Brevet FR2816914A1 — publié le 20020524

DISPOSITIF DE TRAITEMENT A LA CHAINE DE PRODUITS SOUS ATMOSPHERE CONTROLEE ET PROCEDE DE TRAITEMENT AFFERENT La présente invention se rapporte au domaine technique général des dispositifs et procédés de traitement de produits de toute nature, mais de préférence de produits ou denrées alimentaires sous une atmosphère dite contrôlée, c'est à dire différente de l'atmosphère ambiante naturelle, afin de faciliter ou d'améliorer la conservation desdits produits ainsi que leur sécurité biologique La présente invention concerne un dispositif de traitement à la chaîne de produits comportant au moins une unité de conditionnement des produits suivie par une unité d'emballage des produits, lesdits produits étant emballés dans et sous une atmosphère contrôlée qui diffère de l'air ambiant pour favoriser leur conservation. La présente invention concerne également un procédé de traitement à la chaîne de produits dans lequel on assure le conditionnement et l'emballage des produits, lesdits produits étant soumis à une étape d'emballage à l'issue de laquelle ils sont conservés dans l'emballage sous une atmosphère contrôlée qui diffère de celle de l'air ambiant Dans le domaine spécifique du traitement des produits alimentaires et/ou biologiques, il est déjà connu lors du conditionnement et/ou de l'emballage de ces produits de veiller à assurer la mise sous emballage avec une bonne sécurité biologique, impliquant l'élimination ou la non contamination par des germes pathogènes notamment, et de veiller à obtenir un produit emballé présentant une durée de conservation aussi longue que possible, sans dégradation de la qualité ou des paramètres Initiaux du produit ainsi mis sous emballage. Il est également reconnu que la maîtrise des deux paramètres mentionnés précédemment est liée au contrôle précis de l'atmosphère présente à l'intérieur de l'emballage final du produit, sa composition pouvant bien évidemment différer selon la nature des produits concernés. Il est de même généralement reconnu que dans la plupart des cas, une teneur en oxygène résiduel aussi faible que possible, voire quasiment nulle, est une condition importante de maîtrise des deux paramètres mentionnés précédemment. Or, il apparaît que dans la plupart des installations industrielles de traitement à la chaîne de produits fonctionnant en continu, Il n'est pas possible d'obtenir avec une garantie et une précision satisfaisantes, des produits alimentaires et/ou biologiques qui répondent à des critères suffisamment élevés en matière de sécurité biologique et de durée de conservation Traditionnellement, on admet que les techniques de conditionnement continues à caractère industriel et fonctionnant sous atmosphère modifiée font appel, soit à la technique dite de l'ensachage horizontal (flow pack) ou vertical avec balayage des gaz, soit à la technique dite de vide compensé faisant intervenir une mise sous vide suivie d'une réinjection des gaz lors de l'emballage. Dans le cas de techniques faisant appel à l'ensachage horizontal, il s'avère que l'hétérogénéité et l'encombrement des produits, dont la granulométrie est variable à l'intérieur du sac lors de l'étape finale d'emballage, sont un frein à une purge gazeuse efficace. Ceci peut être la cause d'une teneur résiduelle en oxygène importante, de l'ordre de quelques % dans l'emballage final, ce qui nuit à la durée de conservation du produit. Pour tenter de remédier à ce problème connu, il a déjà été proposé d'augmenter l'efficacité de la purge gazeuse en augmentant les quantités de gaz nécessaires à l'opération de purge Ceci conduit néanmoins à une consommation de gaz très élevée entraînant un coût final du produit également élevé, ce qui bien évidemment est perçu en général comme un inconvénient. Dans le cas des techniques faisant appel à l'ensachage vertical avec balayage gazeux, il a déjà été proposé dans une application spécifique destinée au conditionnement de pommes de terre transformées et conditionnées uniquement en vrac d'avoir recours à un caisson hermétique, dans lequel règne une atmosphère contrôlée et au sein duquel les pommes de terre subissent un pré traitement avant d'être dirigées vers le poste d'ensachage en vrac Un tel dispositif présente dans l'application spécifique considérée l'avantage de ne pas pénaliser la cadence de production tout en optimisant la consommation du gaz. Ce dispositif présente néanmoins un certain nombre d'inconvénients, et en particulier celui relatif à sa spécificité, puisqu'il est précisément adapté et conçu pour le traitement de pommes de terre ou de produits nécessitant au préalable une phase d'humidification du produit par le passage dans un sas à eau La généralisation de cette technique à des produits autres que ceux nécessitant une humidification n'est donc ni prévue ni envisageable, et même rédhibitoire pour un certain nombre de produits, et notamment les produits carnés. Par ailleurs, le dispositif connu mentionné précédemment présente un encombrement élevé en raison du mode de conditionnement prévu Un tel dispositif n'est d'ailleurs absolument pas adapté aux produits nécessitant une présentation autre qu'en vrac, et notamment en barquettes. Enfin, les dispositifs mettant en oeuvre une mise sous vide suivie d'une reinjection de gaz impliquent un séquençage du procédé, l'étape de mise sous vide de l'emballage et de son produit ralentissant la cadence de production Cette dernière est d'ailleurs d'autant plus ralentie que le vide résiduel recherché dans l'emballage est poussé (quelques millibars absolus). Par ailleurs, il n'est pratiquement guère envisageable dans les industries de conditionnement de produits alimentaires d'avoir recours à des vides plus importants, qui certes pourraient réduire la teneur en oxygène résiduel de l'emballage mais qui, pour des raisons économiques, ne sont guère acceptables Par ailleurs, les contraintes et pertes diverses susceptibles d'être obtenues lors de la mise en oeuvre de vides poussés dégradent fortement le rendement global de ces dispositifs, de telle sorte qu't ! n'est guère envisageable en pratique, au moins dans le domaine du conditionnement de produits alimentaires, d'avoir recours à cette technique Les objets assignés à l'invention visent en conséquence à porter remède aux différents inconvénients énumérés précédemment et à proposer un nouveau dispositif de traitement à la chaîne de produits sous atmosphère contrôlée qui permet, à l'aide de moyens simples, d'améliorer la durée de conservation ainsi que la sécurité biologique des produits traités, tout en étant d'application générale à de nombreux produits, notamment alimentaires, et d'un coût réduit. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de traitement qui soit particulièrement bien adapté au conditionnement et à l'emballage de produits alimentaires, quelle que soit leur forme de conditionnement. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de traitement qui soit particulièrement économique et qui fonctionne à une cadence élevée Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de traitement particulièrement bien adapté à un conditionnement et à un emballage des produits en barquettes. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un dispositif de traitement à la chaîne de produits comportant au moins une unité de conditionnement des produits suivie par une unité d'emballage des produits, lesdits produits étant emballés dans et sous une atmosphère contrôlée qui diffère de l'air ambiant pour favoriser leur conservation, caractérisé en ce que l'unité de conditionnement et l'unité d'emballage sont montées dans une chambre étanche relativement à l'air ambiant, ladite chambre étant reliée à des moyens de modification et de contrôle de l'atmosphère de la chambre, pour y maintenir en permanence une atmosphère contrôlée sensiblement identique à celle sous et dans laquelle les produits sont finalement emballés. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de traitement à la chaîne de produits dans lequel on assure le conditionnement et l'emballage des produits, lesdits produits étant soumis à une étape d'emballage à l'issue de laquelle les produits sont conservés dans l'emballage sous une atmosphère contrôlée qui diffère de l'air ambiant, caractérisé en ce qu'il comprend une étape a) dans laquelle les produits sont conditionnés et emballés sous atmosphère contrôlée pour favoriser la conservation des produits. D'autres avantages de l'invention seront décrits plus en détails dans la description qui suit, à l'aide des dessins présentés uniquement à titre illustratif et non limitatif, dans lesquels- - La figure 1 représente, selon une vue schématique en coupe transversale, un schéma du principe général d'un dispositif conforme à l'invention. - La figure 2 présente, selon une vue de dessus conforme à la figure 1, un schéma général de principe d'un dispositif et d'un procédé de traitement conformes à l'invention. - La figure 3 présente, selon une vue en perspective, un détail d'une variante de réalisation selon l'invention. Dans la description qu suit, il sera plus particulièrement fait référence à un procédé de traitement à la chaîne de produits alimentaires, d'origines végétale ou animale. Parmi ces différents, produits, les exemples pratiques de dispositifs et de procédés de traitement décrits ci-après prendront comme exemple spécifique le traitement, c'est à dire le conditionnement et l'emballage de produits carnés, lesquels ne sont pris qu'à titre d'exemple nullement limitatif. En effet, le dispositif et le procédé de traitement conformes à l'invention sont applicables à tous types de produits non fluides assimilables en conséquence à un état sensiblement solide, produits pour lesquels il est nécessaire d'avoir recours à un emballage dans une atmosphère contrôlée destinée à favoriser leur conservation et à augmenter en conséquence la durée de leur conservation et leur sécurité biologique. En conséquence, l'invention n'est nullement limitée au traitement de produits ou denrées alimentaires, mais peut par exemple s'étendre à des produits tels que des composants électroniques notamment, pour lesquels la période de stockage précédant leur utilisation ou leur Intégration dans des dispositifs électroniques requiert une protection contre l'atmosphère extérieure ambiante susceptible de générer une agression. Tel que cela est montré aux figures 1 et 2 par exemple, le dispositif de traitement à la chaîne de produits, en l'occurrence de produits carnés 1, comporte au moins une unité de conditionnement 2 des produits suivie, en considérant le sens A des produits dans la chaîne de fabrication, par une unité d'emballage 3 des produits. Au sens de l'invention, on entendra par unité de conditionnement des produits toute unité ou tout système au sein duquel les produits subissent un premier traitement impliquant un éventuel déplacement, ou un traitement chimique ou physique du type nettoyage par exemple, ou plus simplement, comme c'est le cas dans l'exemple de réalisation montré aux figures 1 et 2, une mise en place Individualisée d'un ou plusieurs produit (s) carné (s) 1 dans un contenant ouvert 4, tel qu'une barquette, l'unité de conditionnement pouvant aussi Inclure un poste de fabrication ou découpage de l'emballage dans lequel le produit est mis en place. Au sens de l'invention, il conviendra d'entendre par l'expression unité d'emballage des produits toute unité ou tout système permettant d'enfermer de manière étanche relativement à l'environnement les produits 1, qu'il s'agisse par exemple de l'operculage du contenant 4 ou d'un simple ensachage complet ne faisant pas intervenir un contenant 4. Le procédé ou dispositif de traitement conforme à l'invention s'applique également à des produits 1, notamment carnés, qui sont emballés dans et sous une atmosphère contrôlée qui diffère de l'air ambiant naturel pour favoriser leur conservation. Au sens de l'invention, on entendra donc sous l'expression atmosphère contrôlée toute atmosphère dont la composition physico-chimique diffère de l'air ambiant environnant normal, et présentant notamment un taux d'oxygène résiduel proche de 0 %, une atmosphère contrôlée et conforme à l'invention pouvant par exemple, et selon la nature du gaz ou du mélange de gaz utilisés, être formé par les gaz suivants, seuls ou en mélange CO2, N2, Ar.. Ainsi, dans son application au domaine agroalimentaire, l'atmosphère contrôlée de l'invention contiendra un ou plusieurs gaz connus pour leurs propriétés de blocage ou ralentissement des processus de dégradation biologique des aliments Selon l'invention, l'unité de conditionnement 2 et l'unité d'emballage 3 sont montées et agencées dans une chambre étanche 5 qui est reliée à des moyens 6 de modification et de contrôle de l'atmosphère de la chambre, pour y maintenir en permanence une atmosphère contrôlée sensiblement Identique à celle sous et dans laquelle les produits 1 sont finalement emballés Les moyens 6 de modification et de contrôle de l'atmosphère utilisés dans le cadre de l'invention sont des moyens bien connus de l'homme du métier et comportant notamment une ou plusieurs pompes à vide reliées à des systèmes de commande et de capteurs électroniques, permettant de contrôler en permanence l'atmosphère régnant au sein de la chambre. En particulier, ces moyens 6 permettront, comme cela est bien connu de l'homme du métier, de faire régner le vide à l'intérieur de la chambre étanche 5, pUIS d'y Introduire le ou les gaz choisi (s) pour réaliser l'atmosphère contrôlée correspondant aux produits qu'il convient d'emballer. Ces moyens 6 étant bien connus de l'homme du métier, ils ne seront en conséquence pas décrits plus en détails. Tel que cela est montré aux figures 1 et 2, un exemple de dispositif de traitement à la chaîne conforme à t'invention peut comprendre en amont de la chambre étanche 5 un ou plusieurs convoyeur (s) 10 d'amenée ou d'alimentation de produits 1 stockés en vrac dans un récipient 11. S'agissant de manière préférentielle de produits carnés, ces derniers auront subi au préalable toutes les opérations de découpe, nettoyage et saignée nécessaires. Le dispositif de traitement conforme à l'invention comporte ensuite un second convoyeur 12 adjacent au convoyeur 10 installé dans la chambre étanche 5. L'introduction du récipient 11, qui contient une grande quantité de produits 1, dans la chambre étanche 5 s'effectue par l'intermédiaire d'une porte d'entrée 13 formant un sas étanche. Une fois le récipient 11 introduit dans la chambre étanche 5, la porte d'entrée 13 est refermée, les moyens 6 de modification et de contrôle de l'atmosphère étant alors actionnés pour créer à l'intérieur de la chambre étanche l'atmosphère contrôlée requise, et par exemple à base de C02 seul Dans l'application préférentielle visée, à savoir le traitement de produits alimentaires, la chambre étanche 5 sera pourvue d'une ou plusieurs boîte (s) à gants 16 ménagée (s) dans l'une de ses parois, permettant à un opérateur disposé à l'extérieur de la chambre étanche 5 de saisir et manipuler les produits 1 à l'intérieur des manchettes 17. Grâce à ces dernières, l'utilisateur peut alors assurer la dépose des produits à l'endroit souhaité au niveau de l'unité de conditionnement 2, et notamment dans les contenants 4. Tel que montré aux figures 1 et 2, l'unité de conditionnement 2, dans son application préférentielle aux produits carnés 1, comprendra un épileur de barquettes 18comprenant un poste de stockage d'une série de barquettes par empilage les unes sur les autres, et comprenant un système de distribution automatique des barquettes permettant leur dépose de manière cyclique et séquencée sur le second convoyeur 12 L'opérateur peut ainsi, le récipient 11 étant fixe dans l'enceinte, déposer les produits carnés dans les barquettes qui sont régulièrement déposées sur le second convoyeur 12 Une fois les barquettes ou une série de barquettes remplies, ces dernières sont dirigées automatiquement vers l'unité d'emballage 3 qui, de manière connue en SOI, dépose un film plastique sur la barquette Simultanément, le film plastique ou opercule est scellé sur la barquette puis tranché, par exemple par opération thermique, les barquettes operculées étant ensuite dirigées et stockées dans un conteneur de stockage final 19. Lorsque la totalité de la quantité de produits carnés Initialement Introduite dans la chambre étanche est traitée dans l'atmosphère contrôlée de la chambre étanche 5, une porte de sortie 20 de la chambre étanche 5 est actionnée et ouverte, permettant ainsi au conteneur de stockage final 19 d'être extrait de ladite chambre étanche Le conteneur de stockage final 19 peut être dirigé vers un convoyeur d'extraction 21 où il est acheminé vers la suite de la chaîne de fabrication. A titre de variante, tel qu'illustré à la figure 3, il est également envisageable de remplacer au sein de l'unité de conditionnement 2 le épileur 18 par un dispositif de formage 21 des contenants ou barquettes 4. Tel qu'illustré à la figure 3, le dispositif de formage 21 peut être un dispositif de fabrication par thermoformage comprenant une bobine 22 de film 23 à thermoformer alimentant un poste 24 de thermoformage, au sein duquel passe en continu le film 23 pour conduire, en aval du poste de thermoformage 24, à la réalisation et au formage de contenants ou barquettes 4. Un tel dispositif de formage 21 de contenants ou barquettes 4 peut être associé à une seconde bobine 25 de film plastique montée au-dessus du dispositif 21 et servant à former le film d'operculage 26. Selon cette variante, la dépose des produits 1 s'effectue manuellement dans les contenants 4 entre le poste de thermoformage 24 et la zone d'operculage, la zone de dépose étant notée sur la figure 3 par la référence B Tel que visible à la figure 3, en aval de la zone de dépose du film plastique 26 sur chaque barquette 4, on prévoit une cloche 27 de mise sous vide permettant de réaliser le scellage du film d'operculage 26 pour obtenir une barquette operculée 30. Il est également envisageable, de manière avantageuse, de prévoir d'installer en aval de la cloche 27 un poste de séparation 21 des barquettes, incorporant par exemple une lame coupante. Selon l'invention, la chambre étanche 5 est en légère surpression relativement à la pression ambiante, et les moyens de contrôle et de modification 6 de l'atmosphère contrôlée de la chambre étanche 5 sont aptes, au choix, de créer et maintenir une atmosphère contrôlée formée par les gaz suivants, seuls ou en mélange-C02, N2, Ar notamment Le procédé de traitement à la chaîne de produits conformes à l'invention est un procédé dans lequel on assure le conditionnement et l'emballage des produits, ces derniers étant soumis à une étape d'emballage à l'issue de laquelle Il sont conservés dans l'emballage sous une atmosphère contrôlée qui diffère de celle de l'air ambiant Selon l'invention, le procédé comprend une étape a) dans laquelle les produits sont conditionnés et emballés sous atmosphère contrôlée pour favoriser leur conservation Selon l'invention, les produits traités sont des produits alimentaires, d'origine végétale ou animale, et notamment et de manière préférentielle des produits carnés Selon l'invention, l'étape a) comprend une phase de conditionnement des produits réalisée par l'unité de conditionnement 2, et suivie par une phase d'emballage réalisée par l'unité d'emballage 3, comprenant la dépose et le scellage d'un opercule ou film plastique 26 pour fermer la barquette 4. Avantageusement, l'étape a) est précédée d'une étape d'introduction 1 dans la chambre de traitement étanche 5, de la quantité de produit à traiter, par exemple dans un récipient 11. L'étape a) est alors suivie d'une étape de mise de la chambre (5) sous atmosphère contrôlée après que la porte d'entrée 13 ait été ouverte pour permettre l'introduction du récipient 11, puis refermée de manière étanche. A l'issue de l'étape a), le procédé selon l'invention comprend une étape E d'extraction de la masse de produits traités hors de la chambre, après ouverture de la porte de sortie 20, afin qu'un nouveau cycle de traitement puisse commencer. La réalisation d'une chambre ou caisson étanche 5, au sein duquel les opérations de conditionnement et emballage des produits sont réalisées en atmosphère contrôlée, permet ainsi d'obtenir des produits notamment alimentaires et frais présentant d'excellentes caractéristiques en matière de sécurité biologique et de durée de conservation En effet, les deux étapes Importantes et déterminantes en matière de sécurité biologique et de durée de conservation sont désormais réalisées entièrement sous atmosphère contrôlée, puisque dès le stade du conditionnement, le produit est mis au contact de son atmosphère finale d'emballage On obtient ainsi de manière particulièrement simple et efficace des produits, notamment alimentaires, susceptibles d'être commercialisés en barquettes et sous leur état de fraîcheur naturelle. REVENDICATIONS 1-Dispositif de traitement à la chaîne de produits (1) comportant au moins une unité de conditionnement (2) des produits suivie par une unité d'emballage (3) des produits (1), lesdits produits (1) étant emballés dans et sous une atmosphère contrôlée qui diffère de l'air ambiant pour favoriser leur conservation, caractérisé en ce que l'unité de conditionnement (2) et l'unité d'emballage (3) sont montées dans une chambre étanche (5) relativement à l'air ambiant, ladite chambre (5) étant reliée à des moyens (6) de modification et de contrôle de l'atmosphère de la chambre (5), pour y maintenir en permanence une atmosphère contrôlée sensiblement identique à celle sous et dans laquelle les produits (1) sont finalement emballés 2-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les produits traités (1) sont des produits alimentaires, d'origine animale ou végétale. 3-Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les produits traités (1) sont des produits carnés 4-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les produits traités (1) sont des composants électroniques 5-Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la chambre étanche (5) comporte une porte d'entrée (13) et une porte de sortie (20), permettant d'isoler la chambre (5) du reste de la chaîne de traitement pour réaliser un traitement séquencé 6-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la chambre étanche (5) est en légère surpression relativement à la pression ambiante 7-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens (6) de contrôle et de modification de l'atmosphère contrôlée de la chambre étanche (5) sont aptes, au choix, de créer et maintenir une atmosphère contrôlée formée par les gaz suivants, seuls ou en mélange. CO2, N2, Ar. 8-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'unité de conditionnement (2) est une unité de conditionnement des produits en barquettes (4), l'unité d'emballage (3) étant une unité réalisant l'operculage de la barquette (4). 9-Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'unité de conditionnement (2) comprend épileur (18) comprenant un poste de stockage des barquettes et un dispositif de distribution automatique de barquettes (4) 10-Dispositif selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que l'unité d'emballage (3) comporte un dispositif d'alimentation automatique en matériau d'operculage. 11-Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'unité de conditionnement (2) comprend un dispositif (21) de formage de barquettes 12-Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11 caractérisé en ce que la chambre étanche est pourvue de boîtes à gants permettant à l'opérateur d'assurer de l'extérieur de la chambre la dépose des produits dans chaque barquette. 13-Procédé de traitement à la chaîne de produits dans lequel on assure le conditionnement et l'emballage des produits, lesdits produits étant soumis à une étape d'emballage à l'issue de laquelle les produits sont conservés dans l'emballage sous une atmosphère contrôlée qui diffère de l'air ambiant, caractérisé en ce qu'il comprend une étape a) dans laquelle les produits sont conditionnés et emballés sous atmosphère contrôlée pour favoriser la conservation des produits 14-Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que les produits traités sont des produits alimentaires, d'origine végétale ou animale, et notamment carnés 15-Procédé selon la revendication 13 ou 14 caractérisé en ce que l'étape a) comprend une phase de conditionnement des produits en barquette suivie par une phase d'emballage avec dépose et scellage d'un opercule pour fermer la barquette 16-Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce que l'étape a) est précédée d'une étape 1 d'introduction dans une chambre de traitement étanche de la quantité de produits à traiter, puis d'une étape de mise de la chambre sous atmosphère contrôlée, l'étape a) étant suivie à son issue par une étape E d'extraction de la masse de produits traités hors de la chambre, pour qu'un nouveau cycle de traitement puisse commencer.