FR2881115A1 - Nouveaux bouchons et couvercles bioactifs: procedes de fabrication, proprietes caracteristiques et applications industrielles - Google Patents

Abstract

Procédés de production de bouchons et de couvercles bio-actifs, formés de différents matériaux associés ou non, et dont un au moins de leurs éléments et/ou de leurs constituants est un réservoir qui contient et diffuse des additifs alimentaires et des auxiliaires technologiques alimentaires.Les bouchons et couvercles bio-actifs selon l'invention, présentent de nouvelles fonctions spécifiques telles que des fonctions additives et/ou des fonctions technologiques et /ou des fonctions anti-microbiennes vis-à-vis de l'aliment réparti. Les emballages bio-actifs apportent des caractéristiques organoleptiques, sanitaires et nutritionnelles aux aliments conditionnés et ils s'appliquent à une conservation maitrisée des aliments au cours des phases de fabrication, de stockage, de transport, de vente et de consommation.

Description

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 et/ou des opercules et/ou des couvercles bio-actifs destinés à la fermeture de bouteilles, de flacons, de pots, de bidons, de boites et de récipients

utilisés dans le conditionnement et le stockage des produits alimentaires. Ces nouveaux emballages qualifiés de bio-actifs 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 contient, et /ou incorpore et/ou comporte et/ou libère, et/ou diffuse vies substances bio-chimiques et /ou biologiques qui conférent 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 destinés à l'homme 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 barrières sélectives 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, in fine , être conforme aux réglementations.

- Jusqu'à présent, les emballages généralement 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 phases successives 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. Il est stipulé dans la directive cadre européenne 89/109/EC 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 de l'homme ne doivent pas, dans les conditions normales ou prévisibles d'emploi, céder à ces denrées alimentaires des constituants dans une quantité susceptible de présenter un danger pour la santé humaine ou d'entraîner une modification inacceptable de la composition des denrées alimentaires . 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 dans le but de maintenir où d'améliorer les conditions de conservation du produit . Les matériaux peuvent modifier la composition des denrées alimentaires seulement si les modifications sont conformes aux dispositions communautaires applicables aux denrées alimentaires, telles que les dispositions de 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 des denrées alimentaires emballées devraient être autorisées . Selon Gontard, les emballages actifs peuvent être classés en trois grandes catégories: - les emballages interactifs qui agissent de façon controlée sur l'aliment pour en améliorer et en préserver la qualité tout au long de la chaine de distribution. L'activité de ces emballages visent à maitriser les risques de déterioration 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 Sanda(France).

- 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 clans l'emballage sont commercialisés par Mitsubishi Gas Chemical Co. et Toppan Printing Co. (Japon) et par Trigon Industries (Grande Bretagne).

- 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),Il convient de préciser que certains dispositifs d'emballages utilisés de manière transitoire au cours d'étapes successives de fabrication de l'aliment sont plutôt qualifiés d'emballages technologiques. Les nouveaux modèles de bouchons, de couvercles et d'opercules bio-actifs selon l'invention diffèrent des emballages actifs déjà existants par leurs formats spécifiques, par leurs contenus biologiques et par leurs activités fonctionnelles nouvelles. Ces nouveaux modèles de bouchons, de couvercles et d'opercules sont élaborés pour différents formats de récipients tels que bouteilles, flacons, boites, briques, bocaux, terrines, bidons, bonbonnes, barriques, tonneaux, cuves, citernes et ils sont caractérisés par le fait que l'un au moins de leurs éléments et/ou de leurs constituants fait fonction de réservoir qui reçoit, contient, produit et diffuse divers composés chimiques et/ou biologiques tels que: - des éléments chimiques (radicaux libres oxygénés, sels minéraux,...) - des molécules azotéés, 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,...).

Les bouchons, opercules et couvercles bio-actifs, objets de l'invention, sont caractérisés par le fait qu'ils permettent, lors du bouchage du récipient, d'obtenir de fàçon unitaire et /ou associée: -l'adjonction et la diffusion, immédiate et/ou différée, des différentes composés et de leurs produits d'inter-actions présents dans le(ou les) réservoir(s) des bouchons, des opercules et des couvercles, vers et dans les produits conditionnés. - l'enrichissement aromatique et/ou nutritionnel, la protection sanitaire et la conservation prolongée des produits alimentaires liquides ( laits, vins, champagnes, bières, jus de fruits...) , semi-liquides (ovoproduits, soupes de légumes, purées végétales, compotes et confitures de fruits, sauces, plats cuisinés.. .) et solides (fruits et légumes,...) contenus dans les récipients d'emballage ainsi fermés. La nature, le mode d'assemblage et le formatage des éléments structurels, la formulation des composés bio-actifs, les propriétés fonctionnelles nouvelles et les applications industrielles des nouveaux modèles de bouchons, d'opercules et de couvercles font l'objet de la présente invention décrite ci-dessous, à titre indicatif mais non] limitatif, suivant cinq modèles différents.

1) Bouchons, couvercles et opercules 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 bouchon, d'opercule ou de couvercle selon la figure 1 est caractérisé par sa fonction additive qui consiste à contenir, à libérer et à diffuser des additifs alimentaires et/ou des auxiliaires technologiques, préalablement inclus dans son réservoir, vers le produit alimentaire conditionné . Le bouchon, l'opercule et le couvercle sont constitués de différents matèriaux, associés ou non, tels que des composés métalliques (aluminium, fer...), et/ou tels que des matières plastiques de synthèse (polyéthylène, polypropylène...), et/ou tels que des matières naturelles (cellulose, liège...). Les modèles de bouchon, d'opercule et de couvercle comportent une tête (1) qui est pourvue d'un filetage interne (2) permettant le vissage sur le goulot du récipient (8), et qui est prolongée par un corps cylindrique creux (3) de dimensions variables. Le corps(3) 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). La pièce (5), de structure alvéolée et spongieuse, est avantageusement constituée de l'assemblage formaté de différents matèriaux expansés, associés ou non, tels que des matières plastiques (polyéthylène, polypropylène, polystirène, polysulfone, polyuréthane,...), ou des matières naturelles polymérisées( amidon, cellulose, agarose, casèine, chitosane, acide lactique...).La piéce(5) est structurée en une ou en plusieurs couches spongieuses et elle constitue un réservoir dont les dimensions et le format varient avec la taille du récipient à boucher et avec la nature et la quantité des additifs alimentaires et/ou des auxiliaires technologiques à charger.

- A titre d'exemple indicatif mais non limitatif, la pièce (5) est formatée en disque à structure spongieuse, élastique et compressible, qui fait fonction de réservoir. Lors de sa fabrication le réservoir (5) est chargé d'une quantité déterminée, sous forme de poudre ou de solution, d'additifs alimentaires et/ou d'auxiliaires technologiques, purs ou associés, destinés à l'enrichissement nutritif, et/ou aromatique, et/ou organoleptique des aliments,et représentés par des conservateurs (chlorures, phosphates, nitrites et nitrates, anhydride sulfureux et sulfites, acides organiques), et/ou des anti-oxydants( gaz carbonique, azote, argon, composés phénoliques naturels,...) et/ou des vitamines (Vitamine A, Vitamine C, vitamine E), et/ou des édulcorants ( polyols, acésulfame, aspartame, cyclamate, thaumatine, néohespéridine), et/ou des exhausteurs de goût (glutamates, ribonucléotides, éthylmaltol), et/ou des peptides et des protèines actives (lyzozyme, lactoferrine et transferrirte réduites, glucose-oxydase, catalase, lacto-peroxydase, glutathion...), des aromatisants (eugénols, vanilline, pinènes, limonéne, géranial).

Selon les cas, le réservoir(5) peut aussi recevoir une quantité déterminée, sous forme de poudre ou de solution, de différentes molécules antimicrobiennes, associées ou non, telles que l'acide lactique, les acides acétique et peracétique, l'acide tartrique, le disulfite de sodium ou le disulfite de potassium, les nitrites de sodium ou de potassium, l'hydroxy-8 quinoléine, l'eau oxygénée et les persels, l'éthanol, l'hypochlorite de soude, la nisine, les bactèriocines, les huiles essentielles.

Le joint torique d'étanchéité(6), est structuré, selon nécessité, en une ou plusieurs couches annulaires (6a,6b,...) comportant un ou plusieurs canaux transversaux (7) autorisant le passage des solutions contenues dans (5) vers l'espace(4).

- A titre d'exemple indicatif mais non limitatif, la première couche (6a), en polyéthylène expansé, sert de réservoir pour divers composés. La deuxième couche (6b) est un film métallique, à effet barrière, imperméable à l'eau et aux gaz (oxygène, azote, gaz carbonique), qui sert de support physique à la couche précédente (6a) et d'opercule d'étanchéité après vissage. La pose du bouchon ou du couvercle sur le le récipient (8) produit une pression circulaire verticale sur le joint (6) et sur le disque (5) qui vont alors libèrer, au travers du canal (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 vers l'aliment conditionné en (8) tout au long de la pèriode de stockage. Le modèle selon la figure 1, 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 bouchon, 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 au moment du conditionnement et tout au long du stockage de l'aliment. Cette caractéristique induit un gain de temps de fabrication ainsi qu'un allongementde la pèriode de diffusion des composés actifs dans l'aliment ainsi conditionné.

- Selon un premier exemple préférentiel mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention, le bouchon selon la figure 1, composé de polyéthylène, est formaté pour fermer des bouteilles de lait maternisé de 1 litre, à col large cle 4 cm de diamètre. Le bouchon comporte dans sa cavité interne(4) deux réservoirs distincts représentés respectivement par le disque(5) et par le joint torique (6). Lors de la fabrication du bouchon actif selon l'invention, le disque (5), constitué d'une trame de caséines polymérisées et expansées, peut recevoir une charge de différentes formulations, seules ou associées, d'additifs et d'auxiliaires alimentaires qui répondent aux propriétés requises pour l'aliment final conditionné. Par exemple, la fabrication d'un bouchon actif destiné à un récipient d'un litre utilisé dans le conditionnement de laits maternisés pour jeunes enfants se réalise comme indiqué ci-dessous. Le joint (6a) est chargé par deux millitres (2m1) d'un mélange de vitamines (vitamines A, D, E,), d'émulsifiants (lécithines), d'acides gras, selon la formulation établie ci-dessous et fournie à titre indicatif: - Vitamine A(E160a): 400 mg -Vitamine D3: 12,5 mg -Vitamine E(E306): 6,6gr- - Acide linoléique: 40 gr -Acide linolénique: 50 gr-Carnitine: 80 gr-Taurine: 3,5 gr- - Lécithines (E 322) : 30 gr.

- Eau q.s.p:1000 ml.

Le disque (5) est chargé par un millitre (lml) d'un mélange de vitamines solubles (Vitamines B, C, PP,..), de protèines (lactoferrine, lactoperoxydase, lysozyme, anticorps antimicrobiens,), de sels minéraux et d'oligo-éléments, selon la formulation établie ci-dessous et fournie à titre indicatif mais non limitatif: -Vitamine Bl: 400 mg -Vitamine B2:1,5 gr -Vitamine B5: 3 gr-Vitamine B6: 0,6 gr--Vitamine B9: 90 mg -Vitamine B12: 2gr -Vitamine C(E 300-E 301-E 302) : 60 gr--Vitamine PP: 600 mg.

-Orthophosphates de calcium(E341): 75gr.

-Carbonate de Magnésium(E 504):10 gr.

É- Zinc: 8 gr- Iodure de sodium(E010): 150 mg.

-Lacto-ferrine bovine: 0,5 gr.

É-Lacto-peroxydase bovine: 0,5 gr.

É-Lysozyme(E 1 105): 0,5 gr.

É-Immunoglobulines lactiques antivirales: 50gr.

-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) du bouchon. Le bouchon est ensuite fixé par son pas de vis (2) sur le goulot du récipient (8). Le vissage du bouchon entraine 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 à base de laits maternisés comportent des formulations enrichies en vitamines et nutriments spécifiques. Certaines de ces vitamines., (Vitamines B), sont thermosensibles et sont altérées ou détruites par les procédures de stérilisation à la chaleur appliquées au lait avant son conditionnement. L'utilisation d'un bouchon actif selon l'invention conduit à effectuer l'ajonction des vitamines., et notamment les vitamines thermosensibles, après le chauffage et le conditionnement, permettant ainsi de maintenir l'intégrité moléculaire et l'activité biologique de ces vitamines dans l'aliment. Une caractéristique du bouchon actif selon l'invention consiste ainsi à maintenir les propriétés nutritionnelles de l'aliment durant toute sa pèriode de stockage, de transport et de distribution.

- Un deuxième exemple d'application du bouchon selon la figure 1, fourni ci-après à titre indicatif mais non limitatif, est représenté par un bouchon actif destiné au conditionnement de laits frais. Les constituants du lait frais, notamment les matières grasses et certaines vitamines, sont sensibles à l'oxygène atmosphérique et sont altérées par l'oxydation au cours du temps. La fabrication d'un bouchon actif antioxygène, destiné au conditionnement du lait frais, se réalise comme suit: le disque (5) est chargé par un millilitre (1m1), d'une solution d'acide ascorbique (E 300) ou d'ascorbates (E 301, ou E302, ou E304), à 30gr. par litre et le joint (6) reçoit lgr. de tocophérols (E 306). Le bouchon actif, comportant le disque (5) et le joint (6a), est ensuite vissé sur le goulot du récipient (8). Le vissage du bouchon entraine la diffusion de l'acide ascorbique et des tocophérols vers le lait conditionné en (8). Les propriétés du bouchon actif selon l'invention permettent une conservation prolongée des caractéristiques organoleptiques du lait et des caillés de fromages blancs et elles constituent un avantage concurrentiel important pour leur commercialisation. - Un troisième exemple d'application du bouchon selon la figure 1, fourni ci-dessous à titre indicatif mais non limitatif, est représenté par un bouchon actif destiné au conditionnement des huiles alimentaires.Dans cette application selon l'invention, le joint (6a) est chargé par un millilitre(Iml), d'une solution aqueuse à 10% d'acide ascorbique (E300) et à 10.%de gallate de propyle (E310). Le disque (5) reçoit sous un millitre(lml), une charge de un gramme(lgr.) de tocophérols (E 306) émulsifiés dans une solution d'esters d'acides gras (E 471) à 10gr. par litre. Les propriétés bio- actives de ce bouchon selon la figure 1 sont appliquées au conditionnement des huiles essentielles, des margarines et des matières grasses. Les fonctions d'enrichissement nutritif et de conservation prolongée, caractéristiques de ce bouchon selon la figure 1 de l'invention, sont appliquées à divers récipients recevant des aliments riches en lipides tels que les laits de mélanges industriels, et/ou les laits frais et/ ou les laits maternisés et/ou les laits diététiques et/ou les produits laitiers spécifiques (laits fermentés, fromages caillés blancs et yaourts) et tels que les huiles essentielles, et/ou les liquides gras.

- Un quatrième exemple non limitatif d'application selon la figure 1, est représenté par une capsule formatée pour fermer des bouteilles, des flacons, des boites et des briques de vin. La capsule métallique en aluminium, comporte une tête(1) de 3cm.de diamètre prolongée par un corps (3) de 6cm.de long. Lors de la fabrication de la capsule, le disque (5) reçoit une charge de 1 ml. de sulfites antimicrobiens ( sulfites de sodium E221, ou de potassium E228, ou de calcium E226) en solution à 200gr. par litre et le joint (6a) reçoit une charge de 0,5ml. de composés aromatiques mis en solution selon la formulation suivante: l mg. de vanilline + 1 mg. d'isoeugénol +10gr.de tanin + 500mg d'un mélange à parts égales d'acide guanylique(E 626) et d'acide inosinique (E 630) dans un litre de solvant aqueux.Ces différentes charges de composés actifs sont libérées ultérieurement dans le vin, de manière séquentielle et séparée, au moment du bouchage de la bouteille (8) et conduisent à une protection et à un enrichissement prolongés des caractéristiques physiques et organoleptiques du vin ainsi conditionné.

La capsule selon la figure 1 peut être formatée, dimensionnée et activée de diverses façons selon la taille du récipient contenant le vin. Suivant l'invention, le format et les dimensions retenus pour la capsule selon la figure 1 peuvent ainsi constituer une bonde de barrique et/ou de tonneau ou un couvercle de cuve à vin 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 lml d'une solution contenant 200 mg/litre de sorbate de potassium (E 202) et le joint (6) reçoit une charge de 1ml. de benzoate de sodium (E211) à 150mg/litre. Ces additifs libérés lors du bouchage entraine une conservation prolongée des propriétés organoleptiques initiales des aliments conditionnés.

- 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,...) recevant des jus de fruits, ou des eaux aromatisées ou des boissons diététiques spécifiques. A cette fin, le disque (5), en polypropylène expansé, reçoit une charge de lml. d'une solution contenant 100 mgr/litre d'acide ascsorbique (E 300) et 100mgr,/litre d'acide citrique (E330). Le joint (6) reçoit une charge d'un millitre d'une solution d'aspartame (PS 200) à 20mg. par litre. Ces additifs libérés aprés bouchage du récipient (8) induisent le maintien durable des propriétés diététiques et gustatives initiales des boissons conditionnées.

- Suivant un septième exemple d'application non exclusive, l'opercule selon la Figure 1 est formaté en couvercle plat à vis, de nature métallique ou synthétique et de dimensions variables, et il est destiné à la fermeture de pots, et/ou de verrines, et/ou de terrines recevant des aliments traités ou cuisinés. Le couvercle selon la figure 1, comporte une tête circulaire (1), de 8cm. de diamètre et de 2cm.de hauteur, sur laquelle est fixé sur son fonds intèrieur, un disque circulaire (5) en polyéthylène expansé, de 7,8cm. de diamètre et de 0,5cm d'épaisseur qui est chargé d'un mélange à parts égales d'acide lactique (E270) en solution à 10 % et d'acide sorbique (E 200) en solution à 10%. Le conditionnement de sauces, de purées, de fruits confits, de confitures et de compotes dans des récipients bouchés à l'aide du couvercle selon la figure 1, entraine la diffusion des principes actifs contenus dans les réservoirs (5) et/ou (6) à la surface des aliments emballés et conduit à leur protection et à leur conservation prolongées au cours de leur stockage et de leur consommation.

Les modèles de bouchons et de couvercles selon la figure 1 permettent, suivant la nature et la formulation spécifiques des composés chargés dans les réservoirs (5) et/ou (6), de transférer vers l'aliment contenu dans le récipient (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 caractéristiques de ces bouchons et couvercles selon l'invention consistent en l'adjonction immédiate lors du bouchage, et en la diffusion progressive lors de leur stockage et tout au long de leur consommation, d'additifs et d'auxiliaires alimentaires dans les produits conditionnés.

D'une manière générale, la fonction additive de ces bouchons et couvercles selon l'invention est mise en oeuvre pour l'enrichissement nutritif continu, et pour la conservation controlée d'aliments conditionnés tels que laits et produits laitiers, vins et jus de fruits, eaux minérales, boissons diététiques, infusions, tisanes, confitures.

Ces bouchons et couvercles selon l'invention constituent en conséquences de nouveaux outils d' enrichissement organoleptique et/ou nutritionnel et de nouveaux moyens de conditionnement et de conservation des aliments..

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 couvercles sont constitués de différents matèriaux, associés ou non, tels que des composés métalliques (aluminium, fer...), tels que des matières plastiques de synthèse (polyéthylène, polypropylène...), et/ou tels que des matières naturelles (cellulose, liège...).

- Suivant un premier exemple indicatif mais non limitatif, le bouchon selon la figure 2 est fabriqué pour boucher des bouteilles de vins tranquilles ou effervescents de conservation moyenne, de l'ordre de deux à trois ans.

Il comporte un corps cylindrique principal(]) constitué de granules de liège agglomérés et/ou de liège compact. Le procédé de fabrication du bouchon actif selon l'invention consiste à traiter les granules de liège avant assemblage et/ou le corps de liège entier (1) à l'aide d'au moins une solution antiseptique donnée de façon à imprégner et à charger le liège de molécules anti-microbiennes qui, d'une part, agissent directement sur le matériau lui-même et qui, d'autre part, diffusent ensuite, à partir du corps (1) du bouchon vers le milieu environnant et vers le liquide alimentaire à son contact.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 à10%; à la fin de cette période de macération, le corps (1) est séché en atmosphère stérile, puis il est immergé une deuxiéme fois durant 5 jours à température ambiante dans une solution concentrée de dioxyde de soufre fourni sous forme de bisulfite de sodium (E 222) ou de bisulfite de potassium (E 228) à 18% (180gr/1 de SO2) . Le bouchon est ensuite égoutté et séché superficiellement pendant 5 minutes à 40 C.; il est enfin conditionné en sachet plastique imperméable et hermétique jusqu'à son utilisation finale qui comporte un délai de péremption de 3 mois. Deux propriétés caractéristiques du bouchon en liège traité selon l'invention réside d'une part dans son innocuité chimique et d'autre part dans sa stérilité microbienne qui sont acquises au cours de cette fabrication. Le bouchon traité et stérilisé selon le procédé original décrit ci-dessus est en effet débarassé des contaminants chimiques ( Trichloroanisols), et microbiens (Fungi), éventuellement présents dans le liège brut initial. Cette innocuité chimique et cette stérilité microbienne acquises représentent les caractéristiques spécifiques du bouchon traité selon l'invention et elles sont essentielles à la bonne conservation ultèrieure des propriétés organoleptiques et hygièniques des vins et des champagnes ainsi bouchés. Une troisième propriété caractéristique du bouchon actif obtenu selon l'invention intervient au cours du bouchage des bouteilles de vin: le bouchon actif est comprimé lors de son insertion dans le goulot et il libére alors à sa surface de petites quantités de dioxyde de soufre qui aseptisent les surfaces interne et externe du col de bouteille. Cette caractéristiquepermet de controler et de maitriser le risque ultérieur de prolifération, sur la tête du bouchon, des contaminants microbiens inclus accidentellement au cours du conditionnement.

Une quatrième propriété caractéristique du bouchon obtenu selon l'invention consiste dans la libération et la diffusion lente et continue du dioxyde de soufre contenu dans le corps (1) vers le vin dans lequel il exercera une activité protectrice et conservatrice durant la période de 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 traitement anti- microbiens unitaire et/ou associé, faisant intervenir des solutions antiseptiques ( sulfites, alcools, hypochlorites...) et/ou des gaz (formaldéhyde) et/ou des irradiations 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 vins tranquilles et de boissons effervescentes alcoolisées telles que vins pétillants, cidres et champagnes de longue conservation supèrieure à deux ans.Le bouchon est constitué d'un corps cylindrique principal(l), en liège et/ou en polymères synthétiques, qui comporte, insérée à chacune de ses extémités, une cupule creuse en polypropylène(2), faisant fonction de réservoir (3), et obturée par une membrane en polytétrafluoroéthylène (4), poreuse et perméable à l'eau et aux gaz. Lors de la fabrication, les réservoirs (3) reçoivent et contiennent, sous un millilitre chacun, une charge de 100mg. de sulfite de sodium (E 221).

Après bouchage du récipient (5), le sulfite en (3) diffuse au travers de la membrane (4) et se libère progressivement dans l'environnement immédiat du bouchon, d'une part dans le récipient (5) et son contenu, et d'autre part dans l'atmosphère de tête au dessus du bouchon.

L'activité antimicrobienne du dioxyde de soufre libéré par le bouchon permet d'une part. la maitrise et/ou la réduction des flores microbiennes (levures et moisissures, bactéries fermentaires, etc..) éventuellement présentes dans le vin et sur les parois internes du goulot (5), et induit d'autre part une conservation prolongée de la boisson. De manière générale, le type de bouchon suivant la figure 2 se caractérise par la nature et par la formulation des composés chargés dans les réservoirs (3) et par sa capacité à diffuser et/ou à transférer vers le produit réparti en (5), divers additifs et auxiliaires 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) Bouchains et couvercles aux fonctions additive et protectrice selon la figure 3.

- Selon un troisième mode général préférentiel mais non exclusif de réalisation des dispositifs d'emballage selon l'invention, les modèles de bouchons et couvercles selon la figure 3 sont caractérisés par leur fonction antioxydante qui consiste à contenir, à libérer et à diffuser des substances anti-oxydantes incluses vers l'aliment conditionné. Les bouchons et couvercles sont constitués de différents matériaux, associés ou non, tels que des composés métalliques (aluminium, fer...), tels que des matières plastiques de synthèse ( polyéthylène, polypropylène...), et/ou tels que des matières naturelles (cellulose, liège...).

Les bouclions et les couvercles selon la figure 3 comportent un corps principal (1), en liège ou en polymères synthétiques, surmonté d'une tête (2) en copolymères synthétiques et doté, dans sa partie terminale inférieure, d'une cupule en polyéthylène haute densité (3) faisant fonction de réservoir (4) obturé par un opercule microporeux (5) en matières plastiques. Selon son usage final, cet opercule (5), perméable à l'eau et aux gaz, comporte une ou plusieurs couches successives.

- Suivant un premier exemple indicatif mais non limitatif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention, le bouchon 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, et d'une tête ronde (2) en acrylique. Au cours de la fabrication du bouchon actif selon la figure 3, le réservoir (4) reçoit l gr.de carbonate de sodium (E500), ou de potassium (E501), ou d'ammonium (E503), ou de calcium (E001) , puis il est obturé par une membrane en polyvinylidène fluoride (5), poreuse et perméable à l'eau et aux gaz. Le bouchage de la bouteille entraine une migration de la vapeur d'eau issue de la boisson conditionnée en (6) vers le réservoir (4) au travers de la membrane (5) . Le contact de l'eau avec le bicarbonate de soude produit du dioxyde de carbone( E290) qui diffuse ensuite vers l'espace de tête de la bouteille (6). L'activité antioxydante du dioxyde de carbone ainsi diffusé par le bouchon dans le récipient (6) conduit à la conservation prolongée des propriétés organoleptiques des vins conditionnés.

- Suivant un deuxième exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles de l'invention, le bouchon selon la figure 3 est fabriqué en vue de lboucher des bouteilles de sirops de fruits et de boissons aromatisées sans alcool. Lors de sa fabrication, le bouchon est rendu actif par l'addition, dans le réservoir (4), de 100mg. de bisulfite de sodium (E 222.) et par le chargement sur l'opercule (5) de 50mg. d'acide L-ascorbique(E 300) en solution. Après remplissage, la cupule (3) est fermée par un opercule (5), en polyéthylène basse densité( P.E.B.D), perméable à l'eau. Aprés 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 gustatives initiales durant leur stockage et leur consommation. ÉSuivant un troisième exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles selon l'invention. le bouchon selon la figure 3 est formaté en couvercle plat en plastique, aux dimensions adaptées à la taille d'un bocal (6), et destiné au conditionnement de légumes frais tels que cornichons, olives, plantes aromatiques et de tisanes. Le couvercle selon la figure 3 comporte une tête circulaire (1) en plastique, de 8cm de diamètre et de 0,5cm. d'épaisseur qui reçoit, par collage au centre de son fonds intèrieur, une cupule cylindrique en polyéthylène (3), de 2 cm de diamètre et de 0,5cm d'épaisseur, obturée par un opercule multi-couches (5). L'opercule (5) comprend deux feuillets: le feuillet interne (5a) en polyéthylène, à structure alvéolaire et spongieuse, qui reçoit et contient, en mélange ou non, des solutions d'acides organiques conservateurs tels que l'acide acétique (E260), ou l'acide lactique (E270), ou l'acide propionique (E280) , et de sels stabilisants tels que les orthophosphates de sodium (E339), ou de potassium (E340), ou de calcium(E341).

- le feuillet (5b) constitué d'une membrane synthétique en polyamide, poreuse et perméable à l'eau et aux gaz, et servant de support physique à la couche précédente (5a). Lors de la fabrication, le bouchon est rendu actif par l'adjonction dans le réservoir (4), de 50mg. de sulfite acide de potassium (E 228), et par les chargements respectifs de 50 mg. de citrate de calcium(E 333) sur la couche (5a) et de 10mg. de colorants de type chlorophylles (E 140) sur la couche (5b).

Après bouchage du récipient (6), les vapeurs d'eau issues des légumes répartis en (6) viennent au contact des couches (5 a et 5b) et du réservoir (4) entrainent, par capillarité, la migration et la diffusion des principes anti-oxydants contenus en (4) et (5) vers les légumes conditionnés 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 sur 5 cm d'épaisseur) dispose sur sa surface inférieure d'une évidement de 20cc de volume faisant fonction de réservoir (4). Ce dernier reçoit une charge de 10 ml. de glucose en solution à 10 % et il est fermé 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.) et de catalase(E.C.No1.11.1.6). La fixation des enzymes sur la membrane (5) s'effectue par immersion de celle-ci, pendant 1 heure, dans un bac contenant 500 ml. d'un mélange, à parts égales, des deux enzymes en solution tamponnée à 2 gr./litre, pour lmètre carré de membrane. Le contact entre la solution enzymatique et la membrane (5) pendant 120 minutes à température ambiante.permet la création d'une liaison stable entre les protéines et la membrane et aboutit à la fixation d'une couche d'enzymes. ( 8011gr.de protéines par cm carré).

Après répartition des liquides alimentaires dans les récipients fermés par le couvercle selon la figure 3, les vapeurs d'eau issues des liquides conditionnés viennent au contact de la membrane (5), et induisent une activation des enzymes qui hydrolysent le glucose en acide gluconique acidifiant et en eau oxygénée anti-microbienne.

Cette production enzymatique controlée, qui est fonction de la concentration initiale de glucose dans la bonde et de la température de stockage du récipient, induit dans le liquide conditionné d'une part une activité anti-microbienne liée à l'eau oxygénée, et d'autre part une activité acidifiante et anti-oxydante lièe à l'acide gluconique. La caractéristique principale de ces couvercles selon l'invention consiste en leur capacité intrinsèque à générer, de manière quantitative controlée, 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 plus générale et suivant l'activité visée, la membrane (5) des bouchons ou des couvercles selon la figure (3) peut être activée, selon une réaction d'adsorption et/ou de fixation covalente, par des molécules d'enzymes 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,...) De manière générale, et suivant des modalités variables de réalisations et d'applications industrielles de l'invention, les bouchons, opercules et couvercles selon la figure 3 reçoivent et/ou contiennent et/ou produisent et diffusent, sous des volumes variables, différentes charges de composés actifs, purs ou mélangés, tels que des additifs anti-oxydants, des colorants et des conservateurs sous formes solide, gazeuse et/ou liquide. Ces molécules libérées par l'emballage conduisent à une protection prolongée des caractéristiques organoleptiques et hygièniques des aliments conditionnés.

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

- Les bouchons et couvercles à fonction technologique selon la figure 4, sont des matériels de conditionnement caractérisés par une ou plusieurs activités technologiques qui s'exercent lors d'une ou de plusieurs étapes du process de fabrication ou au cours du stockage du produit alimentaire et qui participent à l'obtention des propriétés nutritives et gustatives finales de l'aliment.

La réalisation de bouchons et de couvercles selon la figure 4, fait appel à divers matériaux associés ou non, tels que des matières plastiques de synthèse ( polyéthylène, polypropylène..), et/ou tels que des composés métalliques (fer, (aluminium, laiton,...). Les modèles de bouchons ou de couvercles selon la figure 4 comportent trois éléments constitutifs complémentaires: - un corps tubulaire creux (1), en matières plastiques dures ou en métal, ouvert et prolongé dans sa partie supérieure par un rebord circulaire d'appui (2) sur le goulot du récipient (9). Le corps tubulaire (1) comporte, dans sa partie distale inférieure., une paroi (3) multi-ajourée et poreuse, revêtue sur sa surface intérieure d'une membrane synthétique (4) micro-poreuse (seuil de coupure < 0,2 ), qui est perméable à l'eau, aux gaz (oxygène, azote, di-oxyde de carbone,...) et aux molécules de faibles poids moléculaires ( P.M.inférieurs à 100 000 D.: sels, sucres simples, alcool et métabolites intermédiaires,...) mais qui est imperméable aux cellules procaryotes et eucaryotes( bactéries, levures, fungi et moisissures,...), de poids moléculaires élevés ( P.M. supérieurs à l 000 000 D.). La paroi interne de (1) et la membrane (4) qui la recouvre, forment et limitent une cavité réservoir (5). - une tête amovible (6), en matières plastiques, qui vient se fixer et obturer l'orifice supérieur du corps(1), - une capsule métallique crantée (7), qui vient recouvrir la tête (6) et la fixe, de façon hermétique, sur le récipient (8).

- Selon un premier exemple indicatif mais non exclusif de réalisation et d'application industrielles de l'invention, le modèle de bouchon selon la figure 4, reçoit dans son réservoir (5), 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 4gr.de glucose. Le corps (1) ainsi fabriqué est fermé par la tête (6) et il est conservé au froid, à + 4 C. jusqu'à son utilisation technique qui comporte un délai de péremption de 12 mois. Les caractéristiques de ce bouchon technologique selon l'invention sont mises en application plus particulièrement au cours de la prise de mousse qui intervient lors du process de fabrication des vins pétillants et des champagnes. A cette fin, le bouchon est introduit dans le goulot d'une bouteille remplie de vin sur lequel il est fixé par clipsage de la capsule en fer (7). L'eau et les composants du vin viennent au contact des ouvertures (3) de la paroi (1) puis traversent par capillarité les pores de la membrane (4) et viennent au contact des levures incarcérées en (5). 11 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 hydrophyle et perméable (4) permettent les passages trans- 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 (5) et d'autre part des métabolites fermentaires issus des levures ( gaz carbonique, alcool éthylique,) vers le liquide alimentaire contenu dans le récipient (8).

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 controlée des jus de fruits et des vins destinés à la production de boissons effervescentes: vins pétillants 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 grace aux bouchons selon les figures 2 ou 3. L'usage du bouchon bio-actif 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 1., le réservoir (5) 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./o et à pH. 4, 5. Le contact du bouchon avec le vin nouveau conditionné active les bactéries contenues dans le réservoir (5) 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 controlée. Le dispositif selon l'invention peut être formaté à des dimensions supèrieures et être activé, par exemple, par une charge de 40ml d'une suspension de levures et de bactèries lactiques à 10x7 cellules/ml. 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 qui stocke 900 litres de vin rouge en élevage.

D'une manière plus générale, le type de bouchon selon la figure 4 représente un bio-réacteur de fermentation destiné au traitement technologique de liquides alimentaires fermentescibles stockés en récipients. Les caractéristiques du bouchon selon la figure 4, objets de l'invention, permettent le traitement technologique controlé de liquides alimentaires tels que des jus de fruits ( jus de raisin, de poire, de pêche, de pomme, d'orange, de citron, d'annanas, de pamplemousse, de tomate, de cassis, de groseille, etc...), des vins, des moûts de brasserie et des lactosérums, dont on recherche la fermentation en vue d'obtenir des boissons finales alcoolisées et/ou effervescentes, telles que vins et jus de fruits pétillants, champagnes, bières, kéfir. Ces modèles de bouchons et couvercles selon la figure 4, aux formats et aux dimensions variables suivant la taille du récipient à boucher, constituent des applications industrielles variées en tant que bouchons de bouteilles, en tant que bondes actives de barriques, de tonneaux, de bidons et de bonbonnes, et en tant que couvercles de cuves à grande capacité.

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 matèriaux 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 infèrieur à 0,2micron et perméable à l'eau, aux gaz ( oxygène, azote, di-oxyde 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 membrane (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 infèrieure, 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 13) et (9) aux porosités définies.

- Selon un premier e emple 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 5cm 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 10ml d'une solution aqueuse 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 citratephosphate 50mM.à pH 7,5 comme suit: - solution à lmg/ml de glucoseoxydase fongique ( E.C. n 1.1.3.4.) à 40 U.I./mggrade II 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 II de SIGMA- ( St Louis- Etats Unis): la lacto-peroxydase en présence d'eau oxygénée (H2O2) 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 PALLType Immunodyne ABC-, dans un bac contenant 500m1 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 1 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 entraine l'activition 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 lactoperoxydase s'engage en (4) et se poursuit de part et d'autre de la membrane (3) avec production et diffusion de dérivés acides oxydés selon les réactions suivantes: OSCN + H 202. > 02 - SCN+ H2O Oxythiocyanate + peroxyde Superoxythiocyanate O2SCN- + H 202 03 SCN- + H2O 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 (1l), 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 maitrise 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 alimentaires constitue une nouvelle application industrielle, objet de l'invention. Les propriétés caractéristiques du dispositif d'emballage selon l'invention 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 bouchons, opercules et couvercles d'emballages alimentaires selon les modèles des figures 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisés par le fait que l'un au moins de leurs éléments et/ou de leurs constituants est structuré et formaté pour être un réceptacle et/ou un réservoir d'additifs alimentaires et d'auxiliaires technologiques. Les nouveaux modèles de bouchons et de couvercles bio-actifs selon l'invention diffèrent des emballages actifs déjà existants par leurs formats spécifiques, par leurs formulations biologiques 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 oeuvre grâce à leur adéquation avec les chaines de répartition. L'utilisation des emballages bio- actifs 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. 25.

Claims (1)

1. 22 REVENDICATIONS

   1) - Bouchons, opercules et couvercles d'emballages alimentaires, composés de matériaux métalliques et/ou synthétiques et/ou naturels, associés ou non, et caractérisés par le fait que l'un au moins de leurs éléments et/ou de leurs constituants est structuré et formaté pour être un réceptacle et/ou un réservoir.

   2) - Bouchons, opercules et couvercles selon la revendication 1, caractérisés suivant la figure 1 par le fait qu'ils présentent une tête (1), prolongée par un corps principal (3) comportant un espace interne (4) doté au moins d'un élément ou d'un constituant réservoir (5) qui repose sur un joint poreux (6).

   3) - Bouchons selon la revendication 1, caractérisés suivant la figure 2 par le fait qu'ils présentent un corps principal (1), comportant à chaque extrêmité une cavité intégrée (2) faisant fonction de réservoir (3) fermé par une membrane perméable (4).

   4) Bouchons, bondes et couvercles selon la revendication 1, caractérisés suivant la figure 3 par le fait qu'ils présentent un corps principal (1), surmonté d'une tête (2), et pourvu à sa partie inférieure d'une cavité intégrée(3) faisant fonction de réservoir (4) fermé par une membrane et/ou par un opercule perméable (5) . 5) - Bouchons, bondes et couvercles selon la revendication 1, caractérisés suivant la figure 4 par le fait qu'ils présentent un corps tubulaire (1) multi-ajouré et revêtu sur sa surface d'une membrane synthétique (4) micro-poreuse et perméable à l'eau, aux gaz et aux métabolites mais imperméable aux bactéries, aux levures et aux fungi.

   La paroi (1) et la membrane (4) forment un réservoir (5) fermé par une tête (6) fixée par une capsule (7) sur le récipient (8).

   6) - Bouchons, bondes et couvercles selon la revendication 1, caractérisés suivant la figure 5 par le fait qu'ils présentent deux corps tubulaires complémentaires (1) et (7) comportant respectivement des réservoirs (4) et (10) fermés à leurs extrémités inférieures par les membranes (3) et (9) perméables à l'eau, aux gaz et aux métabolites mais imperméables aux bactéries, aux levures et aux fungi.

   7) - Bouchons, bondes et couvercles selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait qu'un réservoir au moins contient, et/ou comporte et/ou produit et/ou diffuse, de façon unitaire ou associée, des composés biochimiques et/ou biologiques appartenant aux additifs alimentaires et aux auxiliaires technologiques utilisés pour la préparation et la fabrication des aliments. Éw.

   8) - Bouchons, bondes et couvercles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par le fait que les additifs alimentaires et les auxiliaires technologiques comprennent, sous formes pures ou associées, des colorants, des anti-oxygène, des conservateurs, des arômes, des édulcorants, des acidifiants, des émulsifiants, des épaissisants, des stabilisants, des exhausteurs de goût et des gaz.

   9) - Bouchons, bondes et couvercles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par le fait que les additifs alimentaires et les auxiliaires technologiques sont constitués, sous formes pures ou associées, de diverses molécules 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 25 (Saccharomyces...), fungi (Penicillium, Streptomyces...), 10) - Bouchons, bondes et couvercles selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait qu'ils présentent des fonctions nouvelles applicables à l'obtention et/ou à la conservation des propriétés physico-chimiques, nutritionelles, organoleptiques et hygièniques des aliments ainsi conditionnés tels que les eaux, vins, champagnes, bières, jus de fruits, huiles végétales, laits et produits laitiers, soupes de légumes, purées végétales, tisanes, confitures et compotes de fruits, sauces, ovoproduits, fruits, légumes, épices et condiments.