Brevet FR3061151A1 — publié le 20180629

« Procédé et système pour conditionner un composé lipidique en doses, capsules de composé lipidique ainsi obtenues et applications de ces capsules » Domaine technique La présente invention concerne un procédé pour conditionner de l'huile ou un lubrifiant en doses. Elle vise également un système de conditionnement mettant en oeuvre ce procédé, ainsi que des capsules de lubrifiant et leurs applications, notamment en mécanique. Un tel procédé vise plus particulièrement les domaines de la mécanique mais également celui de l'industrie agro-alimentaire. Etat de la technique antérieure Il existe actuellement de nombreuses situations dans lesquelles il existe un besoin d'utiliser de l'huile et plus généralement des composés lipidiques dans des quantités appropriées et dosées. C'est par exemple le cas lorsqu'il s'agit de lubrifier des mécanismes, ou bien dans l'industrie agroalimentaire lorsqu'il s'agit d'apporter une quantité précise d'huile en tant qu'ingrédient dans une préparation culinaire. A ce jour, on dispose de doseurs de lubrifiant prévus pour injecter dans un mécanisme, tel qu'un roulement à billes, une dose prédéterminée d'huile ou de graisse. Toutefois, ces doseurs sont nécessairement couplés à un système de lubrification et ils mettent en oeuvre des actionneurs commandés. Dans l'industrie agro-alimentaire et dans la restauration, des conditionnements de minidoses d'huile sont disponibles en emballage rigide. Leur emploi implique de retirer un opercule pour libérer la dose d'huile. Ainsi, il existe un besoin pour pouvoir accéder simplement à des doses de composé lipidique sans nécessiter de mettre en oeuvre d'un système contrôlé ou une intervention manuelle. Actuellement, l'enrobage de substances lipidiques peut être obtenu par différentes technologies qui peuvent assurer la réalisation de particules finales de dimensions très variées. Les composés lipidiques peuvent ainsi être par exemple incorporés au sein de microparticules avec un coeur liquide 3061151 - 2 - ou solide, dispersés dans des gouttelettes, ou stabilisés par cristallisation, gélification, polymérisation ou précipitation. Les procédés de conditionnement de composés lipidiques actuellement mis en oeuvre font appel par exemple à des techniques de gélification, de séchage par 5 atomisation, de prilling (micro-granulation), d'enrobage, et d'émulsion. C'est ainsi que l'incorporation d'un volume important d'huiles à concentration élevée ne trouve pas de solution dans ces technologies. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de conditionnement de composés lipidiques qui 10 puisse fournir des doses à usage de lubrifiant pour mécanisme ou à usage culinaire ou agroalimentaire, ces doses de composés lipidiques devant être aisément et sélectivement libérables. Exposé de l'invention 15 Cet objectif est atteint avec un procédé pour conditionner un composé lipidique sous la forme d'une dose adaptée à un usage fonctionnel, comprenant les étapes suivantes : - remplissage d'une première partie d'une capsule préfabriquée, préalablement ouverte en deux parties, avec un volume 20 prédéterminé d'un composé lipidique; - insertion d'un absorbant lipophile dans le composé lipidique au sein de ladite première partie, de façon à réaliser, à l'issue de l'absorption dudit composé lipidique, un coeur sous la forme d'un mélange pâteux procurant une vitesse de dissolution prédéterminée, 25 - fermeture de ladite capsule en plaçant la seconde partie sur la première partie contenant ledit coeur. Dans une version avantageuse du procédé de conditionnement selon l'invention, celui-ci comprend en outre une étape pour enrober par un polymère la capsule refermée. 30 Cette étape d'enrobage peut comprendre plusieurs applications de polymères sur la capsule, le nombre de ces applications conditionnant l'épaisseur de la couche d'enrobage. 3061151 - 3 - L'absorbant lipophile peut avantageusement comprendre du tapioca, de sorte que le mélange ainsi réalisé est souple et procure une libération rapide du composé lipidique. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système pour 5 conditionner un composé lipidique sous la forme d'une dose adaptée pour un usage fonctionnel, mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, comprenant : - des moyens pour remplir une première partie d'une capsule préfabriquée et préalablement ouverte en deux parties, avec un 10 volume prédéterminé d'un composé lipidique; - des moyens pour insérer un absorbant lipophile dans le composé lipidique au sein de ladite première partie, de façon à réaliser, à l'issue de l'absorption dudit composé lipidique, un coeur sous la forme d'un mélange pâteux procurant une vitesse de dissolution 15 prédéterminée, - des moyens pour refermer ladite capsule en plaçant la seconde partie sur la première partie contenant ledit coeur. Le système de conditionnement peut en outre avantageusement comprendre des moyens pour enrober la capsule ainsi refermée par un 20 polymère. Les moyens d'enrobage peuvent être agencés pour effectuer un ou plusieurs traitements pour réaliser une ou plusieurs couches d'enrobage de polymères sélectionnés, le nombre de ces traitements conditionnant l'épaisseur de la couche d'enrobage. 25 Le procédé et le système de conditionnement selon l'invention peuvent être appliqués pour la réalisation de capsules d'huile à usage culinaire ou agro-alimentaire, l'agent lipophile comprenant alors un absorbant alimentaire, par exemple du tapioca. Le procédé et le système de conditionnement selon l'invention 30 peuvent être appliqués pour la réalisation de capsules de lubrifiant à usage mécanique, l'agent lipophile comprenant alors un absorbant avec des propriétés de dissolution adaptées. Dans le domaine de la lubrification mécanique, l'intérêt est d'assurer de manière facile mais surtout fiable et reproductible la libération d'une 3061151 - 4 - quantité choisie de lubrifiant au sein d'un complexe mécanique en mouvement pour assurer les performances optimales. L'avantage par rapport à l'état de l'art actuel est de pouvoir placer une gélule au sein du site à lubrifier sans être dépendant d'un opérateur et 5 donc de respecter au mieux les conseils du fabricant du mouvement mécanique. De nombreuses applications de ce mode de lubrification peuvent notamment être envisagées dans l'industrie automobile et dans les industries et services de mobilité. Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un 10 dispositif de lubrification d'un mécanisme, comprenant des moyens pour recevoir une capsule de lubrifiant réalisée par implémentation du procédé de conditionnement selon l'invention, des moyens pour libérer sélectivement une dose du lubrifiant contenu dans la capsule et des moyens pour injecter cette dose de lubrifiant dans le mécanisme. 15 Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un équipement de production culinaire comprenant des moyens pour recevoir une capsule-dose d'un composé lipidique à usage alimentaire selon l'invention, et des moyens pour injecter cette capsule-dose dans une zone d'élaboration au sein de cet équipement de production. 20 Cette invention trouve ainsi des applications dans tous les domaines où l'on cherche à bénéficier de l'apport de substrats lipidiques de manière simple de manipulation et de dosage. Description des figures et modes de réalisation 25 D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - la figure 1 représente schématiquement les étapes essentielles du procédé de conditionnement selon l'invention ; 30 - la figure 2 illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre du procédé de conditionnement selon l'invention pour la réalisation de gélules contenant une dose d'huile ; 3061151 5 - la figure 3 illustre schématiquement un système de lubrification d'un mécanisme, mettant en oeuvre des capsules-doses de lubrifiant réalisées avec le procédé de conditionnement selon l'invention ; et - la figure 4 illustre schématiquement un équipement de production 5 culinaire mettant en oeuvre des capsules-doses de composé lipidique réalisées avec le procédé de conditionnement selon l'invention. On va maintenant décrire, en référence aux figures 1 et 2, comment le procédé de conditionnement selon l'invention peut être implémenté à partir d'un cahier des charges établi pour la conception de gélules destinées 10 à contenir une dose d'huile. Une première étape A de conception consiste à choisir l'huile ou le composé lipidique en fonction de son utilisation fonctionnelle, à déterminer le volume d'une dose, puis à choisir la gélule prévue pour contenir cette dose d'huile. 15 Dès lors qu'une gélule 1, préalablement fabriquée suivant les standards industriels en vigueur, a été choisie pour contenir le composé lipidique, celle-ci est ouverte en deux parties 10, 11 (étape B). Les étapes suivantes de conditionnement des gélules vont maintenant être décrites en référence aux figures 1 et 2. 20 Les premières parties 10.1, 10.2,.., 10.i de gélules préfabriquées et vides, de préférence les parties les plus longues de ces gélules, sont disposées dans des logements cylindriques 20, 21, ..,21 ayant une forme adaptée et ménagés au sein d'un support 2. Une première étape (I) de conditionnement consiste en le 25 remplissage partiel des premières parties de gélule 10.1, 10.2,..,10i par une quantité déterminée d'huile essentielle ou de composé lipidique 4 versée depuis un dispositif de remplissage 3 contrôlé en mouvement au-dessus du support 2 dans une version automatisée du système de conditionnement selon l'invention. A titre d'exemple non limitatif, une masse d'un gramme 30 d'huile peut être versée dans les premières parties 10.1, 10.2,..,10i des gélules ouvertes. Au cours d'une seconde étape (II) de conditionnement, un agent lipophile 6 est versé, depuis un dispositif déverseur 5 contrôlé en 3061151 -6 mouvement, dans la première partie 10.1 d'une gélule, jusqu'à saturation de l'huile ou du composé lipidique 4 déjà présent. Un remplissage lent assure une absorption de l'huile sans débordement du contenant. La gélule atteint au final une masse d'environ 5 1,5 gramme à titre d'exemple non limitatif. On obtient, par mélange du composé lipidique 4 et de l'agent lipophile 6, une substance pâteuse à vitesse de dissolution variable en fonction du type d'agent lipophile choisi. Suit une étape (III) au cours de laquelle les gélules ainsi remplies sont fermées au moyen de leurs secondes parties respectives de fermeture 10 11.1, 11.2,...,11.i qui sont emboîtées dans leurs secondes parties respectives 10.1, 10.2,...,10.i. Dans de nombreuses configurations d'usage des doses d'huile ainsi conditionnées, la gélule doit ensuite subir un traitement d'enrobage afin de renforcer la protection de l'enveloppe et d'assurer une étanchéité optimale 15 et pérenne, garante d'une faisabilité commerciale. Après le remplissage de la gélule par le mélange huile/absorbant et sa fermeture, un enrobage périphérique de la gélule va assurer son étanchéité dans le temps, son herméticité et sa solidité mécanique. Cet enrobage périphérique peut également permettre un choix de vitesse de 20 dissolution. Les gélules ainsi remplies et refermées sont soumises, au cours d'une étape d'enrobage (IV), soit à une ou plusieurs (n) trempes successives dans un bain rempli d'un composant polymérique en phase liquide, soit à plusieurs contacts avec ces polymères, par exemple et à titre non limitatif 25 par pulvérisation. A l'issue de cette étape d'enrobage (IV), on dispose alors de gélules désormais opérationnelles qui vont faire ensuite l'objet d'un emballage 100 adapté à leur distribution (étape V). Les étapes précitées peuvent être automatisées en totalité ou en 30 partie au sein d'un système S de conditionnement selon l'invention. Les gélules ou capsules d'huile ainsi obtenues peuvent être utilisées dans des systèmes et équipements spécifiquement conçus pour les recevoir, comme l'illustrent deux exemples pratiques représentés schématiquement sur les figures 3 et 4. 3061151 - 7 - Ainsi, en référence à la figure 3, un système de lubrification L prévu pour équiper un mécanisme 30 comprend un dispositif 31 prévu pour recevoir une gélule 1'contenant un mélange 7' d'une huile et d'un agent absorbant, un dispositif 32 pour percer l'enveloppe de la gélule 1', un 5 dispositif 34 pour aspirer sélectivement le mélange 7' via un conduit 33, et une buse 35 pour diffuser le mélange lubrifiant dans un mécanisme 30 tel qu'un roulement à billes. Un tel système de lubrification permet de maîtriser et de quantifier la consommation de lubrifiants dans le mécanisme grâce à l'insertion de 10 gélules-doses. On peut en outre prévoir que la libération du mélange contenu dans la gélule-dose soit contrôlée en fonction de paramètres physiques internes au mécanisme (température, vibrations, etc...) ou externes tels que des consignes de maintenance préventive attachées à ce mécanisme. 15 En référence à la figure 4, un équipement de production culinaire 40 est pourvu d'un système H d'apport d'huile dans une zone d'élaboration culinaire 44 au sein de l'équipement 40. Ce système H comprend un dispositif 42 agencé pour recevoir une gélule 1" contenant un mélange 7" d'huile et d'agent lipophile alimentaire, et un dispositif 43 pour libérer de 20 manière contrôlée cette gélule 1" de sorte qu'elle tombe à l'intérieur de la préparation culinaire dans la zone 44 et se dissolve pour laisser l'huile rejoindre cette préparation culinaire. Là encore, l'emploi de gélules-doses contenant une quantité déterminée d'huile ou de composé lipidique permet de bien mieux respecter 25 les doses préconisées pour une recette culinaire, ce qui peut être particulièrement critique dans des équipements de production culinaire en industrie agroalimentaire. On va maintenant décrire de manière plus détaillée la façon dont on peut choisir les différents composants mis en oeuvre dans le procédé de 30 conditionnement selon l'invention. Pour réaliser la capsule enveloppe des préparations d'huiles concentrées et stabilisées, on peut en pratique choisir des gélules vides déjà fabriquées et commercialisées par des laboratoires spécialisées. Les gélules sont de préférence de couleur blanche opaque pour éviter une détérioration 3061151 -8 dans le temps par l'exposition prolongée à la lumière. La taille de ces gélules doit permettre le remplissage par un volume correspondant à la dose préconisée pour l'utilisation de cette huile. Le choix du lubrifiant est bien entendu déterminé par la qualité des 5 pièces mises en oeuvre. Le choix de l'agent lipophile doit prendre en compte le fait que cet agent lipophile ne doit pas générer d'usure par frottement particulaire, ce qui exclut l'emploi d'un agent lipophile à base d'argile et rend préférable l'utilisation du tapioca comme agent lipophile, comme l'illustre le tableau de comparaison ci-dessous : 10 Dureté Argile Tapioca Echelle Mohs 1 à 2 1 Comparaison de la dureté des particules d'argile et de tapioca. On va maintenant considérer des éléments intervenant dans le choix de l'agent lipophile absorbant. Ce choix va dépendre d'un objectif de vitesse 15 de libération et d'absorption plus ou moins forte. A titre d'exemple non limitatif, le tapioca constitue un très bon agent absorbant. C'est une fécule utilisée en cuisine, produite à partir des racines du manioc, séchées puis pulvérisées. Elle assure la réalisation d'un mélange plus souple à dissolution plus rapide. Le mélange obtenu entre le tapioca et 20 les huiles est ainsi libéré de manière plus rapide. L'enrobage de la gélule préalablement remplie du mélange absorbant + huile et refermée peut par exemple être effectué au moyen d'un polymère spécifique tel que l'EUDRAGITC) commercialisé par EVONIK INDUSTRIES. La composition chimique de ces produits est celle de 25 copolymères d'acide méthacrylique et d'ester de cet acide. Trois dérivés sont particulièrement connus : les EUDRAGIT L, S et L30D. Ils se différencient par leur teneur en groupe méthacryliques. Plus le nombre de bains dans ce polymère d'enrobage est important, plus l'épaisseur de la couche d'enrobage est importante et plus la gélule est 30 résistante aux attaques acides et pérennes dans le temps. 3061151 - 9 - Ces modes de réalisation étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites ou illustrées par la suite isolées des autres caractéristiques décrites ou illustrées (même si cette sélection est 5 isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, et/ou avec seulement une 10 partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou à différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces 15 exemples sans sortir du cadre de l'invention. Bien entendu, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En-particulier toutes les 20 variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. REVENDICATIONS1. Procédé pour conditionner un composé lipidique sous la forme d'une dose adaptée à un usage fonctionnel, comprenant les étapes suivantes : - remplissage (I) d'une première partie (10 ; 10.1 ,10.2,...,10i) d'une capsule (1) préfabriquée, préalablement ouverte en deux parties, avec un volume prédéterminé d'un composé lipidique (4) ; - insertion (II) d'un absorbant lipophile (6) dans le composé lipidique (4) au sein de ladite première partie (10 ; 10.1 ,10.2,...,10i), de façon à réaliser, à l'issue de l'absorption dudit composé lipidique (4), un coeur sous la forme d'un mélange pâteux (7) procurant une vitesse de dissolution prédéterminée, et - fermeture (III) de ladite capsule (1) en plaçant la seconde partie (11 ; 11.1, 11.2,..,11.i) sur la première partie (10 ; 10.1 ,10.2,...,10i) contenant ledit coeur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape pour enrober (IV) par un polymère (9) la capsule (1) refermée. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape d'enrobage (IV) comprend un ou plusieurs (n) traitements de la capsule (1) pour appliquer un polymère (9) sur la périphérie de ladite capsule (1), le nombre (n) desdits traitements conditionnant l'épaisseur de la couche d'enrobage. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'absorbant lipophile (6) comprend du tapioca, de sorte que le mélange ainsi réalisé est souple et procure une libération rapide du composé lipidique (4). 5. Système pour conditionner un composé lipidique (4) sous la forme d'une dose adaptée pour un usage fonctionnel, mettant en oeuvre le 3061151 procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : - des moyens (3) pour remplir une première partie (10.1, 10.2,..,10.i) d'une capsule (1) préfabriquée et préalablement ouverte en deux 5 parties, avec un volume prédéterminé d'un composé lipidique (4) ; - des moyens (5) pour insérer un absorbant lipophile (6) dans le composé lipidique (4) au sein de ladite première partie (10.1, 10.2,..,10.i), de façon à réaliser, à l'issue de l'absorption dudit composé lipidique (4), un coeur sous la forme d'un mélange pâteux 10 (7) procurant une vitesse de dissolution prédéterminée, et - des moyens pour refermer ladite capsule en plaçant la seconde partie (11.1, 11.2 ; 11.i) sur la première partie (10.1, 10.2,.., 10.i) contenant ledit coeur. 15 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (8) pour enrober par un polymère (9) ladite capsule refermée (1). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens 20 d'enrobage sont agencés pour effectuer un ou plusieurs traitements successifs de la capsule pour appliquer un polymère sur la périphérie de ladite capsule, le nombre desdits traitements conditionnant l'épaisseur de la couche d'enrobage. 25 8. Application du procédé et du système de conditionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour la réalisation de capsules d'huile à usage culinaire ou agro-alimentaire, dans laquelle l'agent lipophile comprend un absorbant alimentaire, notamment du tapioca. 30 9. Application du procédé et du système de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, pour la réalisation de capsules de lubrifiant à usage mécanique, dans laquelle l'agent lipophile comprend un absorbant avec des propriétés de dissolution adaptées. 3061151 - 12 - 10.Dispositif de lubrification d'un mécanisme, comprenant des moyens pour recevoir une capsule de lubrifiant réalisée par implémentation du procédé de conditionnement selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 4, des moyens pour libérer sélectivement une dose dudit lubrifiant contenu dans ladite capsule et des moyens pour injecter ladite dose de lubrifiant dans ledit mécanisme. 11.Equipennent de production culinaire comprenant des moyens pour 10 recevoir une capsule-dose d'un composé lipidique à usage alimentaire réalisée par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et des moyens pour injecter ladite capsule-dose dans une zone d'élaboration au sein dudit équipement de production. 15