Brevet FR2636918A1 — publié le 19900330

DESCRIPTION La présente invention est relative a un procédé de conditionnement d'un liquide non carbonaté dans des emballages, du type dans lequel on crée dans chaque emballage une surpression gazeuse. il est souhaitable de créer dans les emballages tels que des bouteilles souples ou des boites.de conserve une surpression gazeuse afin de permettre la manutention de ces emballages sans les déformer. Lorsque le liquide n'est pas carbonaté, il est connu d'injecter dans ce but une petite quantité d'azote liquide dans chaque emballage la sortie du poste de remplissage. Après fermeture, l'évaporation de cet azote liquide crée la surpression désirée. Cependant, l'expérience monstre que, dans certains cas, il peut être délicat d'obtenir de cette maniere une surpression homogène dans tous les emballages. t L'invention a pour but de fournir une autre technique permettant d'obtenir de façon économique la surpression désirée. A cet effet, l'lrvention a pour objet un procédé du type précités caractérisé en ce qu'on dissout sous pression dans le liquide un gaz inerte par rapport a ce liquide, on remplit les emballages sous pression avec le liquide ainsi traité, on réduit la pression a laquelle ont soumis les emballayes, puis on ferme les emballages avant que le gaz dissous ait eu le temps de se désorber completement. L'invention a égaiement pour objet une installation pour la mise en ceuvre ce ce procédé. Cette installation, du type comprenant un coProyeur qui perte les emballages et qui passe successivement a un poste de remplissage sous pression et un poste de fermeture des emballages, une source de gaz sous pression et des moyens pour dissoudre ce gaz dans le liquide en amont du poste de remplissage, est caractérisée en ce que la source de gaz est une source d'un gaz inerte par rapport au liquide. En particulier, l'installation peut être constituée par une installation de conditionnement de boissons carbonatées dans laquelle les points d'injection du gaz a dissoudre sont munis de moyens de liaison à une source dudit gaz inerte. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être decrit en regard du dessin annexé, sur lequel la figure unique représente chématicuement une installation conforme a l'invention. L'installation illustrée au dessin est aestinée a produire des embali ges, par exemple des bouteilles souples 1 fermées par une capsule 2, contenant une boisson plate constituée d'un mélange d'eau et de jus de fruits concentré. L'eau est contenue dans un réservoir 3 et le jus de fruits dans un réservoir 4. L'installation est en fait, à la différence près du gaz que l'on dissout dans l'eau, une installation classique de conditionnement de boissons carbonatées comprenant (a) a la sortie du réservoir 3, un réfrigérateur 2 puis un carbonateur classique 6 muni d'une entrée de gaz 7. (b) un appareil 8 de désoxygénation du jus de fruits. Cet appareil comprend un injecteur de gaz inerte dans ce liquide qui présente une entrée de liquide 10 reliée à la sortie du réservoir 4 par l'intermédiaire d'une pompe 11, et une entrée de gaz 12 du type & bouchot. poreux reliée a une bouteille d'azote sous pression 13 par l'intermédiaire, d'amont en aval, d'un détendeur 14, d'une vanne d'arrêt 15 et d'un clapet anti-retour 16. Un dispositif de dégazage 17 est monté la sortie de l'injecteur 9. Il est à noter que si nécessaire, un appareil de dtsoxygénation analogue peut être monté à la sortie du réservoir 3. (c) ur. mélangeur-doseur 18 dor.t les deux entrées sont reliées respectivement a la sortie du carbonateur 6 et à celle du dispositif 17. (d) une remplisseuse 19 fonctionnant sous pression et comportant d'ur.e part une entrée ae liquide 20 relise à la sortie du mélangeur-doseur le, et d'autre part une entrée de gaz 21. (e) à une petite distance de la remplisseuse 19, une sertisseuse de capsule 22. (f) un convoyeur horizontal 23 transportant les emballages 1 sur une seule file jusqu'à la remplisseuse 19 puis, de là, jusqu'à la sertisseuse 20. Toute l'installation décrite jusqu'à présent est classique dans la production d'emballages fermes contenant des boissons carbonatées. L'installation est alors associée à une ou plusieurs sources 24 d'anhydride carbonique (CO2) sous pression pouvant être reliées aux entrées de gaz 7 et 21 du carbonateur 6 et de la rer..Flisseuse 19, par l'intermédiaire de vannes d'arrêt 25, comme représenté en traits mixtes. Pour la mise e ceuvre de la présente invention, l'invention comprend en outre une plusieurs sources 26 d'azote sous pression qui peuvent reliées aux entrées de gaz 7 et 21 par l'intermédiaire de détendeurs 27 et de vannes d'arrêt 28. L'installation peut ainsi fonctionner de deux façons différentes. (1) Pour le conditionnement de boissons carbonatées Les vannes 28 sont fermées et les vannes 25 ouvertes. L'eau provenant du réservoir 3 est réfrigérée en 5, puis carbonatée à saturation dans le carbonateur 6. Le jus de fruits, dont le débit est très inférieur au débit de l'eau, est désoxygéné par l'appareil 8 par dissolution de l'oxygène qu'il contient dans l'azote provenant de la bouteille ;3 et détendu à la pression de fonctionnement du carbonateur 6, et le me lange gazeux azote-oxygène est séparé du liquide dans le dégazer 17. Le us de fruits désoxygéné ét l'eau carbonatée sont mélangés en 16 dans es proportions voulues, et le mélange est introduit sous pression dans les bouteiles l par la remplisseuse 19. La pression est maintenue dans cette dernière grâce à l'appoint de CC sous pression introduit par l'entrée de gaz 21. Les bouteilles pleines passent ensuite dans la sertisseuse 22, où elles sont obturées par une capsule 2. Conme il est bien connu, le C02 dissous dans l'eau crée avec ce liquide des liaisons chimiques qui ont pcur résultat une désorption lente au CC2 lorsque la pression est relâchée. Par suite, pendant le bref laps de temps, par exemple de l'ordre de une à deux secondes, où les bouteilles scnt transportées à l'air libre de la remplisseuse 19 à la sertisseuse 22, il ne se produit aucune descrption substantielle du C02. Après bouchage, le CG2 crée dans chaque bouteille une surpression correspondant à l'équilibre avec la quantité de C02 dissous, c'est-a-dire égale à la pression de fonctionnement du carbonateur 6. (2) Pour le conditionnement de boissons plates Les vannes 25 sont fermées et les vannes 28 ouvertes. L'eau réfrigérée est saturée en azote sous pression dans le carbonateur 6, puis est mélange en 18, à la même pression, avec le jus de fruits désoxygéné. Le mélange est comme précédemment introduit sous pression dans les bouteilles 1 par la remplisseuse 19, laquelle est maintenue sous pression crâce à la connexion de son entrée de gaz 21 a la source d'azote 26, puis les bouteilles sont obturées en 22. Des essais ont montrés que l'azote dissous à saturation dans de l'eau (dans des quantités considdrablement plus faibles que le C02 à pression égale) ne se desorbe pas instantanément lorsque la pression est relâchée. Au contraire, la désorption ne commence qu'après un certain délai, puis s'effectue rapidement. Le délai en question s'est révélé suffisant pour que, avec des pressions de travail de quelques bars absolus compatibles avec le fonctionnement des divers constituants de l'installation, ce délai soit supérieur au temps de trajet des bouteilles de la remplisseuse à la sertisseuse 22. Ainsi, aucune désorption d'azote ne se produit avant la pose des capsules et, immédiatement après, l'azote se désorbe dans la mesure nécessaire pour atteindre la pression d'équilibre correspondant a la quantitd d'azote encore dissoute. Avec une pression de dissolution de tordre de 4 & 6 bars absolus, cn peut obtenir la surpression désirée de l'ordre de 1 bar à 200C, pour des emballages (bouteilles ou boites de conserve) ayant des volumes de ciel gazeux et de liquide judicieusement choisis. Après ouverture de l'emballage, le reste de l'azote dissous se désorbe tres rapidement, et la boisson plate d'origine est restituée. Ceci est dO au fait que l'acte est un gaz neutre par rapporr a liteau, c'est-à-dire que, contrairement au CO2, il ne forme aucune liaison chimique avec ce liquide. En variante, on peut remplacer l'azote par un autre gaz ayant la meme propriété de neutralité Far rapport l'eau, par exemple l'argon. Ce gaz présente l'avantage d'une plus grande solubilité dans l'eau, ce qui permet de travailler à des pressions plus faibles. Le protoxyde d'azote peut aussi convenir, pour les mêmes raisons, dans le conditionnement de liquides aqueux. Toutefois, comme ce gaz est considérablement plus scluble dans l'eau que l'azote ou l'argon, il ne sera généralement pas nécessaire de saturer l'eau dans le carbonateur 6. Il est a noter que suivant le gaz utilisé et sa pression de dissolution, un début de désorption avant fermeture de l'emballage peut éventuellement être admissible. En variante encore, d'autres moyens qu'un carbonateur peuvent être utilisés pour dissoudre le gaz dans l'eau, notamment un injecteur tel que l'injecteur 9 ou un ejecteur a effet de Venturi associé au réservoir 3, ces appareils étant utilisés de la même maniere que dans les techniques connues de désoxygénation de liuides; L'invention peut s'appliquer au conditionnement de nombreux liquides : huiles alimentaires, pures ou déjà combinees (vinaigrettes), huiles minérales, solvants pétroliers, alcools rectifiés, conserves alimentaires liquides, concentrés de fruits et légumes, sirops, etc... REVENDICATIONS 1. Procédé de conditionnement d'un liquide non carbonaté dans des emballages, du type dans lequel on crée dans chaque emballage (1) une surpression gazeuse, caractérisé en ce qu'on dissout sous pression dans le liquide un gaz inerte par rapport à ce liquide, on remplit les emballages sous pression avec le liquide ainsi traité, on réduit la pression à laquelle sont soumis les emballages, puis on ferme les emballages avant que le gaz dissous ait eu le temps de se désorber complètement. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction de pression est effectuée par mise à l'air libre des emballages. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on dissout ledit gaz à saturation dans le liquide. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le gaz est de l'azote ou de l'argon. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que le gaz est du protoxyde d'azcte. 6. Installation de conditionnement d'un liquide non carbonaté dans des emballages, du type comprenant un convoyeur 423) qui porte les emballages (l) et cui passe successivemer.t à un poste de remplissage sous pressicr (19) et à un poste (22) de fermeture des emballages, une source de gaz sous pression (26) et des moyens pour disscue.re ce gaz dans le liquide en amont du poste de remplissage, caractérisée en ce que la source de gaz (26) est une source d'un gaz inerte par rapport au liquide. 7. Installation suivant ia revendication 6, caractérisée en ce que le gaz est de l'azote ou de l'argon. 8. Installation suivant la revendicaticn 6, caractérisée en ce que le gaz est du protoxyde d'azote. 9. installation suivant l'une quelconque des revendications 6 a 8, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une installation de conditionnement de boissons carbonatées dans laquelle les points (7,21) d'injection du gaz à dissoudre sont munis de moyens de liaison soit à une source (24) d'anhydride carbonique, soit à une source (26) dudit gaz inerte.