Stérilisation en ligne d emballages par lumière pulsée
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- Martine Clermont
- il y a 8 ans
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1 Stérilisation en ligne d emballages par lumière pulsée
2 Claranor Notre objectif proposer aux industries des boissons et des produits laitiers une alternative simple et économique aux procédés de stérilisation chimiques et irradiants pour la stérilisation des emballages
3 Claranor Notre savoir-faire La maîtrise de : L optique L électronique L ingénierie La microbiologie Nous permet de développer en interne nos solution depuis la conception de l équipement jusqu à la validation microbiologique des résultats
4 Claranor 120 équipements en fonctionnement sur ligne Dans les secteurs produits laitiers et boissons 2013 : 40 équipements installés, 30 pour le traitement des bouchons, 10 pour les pots Sidel Clients: End-users et OEM
5 Lumière pulsée : Principe de la technologie Physique Impulsion électrique de 20 kv Amorçage d un arc électrique Décharge du condensateur en 0,3ms génère un flash de forte luminosité PUISSANCE DU FLASH Énergie lampe= 300 J = Durée flash 0,3 ms 1 MWatt 1 kw / cm² traité (UV) ADN Proteins Lamp Xenon lamp
6 Effet sur les microorganismes Destruction totale des microorganismes Grâce à : La puissance du flash affecte les protéines protectrices des cellules L effet des rayons UV sur l ADN des microorganismes Spores de A. Niger Pictures : Wekhof, 2001
7 Effet photochimique sur l ADN L ADN absorbe les rayons UV Rupture des liaisons dans l ADN L ADN ne peut plus se répliquer Le métabolisme cellulaire est bloqué Basic photomedecine, Y. Huang, P. Mroz, M.R. Hamblin
8 Effet sur les microorganismes Traitement par Lumière Pulsée sur une surface plane polystyrène 0,00 Reduction (Log) 1,00 2,00 3,00 4,00 Aspergillus niger DSM 1988 Bacillus pumilus DSM 492 Bacillus atrophaeus DSM 675 5,00 6,00 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 Fluence (J/cm²) L étude menée par Claranor sur les différents germes conduit à la sélection du germe (bactérie ou moisissure) le plus résistant afin de mener les challenge tests
9 Composition des équipements réflecteur + Coffret optique BOUCHONS POTS + Baie électronique Coffret optique réflecteur
10 Réflecteurs Réflecteurs : aluminium poli 2 longueurs de lampe possibles : -174 mm -254 mm
11 STERILISATION DE BOUCHONS
12 Applications industrielles Stérilisation en ligne des bouchons Tous formats Plats et Sports Réduction logarithmique de 3 à 5 log sur tout type de germes Pour le conditionnement de boissons sensibles en ultra clean ou ESL : Produits laitiers frais, Boissons avec peu ou pas de conservateurs, Soft drinks sensibles (faiblement carbonatés) Boissons remplies à chaud, Résultats disponibles online
13 Market segmentation Stockage t ambiante Réfrigéré t ambiante Conditionnement Produits Traitement LP des bouchons Ultraclean Eaux sensibles Eaux aromatisées CSD sensibles S o l u t i o n s l u m i è r e p u l s é e C l a r a n o r conservateur s Eaux aromatisées Jus CSD sensibles Thés intérieur 3 log Hot fill Eaux aromatisées Jus Thés jours Low shelf life Lait pasteurisé Lait ESL Yaourt à boire Jus intérieur 3-4 log jours Extended shelf life intérieur 4 log extérieur 2-3 log Aseptique High Acid: Jus Eaux arom. Thés Low acid: Lait UHT 5 log (pas encore dispoavec la LP)
14 Résultats bouchons Résultats disponibles en ligne sur Bouchon plat Bericap 28 mm - Inoculation en spray A. niger - Contamination initiale : 1,8.10 E 5 - Réflecteur 1 lampe Flashs 1 2 Réduction en log 4 4,4 Bouchon plat Portola with foil - Inoculation en spray A. niger - Contamination initiale : 10 E 4,9 - Réflecteur 2 lampes Flashs 1 2 Réduction en log 4,9 >4,9 Bouchon sport Bericap 30 mm - Inoculation en spray A. niger - Contamination initiale : 2,2.10 E 5 - Réflecteur 2 lampes Flashs 1 2 Réduction en log 5,1 >5,3 Tests réalisés à l institut
15 Comparaison coûts de fonctionnement LP - chimie Traitement des bouchons plats 38 mm 900 b.p.min PULSED LIGHT PERACETIC ACID Operating costs for 1 million caps Lamps 1 flash x 2 lampsfor 4 caps 10 Mflashs 2 lampsto change (= 1500 ) after treatment of 40M caps 38 Peracetic acid (5,4 /h ) Energy ($0.25 / h) Energy 4 Water (preparation and elimination) 111 TOTAL 42 TOTAL 266 Investment
16 Cas 3 : Produit laitier réfrigéré Eléments de coûts - Pour 1000 Bouchons investissement Fonctionnement Coût total Irradiation / Lumière pulsée 0.50 (5y) Infos fournies par l Armoricaine Laitière Chimie (acide peracétique) Estimé par Claranor Coûts de fonctionnement : Pour la lumière pulsée : lampes + électricité ($0.11/kWh) Pour les produits chimiques : stockage, énergie, eau, etc.
17 Cas industriel 4 Remplissage à chaud Remplissage > 70 C Produits acides Bouchon habituellement traité par le retournement de la bouteille (chaleur)
18 Cas 4 : Remplissage à chaud Choix de la technologie Pour supprimer l étape du retournement de la bouteille Autres avantages comparés à la solution chimique pour le client : Compacité coûts opérationnels simplification du process L équipement Claranor : 2 lampes, 1 flash/bouchon Intégré par Claranor dans la zone de bouchage/remplissage
19 Cas industriel 5 Bouchons de forme complexe Avec zones creuses où le liquide peut rester piégé; le traitement par voie chimique est impossible. Bouchons sport
20 En développement Produits sensibles ESL DLC jusqu à 90 jours Traitement par lumière pulsée intérieur/extérieur Equipement 3 ou 4 lampes Traitement dans chambre stérile, avec rotation du bouchon
21 STERILISATION COLS DE PREFORME
22 Col de préforme Col de préforme concept Décontaminé par LP Décontaminé par soufflage Concept global de ligne de remplissage ultra propre avec principes de décontamination suivants: Col de préforme : Lumière pulsée (décontamination >4,5 log sur A. niger Fraunhofer Institut) Corps de préforme : Chaleur pendant le soufflage de la bouteille Bouchons: Lumière pulsée Concept sans chimie pour le remplissage de boissons sensibles sur lignes ultra propres
23 Coffret optique
24 STERILISATION DES POTS
25 Applications Industrielles Stérilisation de pots Toutes tailles et toutes formes jusqu à 1,5kg De 3 à 5 log de réduction sur tous les germes Produits laitiers sensibles ou desserts/plats préparés remplis à froid DLC > 21 jours Permet d obtenir un niveau de décontamination équivalent à une désinfection chimique 25
26 Résultats pots Pot PE 150 ml - Contamination en spray avec A. niger - Contamination initiale: 10 E échantillons / modalité - Réflecteur 1 lampe pot PS 1 kg - Inoculation en spray avec A. niger - Contamination Initiale: 6.6x10 E 4-5 échantillons / modalité - Réflecteur 2 lampes Flashs 1 2 Log Reduction Flashs 1 2 Log Reduction pot PS 300 ml - Inoculation en spray B. subtilis - Contamination initiale: E 5-5 échantillons / modalité - Réflecteur 1 lampe Flashs Log Reduction PT. INNOVATIVE PLASTIC PACKAGING 26
27 Composition des équipements Coffret optique Vue en coupe 3D du pot + réflecteur Baie électronique
28 Coffret optique Exemple: Traitement sur ligne de remplissage 6x1
29 Coffret optique (2) Coffret optique - Alimentation électrique via baie électronique - Génère les flashs grâce aux lampes flash associées aux réflecteurs Coffret optique inox IP 65
30 Intégration ex 1
31 Intégration ex 2
32 Comparaison avec H 2 0 2
33 Application industrielle Weissenhorner Molkerei Stérilisation de pots La ligne de remplissage Ligne 4 pistes pots/heure Les Produits Produits laitiers bio remplis en pots PP de 250 et 500g DLC : 50 jours pour produits neutres, 60 j pour produits acides
34 Application industrielle Choix de la LP Produits bio : nécessite d éviter les produits chimiques Performance : 4,2 log au 1 er flash(fraunhofer Institut) L équipement 2 réflecteurs x 2 lampes chacun 1-3 flashes 0-0,4s
35 Opercules Stérilisation d opercules - concept Concept global de ligne de remplissage Ultraclean avec les principes de décontamination suivants: Stérilisation opercules : Lumière pulsée (Décontamination : > log 3-4 sur moisissures / bactéries) Stérilisation pots : Lumière pulsée (décontamination > log 3 à 4.5 tests Fraunhofer Institute IVV) Concept sans désinfectants chimiques pour le remplissage de produits laitiers sensibles sur lignes ultraclean
36 Sytème de stérilisation d opercules
37 Partenaires commerciaux Claranor NORTH SOUTH AMERICA MEXICO : Profil Pack CHILE : Visiones Tecnologicas CANADA : 3 PI distribution EUROPE GERMANY : Loehrke GmbH BENELUX : Food Assist SWITZERLAND : Buobpack ITALY : Gianluca Lottici ASIA - OCEANIA CHINA : Deptyco PAKISTAN : Technorise SOUTH KOREA : Daesang AUSTRALIA : Icon Equipment Distributeurs et agents
38 Merci pour votre attention Chemin de la Rollande, Agroparc, BP 21531, Avignon cedex 9, France
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