Brevet FR3042733A1 — publié le 20170428

-1- 1VIATERIAU FLEXIBLE MULTICOUCHE, DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT REALISE AVEC CE 1VIATERIAU ET PROCEDE D'UTILISATION DU DISPOSITIF Domaine technique L'invention se rapporte au domaine du conditionnement de produits périssables. Plus précisément, l'invention concerne un matériau multicouche, un dispositif de conditionnement réalisé à partir de ce matériau flexible multicouche et un procédé d'utilisation d'un tel dispositif pour le conditionnement par exemple d'eau de coco ou de pulpe de coco. Etat de la technique Le cocotier (cocos nucifera) est une espèce de palmiers, dont le fruit, la noix de coco, renferme un liquide, l'eau ou le jus de coco, ainsi qu'une pulpe ou chair gélatineuse lorsque la noix de coco est jeune, et une pulpe fibreuse et dure lorsque la noix de coco est mature. Comme de nombreux fruits, les valeurs nutritives et gustatives de l'eau de coco et de la pulpe de coco varient tout au long de son processus de maturation. L'eau contenue dans les jeunes noix de coco est particulièrement nutritive, stérile et isotonique. Elle est particulièrement riche en sels minéraux tels que potassium, magnésium, phosphore, calcium, fer, zinc, etc... Elle contient également des enzymes bioactifs tels que catalase, acide phosphatase, déhydrogénase, diastase, péroxidase, polymérase, etc..., et des phytohormones telles que cytokinine, auxine, leucoanthocyanine, gibbereline, etc... On comprend donc que l'eau de coco présente de nombreux avantages tant au niveau nutritionnel que cosmétique. Cependant, lorsqu'elle est exposée à l'air, l'eau de coco subit un processus de 30 fermentation et d'oxydation et perd rapidement la plupart de ses caractéristiques organoleptiques et nutritionnelles. Par ailleurs, sa durée de conservation est également réduite. 3042733 -2- On comprend donc que pour profiter pleinement des propriétés qualitatives de l'eau de coco, il est nécessaire de conserver cette eau dans son état le plus originel tant durant son extraction que pendant toute sa durée de stockage et de transport. 5 Cependant, les techniques classiques de conservation, telles que la pasteurisation ou la stérilisation notamment à ultra haute température (UHT) tendent à détruire la majorité des nutriments contenus dans l'eau de coco et à modifier sa saveur. Par ailleurs, les contenants traditionnels pour ce type de produit se présentent 10 généralement sous la forme d'une cuve dans laquelle l'eau ou la pulpe peut être conservée et maintenue à une température comprise entre -20°C et +7°C. Ces cuves sont généralement en matériau rigide résistant à la corrosion, par exemple en acier inoxydable, et sont de structure rigide et massive, et donc inadaptée au transport. De ce fait, lorsque l'eau de coco doit être acheminée dans un lieu éloigné du lieu d'extraction et/ou de 15 conservation, il est nécessaire de réaliser au préalable un transvasement du produit, de la cuve vers un autre contenant, une citerne par exemple, via un système de pompe. Cette solution augmente le risque de contamination et d'oxydation de l'eau de coco. Exposé de l'invention 20 Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une solution alternative de conservation, de stockage et de transport de produit périssable, et notamment d'eau de coco et de pulpe de coco. 25 La présente invention vise notamment à proposer une solution qui réduit le risque de contamination et d'oxydation du produit extrait, tout au long de sa conservation et de son transport. La solution de l'invention évite notamment une altération des propriétés qualitatives (nutritionnelles et gustatives) de l'eau et de la pulpe de coco extraite, et autorise une conservation longue durée, notamment de l'ordre de huit mois à compter de son extraction. En particulier, la solution de l'invention autorise une conservation longue durée sans nécessité d'ajout de conservateur, tel que l'acide ascorbique. 3042733 -3- La solution proposée par l'invention permet à la fois de conserver le produit dans un dispositif de conditionnement qui soit également adapté au transport. Ainsi, la présente invention a pour objet un matériau flexible multicouche, de type 5 feuille ou film, adapté notamment pour la réalisation d'un dispositif de conditionnement de produit périssable. En particulier, le matériau flexible multicouche selon l'invention comprend : - une couche de contact à base au moins d'un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique 10 (EVOH) ; - une couche extérieure résistante aux perforations et imperméable aux rayons ultraviolets ; et - une couche intermédiaire interposée entre les couches de contact et extérieure, à base d'un matériau apte à piéger les molécules d'oxygène entrant en contact avec la couche 15 intermédiaire. La couche de contact, dans la réalisation du dispositif de conditionnement, est donc destinée à être en contact avec le produit à conserver. La couche extérieure, quant à elle, présente une surface destinée à être en contact avec l'environnement extérieur. 20 Ainsi, avantageusement, la couche extérieure autorise une déformation du dispositif de conditionnement lors de son remplissage et de son transport, ainsi que lors de la dilatation du produit contenu. Cette couche extérieure est en outre résistante à la perforation pour assurer l'entreposage et le transport du dispositif de conditionnement en 25 toute sécurité. Cette couche extérieure constitue également de préférence une première barrière de protection contre les différents agents ou facteurs extérieurs susceptibles de détériorer la qualité du produit contenu dans le dispositif de conditionnement. De tels agents sont par 30 exemple les rayons ultraviolets (UV). Selon une variante, la couche extérieure peut être formée d'une armature textile enduite de latex et de filtre chimique bloquant les rayons ultraviolets. 3042733 -4- Selon une autre variante, la couche extérieure peut être formée des trois couches successives suivantes : - une première couche en latex résistant notamment à la perforation, à la déchirure et à l'abrasion ; 5 - une couche en textile tissé, par exemple en polyamide comme le Nylon ; - une couche de protection UV, comme par exemple une feuille en aluminium. Par ailleurs, pour limiter les risques d'oxydation du produit lors de sa conservation, il est donc prévu une couche intermédiaire à base d'un matériau capable d'absorber ou de 10 piéger les molécules d'oxygène arrivant à sa surface. Cette couche intermédiaire constitue ainsi une couche barrière pour l'oxygène. Par exemple, cette couche intermédiaire peut être à base de matériau nanocomposite développé par les Sociétés Nanocor et Mistsubshi Gas Chemical Company et 15 commercialisé sous la marque Imperm®. Ces nanocomposites ont la particularité de pouvoir absorber et de piéger l'oxygène entrant en contact avec la couche intermédiaire. Il est également possible de prévoir l'utilisation de matériau nanocomposite combinant la fonction de barrière passive capable de ralentir le processus de diffusion de 20 l'oxygène, et la fonction de barrière active capable de piéger l'oxygène. Selon une autre variante, cette couche intermédiaire peut être à base d'un matériau plastique à base de PET (polyéthylène téréphtalate) incorporant notamment une barrière active à l'oxygène. Un tel matériau est classiquement utilisé pour la conservation de 25 liquides alimentaires tels que jus de fruit ou de légumes. En outre, pour renforcer l'imperméabilité à l'oxygène du matériau flexible multicouche, la couche de contact est réalisée avec un matériau constitué d'EVOH (copolymère éthylène-alcool vinylique). 30 En pratique, la couche de contact est de préférence réalisée dans un matériau qui présente au moins les propriétés suivantes : - une imperméabilité à l'oxygène, au dioxyde de carbone, aux gaz nobles (tels que l'argon), à l'azote et aux molécules aromatiques présentes dans le produit, et 35 - une étanchéité au liquide. 3042733 -5- Selon un autre mode de réalisation, la couche de contact est recouverte d'une couche thermoscellable. Ainsi, pour faire adhérer deux pans de matériau flexible multicouche l'un à l'autre, il suffit donc de mettre en contact les couches thermoscellables 5 des deux pans et de réaliser un pressage à chaud des parties à sceller. L'invention a également pour objet un dispositif de conditionnement d'un produit périssable. Ce dispositif de conditionnement comprend notamment un corps creux hermétique à base du matériau flexible multicouche décrit ci-avant. Le corps creux est 10 pourvu d'une entrée de produit autorisant l'arrivée du produit à conserver dans le corps creux ou l'évacuation du produit du corps creux. En outre, le corps creux est également pourvu d'un système d'épuration de gaz apte à être activé pour l'élimination de l'éthylène et l'oxygène présents dans le corps creux. 15 En pratique, le corps creux est avantageusement formé d'une paroi hermétiquement soudée à un fond et à un couvercle, la paroi entourant la circonférence du fond et du couvercle. L'entrée de produit est de préférence réalisée dans la paroi et avantageusement 20 disposée à une distance inférieure à une dizaine de centimètres du fond suivant l'axe perpendiculaire au fond, de manière à limiter la formation de bulles d'air lors de son remplissage et à assurer un vidage optimal. Le système d'épuration est de préférence couplé au couvercle et comprend en outre 25 une entrée de gaz. Cette entrée de gaz est notamment destinée à l'injection d'azote dans le dispositif de conditionnement. Selon une variante, ce système d'épuration est de préférence formé d'un premier et deuxième épurateurs distincts, l'un étant destiné à l'élimination de l'éthylène, l'autre de l'oxygène. 30 De préférence, l'ingrédient actif du premier épurateur est à base de permanganate de potassium et l'ingrédient actif du deuxième épurateur est à base de charbon actif. L'invention a également pour objet un procédé d'utilisation du dispositif de conditionnement décrit ci-dessus pour la conservation de produit périssable, tel que de 3042733 -6- l'eau de coco ou de la pulpe de coco. Le procédé d'utilisation comprend les étapes successives suivantes : - positionnement du dispositif de conditionnement dans une cuve rigide adaptée ; - gonflage du dispositif de conditionnement par l'injection d'une composition gazeuse, 5 par exemple de l'azote, ou d'un mélange de gaz nobles, via l'entrée de gaz ; - activation du système d'épuration ; - injection, via l'entrée de produit, du produit à conserver dans le dispositif de conditionnement, le taux de remplissage maximum du dispositif de conditionnement étant égal à 85% ; 10 - injection, via l'entrée de gaz, d'un volume de mélange de gaz nobles pour maintenir une surpression prédéfinie, par exemple de 0,5 bar, dans le dispositif de conditionnement ; - mise en surgélation du produit contenu dans le dispositif de conditionnement à une température prédéfinie de surgélation, par exemple -20°C. 15 En pratique, le procédé comprend en outre une étape de stérilisation du dispositif de conditionnement préalablement à son positionnement dans la cuve. Il est également possible de prévoir une étape supplémentaire de maintien de la pression à l'intérieur du dispositif de conditionnement ainsi rempli. 20 Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence 25 aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique éclaté des différentes couches formant le matériau flexible multicouche selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique en éclatée du dispositif de conditionnement selon un mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 3 est une représentation schématique du système d'épuration selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 présente les différentes étapes du procédé d'utilisation selon un mode de réalisation de l'invention. 3042733 -7- Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Un matériau flexible 1 multicouche selon un mode de réalisation adaptée pour la conception d'un dispositif de conditionnement d'un produit périssable et notamment de 5 l'eau de coco ou de la pulpe de coco, est présenté à la figure 1. Les différents matériaux constituant les différentes couches sont choisies de sorte que le matériau flexible final puisse servir à la réalisation d'un contenant pour un produit périssable et de barrière de protection contre les différents agents extérieurs susceptibles 10 de détériorer la qualité du produit. En particulier, le matériau flexible 1 présente de préférence au moins les propriétés suivantes : - élasticité suffisante pour éviter toute déchirure lors du remplissage du dispositif de 11 conditionnement et lors de son déplacement-, - résistance aux conditions d'entreposage, notamment résistance à la perforation ; - imperméabilité aux rayons ultraviolets ; et - imperméabilité à l'oxygène ; 20 Le matériau flexible 1 comprend notamment les couches successives suivantes : - une couche extérieure 10 ; - une couche intermédiaire 11 ; et - une couche de contact 12. 25 Tout d'abord, la couche extérieure 12 est destinée à être en contact avec l'environnement extérieur et possède donc avantageusement la capacité à résister aux perforations. Cette couche extérieure 12 est composée, dans le mode de réalisation présenté à la figure 1, d'une armature en textile tissé 101 recouverte d'une couche de protection résistante et élastique 100 sur une de ses faces et d'un film de protection UV 30 102 sur l'autre face. Par exemple, l'armature 101 peut être un textile tissé en fils de Nylon de 120 TPI (acronyme pour « Thread Per Inch » en anglais ou « Fil par pouce » en français). Un tel textile est généralement utilisé dans la réalisation de carcasses de pneu. Cette 35 armature 101 peut ensuite être enduite d'une couche en Latex formant la couche de 3042733 -8- protection résistante 100. L'association Nylon-Latex offre notamment une protection contre un grand nombre de risques mécaniques, tel que déchirure, abrasion ou encore perforation, en milieu varié. Le film de protection UV 102 peut être en aluminium afin de renvoyer un maximum de rayons ultraviolets qui sont notamment susceptibles de 5 dégrader les acides aminés contenu dans l'eau de coco. En pratique, la couche extérieure est de préférence dimensionnée pour pouvoir réaliser un dispositif de conditionnement qui permette de contenir une tonne de produit sans présenter la moindre rupture. En outre, elle répond de préférence à l'une des normes 10 définies par l'ASTM ("The American Society for Testing and Materials"), organisme américain chargé d'établir certaines normes relatives aux matériaux et produits utilisés dans l'industrie en général. En particulier, la couche extérieure doit de préférence répondre à la norme ASTM F2132 qui définit les caractéristiques des matériaux utilisés dans les contenants pour aiguilles médicales au rebut et autres objets tranchants. La 15 norme européenne correspondante est identifiée sous le n° NF EN 14477. Ensuite, la couche intermédiaire 11 a pour fonction principale d'empêcher l'oxygène de pénétrer à l'intérieur du contenant de manière à limiter l'oxydation du produit à conserver. Cette couche intermédiaire 11 peut être à base d'un matériau 20 nanocomposite capable de piéger les molécules d'oxygène. Un tel matériau est notamment développé par la Société Nanocor. Enfin, la couche de contact 12 qui est destinée à être en contact avec le produit à conserver, est un film de type EVOH. Ce type de film offre notamment l'avantage de 25 constituer une barrière supplémentaire contre l'oxygène et contre les bactéries, d'être flexible et de présenter une certaine résistance mécanique et chimique. En pratique, cette couche de contact peut être recouverte d'une couche thermoscellable pour permettre l'adhésion de deux pans de matériau flexible 1 entre eux par pressage à chaud. 30 Un exemple de dispositif de conditionnement 2 réalisé à partir de ce matériau flexible 1 multicouche est illustré à la figure 2. Ce dispositif de conditionnement 2 peut être de différente forme, comme par exemple cylindrique comme illustré sur la figure 2, mais aussi parallélépipédique. 3042733 -9- Ce dispositif de conditionnement 2 est formé d'une paroi 20 soudée à un fond 21 et à un couvercle 22, la paroi 20 entourant la circonférence du fond 21 et du couvercle 22. En pratique, les différentes pièces correspondant à la paroi, le couvercle et le fond sont découpées dans le matériau flexible multicouche décrit ci-dessus, puis soudées 5 hermétiquement les unes avec les autres via une soudure par ultrason par exemple. La paroi est notamment pourvue d'une entrée 200 de produit par laquelle le produit est amené dans le dispositif de conditionnement ou retiré du dispositif de conditionnement. Cette entrée peut être sous la forme d'un orifice réalisé dans la paroi et 10 qui sera raccordé à un tuyau d'amenée et de vidage (non représenté). En outre, pour des raisons pratiques, notamment de vidage, l'entrée 200 est de préférence placée au plus près du fond 21, par exemple à moins d'une dizaine de centimètres du fond 21. Pour éliminer ou retirer les contaminants tels que l'oxygène et l'éthylène présents à 15 l'intérieur du dispositif de conditionnement, un système d'épuration 23 connecté à l'intérieur du dispositif de conditionnement est disposé sur le couvercle 22. En pratique, ce système d'épuration 23 est constitué d'un premier épurateur 230 à base de permanganate, tel que le permanganate de potassium, et d'un deuxième épurateur 231 à base de charbon actif. Le premier épurateur 230 permet l'absorption de l'éthylène généré 20 par le produit à conserver, tel que l'eau de coco par exemple. L'absorption de ce gaz permet de ralentir, voire d'empêcher, la maturation du produit et donc toute modification des qualités nutritionnelles ou gustatives du produit durant le stockage et le transport. Le deuxième épurateur 231 permet d'éliminer l'oxygène présent dans le dispositif de conditionnement et empêcher l'oxydation du produit. 25 Le système d'épuration 23 comprend en outre une entrée de gaz 232 qui permet l'injection de gaz dans le dispositif de conditionnement. Les différentes étapes d'utilisation du dispositif pour le conditionnement de l'eau de 30 coco ou de la pulpe de coco, selon un mode de réalisation, sont illustrées à la figure 4. Tout d'abord, le dispositif de conditionnement est stérilisé par radiation, par exemple par rayons UV, ou avec un gaz de stérilisation, par exemple avec de l'oxyde d'éthylène. Par ailleurs, les éléments à connecter au dispositif de conditionnement, tels 35 que le tuyau d'amenée et de vidage de produit et le tuyau d'amenée de gaz à l'entrée du 3042733 10- système d'épuration, sont également stérilisés, par exemple via une stérilisation à la vapeur. Le dispositif de conditionnement 2 ainsi stérilisé est positionné 30 dans une cuve 5 rigide de forme adaptée, et les éléments de connexion sont raccordés au dispositif de conditionnement. Le dispositif de conditionnement 2 est ensuite gonflé 31 par injection d'une composition gazeuse telle que de l'azote ou un mélange de gaz nobles, via l'entrée de gaz 232 du système d'épuration 23. Par ailleurs, le système d'épuration 23 est activé 32. 10 Le produit à conserver, ici l'eau de coco, est alors injecté 33, via l'entrée de produit 200, dans le dispositif de conditionnement 2. Pour permettre l'expansion du produit contenu dans le dispositif de conditionnement 2 lors de la surgélation, le taux de remplissage maximum du dispositif de conditionnement est fixé à 85%. 15 Un volume de mélange de gaz nobles est injecté 35 via l'entrée de gaz 232 pour maintenir une pression prédéfinie, par exemple une surpression de 0,5 bar, à l'intérieur du dispositif de conditionnement. 20 Le produit contenu dans le dispositif de conditionnement subit ensuite une surgélation à une température de -20°C pendant quatre heures par exemple. Bien entendu, l'étape de surgélation peut être suivie d'une étape de contrôle de la pression à l'intérieur du dispositif de conditionnement, de manière à maintenir la 25 surpression de 0,5 bar. Le dispositif de conditionnement ainsi rempli peut être entreposé ou transporté en toute sécurité sans risque d'altération du produit. 30 La solution ainsi proposée autorise la conservation et le transport de produit alimentaire, tel que l'eau de coco, dans des conditions qui permette une conservation qualitative et gustative du produit dans son état originel. REVENDICATIONS1. Matériau flexible multicouche (1), de type feuille ou film, adapté notamment pour la réalisation d'un dispositif de conditionnement de produit périssable, caractérisé en ce 5 qu'il comprend : - une couche de contact (12) à base au moins d'un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique (EVOH) ; - une couche extérieure (10) résistante à la perforation et imperméable aux rayons ultraviolets ; et 10 - une couche intermédiaire (11) interposée entre les couches de contact (12) et extérieure (10), à base d'un matériau apte à piéger les molécules d'oxygène entrant en contact avec la couche intermédiaire (11). 2. Matériau flexible multicouche selon la revendication 1, dans lequel la couche 15 extérieure (10) est formée des trois couches successives suivantes : - une première couche en latex (100) ; - une couche en textile tissé (101); - une couche en aluminium (102). 20 3. Matériau flexible multicouche selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une couche thermoscellable recouvrant la couche de contact. 4. Dispositif de conditionnement (2) d'un produit périssable comprenant un corps creux hermétique à base du matériau flexible multicouche selon l'une des revendications 25 1 à 3, le corps creux étant formé d'une paroi (20) hermétiquement soudée à un fond (21) et à un couvercle (22), la paroi (20) entourant la circonférence du fond (21) et du couvercle (22), ladite paroi (20) étant pourvue d'une entrée de produit (200) autorisant l'arrivée et l'évacuation du produit, ledit couvercle (22) étant pourvu d'un système d'épuration (23) de gaz apte à être activé pour l'élimination de l'éthylène et l'oxygène 30 présents dans le corps creux, ledit système d'épuration (23) comprenant une entrée de gaz (232). 5. Dispositif de conditionnement selon la revendication 4, dans lequel le système d'épuration (23) est formé d'un premier épurateur conformé pour l'élimination de 35 l'éthylène et d'un deuxième épurateur conformé pour l'élimination de l'oxygène. 3042733 -12- 6. Dispositif de conditionnement selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l'ingrédient actif du premier épurateur est à base de permanganate de potassium et l'ingrédient actif du deuxième épurateur est à base de charbon actif. 7. Procédé d'utilisation du dispositif de conditionnement selon l'une des revendications 4 à 6 pour la conservation de produit périssable, le procédé d'utilisation comprenant les étapes successives suivantes : - positionnement (30) du dispositif de conditionnement (2) dans une cuve rigide adaptée ; 10 - gonflage (31) du dispositif de conditionnement (2) par l'injection d'une composition gazeuse à base d'azote ou d'un mélange de gaz nobles, via l'entrée de gaz (232) ; - activation (32) du système d'épuration (23) ; - injection (33), via l'entrée de produit (200), du produit dans le dispositif de conditionnement (2), le taux de remplissage maximum du dispositif de conditionnement 15 étant égal à 85% ; - injection (35), via l'entrée de gaz (232), d'un volume de mélange de gaz nobles pour maintenir une surpression prédéfinie dans le dispositif de conditionnement ; - mise en surgélation du produit contenu dans le dispositif de conditionnement à une température prédéfinie de surgélation.