Brevet FR2796923A1 — publié le 20010202

VALVE ET EMBALLAGE A VALVE. NOTAMMENT POUR CUISSON D'ALIMENTS La présente invention concerne une valve pour un emballage dans lequel un produit est soumis à un traitement provoquant un dégazage, ladite valve étant disposée au-dessus ou en-dessous d'au moins un trou percé dans l'emballage et coopérant avec un moyen d'étanchéité pour permettre le dégazage par ledit trou pendant le traitement et empêcher le retour d'air en fin de traitement. Elle concerne également un emballage équipé d'une telle valve, applicable dans des domaines très divers tels que la cuisson d'aliments, la stérilisation de produits à usage unique dans le domaine médical, l'emballage de préparations pharmaceutiques, médicinales, cosmétologiques. S'agissant de la cuisson d'aliments, sa réalisation dans un emballage à valve présente un certain nombre d'avantages, parmi lesquels la conservation de la couleur et du goût des aliments. II a en effet été constaté que le dégazage réalisé lors de la cuisson, grâce à la valve, a pour effet de maintenir la chlorophylle verte par rapport à une cuisson sous vide qui l'aurait dénaturée. D'autre part, le goût est préservé du fait qu'il s'agit d'une cuisson à l'atmosphère. Enfin, comparativement à une cuisson sous vide, la cuisson dans un emballage à valve génère des quantités d'exsudats plus limitée. Pour réaliser la cuisson, les aliments sont d'abord placés dans un emballage qui est refermé par un opercule de scellage, un couvercle serti ou tout autre moyen approprié. Une valve est disposée au-dessus d'un trou de dégazage, percé dans ledit emballage. Cette valve doit permettre l'évacuation des gaz sous pression lors de la cuisson et doit réaliser la fermeture étanche de l'emballage en fin de cuisson, notamment lors du refroidissement de l'emballage. Lors du traitement thermique que constitue la cuisson des aliments, l'emballage est soumis à une pression interne qui résulte notamment du dégazage des aliments, des réactions des différents constituants contenus dans l'emballage, de la dilatation de l'espace de tête, c'est-à-dire de l'espace entre l'opercule et les aliments et enfin de la pression de la vapeur d'eau. La valve doit donc réagir en tenant compte des deux principaux paramètres de fonctionnement que sont la pression et la température. On a déjà proposé bon nombre de types de valves pour emballage pour cuisson d'aliments. Dans le document FR 2 656 280, la valve est constituée par une languette articulée sur le bord de l'emballage, repliée vers l'intérieur de celui-ci après remplissage par les aliments et avant scellement de l'opercule, ladite languette comportant sur sa face horizontale un siège perforé dans lequel est déposée une goutte de résine composite devenant poreuse à une température déterminée ; de plus, l'opercule est percé à l'endroit précis où est située la goutte de résine composite. Bien que cela ne soit pas explicitement décrit dans ce document, on comprend que lors de la cuisson des aliments la température est telle que la résine est poreuse et laisse s'échapper les gaz sous pression hors de l'emballage, tandis que lors du refroidissement, en fin de cuisson, l'abaissement de température est tel que la résine perd son caractère poreux et obture le trou pratiqué dans le siège du rebord. Dans le document FR 2 698 082, la valve est formée uniquement par un trou ménagé dans le rebord de l'emballage et par une couche en substance ayant un point de fusion compris entre 65 et 150 C, interposée entre l'opercule et la partie du rebord autour du trou. Lors de la cuisson, l'opercule se soulève sous l'effet de la pression interne. Le dégazage peut avoir lieu par le trou ménagé dans le rebord. En fin de cuisson, lors du refroidissement, il se crée un vide à l'intérieur de l'emballage qui plaque l'opercule sur le rebord. La couche interposée entre l'opercule et la partie du rebord autour du trou réalise le collage étanche de l'opercule sur le rebord, empêchant l'air extérieur d'y pénétrer. La substance, ayant un point de fusion compris entre 65 et 150 C, est de préférence une colle fusible, notamment alimentaire, telle qu'une colle hot-melt, à base de résine terpénique et/ou de polymère vinylique. Dans le premier document FR 2 656 280, c'est la résine composite fusible, à caractère poreux à une température déterminée, qui joue le rôle de clapet anti-retour de la valve, en obturant le trou pratiqué dans le siège du rebord. Dans le document FR 2 698 082, c'est l'opercule de scellage qui joue le rôle de clapet anti-retour, la colle thermofusible ayant pour fonction de faire adhérer ledit opercule sur le pourtour du trou ménagé dans le rebord de l'emballage. II existe un troisième type de valves de dégazage pour emballages mais ces emballages ne sont pas utilisés pour la cuisson d'aliments. lis sont plus particulièrement mis en oeuvre pour l'emballage sous vide de café. Un tel emballage à valve permet d'ensacher, dès sa torréfaction, le café moulu, évitant ainsi tout risque d'oxydation. La valve, tout en empêchant l'entrée d'air, permet au café de dégager progressivement le surplus naturel de gaz qui se produit après la torréfaction. Dans cet emballage, la valve comporte une feuille souple qui est fixée uniquement par certaines zones, de préférence longitudinales, sur un socle annulaire, lui-même fixé, notamment par collage ou thermoscellage, autour d'un trou de dégazage percé dans l'emballage. De plus, ladite valve comporte un moyen d'étanchéité qui est une huile silicone localisée entre la feuille souple et le socle annulaire. Lors du dégagement des gaz après torréfaction, la feuille souple se soulève sous l'effet de la pression interne, ce qui donne naissance à un canal d'échappement entre la feuille souple et l'emballage dans la zone où ladite feuille souple n'est pas fixée sur le socle annulaire. En fin de dégazage, l'huile silicone se répartit entre la feuille et le socle et forme un joint d'étanchéité empêchant toute entrée d'air dans l'emballage. Ce troisième type de valve n'est pas transposable en l'état- aux emballages à valve pour cuisson d'aliments. En effet, dans ce cas, le refroidissement de l'emballage se fait généralement à des températures basses, où les huiles silicones perdent leur propriété d'étanchéité. De plus, dans le cas d'aliments humides comportant une phase liquide telle qu'une sauce, il y a un risque de contamination de l'huile silicone de la valve par le liquide, ce qui peut modifier les propriétés de l'huile silicone assurant l'étanchéité et rendre inefficace la valve. Par ailleurs, en cas de diminution de la pression ambiante, notamment s'agissant d'un emballage destiné au transport aérien, la valve qui utilise l'huile silicone peut s'ouvrir spontanément du fait de cette diminution de pression, avec le risque de contamination par le liquide contenu dans l'emballage conduisant à un défaut d'étanchéité de la valve. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer une valve pourvue d'un moyen d'étanchéité durable et efficace, que ce soit pour la cuisson d'aliments comme pour d'autres types d'utilisation. II s'agit d'une valve pour un emballage dans lequel un produit est soumis à un traitement provoquant un dégazage, valve qui est disposée au-dessus ou en-dessous d'au moins un trou percé dans l'emballage et qui coopère avec un moyen d'étanchéité pour permettre le dégazage par ledit trou pendant le traitement et empêcher le retour d'air en fin de traitement. De manière caractéristique, selon l'invention, le moyen d'étanchéité est une paraffine ou un composant à comportement paraffinique, ayant un point de fusion, avec palier de solidification, inférieur à environ 70 C, la solidification se faisant sous forme de macro-cristaux. Les paraffines sont des mélanges d'hydrocarbures solides appartenant à la famille des alcanes, dont le point de fusion est compris entre 48 et 70 C maximum. II est possible d'obtenir une paraffine ayant un point de fusion, précis à 1 C. Contrairement aux résines thermofusibles du type hot-melt, voire même contrairement aux cires, la paraffine a un point de fusion qui présente un palier de solidification. En d'autres termes, le passage de la phase solide à la phase liquide et inversement, pour une paraffine donnée, se produit dans une zone très faible de température de quelques degrés. Ceci présente l'avantage incontestable d'obtenir pour la valve de l'invention un seuil en fonctionnement précis, à une température déterminée en fonction du choix de la paraffine ou du composant à comportement paraffinique. Ceci ne peut pas être le cas lors de la mise en oeuvre d'une résine thermofusible qui ne présente pas un palier de solidification mais une variation continue de la viscosité en fonction de la température. De plus, à l'état liquide, la paraffine a un comportement, du point de vue de sa fluidité, qui est tout-à-fait comparable à une huile silicone, de sorte qu'elle peut se répartir en fin de traitement, entre les éléments constitutifs de la valve. Par ailleurs, le caractère cristallin en macro-cristaux de la paraffine solide, qui s'explique par la forte proportion d'hydrocarbures à chaîne droite, forme, par l'imbrication des cristaux entre eux, une barrière difficilement franchissable par l'eau, les graisses et même les gaz lorsque la paraffine est à l'état solide. La paraffine solidifiée entre les éléments constitutifs de la valve permet donc d'assurer l'étanchéité parfaite de celle-ci. De préférence, la paraffine ou le composant à comportement paraffinique a un point de fusion compris entre 48 et 53 C, de préférence 51 C. Cette température de fusion, relativement basse, présente l'avantage de pouvoir soumettre l'emballage à valve à un traitement thermique à une température relativement basse, par exemple s'agissant de cuisson d'aliments à partir de 60 C, ce qui n'est pas le cas des emballages à valve classique mettant en oeuvre des résines thermofusibles du type hot-melt, la résine restant sensiblement solide à cette température. Bien sûr, le fait de pouvoir mettre en oeuvre l'emballage à valve selon l'invention dans le cadre d'un traitement thermique à relativement basse température dès 60 C n'empêche pas qu'il est possible de l'utiliser à de plus hautes températures, y compris de l'ordre de 130 C. L'utilisateur a donc une gamme de températures beaucoup plus large pour la mise en oeuvre d'un même emballage. C'est un autre but de l'invention que de proposer un emballage à valve qui soit apte à être mis en ceuvre pour la cuisson d'aliments et dont la valve comporte un moyen d'étanchéité consistant en une paraffine ou un composant à comportement paraffinique comme précité. L'emballage à valve, de l'invention, comportant un opercule de scellage, et percé d'un trou de dégazage, est équipé d'une valve qui comporte une feuille souple fixée uniquement par certaines zones, de préférences longitudinales, sur un socle annulaire fixé autour du trou de dégazage. II s'agit donc d'une valve conforme au troisième type précité qui, grâce à l'utilisation de la paraffine ou du composant à comportement paraffinique comme moyen d'étanchéité, peut être mis en oeuvre pour la cuisson d'aliments. Dans un mode préféré de réalisation, la valve, spécialement conçue pour l'emballage précité, est une valve auto-adhésive, la base du socle annulaire comportant un adhésif sensible à la pression ; dans ce cas, de préférence, un dépôt de paraffine solide est réalisé sur la face interne de la feuille souple. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple de réalisation d'un emballage à valve, pour cuisson d'aliments, comportant, comme moyen d'étanchéité, une paraffine, illustrée par le dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique de dessus de l'exemple de réalisation d'un emballage à valve dont l'étanchéité est assurée par de la paraffine, - la figure 2 est une représentation schématique partielle, en perspective, de l'emballage de la figure 1 selon l'axe II-II, et - la figure 3 est une représentation schématique en coupe de l'emballage de la figure 1 selon l'axe 111-11I. L'emballage 1, destiné à la cuisson des aliments 3, se compose d'une barquette 2, d'un opercule de scellage 4 et d'une valve de dégazage 5. L'opercule 4 recouvre la partie ouverte de la barquette 2, une fois que les aliments 3 y ont été placés et est fixé sur le rebord périphérique 6 de ladite barquette 2 par thermoscellage. Cette technique est bien connue. Elle met en aeuvre des films de thermoscellage pelables en polypropylène, par exemple des films commercialisés sous la dénomination steril'up par la société ALSACIENNE D'ALUMINIUM ou sous l'appellation bialon S 65 VFP par la société WIPAK ou encore sous la référence E63598 par la société SOPLARIL. Il peut également s'agir d'opercules prédécoupés à l'aide par exemple d'aluminium. L'opercule 4 recouvre la partie supérieure du rebord périphérique 6 de la barquette 2, avec un prolongement formant languette d'ouverture 17. II suffit à l'utilisateur de se saisir de cette languette 17 et d'exercer une traction pour réaliser l'ouverture de la barquette 2 par pelage de l'opercule 4. Dans la zone centrale de l'opercule 4 est percé un trou de dégazage 7, qui peut avoir un diamètre de l'ordre de 1 mm. Ce trou de dégazage 7 est recouvert d'une valve 5. Dans l'exemple illustré à la figure 2, cette valve a une structure conforme à l'enseignement du document EP 0 023 703. Elle est constituée d'une feuille souple 8 - par exemple en polyéthylène ou polypropylène - qui est fixée, par collage, sur un socle 9 annulaire, lui- même fixé par collage sur l'opercule 4, de telle sorte que la partie centrale évidée 10 du socle 9 soit à l'aplomb du trou de dégazage 7. La feuille souple 8 n'est pas totalement fixée sur le socle annulaire 9, mais simplement selon les deux bords longitudinaux 9a_, 9b_ de celui-ci. De plus, dans l'évidement central 10 du socle 9, formant la chambre intérieure de la valve 5, a été déposée une certaine quantité de paraffine 11 solide préalablement à la mise en place de la valve 5 sur l'opercule 4. II s'agit de préférence d'une paraffine alimentaire à bas point de fusion, par exemple la paraffine dénommée 50/52 par la société TOTAL, qui a un point de fusion de 51 C avec une tolérance de 1 C. Partant d'une valve se présentant comme une étiquette auto- adhésive, comme décrit dans le document EP 0 023 703, on réalise le dépôt de paraffine solide 11 dans les conditions suivantes. La paraffine est fondue préalablement dans un four à air pulsé à 100 C. Une tige, par exemple en bois, d'un diamètre de 7,5 mm et comportant une extrémité plane est trempée dans la paraffine liquide, déplacée au-dessus de la valve 5, de telle sorte qu'une goutte de paraffine liquide soit déposé à chaud sur la face intérieure de la feuille souple 8 au droit de l'évidement central 10 du socle annulaire 9. Cette opération peut être réalisée en continu et de manière automatique à l'aide d'un fondoir à paraffine et un doseur spécifique, en déroulant à l'envers, un ruban supportant les valves 5 dont la base du socle 9 est recouvert d'un adhésif 12 sensible à la pression mécanique. Chaque valve 5, déjà pourvue de la paraffine, est déposée sur l'opercule 4 comme une étiquette adhésive. L'emballage 1 ainsi constitué est soumis à un traitement thermique à une température comprise entre 60 C et 130 C. Dans le présent texte, il est fait mention de manière habituelle d'un traitement de cuisson ; il peut s'agir d'une cuisson proprement dite ou de tout autre type de traitement thermique du type stérilisation ou pasteurisation. Le fluide caloporteur est préférentiellement la vapeur mais il peut également s'agir d'air pulsé ou d'air humide, voire même d'eau chaude. - La cuissons peut se faire de façon discontinue, par exemple dans un four à chariot muni de claies, un autoclave ou une cuve remplie d'eau chaude. Elle peut se faire également en continu, par exemple grâce à un convoyeur linéaire ou une bande transporteuse passant dans une enceinte régulée en température. Lors du traitement thermique, l'emballage 1 est soumis à une pression interne qui est la résultante de quatre pressions partielles, à savoir la pression de vapeur d'eau, qui est une fonction directe de la température, la pression résultant de la dilatation de l'espace de tête 13, c'est-à-dire de l'espace existant entre la face intérieure 4a_ de l'opercule 4 et le niveau 3a_ des aliments 3, la pression de dégazage des aliments et enfin la pression résultant des réactions des différents constituants entre eux sous l'effet de la chaleur. Lors du traitement thermique, la paraffine 11 fond instantanément lorsque sa température atteint son point de fusion, par exemple 51 C. A l'état fondu, la paraffine a une consistance et une fluidité qui est proche de celle d'une huile silicone. Sous l'effet de la pression régnant dans l'espace de tête 13, et par conséquent dans l'évidement central 10 du socle annulaire 9, la feuille souple 8 se déforme et cette déformation provoque la formation d'un canal d'échappement selon les zones 14 non fixées entre la feuille 8 et le socle 9. C'est la phase de dégazage, celle-ci durant tant que la pression interne de l'emballage 1 est suffisante pour provoquer la déformation de la feuille souple 8. Cette pression peut être de l'ordre de 10 mbar. Lors du dégazage, la paraffine 11 à l'état liquide s'est répartie entre la feuille souple 8 et le socle annulaire 9, notamment le long des bords longitudinaux 9a, 9b de celui-ci. En fin de traitement thermique, notamment lors de l'ouverture de la porte de cuisson, lorsque ce traitement est effectué dans un tel four, il se produit une chute rapide de température qui provoque-une dépression quasi instantanée à l'intérieur de l'emballage 1, dépression dénommée également tirage au vide. Ce tirage au vide est fonction de la température atteinte par les aliments 3 à coeur. Si par exemple la température à coeur est de 95 C, on considère qu'il y a dans ce cas une saturation en vapeur dans l'espace de tête 13. Le tirage au vide obtenu par condensation brutale de cette vapeur correspond quasiment à un vide total. La dépression dans l'espace de tête 13 provoque un effet d'aspiration par le trou 7, qui a pour effet de plaquer la feuille souple 8 contre le socle 9. La paraffine 11 qui, à l'état liquide, a été répartie entre la feuille 8 et le socle 9 se solidifie dès que la température atteint son point de fusion, en l'occurrence 51 C dans le cas de la paraffine 50/52 de la société TOTAL. La paraffine se solidifie sous la forme de macro-cristaux dont l'imbrication forme une barrière aux gaz. La paraffine solidifiée, répartie entre la feuille souple 8 et le socle 9 constitue donc un joint d'étanchéité parfaitement efficace pour la valve 5 et durable dans le temps. Du fait que la paraffine mise en oeuvre comme moyen d'étanchéité de la valve 5 a un point de fusion très précis, le seuil de fonctionnement, en température, de ladite valve 5 est constant tant en ouverture qu'en fermeture. Il est aussi possible de travailler à une température relativement basse, par exemple dès 60 C, de préférence en phase vapeur, pour pouvoir profiter de la chaleur latente de condensation de la vapeur cédée à l'emballage. De manière à éviter une déformation exagérée de l'emballage 1 et notamment de l'opercule 4, il faut limiter la hauteur h de l'espace de tête 13 dans une fourchette de 5 à 10 mm. II est à noter que si l'on remplace, dans l'emballage qui vient d'être décrit la paraffine par une colle thermofusible, il se produit une fuite au niveau de la valve 5 du fait que lors du refroidissement de l'emballage 1, la colle, encore à l'état plus ou moins fondu; est aspirée par le trou 7 et ne se répartit pas de manière homogène entre le film 8 et le socle annulaire 9. II est également à noter que la valve 5, mettant en oeuvre la paraffine comme moyen d'étanchéité, peut être réutilisée lors de la remontée en température du produit dans un four et ceci plusieurs fois de suite, et sans qu'il soit nécessaire de percer préalablement l'opercule avant le réchauffage. En d'autres termes, cette valve est totalement réversible, lorsque le réchauffage est par apport de chaleur. S'agissant de réchauffage par l'action de micro-ondes, il faut que le moyen d'étanchéité comporte, outre la paraffine ou le composant à comportement paraffinique, un additif activateur, réagissant aux micro-ondes. Le refroidissement de l'emballage 1 peut s'effectuer par ventilation d'air froid ou par apport de gaz cryogénique, ou encore à l'eau glacée. II n'y a aucun inconvénient à ce que la température de refroidissement soit négative, puisque même à des températures de cet ordre, la paraffine ne perd pas ses propriétés d'étanchéité. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non exhaustif. En particulier, si la paraffine est le moyen d'étanchéité préféré de l'invention, il serait possible de lui substituer un composant ayant un comportement paraffinique tel qu'il a été décrit ci-dessus avec un point de fusion relativement bas, avec un palier de solidification et une solidification qui intervient sous la forme de macro-cristaux. De plus, la valve de l'invention n'est pas limitée à son utilisation dans un emballage pour cuisson d'aliments. Elle peut être mise en oeuvre dans des emballages contenant des préparations pharmaceutiques, médicinales ou cosmétiques et en particulier dans un emballage où sera réalisée, lors du traitement provoquant le dégazage, la stérilisation de produits à usage unique dans le domaine médical. Enfin, l'utilisation de la paraffine ou d'un composant à comportement paraffinique comme moyen d'étanchéité efficace et durable, n'est pas limitée au type de valve qui a été décrit dans l'exemple précité ; elle peut être mise en oeuvre dans tout type de valve nécessitant un moyen d'étanchéité. De même, il peut s'agir de tout type d'emballage, notamment un sachet plastique souple. REVENDICATIONS 1. Valve pour un emballage dans lequel un produit est soumis à un traitement provoquant un dégazage, ladite valve étant disposée au- dessus ou en-dessous d'au moins un trou percé dans l'emballage et coopérant avec un moyen d'étanchéité pour permettre le dégazage par ledit trou pendant le traitement et empêchant le retour d'air en fin de traitement, caractérisée en ce que le moyen d'étanchéité est une paraffine (11) ou un composant à comportement paraffinique ayant un point de fusion, avec palier de solidification, inférieur à environ 70 C, la solidification se faisant sous forme de macro-cristaux. 2. Valve selon la revendication 1 caractérisé en ce que la paraffine ou le composant à comportement paraffinique a un point de fusion compris entre 48 et 53 C, de préférence 51 C. 3. Valve selon l'une des revendications 1 ou 2 pour la cuisson d'aliments à une température à partir de 60 C. 4. Valve selon l'une des revendications 1 ou 2 pour la stérilisation de produits à usage unique dans le domaine médical. 5. Emballage pour la cuisson d'aliments, lequel emballage comportant un opercule de scellage, est percé d'un trou de dégazage et est équipé d'une valve pourvue d'un moyen d'étanchéité, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite valve (5) comporte une feuille souple fixée uniquement par certaines zones, de préférence longitudinales (9a, 9b), sur un socle annulaire (9) fixé autour du trou de dégazage. 6. Emballage selon la revendication 5 caractérisé en ce que le trou (7) de l'ordre de 1 mm est percé dans l'opercule (4). 7. Emballage selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que la valve est une valve auto-adhésive, la base du socle annulaire comportant un adhésif (12) sensible à la pression mécanique et en ce qu'un dépôt de paraffine solide est réalisé sur la face interne de la feuille souple (8).