Fabrication de l’eau minérale

FABRICATION DE L’EAU MINÉRALE

Description de processus de production

Extraite de son gisement hydrominéral, l’eau minérale naturelle ne doit pas être exposée à des risques susceptibles de dégrader sa qualité originelle. Ceci implique une mise en bouteille obéissant aux règles fondamentales d’hygiène de la profession.
L’atelier de production est constitué de deux parties le traitement de l’eau et l’embouteillage.

Processus de traitement de l’eau

Le traitement de l’eau constitue l’ensemble des opérations nécessaires pour produire une eau purifiée, hygiénique, douce et agréable à consommer.

Filtration

C’est une opération primordiale, elle s’effectue en 2 étapes, en utilisant différents types de filtres.
• Première filtration est réalisée par un filtre qui a un seuil de coupure de 1 µm, le but de cette filtration est de retenir les particules en suspension (sable, bous…) contenues dans l’eau, afin d’éviter le colmatage de l’entrée des fibres des modules de la deuxième filtration.
• Deuxième filtration est une microfiltration sur des fibres creuses microporeuses. Les membranes ont un seuil de coupure de 0,2 µm, et éliminent de ce fait l’ensemble des bactéries et virus contenus éventuellement dans l’eau.

Stérilisation

La stérilisation par ultra-violet vient juste après la deuxième filtration. Le stérilisateur UV est un appareil ayant la particularité de détruire toute matière vivante contenu éventuellement dans l’eau comme les bactéries, les virus, les champignons et les moisissures..
L’eau à stériliser circule entre la paroi interne de la chambre et la gaine en quartz de protection de la lampe UV, qui n’est pas en contact direct avec l’eau. La géométrie de la chambre permet à l’eau de décrire un mouvement en spirale, ce qui a pour conséquence l’augmentation du temps d’exposition des micro-organismes aux rayons UV, rendant l’action encore plus efficace.

Processus d’embouteillage

Etapes de fabrication de la bouteille en PET

Réception des préformes

Les préformes sont chargées dans une trémie qui alimente la souffleuse à l’aide d’un convoyeur à préformes, un système d’alarme se déclenche à chaque fois que la trémie est vide.

Chauffage des préformes

Afin de réaliser le soufflage et de stériliser en même temps la préforme, un dispositif complet constitué de lampes IR et de ventilateur, permet un chauffage de la préforme sur toutes les zones.

Soufflage

La préforme chauffée passe directement dans le moule où elle sera étirée à basse pression (10 bars) par la tige d’étirage.
Après étirage, la préforme est soufflée par de l’air à haute pression (40 bars), contre les parois du moule pour prendre la forme de la bouteille Ain Saïss.

Convoi des bouteilles

Le convoi des bouteilles vers la salle blanche est effectué par l’air circulant à une certaine vitesse et traité par des filtres.

Etapes de remplissage

Le remplissage des bouteilles en verre et en PET s’effectue à la salle blanche; c’est une salle hermétique bien entretenue du point de vue hygiénique, car elle constitue un point critique dans le processus d’embouteillage.

Rinçage

À la salle blanche les bouteilles subissent un rinçage par l’eau traitée.

Remplissage

Après rinçage, les bouteilles passent à la soutireuse pour être remplies par l’eau traitée, avant le remplissage l’eau passe à travers un filtre millipore qui se trouve à la salle blanche.

Bouchage ou capsulage

Les bouteilles ainsi remplies sont fermées par des bouchons ou capsules selon la nature de la bouteille. Si la fermeture n’est pas optimale, la bouteille est mise au rebut.

Codage

Grâce à une cellule photoélectrique, l’encre est injectée automatiquement sur la bouteille en indiquant les dates de production et d’expiration.

Etiquetage

Les bouteilles sont emmenées à étiqueteuse où elles subissent une simple étape automatisée de collage d’étiquette. Une machine distribue les étiquettes prises sur des rouleaux, les coupe et les place sur les bouteilles.

Les étapes d’emballage

Les bouteilles en PET étiquetées et datées, sont empaquetées en pack de six bouteilles par les films en plastique.
Les bouteilles en verre étiquetées et datées sont mises dans des cartons de 20 bouteilles.

Palettisation

Après empaquetage les packs vont être placés dans des palettes et sont emballés par un film thermo rétractable à l’aide d’une fardeleuse.

Stockage

Le produit fini est stocké dans un endroit aéré pendant une durée de 3 jours, pour donner les résultats des analyses microbiologiques.

Expédition

Après autorisation d’expédition par le laboratoire, le produit fini est libéré pour la distribution et la vente.

Revue bibliographique

Chapitre I Généralités sur l’eau minérale naturelle

Définition de l’eau minérale naturelle 

L’eau minérale naturelle est une appellation qui désigne une catégorie d’eau vendue en bouteille. Elle est définie par un certain nombre de caractéristiques selon les réglementations. De manière générale, L’eau minérale naturelle est une eau qui se distingue nettement de l’eau de boisson ordinaire du fait que
 Elle est caractérisée par sa teneur en certains sels minéraux, les proportions relatives de ces sels et la présence d’oligo-éléments ou d’autres constituants ;
 Elle provient directement de nappes souterraines par des émergences naturelles ou forées pour lesquelles toutes les précautions devraient être prises afin d’éviter toute pollution ou influence extérieure sur les propriétés physiques et chimiques de l’eau minérale naturelle;
 Elle est constante dans sa composition et stable dans son débit et sa température, compte dûment tenu des cycles de fluctuations naturelles mineures;
 Elle est captée dans des conditions qui garantissent la pureté microbiologique et la composition chimique de ses constituants essentiels;
 Elle est conditionnée à proximité de l’émergence de la source avec des précautions d’hygiène particulières;
 Elle n’est soumise à aucun traitement autre que ceux autorisés par la norme CODEX STAN 108-1981, à savoir la séparation de constituants instables, tels que les composés contenant du fer, du manganèse, du soufre ou de l’arsenic, par décantation et/ou filtration.

Paramètres de la qualité de l’eau minérale naturelle

L’eau minérale naturelle ne doit contenir en quantités dangereuses ni microorganismes, ni substances chimiques nocifs pour la santé, en outre elle doit être aussi agréable à boire que les circonstances le permettent.
La qualité des eaux minérales naturelles au Maroc est définie par la norme NM 03.7.001, qui précise les références de qualité à respecter pour un certain nombre de paramètres. Les valeurs mesurées pour ces paramètres ne devraient pas être supérieures aux « valeur maximale admissible  » (VMA). (Annexes 1; 2)
Ces paramètres de qualité sont regroupés en quatre catégories
1) Paramètres organoleptiques
L’eau doit être agréable à boire, claire, fraîche et sans odeur. C’est principalement par ces aspects que le consommateur apprécie la qualité d’une eau.
2) Paramètres bactériologiques
L’eau ne doit pas contenir des germes (bactéries, virus, parasites…) qui provoqueraient des maladies chez les consommateurs, tel que
• Les germes totaux qui sont des micro-organismes aérobies, représentant la teneur moyenne en bactéries d’une source naturelle. Ces germes n’ont pas d’effets directs sur la santé, mais sous certaines conditions, ils peuvent générer des problèmes. Ce sont des indicateurs qui révèlent la présence possible d’une contamination bactériologique.
• Les coliformes totaux ce sont des bactéries capables de fermenter le lactose avec production d’acide et de gaz à la température de 37°C. Ils peuvent exister dans les matières fécales et dans certains milieux naturels (sol et végétation).
• Les coliformes fécaux appelés aussi « coliformes thermo-tolérants », ils sont des bactéries capables de fermenter le lactose à une température de 44°C. L’espèce la plus fréquemment associée à ce groupe bactérien est l’Escherichia Coli.
• Les streptocoques fécaux C’est un groupe de streptocoques qui ne sont pas tous d’origine fécale. Toutefois, leur recherche associée à celle des coliformes fécaux constitue un bon indice de contamination fécale.
• Les levures et moisissures On compte actuellement plusieurs dizaines de milliers d’espèces connues de moisissures et de levures, les deux groupes appartenant à la famille des champignons. Omniprésents dans l’environnement, les champignons sont des saprophytes primaires, c’est-à-dire qu’ils utilisent la matière organique morte comme source nutritive pour leur croissance et leur reproduction.
• Les anaérobies Sulfito Réducteurs Le groupe des anaérobies sulfito-réducteurs regroupe différentes bactéries se multipliant en l’absence d’air. Certaines bactéries anaérobies strictes se retrouvent dans l’environnement. D’autres ont pour habitat les cavités naturelles de l’homme et des animaux. Elles deviennent pathogènes quand elles pénètrent accidentellement dans l’organisme par voie cutanée ou intestinale et y produisent leur toxine qui va ensuite altérer les fonctions de défense de l’organisme.
3) Paramètres concernant des substances indésirables
Ce sont des substances dont la présence est tolérée, tant qu’elle reste inférieure à un certain seuil (fluor, nitrates…).
4) Paramètres physico-chimiques
Au contact prolongé du sol, les eaux se chargent de certains éléments minéraux tels les chlorures, les sulfates, le magnésium, le sodium et le potassium, dont les limites de concentration fixées correspondent à des préoccupations sanitaires. La température, la conductivité, le pH, la turbidité, TAC, TH, TA, [Ca2+], [HCO3-] et [Cl-] sont également pris en compte.
 La température La température de l’eau est un paramètre de confort pour les consommateurs, elle permet de corriger les paramètres d’analyse dont les valeurs sont liées à la température. Elle agit aussi comme un facteur physiologique agissant sur le métabolisme de croissance des micro-organismes vivant dans l’eau.
 Le pH (potentiel Hydrogène) est l’un des caractéristiques fondamentales de l’eau. Celui-ci est représentatif de la concentration en ions H+ dans l’eau.
 La Conductivité La conductivité mesure la capacité de l’eau à conduire le courant entre deux électrodes, la mesure de la conductivité permet donc d’apprécier la quantité des sels dissous dans l’eau, elle est exprimée en micro-siemens par centimètre (µS/cm).
 La turbidité La turbidité est la représentative de la transparence d’une eau. Cette transparence peut être affectée par la présence de particules en suspension et de matières colloïdales dans l’eau (argiles, micro-organismes…).
 Le titre hydrotimétrique (TH) Plus communément désigné par le terme « dureté », est un indicateur de la minéralisation de l’eau. Il correspond à la somme des concentrations en calcium (Ca2+) et magnésium (Mg2+).
 Le titre alcalimétrique (TA) Le titre alcalimétrique d’une eau permet de connaître sa concentration en carbonates (CO32-) et en bases fortes, autrement dit son alcalinité.
 Le titre alcalimétrique complet (TAC) Le titre alcalimétrique complet d’une eau correspond à la présence d’espèces basiques telles que les ions hydroxyde (OH-), les ions carbonates (CO32-), les ions hydrogénocarbonates (HCO3-).

Fabrication de l’eau minérale

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL ET DU PROCESSUS DE FABRICATION DE L’EAU MINERALE
CHAPITRE I PRESENTATION
I. Présentation de la société SOTHERMA
1) Historique
2) Identité
3) Organigramme
4) Activités
5) Eaux exploitées
II. Présentation du service qualité de SOTHERMA
CHAPITRE II DESCRIPTION DE PROCESSUS DE PRODUCTION
I. Processus de traitement de l’eau
II. Processus d’embouteillage
6) Etapes de fabrication de la bouteille en PET
7) Etapes du remplissage
8) Etapes d’emballage
PARTIE II REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I GENERALITES SUR L’EAU MINERALE NATURELLE
I. Définition de l’eau minérale naturelle
II. Paramètres de la qualité de l’eau minérale naturelle
1) Paramètres organoleptiques
2) Paramètres bactériologiques
3) Paramètres concernant des substances indésirables
4) Paramètres physico-chimiques
CHAPITRE II RAPPEL THEORIQUE SUR LES PLANS D’EXPERIENCES
I. Généralités sur les plans d’expériences
1) Introduction
2) Définition des plans d’expériences
3) Historique
4) Objectifs d’un plan d’expériences
II. Méthodologie des plans d’expériences
1) Formalisation le problème
2) Sélection des facteurs influents
3) Construction du plan d’expérience
4) Réalisation des essais
5) Analyse de résultats
6) Conclusion
PARTIE III ETUDE EXPERIMENTALE
Présentation de la problématique
Méthodologie de travail
CHAPITRE I IDENTIFICATION DE LA NATURE CHIMIQUE DU SEL FORME
I. Analyses qualitatives
1) Test de calcium Ca2+
2) Test de magnésium Mg2+
3) Test de carbonate CO3
II. Analyses quantitatives
1) Détermination du titre hydrotimétrique TH
2) Détermination de titre alcalimétrique simple et titre alcalimétrique complet
3) Dosage des ions Calcium et Magnésium
4) Dosage des ions Chlorure Cl-
III. Interprétation des résultats
IV. Conclusion
CHAPITRE II ETUDE ET OPTIMISATION DU PHENOMENE DE DECARBONATATION
I. Introduction
II. Détermination des facteurs qui influent sur le phénomène de décarbonatation
1) Diagnostic par la méthode de brainstorming
2) Diagramme d’ISHIKAWA
III. Etude des facteurs influents par un plan de criblage
1) Matrice d’Hadamard
2) Description et détermination des niveaux des facteurs
3) Description de la réponse
4) Plan d’expérimentation
5) Réalisation des essais
6) Résultats des essais
7) Traitement des résultats obtenus
a) Analyse graphique des effets des facteurs
b) Analyse statistique des effets des facteurs
8) Proposition du réglage nécessaire
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
LISTE DES ANNEXES

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