Brevet FR2301004A1 — publié le 19760910

La présente invention est relative à un dispositif et à un procédé pour prélever dans un récipient hermétiquement clos au moins une partie de son contenu;elle a plus particulièrement mais non exclusivement, pour objet un dispositif et un procédé pour transférer de manière pratiquement aseptique une culture microbienne d'un récipient hermétiquement clos dans une cuve de fermentation. On a récemment de plus en plus utilisé des boites métalliques paroi mince, hermétiquement closes, pour l'approvisionnement et le stockage des cultures microbiennes. Par exemple, on livre des cultures liquides de Streptocoques et de Lactobacilles, destinées à servir à la production de produits laitiers fermentés, dans des boites en aluminium, habituellement stockées à basse température pour maintenir les cultures à l'état congelé. L'emploi de tels récipients permet de maintenir longtemps ces cultures dans un état d'activité et de non-contamination. On a toutefois rencontré des difficultés pour transférer en toute sécurité les cultures des récipients au point d'utilisation, par exemple dans les cuves de fermentation utilisées pour le développement des cultures; en raison de la nécessité de protéger la culture, ainsi que le milieu de fermentation dans lequel doit se développer la culture, de toute contamination par des microorganismes étrangers, éventuellement pathogènes. La protection contre la contamination est particulièrement importante lorsqu'il s'agit de produire des cultures actives de départ utilisées pour la fabrication de produits laitiers fermentés, par exemple des fromages ou des yaourts, car on emploie fréquemment de très grandes quantités de milieu de développement (à savoir de lait) et la contamination microbienne (y compris l'infection par des bactériophages et la contamination par des levures) du milieu serait génératrice de gaspillage et de dépenses supplémentaires. La présente invention a pour objet un procédé pour prélever dans un récipient hermétiquement clos au moins une partie de son contenu, dans lequel on perce une paroi du récipient à l'aide d'un élément tubulaire et on déplace au moins une partie du contenu du récipient à travers l'élément tubulaire en introduisant du fluide dans le récipient, des moyens étant disposés pour coopérer avec le récipient pendant le perçage de la paroi du récipient et le déplacement subséquent du contenu du récipient de façon à empêcher toute contamination de ce contenu par le milieu environnant. Le procédé conforme à la présente invention est particulièrement utile pour transférer des cultures liquides de récipients hermétiquement clos dans des cuves de fermentation. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré du procédé objet de la présente invention, le fluide introduit dans le récipient pour déplacer la culture de ce dernier dans la cuve de fermentation à travers l'élément tubulaire susdit est un fluide pratiquement stérile. Un fluide particulièrement adapté à ce déplacement est l'anhydride carbonique (C02), du fait qu'il n'est généralement pas toxique pour les microorganismes et qu'en outre on peut le trouver dans le commerce à l'état pratiquement stérile. La présente invention a également pour objet un dispositif pour prélever dans un récipient hermétiquement clos au moins une partie de son contenu, lequel dispositif comprend des moyens pour percer la paroi du récipient, des moyens pour introduire dans le récipient, à travers une ouverture percée dans la paroi du récipient par les moyens de perçage, un fluide pour déplacer le contenu du récipient, un conduit pour prélever le contenu du récipient à travers une ouverture percée dans la paroi du récipient par les moyens de perçage, et des moyens conçus pour coopérer avec le récipient pendant le perçage de la paroi du récipient par les moyens de perçage et le déplacement subséquent du contenu du récipient, de façon à empêcher toute contamination du contenu du récipient par le milieu environnant. De préférence, les moyens de perçage comportent une pointe creuse, dont l'alésage constitue le conduit pour prélever le contenu du récipient et/ou y introduire le fluide. De préférence encore, les moyens de perçage sont disposés de façon à percer sur la paroi du récipient deux trous espacés l'un de l'autre de façon à pouvoir introduire le fluide par l'un des trous et prélever le contenu du récipient par l'autre trou. On peut ainsi prévoir par exemple deux pointes creuses, l'alésage d'une pointe constituant le conduit pour prélever le contenu du récipient et l'alésage de l'autre constituant une arrivée pour introduire le fluide dans le récipient. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de la présente invention, les moyens de perçage comprennent deux pointes creuses disposées pour former des trous correspondants sur des cOtés opposés du récipient, l'alésage d'une pointe constituant le conduit pour prélever le contenu du récipient et l'alésage de l'autre pointe constituant une arrivée pour introduire le fluide dans le récipient. Les moyens prévus pour coopérer avec le récipient lors du perçage de la paroi du récipient peuvent, par exemple, comporter une bague, de préférence en une matiere élastiquement déformable, par exemple un caoutchouc de silicone, disposée pour venir en butée avec la paroi du récipient et délimiter une zone fermée, isolée du milieu environnant, à l'intérieur de laquelle la paroi est percée par les moyens de perçage. Ainsi, lorsqu'on déplace les moyens de perçage depuis une position dans laquelle ils sont distants de la paroi du récipient jusqu'à une position dans laquelle ils viennent l'attaquer pour la percer, la bague s'étend de préférence axialement au-delà de l'extrémité des moyens de perçage pour venir buter sur la paroi du récipient avant les moyens de perçage. Les moyens de perçage peuvent être conçus pour être amenés à la main en contact avec la paroi du récipient en vue de la percer, auquel cas on prévoit un mécanisme, par exemple des filetages coopérants ou un système de leviers, dans le but de disposer d'un bras de levier dans le déplacement des moyens de perçage. De préférence, le dispositif conforme à la présente invention comporte des conduits disposés pour recevoir à partir de l'élément tubulaire, le contenu du récipient et conçus pour permettre l'introduction aseptique du contenu du récipient dans la cuve de fermentation. Par exemple, ces conduits peuvent être une longue aiguille creuse'utilisée pour injecter le contenu du récipient dans la cuve deefermentation. Les dispositifs melon la présente invention sont particulièrement utiles pour transférer des cultures liquides à partir de boites métalliques à parsis minces dans des cuves de fermentation, du fait que l'on empêche ainsi toute contamination, notamment toute contamination microbienne, du liquide par le milieu environnant. Le risque de contamination de la culture, et de ce fait du milieu de fermentation, par des microorganismes étrangers est ainsi très inférieur au risque encouru lorsque, pour trans férer la culture, on se contente d'ouvrir les boites et d'introduire la culture dans la cuve de fermentation, par exemple en la versant ou en se servant d'une pipette. Bien que les dispositifs selon l'invention soient particu lièrement utiles lorsqu'on désire empêcher un liquide transféré d'un récipient d'être contaminé par des polluants microbiens de l'environnement, par exemple des bactéries ou des bactériophages, on peut également les utiliser lorsqu'on désire éviter de contaminer le milieu environnant par le liquide à transférer, par exemple dans la manipulation de substances pathogènes ou toxiques. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, lequel se réfère aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, d'un dispositif pour transférer des cultures microbiennes de réservoirs hermétiquement clos dans une cuve de fermentation; et la figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif de la figure 1 en service. I1 doit être bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Le dispositif 10 représenté aux dessins comprend un cylindre creux 11, une tige 12 s'étendant sur la longueur de ce cylindre et dépassant au-delà d'une extrémité de l'alésage 13 dudit cylindre, et un manchon cylindrique 14 monté coulissant, sur la partie saillante 15 de la tige. La partie saillante 15 de la tige traverse un trou circulaire 16 ménagé dans une plaque allongée 17, maintenue appliquée contre le manchon 14 par un ressort hêlicoidal 18 monté coaxialement sur la tige. L'extrémité de la partie saillante de la tige a un diamètre plus petit et traverse un trou circulaire 20 ménagé dans une deuxième plaque allongée 21, fixée à la tige par un écrou 22. L'extrémité opposée 23 de la tige est filetée en 24 et ce filetage 24 coopère avec un filetage intérieur correspondant 25 formé sur une partie 26 de plus petit diamètre de l'alésage 13 du cylindre 11, de sorte que la rotation du cylindre provoque le déplacement axial de la tige 12 et, de ce fait, du manchon 14 et de la plaque 17. Le déplacement axial du manchon 14 est limité par un ergot 27 traversant la paroi du manchon et logé dans une rainure axiale 28 formée dans la tige 12. Des trous 29 et 30 sont formés en alignement respectivement dans les plaques 17 et 21 et une tige de guidage 31 est fixée dans le trou 30 par des écrous 32 et 33, qui se vissent sur une extrémité filetée de la tige de guidage 31. Celle-ci est parallèle à la tige 12 et traverse en ajustage coulissant le trou 29 dans la plaque 17. Une pince élastique 34, comportant des bras 35 et 36 disposés de part et d'autre de la tige 12, est soudée à la tige de guidage 31. La forme des bras permet de positionner entre les plaques 17 et 21 une boite métallique cylindrique 37 (figure 2). Une pointe creuse 38, ayant un fût fileté et une collerette 39 située entre l'extrémité pointue de la teinte et le fût, est logée dans un trou 41 ménagé sur le côté de la plaque 17 opposé à la tige de guidage 31 par rapport à la tige 12. Le fût fileté traverse le trou 41 et coopère avec un filetage correspondant formé sur une extrémité d'un bossage 42 disposé sur le côté de la plaque 17 le plus éloigné de la plaque 20 de façon à brider la collerette 39 sur la plaque 17. La pointe 38 est ainsi maintenue sur la plaque 17 avec son extrémité pointue dirigée vers la plaque 21. Un manchon élastique 43 en matière élastique, par exemple en caoutchouc de silicone, est emmanché à force sur la pointe 38, une extrémité du manchon 43 venant buter sur la collerette 39. Ce manchon s'étend sur une petite distance au-delà de l'extré- mité pointue de la pointe. Un cylindre d'alimentation en gaz 44, comportant un ajutage fileté, est vissé sur un filetage correspondant formé dans l'ex trémité du bossage 42 opposée à la pointe 38. Le bossage comporte un alésage axial qui, conjointement avec l'alésage de la pointe creuse 38, offre au gaz un trajet continu depuis le cylindre d'alimentation jusqu'à l'orifice dans l'extrémité pointue 41 de la pointe. Une deuxième pointe creuse 45, comportant un fût fileté et une collerette 46 située entre son extrémité pointue et le fût, est logée dans un trou 47 managé dans la plaque 21. Le trou 47 est situé du côté de la tige 12 opposé à la tige de guidage 31 et est aligné avec le trou 41. Le fût fileté de la pointe 45 traverse le trou 47 et coopère avec un filetage correspondant formé dans un bossage 48 situé sur le côté de la plaque 21 le plus éloigné de la plaque 17, de façon à brider la collerette 46 sur la plaque 21. Ainsi, la pointe 45 est maintenue avec son extrémité pointue dirigée vers la plaque 17. Un manchon cylindrique 49 en matière élastique, par exemple en caoutchouc de silicone, est emmanché à force sur la pointe 45, une extrémité du manchon 43 venant buter sur la collerette 46. Ce manchon s'étend sur une petite distance au-delà de l'extrémité pointue de la pointe. Une aiguille creuse 50, ayant une base plus large, est logée sur un prolongement tubulaire du bossage 48 et est maintenue en place par un bras de levier pivotant 51 qui coopère avec une gorge ménagée dans la base. Le bossage 48 comporte un alésage axial qui, conjointement avec l'alésage de la pointe creuse 45, offre au liquide un trajet continu depuis l'orifice de l'extrémité pointue de la pointe 45 jusqu'à l'aiguille. Lorsqu'on utilise le dispositif décrit pour transférer une culture contenue dans une boite en aluminium à paroi mince 37 dans une cuve de fermentation 52, on place d'abord la boîte 37 entre les bras 35, 36 de la pince élastique 34 et on fait tourner le cylindre 11 pour le déplacer axialement le long de la tige 12 en direction de la plaque 21. Du fait de ce déplacement axial du cylindre 11, les plaques 17 et 21 se déplacent l'une vers l'autre en opposition à la force antagoniste exercée par le ressort 18 jusqu'à ce que les extrémités libres des manchons 43 et 49 entrent en contact avec les faces terminales de la bote. En continuant à faire tourner le cylindre 21, les plaques continuent à se rapprocher l'une de l'autre jusqu'à ce que les pointes 38 et 45 viennent au contact des parois terminales de la boite et les percent. Pendant l'opération de perçage, les manchons 43 et 49 restent au contact de la boite et isolent du milieu environnant la région de la paroi de la boite qui se trouve entourée par chaque manchon, ce qui évite de façon effective la contamination microbienne de la culture à travers les ouvertures percées par les pointes. La culture est alors déplacée de la boîte à travers la pointe 45 et l'aiguille 50 sous l'action d'un gaz, par exemple de l'anhydride carbonique, libéré dans la boite en provenance du cylindre 44 à travers l'aiguille creuse 38. (En pratique, il suffit généralement de libérer seulement une petite quantité de gaz pour déplacer une proportion notable du contenu de la boite). Comme le montre la figure 2, un procédé approprié d'introduction de la culture dans la cuve de fermentation consiste à introduire l'aiguille 50 à travers une coupelle en caoutchouc 53 contenant une solution désinfectante, par exemple un hypochlorite. Afin de réduire les risques de contamination microbienne de la culture à transférer, il est souhaitable que les boîtes soient stockées dans une solution désinfectante avant l'utilisation du dispositif décrit ci-dessus; de même, le dispositif luimême doit être désinfecté avant emploi. I1 résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application adoptés, le procédé décrit réduit notablement les risques de contamination microbienne de la culture à transférer par le milieu environnant, par rapport aux procédés antérieurs, d'autres avantages résultant de l'utilisation du dispositif selon l'invention. En outre, l'emploi du dispositif procure un procédé de transfert de cultures, moins complexe que les procédés antérieurs, ce qui le rend très intéressant dans des applications industrielles, comme la fabrication des fromages. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière,sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour prélever dans un récipient hermétiquement clos au moins une partie de son contenu, caractérisé en ce qu'on perce la paroi du récipient à l'aide d'un élément tubulaire et on déplace au moins une partie du contenu du récipient à travers l'élément tubulaire en introduisant un fluide dans le récipient, des moyens étant prévus pour coopérer avec le récipient pendant le perçage de la paroi du récipient et le déplacement subséquent du contenu du récipient, de façon à empêcher toute contamination de ce contenu par le milieu environnant. 2.- Procédé de transfert d'une culture d'un récipient hermétiquement clos dans une cuve de fermentation, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide introduit dans le récipient pour déplacer la culture de ce dernier dans la cuve de fermentation à travers l'élément tubulaire, est un fluide pratiquement stérile. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi du récipient est percée en deux endroits espacés, par des éléments tubulaires correspondants et en ce que le fluide est introduit par l'un de ces éléments tubulaires pour déplacer le contenu du récipient à travers l'autre élément tubulaire. 4.- Dispositif pour prélever dans un récipient hermétiquement clos au moins une partie de son contenu, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour percer la paroi du récipient, des moyens pour introduire dans le récipient, à travers une ouverture percée dans la paroi du récipient par les moyens de perçage, un fluide pour déplacer le contenu du récipient, des conduits pour prélever le contenu du récipient à travers une ouverture percée dans la paroi du récipient par les moyens de perçage, et des moyens conçus pour coopérer avec le récipient pendant le perçage de la paroi de ce dernier par les moyens de perçage et le déplacement subséquent du contenu du récipient, de façon à empêcher toute contamination du contenu du récipient par le milieu environnant. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de perçage comprennent une pointe creuse, dont l'alésage constitue le conduit de prélèvement du contenu du récipient et/ou d'introduction du fluide. 6.- Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de perçage sont disposés de façon à percer sur la paroi du récipient deux trous espacés l'un de l'autre de façon à pouvoir introduire le fluide par l'un des trous et prélever le contenu du récipient par l'autre trou. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de perçage comprennent deux pointes creuses, l'alé- sage de l'une constituant le conduit pour prélever le contenu du récipient et l'alésage de l'autre constituant une arrivée pour introduire le fluide dans le récipient. 8.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pointes creuses sont~disposées pour percer des ouvertures sur des côtés opposés du récipient. 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les moyens disposés pour coopérer avec le récipient lors du perçage de la paroi de ce dernier comportent une bague disposée pour venir en butée sur la paroi du récipient et délimiter une zone fermée, isolée du milieu environnant, à l'intérieur de laquelle la paroi est percée par les moyens de perçage. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague est en matière élastiquement déformable. 11.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague est disposée pour venir buter sur la paroi du récipient avant les moyens de perçage lorsque ceux-ci sont déplacés pour venir effectuer le perçage de la paroi dudit récipient.