L’eau est la ressource naturelle la plus utilisée dans la production de conserves alimentaires, pour le lavage des aliments, la préparation des liquides de conditionnement, le rinçage des boîtes, l’assainissement des installations, la production de vapeur et d’autres activités.

Nous détaillons ci-dessous certaines des causes qui conduisent à la détérioration des conteneurs sanitaires métalliques (ETP, TFS) dans les processus de production de conserves alimentaires, soit en raison de la mauvaise qualité de l’eau, soit en raison de la contamination par des produits chimiques agressifs pour le fer blanc.

Dévernissage de l’emballage

Le vernis sanitaire interne ou externe appliqué sur les récipients constitue une protection contre les agressions chimiques du liquide de couverture vers l’intérieur de la boîte et une barrière contre la corrosion depuis l’extérieur. Un ébarbage léger ou important du récipient laisse la tôle exposée à l’action corrosive de l’environnement et notamment des eaux de process à forte teneur en chlore résiduel, chloramines, ions métalliques dissous et oxygène dissous. Voici quelques-unes des causes qui conduisent au vernissage des conteneurs avec une détérioration ultérieure de la tôle :

• Emballage ou palettisation défectueux lors de l’expédition des conteneurs, qui laisse les boîtes ou les couvercles détachés, de sorte que lorsqu’ils sont transportés vers l’usine de traitement, ils sont facilement heurtés et frottés les uns contre les autres, en particulier avec les brides pointues qui sont beaucoup plus abrasives, ce qui entraîne un décollement prématuré du vernis. Si ce scénario est combiné à un transport brutal, on peut même observer des conteneurs déformés ou des rabats pliés, ce qui entraînera à terme des fausses fermetures, des chutes et des pointes qui compromettent l’étanchéité à l’air.
• Dépalettiseurs, convoyeurs, alimentateurs à tiges aériennes et autres dispositifs inadaptés pour le transfert des récipients en production, qui provoquent des coups entre eux, ainsi que des rayures sur les fonds et les corps pendant le transport vers l’emballage, le dosage, la fermeture, etc.
• Une machine à sertir les boîtes mal calibrée et un outillage de sertissage usé, entraînant un vernissage extérieur des sertis doubles en raison du vernis collé aux profils des rouleaux, ainsi qu’une perte de vernis du côté du fraisage en raison du glissement.
• Disposition en vrac ou pêle-mêle des boîtes dans les wagons de l’autoclave, ce qui fait que certains couvercles ou fonds des récipients se marquent les uns les autres et perdent du vernis, cet événement est généré lorsque les couvercles se dilatent ou se dilatent avec le chauffage dans le processus thermique.
• L’utilisation d’autoclaves rotatifs cooker&cooler mal conçus ou mal conditionnés, où la boîte, ne pouvant pas rouler et restant statique, traîne, ce qui entraîne son déglaçage.
• Lames du séparateur ou chaîne d’alimentation des bouchons mal calibrées dans la machine à sceller, provoquant des rayures sur l’intérieur du bouchon avec perte de vernis. Ce phénomène peut laisser la tôle exposée au liquide de couverture à l’intérieur de la boîte et provoquer la dissolution des ions métalliques. Dans le cas du fer, l’aliment peut acquérir un goût métallique, des sulfures de fer noirs, la production d’hydrogène qui réduit la durée de conservation de la boîte et, dans les cas extrêmes d’aliments acides ou acidifiés, la perforation de la boîte.

Contamination de l’eau de traitement par les condensats et les résidus de chaudière

Les conserveries utilisent principalement de la vapeur saturée pour les processus qui nécessitent un chauffage, tels que la cuisson, le blanchiment, le blanchiment, la préparation des milieux de conditionnement, le conditionnement à chaud, la pasteurisation, la stérilisation et d’autres opérations.

La vapeur saturée est générée dans la chaufferie et transportée dans des tuyaux en acier au carbone jusqu’à l’équipement qui en a besoin. Pour ce transfert, on utilise des tuyaux de plusieurs mètres de long, qui produisent de la condensation de vapeur en cours de route en raison de la chute de pression dans la ligne, des radiations, des coudes, des joints et d’autres facteurs. Les condensats sont généralement récupérés à l’aide de pièges thermodynamiques et d’autres dispositifs permettant de les renvoyer dans la chaufferie et de les réutiliser en profitant de leur température élevée ou de leur chaleur latente, mais il existe des cas où l’entraînement des condensats peut contaminer l’eau utilisée dans les processus de production de conserves avec des liquides hautement corrosifs et endommager chimiquement les conteneurs dans les zones où il y a présence de décapage de vernis avec des tôles exposées.

Le cas le plus extrême de contamination de l’eau de traitement est celui de la mousse aqueuse alcaline provenant de la chaudière, également appelée report de la chaudière. Voici quelques-unes des causes qui permettent aux condensats et aux résidus de chaudière de contaminer l’eau de traitement :

• Une cause fréquente est que les tuyaux qui transportent la vapeur vers les zones de production ne disposent pas d’un système de rétention et de retour des condensats, équipé d’un collecteur principal, d’accumulateurs, de purgeurs, de bouteilles et d’une pompe qui les renvoie vers la chaufferie pour profiter de l’énergie thermique restante.
• Ne pas mettre en œuvre la conception de montage en « col de cygne » dans les raccordements de vapeur aux équipements qui le nécessitent, qui consiste à installer les tuyaux de sortie en haut de la conduite principale ou plus grande, puis à descendre vers l’équipement avec un « U », de sorte que le condensat reste en bas et à la fin est retenu dans une bouteille avec un piège thermodynamique pour son retour ou sa réutilisation.
• Chauffage de l’eau utilisée pour la cuisson des aliments, la préparation de liquides, de sauces et autres avec la vapeur directe, qui consiste à injecter de la vapeur directement dans l’eau avec un tube perforé pour la porter à ébullition. L’événement est exacerbé lorsque les tuyaux de service vers l’équipement sortent du fond du tuyau principal ou d’un tuyau plus grand où se trouve la majeure partie du condensat. Dans ce cas, l’utilisation de chaudières, de chemises à vapeur ou d’échangeurs de chaleur qui chauffent l’eau avec de la vapeur indirecte est recommandée.
• L’une des traînées les plus agressives est celle qui provient de la chaudière, car elle est saturée d’additifs chimiques qui la maintiennent à un pH compris entre 10 et 12, et si elle entre en contact direct avec la boîte, dans les autoclaves par exemple, elle détacherait le vernis extérieur et oxyderait la boîte. Ce type de report est causé par plusieurs facteurs, tels que la production de vapeur à basse pression dans les chaudières, une demande excessive de vapeur avec une chute soudaine de la pression de la ligne, des chaudières produisant avec un niveau d’eau élevé, une mousse importante et quelques purges de surface.
• Il ressort de ce qui précède qu’il n’y avait pas une bonne normalisation de l’installation au « pic de production », c’est-à-dire lorsque tous les équipements consommant de la vapeur sont en cours de traitement. La normalisation prend en compte : un bilan thermodynamique qui évalue l’équilibre entre la production de vapeur et la consommation de vapeur, une bonne conception de la tuyauterie de vapeur en tenant compte des sections transversales et des pressions de ligne dans le processus.

Remplissage des milieux de conditionnement dans les conserves acides et acidifiées

Dans le cas de conserves acides et acidifiées, il est recommandé de faire très attention à l’intégrité du vernis sanitaire sur les boîtes et d’utiliser des remplisseurs volumétriques sous vide pour le dosage du milieu de conditionnement afin d’éviter que le trop-plein ne trempe les corps des récipients à l’extérieur.

Lavage inadéquat des boîtes de conserve

Le lavage des boîtes dans les conserveries s’effectue normalement après la fermeture ou la pose du couvercle sur la boîte, se fait en continu à la vitesse de la sertisseuse et est effectué dans des machines à laver équipées de buses ou de pulvérisateurs, qui projettent de l’eau potable sous pression à l’aide d’une pompe sur les boîtes qui circulent à l’intérieur. Vous trouverez ci-dessous quelques recommandations pour éviter d’endommager l’emballage lors du lavage :

• Les boîtes cylindriques sont généralement transportées à l’intérieur des machines à laver par roulement, sur un rail constitué de tiges en acier inoxydable. Dans le cas de boîtes irrégulières, telles que les boîtes plates, ovales, massues ou celles qui ne peuvent pas être roulées, on utilise des convoyeurs à courroies, à volants ou à chaînes. Dans un cas comme dans l’autre, il est important d’éviter que la boîte ne subisse un ébarbage externe, soit en butant ou en frottant sur des résidus de soudure, des bords métalliques, des tiges mal assorties, des rivets à bande en relief et d’autres imperfections.
• Il existe de nombreuses usines qui utilisent la vapeur directe pour chauffer l’eau de lavage des boîtes et installent à cet effet un tuyau à l’intérieur du réservoir d’eau avec plusieurs perforations pour faciliter la sortie de la vapeur. Dans ce cas, il est recommandé de mettre en œuvre la conception du montage en col de cygne à l’entrée de la vapeur pour éviter la contamination de l’eau de lavage par le report de condensat et, pire encore, par la mousse aqueuse provenant de la chaudière.
• Lors du remplissage de boîtes avec des sauces fortement pigmentées, comme la tomate, la moutarde, le curry et autres, en utilisant le système de cascade ou de cannelure qui laisse des traces de sauce adhérant au corps des récipients qui colorent rapidement l’eau de lavage, le lave-boîtes doit être équipé de deux réservoirs de stockage de l’eau reliés à la pompe de recirculation, de sorte que si l’eau d’un réservoir devient pigmentée, l’autre réservoir peut être activé immédiatement sans arrêter la fermeture. Il est important que les boîtes sortant de la machine à laver soient exemptes de toute coloration et bien lavées, sinon ces taches colorées seront fixées de façon permanente dans le traitement thermique.
• Dans la production de conserves acides et acidifiées, l’eau de lavage des boîtes a tendance à s’acidifier en raison de la contamination par la saumure acidifiée (pH 2,2) qui adhère au corps de la boîte. Dans ce cas, il est recommandé de surveiller la turbidité et le pH de l’eau de lavage, de la changer lorsqu’elle devient saturée en sels et acidifiée à pH 5 maximum.
• Lors de la production de conserves à l’huile, il est important de laver tout excès de graisse qui a adhéré à l’extérieur sur le corps du récipient, sinon la graisse sera fortement fixée dans le traitement thermique et sera très difficile à enlever, et si l’étiquetage est en ligne, l’étiquette sera maculée. Dans ce cas, l’eau de lavage doit contenir un savon neutre qui élimine toute trace d’huile sans être chimiquement agressif pour le récipient.

Traitement thermique, stérilisation et refroidissement des conserves

Vous trouverez ci-dessous quelques recommandations pour éviter la détérioration de l’emballage à ce stade du processus.

• Lors de l’installation d’autoclaves, de pasteurisateurs ou de réchauffeurs, il faut envisager d’installer le raccord de vapeur provenant de la tuyauterie principale avec le raccord à col de cygne, comme mentionné ci-dessus, afin d’éviter d’incorporer dans l’équipement le transfert de condensat et, pire encore, la mousse aqueuse hautement alcaline provenant de la chaudière. Le transfert est critique dans les autoclaves de pulvérisation d’eau qui chauffent l’eau de traitement stockée à la base de l’équipement avec de la vapeur directe à l’aide d’un tube ou d’un diffuseur de vapeur. Le transfert contamine l’eau avec des liquides hautement corrosifs et des ions métalliques dissous qui oxydent les récipients à l’extérieur lorsqu’il n’y a pas de vernis.
• La conception ou la normalisation des autoclaves conventionnels et des pasteurisateurs à vapeur directe doit envisager l’installation de drains, de purgeurs ou de purgeurs au fond de l’équipement afin d’éliminer constamment le condensat qui est généré pendant tout le processus thermique. En aucun cas, ce condensat ne doit s’accumuler et atteindre les conserves, car il affecterait le récipient à l’extérieur et, surtout, les conserves concernées ne répondraient pas à la stérilité commerciale programmée, car le condensat est plus froid que la vapeur saturée.
• L’eau utilisée tant pour le processus thermique que pour le refroidissement ultérieur doit être traitée pour éviter la présence de matières organiques et surtout de micro-organismes qui pourraient contaminer les conserves par infiltration. La Food and Drug Administration (FDA) recommande de garantir que cette eau présente des traces de chlore résiduel mesurable. On utilise généralement une valeur de 0,5 ppm pour éviter le risque de corrosion externe du récipient.
• Pour le traitement thermique et le refroidissement des conserves dans des récipients métalliques, il est recommandé d’utiliser une eau douce, ne contenant pas plus de 50 mg/L (50 ppm) de CaCO3, plus elle est douce, mieux c’est pour éviter les taches blanches calcaires hygroscopiques typiques sur les couvercles des récipients, résultant de la précipitation des sels de calcium et de magnésium dissous dans l’eau dure, qui est normalement supérieure à 120 mg/L (120 ppm) de CaCO3.
• Les conserveurs qui utilisent de l’eau pour la pasteurisation ou la stérilisation doivent utiliser une eau aussi douce que possible pour éviter la corrosion galvanique, qui est un processus électrochimique où un métal se corrode lorsqu’il est en contact avec un autre type de métal, ici le courant galvanique est produit par une différence de potentiel entre les deux métaux qui sont dans un électrolyte qui est l’eau, d’abord le vernis se détache et ensuite vient la corrosion. Il convient de noter que l’eau distillée à dureté nulle ne conduit pas l’électricité. Personnellement, dans ce cas, je recommande l’utilisation d’un double équipement, pour traiter les conteneurs ETP, TFS avec de la vapeur directe et l’aluminium, les sachets, le plastique, le verre, etc. avec de l’eau.
• Le refroidissement des conserves après le traitement thermique doit être effectué jusqu’à ce que les aliments atteignent 40 °C (104 °F), d’une part pour éviter la réactivation des micro-organismes thermophiles tels que Bacillus stearothermophilus et, d’autre part, pour que la chaleur restant dans la boîte puisse s’évaporer ou dissiper l’eau restante après le refroidissement.

Recirculation de l’eau utilisée dans le traitement thermique et le refroidissement des aliments en conserve

L’eau recyclée après avoir été utilisée dans le processus finit par être chaude et est envoyée avec une pompe vers une tour de refroidissement, qui est généralement équipée d’une turbine à air forcé qui refroidit à contre-courant, l’eau tombe finalement dans une piscine où elle est stockée pour être traitée avec des germicides, tels que les hypochlorites ou le chlore gazeux qui tuent les micro-organismes.

Il existe des usines qui installent dans le circuit fermé de recirculation de l’eau des filtres pour retenir les petits morceaux de matière organique provenant des aliments emballés, des couvercles, des chiffons et de tout objet étranger qui contamine les bassins de stockage et de traitement de l’eau.