triglycèrides estèrases,) et/ou des oxydo-réductases, (peroxydases, glucose oxydase, catalase,...).
Suivant les modalités variables de réalisations et d'applications industrielles de l'invention, les bouchons, opercules et couvercles actifs selon la Figure 3 reçoivent et/ou produisent et diffusent, sous des volumes variables, différents composés, purs ou mélangés, tels que des anti-oxydants, des colorants et des conservateurs sous formes solide, gazeuse et/ou liquide. Ces composés produits ou libérés par l'emballage actif conduisent à une protection prolongée des propriétés caractéristiques des denrées conditionnées.

4.) Bouchons et couvercles à fonction technologique selon la Figure 4

14 PCT/FR2006/000146 Les bouchons et couvercles à fonction technologique selon la Figure 4 sont des matériels de conditionnement caractérisés par une ou plusieurs activités techniques qui s'exercent au cours d'une ou de plusieurs étapes du procédé de fabrication ou au cours du stockage et qui participent à l'obtention des caractéristiques finales de la denrée. La réalisation dé bouchons et de couvercles selon la Figure 4, fait appel à divers matériaux, associés ou non, tels que des matières plastiques (polyéthylène, polypropylène..), et/ou tels que des composés métalliques (fer, aluminium, laiton, étain...). Les modèles de bouchons ou de couvercles selon la Figure 4 comportent trois éléments constitutifs complémentaires :
- un corps tubulaire creux (1), en matières plastiques ou en métal, ouvert et prolongé dans sa partie supérieure par un rebord circulaire d'appui sur le goulot du récipient (7). Le corps tubulaire (1) comporte, dans sa partie inférieure, une paroi (2) multi-ajourée et poreuse, revêtue sur sa surface intérieure d'une membrane (3) synthétique (esters de cellulose ou nylon ou polyéthylène,) et microporeuse (seuil de coupure < 0,2 p), qui est perméable à l'eau, aux gaz (oxygène, dioxyde de carbone,...) et aux molécules de faibles poids moléculaires (P.M.< 100 000 D. tels que sels, sucres simples, alcool et métabolites,...) mais qui est imperméable aux cellules procaryotes et eucaryotes (bactéries, levures, fungi et moisissures,...), de poids moléculaires élevés (P.M.>1 000 000 D.).
La paroi (2) et la membrane (3) qui la recouvre, forment et limitent une cavité
réservoir (4) ;
- une tête amovible (5), en matières plastiques, qui se fixe et obture l'orifice supérieur du corps (1) ;
- une capsule métallique crantée (6), qui recouvre la tête (5) en la fixant de façon hermétique sur le récipient (7).
Selon un premier exemple indicatif mais non exclusif d'application et de réalisation industrielles de l'invention, le modèle de bouchon selon la Figure 4, reçoit dans son réservoir (4), un aliquot de 4mg de levures vivantes du genre Saccharomyces cerevisiae au nombre total de 20 000 000 C.F.U., à l'état lyophilisé et enrobé dans 4 g de glucose. Le corps (1) ainsi fabriqué est fermé
par la tête (5) et il est conservé au froid, à + 40 C, jusqu'à son utilisation technique. Les caractéristiques de ce bouchon technique selon l'invention sont mises en application pour la prise de mousse qui intervient lors du procédé de fabrication de vins pétillants et de champagnes. A cette fin, le bouchon fermé
(1+5) est posé sur une bouteille remplie de vin sur laquelle il est fixé par clipsage de la capsule (6). L'eau et les composants du vin viennent au contact des ouvertures (2) de la paroi (1) puis ils traversent par capillarité les pores de la membrane (3) et viennent au contact des levures incarcérées en (4). II s'en suit une activation du métabolisme des levures qui engagent, à partir des sucres présents dans le milieu, une fermentation alcoolique en produisant notamment de l'alcool éthylique et du gaz carbonique (E290). Les micropores de la membrane hydrophile et perméable (3) permettent les passages trans-

15 PCT/FR2006/000146 membranaires bilatéraux d'une part des molécules d'eau, de sels et de sucres contenus dans le liquide alimentaire vers les levures incarcérées dans le réservoir et d'autre part des métabolites fermentaires issus des levures (gaz carbonique, alcool éthylique) vers le liquide alimentaire contenu dans le récipient (7). Le processus fermentaire se poursuit jusqu'à épuisement des sucres contenus et la boisson finale obtenue se trouve alors enrichie en alcool éthylique et en gaz carbonique effervescent.
Le dispositif de la Figure 4 selon l'invention permet d'obtenir une fermentation et une prise de mousse contrôlée des jus de fruits et des vins destinés à la production de boissons effervescentes : vins pétillants, cidres et champagnes. A la fin de la fermentation, les manipulations de dégorgement et d'élimination des populations de levures emprisonnées dans le bouchon sont grandement facilitées par l'extraction du bouchon technique selon la Figure 4.
Le bouchage définitif de la boisson pétillante est aussitôt réalisé de façon avantageuse grâce aux bouchons selon les Figures 2 ou 3. L'usage du bouchon bioactif permet ainsi un allègement conséquent des différentes manipulations de bouteilles et il autorise un gain substantiel de temps ainsi qu'une forte réduction des coûts de manipulation induits lors des opérations de remuage et de dégorgement.
Un deuxième mode préférentiel mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles du modèle selon la Figure 4, consiste en la fabrication d'une bonde en matières plastiques qui est destinée, selon son format et ses dimensions, à la fermeture de bouteilles, de barriques et de tonneaux recevant du vin nouveau. A titre d'exemple, lors de la fabrication d'une bonde destinée à
des barriques de vin de 200 I, le réservoir (4) selon la Figure 4 reçoit dix millilitres d'une composition formée d'un mélange de levures du genre Schizosaccharomyces pombe à 10x7 cellules / ml et de bactéries lactiques des genres Leuconostoc oenos et Lactobacillus plantarum à 10x7 cellules / ml en suspension dans du jus de raisin dilué à 5 % et à pH de 4,5. Le contact du bouchon avec le vin nouveau conditionné active les bactéries contenues dans le réservoir (4) et conduit, grâce aux échanges trans-membranaires, à une fermentation malo-lactique du vin conditionné.
Ce dispositif selon l'invention, permet de mettre à profit le conditionnement et le stockage du vin nouveau pour en activer la fermentation malo-lactique et pour en provoquer sa désacidification contrôlée. Le dispositif selon l'invention peut être formaté à des dimensions supérieures et être activé, par exemple, par une charge de 40 ml d'une suspension de levures et de bactéries lactiques à
10x7 cellules / mi dans du jus de raisin dilué à 5 % et à pH. 4,5. Cet exemple de dispositif constitue une bonde à fermentation malo-lactique pour un tonneau stockant 900 litres de vin rouge en élevage. D'une manière plus générale, le modèle de bouchon selon la Figure 4 objet de l'invention présente les caractéristiques d'un bio-réacteur de fermentation qui permet le traitement de liquides tels que des jus de fruits (jus de raisin, de poire, de pêche, de pomme,

16 PCT/FR2006/000146 d'orange, de citron, d'ananas, de pamplemousse, de tomate, de cassis, de groseille, etc ...), des vins, des moûts dé brasserie, des laits, des lactosérums et des milieux de culture cellulaire dont on recherche la métabolisation en vue d'obtenir soit des boissons finales alcoolisées et/ou effervescentes, (vins et jus de fruits pétillants, champagnes, bières...), soit des laits fermentés (kéfir, yaourt,...), soit de la biomasse microbienne (bactéries lactiques et propioniques, levures et fungi...). Ces fermetures d'emballages actifs suivant la Figure 4, fabriqués selon des formats et des dimensions variables et dotés d'activités spécifiques constituent de nouveaux outils industriels utilisables comme bouchons de bouteilles, comme bondes de barriques, de tonneaux, de bidons et de bonbonnes, et comme couvercles de citernes et de cuves.

5.) Bouchons et couvercles à fonctions multiples selon la Figure 5 Les bouchons et couvercles à fonctions multiples selon la Figure 5 sont caractérisés par le fait qu'ils associent les dispositifs décrits respectivement dans les Figures 3 et 4 pour former un nouveau dispositif qui constitue un modèle original de bouchon et/ou de couvercle à deux compartiments contigus, séparés par des membranes à perméabilités sélectives. Les bouchons et couvercles selon la Figure 5 sont constitués de différents matériaux associés ou non, tels que des matières plastiques de synthèse (polyéthylène, polypropylène...), des composés métalliques (fer, laiton, et de couvercle selon la figure 5 comportent trois parties complémentaires :
- un premier corps tubulaire creux (1), en matières plastiques à haute densité ou en métal, terminé dans sa partie supérieure par un rebord circulaire d'appui (2) sur le goulot du récipient (11). Le corps (1) est fermé dans sa partie inférieure par une membrane microporeuse (3) au seuil de coupure inférieur à
0,2 micron et perméable à l'eau, aux gaz (oxygène, azote, dioxyde de carbone,...) et aux molécules de poids moléculaires inférieurs à 100 000 daltons (sels, sucres simples, alcools et métabolites intermédiaires, radicaux chimiques,) mais imperméable aux cellules microbiennes telles que les bactéries, les levures, et les moisissures. Le corps (1) et la membrâne (3) délimitent une cavité (4) qui fait fonction de réservoir.
- un deuxième corps cylindrique creux (7) présentant un filetage terminal supérieur (8) qui permet le vissage du corps (7) sur le fonds intérieur de la tête (5), elle-même étant pourvue d'un filetage interne de vissage (6) sur le goulot (11). La cavité interne (10) du corps (7) est limitée dans sa partie inférieure, par une membrane synthétique microporeuse (9) au seuil de coupure inférieur à 0,2 p, et perméable à l'eau, aux gaz (oxygène, azote, gaz carbonique,...) et aux molécules de poids moléculaires inférieurs à 10 000 daltons (sels, sucres simples, alcool et métabolites intermédiaires, radicaux oxygénés).
L'assemblage final des corps fermés (1) et (7) compose un nouveau bouchon présentant deux compartiments internes (4) et (10), dont les contenus respectifs sont séparés de l'aliment réparti par deux membranes (3) et (9) aux porosités définies.

17 PCT/FR2006/000146 Selon un premier exemple indicatif mais non exclusif de réalisation de l'invention d'après la Figure 5, une bonde en polyéthylène haute densité est formatée aux dimensions d'un cylindre de 5 cm de diamètre sur 10 cm de haut, destiné à des bonbonnes de 20 litres recevant des eaux de boisson. La bonde active selon l'invention se caractérise par une fonction antiseptique qui s'exerce tout au long des étapes de conditionnement et de stockage en participant ainsi à
la protection sanitaire et à la sécurité alimentaire prolongée du produit contenu.
La fabrication de la bonde selon la Figure (5) comporte les étapes suivantes :
- le réservoir (4) reçoit 5 ml d'une solution de thiocyanate de sodium à 5%;
- le réservoir (10) reçoit 10 ml d'une solution stérile de glucose à 5% ;
- la membrane (9) est activée par fixation de glucose-oxydase (E.C.N
1.1.3.4.) ;
- la membrane (3) est activée par fixation de lacto-péroxydase (E.C.
N 1.11.1.7.).
A titre indicatif et non limitatif, les solutions d'enzymes utilisées pour les fixations covalentes sont préparées en tampon citrate-phosphate 50mM.à pH 7,5 comme suit :
-solution à 1 mg / ml de glucose-oxydase fongique (E.C. n 1.1.3.4.) à 40 U.I. / mg - grade Il de SIGMA- (St Louis - Etats Unis) : la glucose-oxydase, en présence d'oxygène, hydrolyse le glucose en D.glucono-lactone (E575), et en eau oxygénée ;
-solution à 0,5mg de lacto-peroxydase bovine (E.C. N 1.11.1.7.) à 40 U.I. /
mg - grade Il de SIGMA- (St Louis- Etats Unis) : la lacto-peroxydase en présence d'eau oxygénée (H202) catalyse l'oxydation du thiocyanate en oxythiocyanate OSCN-. La fixation de chaque type d'enzymes s'effectue par immersion, pendant 60 mn à température ambiante, de 1 mètre carré de membrane en nylon, de marque PALL-Type Immunodyne ABC-, dans un bac contenant 500 ml d'une des solutions tamponnées préparées ci-dessus. La membrane est ensuite rincée par 3 fois avec 100 ml de tampon phosphate pH
7,5 puis saturée par immersion dans 100 ml d'une solution de caséine bovine à
2% en tampon phosphate pH 7,5 pendant 15 mn à température ambiante. Après 3 nouveaux rinçages par 100 ml de tampon phosphate, les membranes (3) et (9) sont égouttées puis séchées à-20 C sous vide et stockées à + 4 C, en atmosphère déshydratée, jusqu'à leur insertion définitive par fixation mécanique et collage sur les embouts inférieurs respectifs des corps (1) et (7) de la bonde selon la Figure (5). La bonde obtenue par l'assemblage final des corps (1) et (7) est stockée en chambre froide à 4 C jusqu'à sa fixation sur la bonbonne. Le bouchage de la bonbonne et son stockage à température ambiante entraîne l'activation des systèmes enzymatiques greffés sur les membranes (3) et (9).
En présence du peroxyde d'hydrogène produit par la glucose-oxydase des deux côtés de la membrane (9), une réaction d'oxydation de l'ion thiocyanate par la lacto-peroxydase s'engage en (4) et se poursuit de part et d'autre de la

18 PCT/FR2006/000146 membrane (3) avec production et diffusion de dérivés acides oxydés selon les réactions suivantes :
OSCN- + H 202 ----------------------> 02 - SCN- + H20 Oxythiocyanate + peroxide Superoxythiocyanate O2SCN- + H 202 ----------------------> 03 - SCN- + H20 Superoxythiocyanate Trioxythiocyanate Les radicaux libres produits ainsi que les substrats oxydés diffusent au travers de la membrane perméable (3) vers l'eau de boisson du récipient (11), dans laquelle ils interagissent fortement sur les microbes éventuellement présents. Le système lactoperoxydase (L.P.) présente des activités biocides et biostatiques fortes vis à vis de différents micro-organismes tels que des bactéries (Listerias, staphylocoques, salmonelles, pseudomonas, mycoplasmes. .. ), des protozoaires (Cryptosporidies), des virus (Bactériophages). L'activité
antimicrobienne des radicaux oxygénés libérés par le bouchon permet la maîtrise et/ou la réduction des contaminants microbiens présents dans l'aliment et conduit à une qualité sanitaire prolongée des eaux conditionnées. Le système naturel anti-microbien LP, intégré dans un dispositif d'emballage pour produits fragiles constitue une nouvelle application industrielle, objet de l'invention. Les propriétés caractéristiques du dispositif d'emballage selon la Figure (5) autorise une utilisation pratique et répétitive pour traiter, aseptiser et stabiliser, de façon prolongée, des aliments liquides tels que des laits et produits laitiers, des eaux minérales, des eaux de boissons aromatisées et des boissons diététiques de divers régimes alimentaires à visées énergétique et/ou thérapeutique.
Les emballages et les fermetures d'emballages actifs selon les figures 1, 2, 3, 4 et 5 ont caractérisés par le fait que l'un au moins de leurs éléments et/ou de leurs constituants est structuré et formaté pour recevoir et/ou produire et/ou diffuser des additifs alimentaires et des ingrédients technologiques. Ces nouveaux modèles de capsules, de bouchons, d'opercules et de couvercles bioactifs selon l'invention diffèrent des emballages actifs déjà existants par leurs formats et leurs formulations biologiques spécifiques, et par leurs activités fonctionnelles. Ils présentent les avantages de l'utilité technique, de la simplicité
d'emploi et de la rapidité de mise en oruvre grâce à leur adéquation avec les machines de répartition actuelles. L'utilisation des emballages bioactifs selon l'invention conduit à un gain de productivité pour l'industriel, à un gain commercial pour le distributeur, et à un gain de qualité pour le consommateur.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1- Emballage actif et/ou fermeture d'emballage actif de formats divers tels que bouchon, capsule, joint, opercule, couvercle, bonde et robinet, caractérisés par le fait qu'ils comportent au moins un élément ou un constituant apte à
produire et/ou à diffuser au moins une substance non hydratante constituée, sous forme pure ou associée, de composés biochimiques et/ou biologiques, appartenant aux additifs et compléments alimentaires et/ou aux ingrédients et auxiliaires technologiques utilisés dans la fabrication des denrées alimentaires et cosmétiques, cette substance étant notamment un colorant, et/ou un anti-oxygène, et/ou un conservateur, et/ou un arôme, et/ou un édulcorant, et/ou un acidifiant, et/ou un émulsifiant, et/ou un épaississant, et/ou un stabilisant, et/ou un exhausteur de goût, et/ou un gaz et/ou un ingrédient bioactif.

2 - Emballage actif et fermeture d'emballage actif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite substance est composée de molécules, sous forme pure ou associée, telles que :
- des gaz (dioxyde de carbone, dioxyde de soufre, azote...), - des sels (sels de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium, de fer, de zinc, phosphates de sodium ou de potassium, thiocyanates de sodium ou de potassium, sulfites de sodium ou de potassium, carbonates de sodium, de potassium, de magnésium, nitrites et nitrates de sodium ou de potassium...), - des vitamines (vitamines A et caroténoïdes, vitamines B1, B2, B5, B6, B8, B9, B12, vitamines C, D, E, K, PP...), - des glucides : lactose, saccharose, fructose, glucose, inuline, fructosaccharides, - des lipides : acides gras poly-insaturés,..., - des protéines : lactoferrine, peptides bioactifs, lyzozyme,..., - des enzymes : oxydo-réductases, béta-galactosidase, glucose-oxydase, xanthine-oxydase, sulfite-oxydase, peroxydase, catalase,..., - des immunoglobulines anti-microbiennes : anticorps antibactériens, antifongiques, antiviraux, antiparasitaires,..., - des microorganismes : bactéries lactiques (Lactobacillus, Lactococcus...), levures (Saccharomyces...), fungi (Penicillium, Streptomyces...).

3 - Emballage actif et fermeture active d'emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il présente une tête (1), prolongée par un corps principal (2) comportant un espace interne (4) doté d'au moins un élément compressible (5) imprégné d'additifs alimentaires et d'ingrédients technologiques en phase liquide ou solide et qui repose sur un joint poreux et perméable (6).

4 - Emballage actif et fermeture active d'emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il présente un corps principal (1), comportant à chaque extrémité une cavité ou une cupule intégrée (3) contenant une charge d'additifs alimentaires et d'ingrédients technologiques sous formes de poudres et/ou de granulés solubles (4) et fermée par une membrane ou par un opercule perméable (5).

- Emballage actif et fermeture active d'emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il présente un corps principal (1), surmonté d'une tête (2), et pourvu à sa partie inférieure d'une cavité ou d'une cupule intégrée (3) contenant une charge d'additifs alimentaires et d'ingrédients technologiques sous formes de poudres et/ou de granulés solubles (4) et fermée par une membrane ou par un opercule perméable (5).

6 - Emballage actif et fermeture active d'emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il présente un corps principal tubulaire (1) multi-ajouré (2) et revêtu sur sa surface d'une membrane synthétique (3) micro-poreuse et perméable à l'eau, aux gaz et aux métabolites mais imperméable aux bactéries, aux levures et aux fungi ; la cavité (4) contient une charge d'additifs technologiques tels que des micro-organismes fermentaires (bactéries et/ou levures et/ou fungi) sous forme de poudres ou de granulés solubles, et est fermée par un opercule (5) fixé par une capsule (6) sur le récipient (7).

7 - Emballage actif et fermeture active d'emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il présente deux corps tubulaires complémentaires (1) et (7) comportant respectivement des cavités (4) et (10) fermées à leurs extrémités inférieures par des membranes (3) et (9) perméables à l'eau, aux gaz et aux métabolites mais imperméables aux micro-organismes (bactéries, levures, fungi). La cavité (4) contient une charge d'additifs alimentaires et/ou d'ingrédients technologiques (glucides, sels, protéines,...) sous forme pulvérulente soluble et la cavité (10) contient une charge de sels (thiocyanate de potassium...).sous forme de poudre soluble ; la membrane perméable (3) porte une couche d'enzymes (glucose-oxydase,...) fixées par liaisons covalentes et la membrane perméable (9) porte une couche d'enzymes (peroxydases, ..) fixées par liaisons covalentes.

8 - Emballage actif et fermeture active d'emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il présente des fonctions nouvelles applicables à l'obtention et/ou à la conservation des propriétés physico-chimiques, organoleptiques, nutritionnelles, diététiques, sanitaires et cosmétiques des denrées ainsi conditionnés tels que les eaux, vins, champagnes, bières, jus de fruits, huiles végétales, laits et produits laitiers, soupes de légumes, purées végétales, tisanes et extraits végétaux, confitures et compotes, sauces, ovoproduits, viandes, fruits, légumes, salades, épices et condiments, crèmes, pommades, lotions et eaux de toilette.