Vieillissement des produits gazéifiés en verre et en PET

Vieillissement des produits gazéifiés en verre et en PET

Etude expérimentale

Comme il a été précédemment dit dans l’introduction générale, les produits gazéifiés (en verre et en PET) de la SOTHERMA subissent pendant leur vieillissement une diminution de la concentration en CO2, et le suivi de ce problème a été ma tâche au sein de la société pendant la durée de mon stage. Pour essayer de traiter ce problème, quelques questions me viennent :  Pourquoi y a-t-il une diminution de CO2 ? – Est-ce qu’il y a des facteurs responsables de cette diminution ? – Comment la société peut-elle, si possible, résoudre ce problème ? Le but de ce chapitre est alors de donner des réponses simples sur ces questions ; mais avant de commencer directement à chercher des réponses, il faut d’abord donner quelques définitions générales des termes les plus importants pour mieux comprendre le sujet :

Généralités

Eau minérale gazeuse

Une eau minérale gazeuse, eau gazéifiée, eau effervescente, eau acidulée, ou encore eau pétillante, est tout simplement une eau dans laquelle un ou plusieurs gaz (dans la plupart des cas le CO2) se trouvent dissous, par une action naturelle ou artificielle. L’eau minérale gazeuse Aïn Saïss alors est une eau artificielle car il y a une adjonction de dioxyde de carbone à l’aide d’un carbonateur.

Vieillissement

Le vieillissement est un phénomène irréversible qui provoque des changements de la structure physique et/ou chimique des matériaux au cours du temps. Il en résulte une modification des propriétés mécaniques et physico-chimiques du matériau. Il peut également provoquer la modification de la morphologie et de la composition des matériaux et des produits.

Poly-téréphtalate d’éthylène (PET)

Le poly-téréphtalate d’éthylène est plus connu sous le nom anglais de polyethylene terephtalate (parfois francisé de manière impropre en « polyéthylène téréphtalate ») ou PET. C’est un polyester aromatique linéaire, synthétisé par polycondensation de l’acide téréphtalique et de l’éthylène glycol. Il fait partie de la famille des polyesters. La réaction de polycondensation de l’éthylène glycol et de l’acide téréphtalique est la suivante :

Suivi du vieillissement des produits gazéifiés en verre et en PET

Pour faire ce suivi, nous étions confrontés à deux problèmes : – Le premier était la courte durée du stage, car le suivi des produits gazéifiés se fait sur le long terme ; – Le deuxième était le temps de production de l’eau pétillante, car la production se fait une fois chaque mois ou bien une fois chaque 2 mois ; et je dois être présent pendant la production pour savoir et bien connaître le processus en question. Mais heureusement, avec la coopération de la responsable qualité, nous sommes arrivés à voir le processus et à trouver des échantillons (des bouteilles de 1 L conditionnées en PET et des bouteilles de 0.75 L conditionnées en verre) dans le stockage. Les bouteilles PET (produites le 22/03/2018) et les bouteilles en Verre (produites le 08/02/2018) étaient stockées pour le même but, le suivi du vieillissement, et par rapport aux dates de production, nous sommes arrivés à voir ce qui se passe avec les produits pendant le vieillissement.

Contrôle de la teneur en CO2

Le but principal de ce suivi consiste à contrôler la variation de concentration en CO2 en fonction du temps ; pour faire ce contrôle, on effectue les deux opérations suivantes :  Mesure de la pression : on perce le bouchon de la bouteille contenant la boisson gazeuse avec une seringue, reliée directement au manomètre, et on ouvre le robinet pour éliminer l’air présent et remettre le manomètre à zéro. On agite jusqu’à ce que l’aiguille de manomètre soit stable et on note la valeur correspondant à la pression à l’intérieur de la bouteille.  Mesure de la température : on introduit le thermomètre pour prendre la température de l’échantillon, on attend ensuite quelques secondes avant la lecture. Après avoir effectué ces deux opérations, on consulte le tableau de carbonatation,
et on lit la concentration du gaz carbonique correspondant au couple pression température trouvé.
Zahm munie d’un manomètre Thermomètre

Résultats

a) Pour AIN SAISS gazéifiée contenue dans des bouteilles en PET Les résultats du suivi de la variation de concentration en CO2 des produits conditionnés dans les bouteilles en PET, sont présentés dans le tableau suivant, et traduits sous la forme d’un graphique.

Interprétation des résultats

D’après les graphes présentés ci-dessus, on observe que :  La concentration en CO2 a diminué fortement dans les bouteilles en PET après 2 mois et passe de 7,6 g/l à 6 g/l.  Dans les bouteilles en verre, la concentration reste presque stable aux environs de 7,6 g/l, bien que la date de production des produits en verre soit plus ancienne que celle des produits en PET. D’après ces résultats, on peut déduire que la nature de l’emballage est responsable sur la conservation et sur la qualité des produits étudiés. L’emballage en verre présente une meilleure conservation de la concentration.

Discussion

À partir des résultats trouvés, nous avons vu qu’il y a une diminution de la teneur en dioxyde de carbone dans les bouteilles en PET. Cette diminution est très négligeable dans les bouteilles en verre. Ceci s’explique par le fait que les bouteilles en PET possèdent une perméabilité face aux gaz ;  Ce phénomène de perméabilité des bouteilles en PET est internationalement connu, et plusieurs grandes sociétés telles que Oulmès et Coca-Cola souffrent de ce problème ; mais la société SOTHERMA souffre beaucoup plus que les autres sociétés car cette perméabilité et cette diminution de concentration sont très grandes. Pour essayer de savoir pourquoi cette diminution est très grande au sein de la société, nous avons essayé de chercher les différentes causes principales. Ainsi plusieurs facteurs ont été énumérés, comme : la température, la nature des préformes, le processus du soufflage et des autres facteurs.

Température

Pour bien dissoudre le gaz carbonique dans l’eau, il faut une température faible ; c’est pourquoi pendant le processus de production il y a l’étape de refroidissement avant la carbonatation de l’eau. Donc si la température de stockage de l’eau gazeuse est plus grande, celle-ci va directement influencer sur la quantité du gaz dissous. Car la pression de gaz augmente dans la bouteille avec l’augmentation de la température, et avec la perméabilité des bouteilles le gaz s’échappe rapidement. Mais le problème ici c’est que ma période de stage s’est passée dans un climat pratiquement froid, ce qui fait que la température n’a pas eu une très grande influence sur la diminution de gaz.

Influence des autres facteurs

D’autres facteurs tels que l’oxygène et la lumière peuvent influencer sur la qualité des bouteilles PET et peuvent conduire à une dégradation des bouteilles pendant le vieillissement. Mais ces facteurs aussi sont négligeables, comme dans le cas de la température, car les bouteilles étaient bien conditionnées et l’influence de ces facteurs se fait sur le long terme. À cause de la faible probabilité de l’influence des facteurs extérieurs, nous avons pensé que l’origine du problème était en fait interne, autrement dit que le problème était dans la bouteille elle-même :

Préform

La diminution de CO2 peut être due à la nature des préformes et de la résine utilisée (PET). Ainsi, on peut avoir des préformes de mauvaise qualité, très fragiles, avec une mauvaise répartition de la matière. Ceci va faciliter l’échappement du gaz. Concernant la nature de la résine, elle est homologuée par la société française DANONE, et donc elle est de bonne qualité, mais à mon avis ce n’est pas un bon critère pour s’assurer de la qualité des préformes.

Soufflage des préformes

La souffleuse des préformes sans aucun doute a une très grande influence sur la qualité des bouteilles. Et spécialement la souffleuse des bouteilles des produits gazéifiés, car la machine utilisée est très ancienne, elle est tombée en panne et a dû être réparée pas mal de fois. Ainsi, pour bien obtenir des bouteilles de haute qualité, il faut alors améliorer le processus de soufflage :  Tout d’abord, il faut utiliser une bonne machine, de haute performance et moderne ;  Ensuite, il faut bien régler le four et l’intensité des lampes infra-rouge pour obtenir une meilleure répartition de la matière dans les bouteilles, et pour que ces bouteilles soient rigides et moins perméables au gaz.  Enfin, pour que ce processus soit impeccable et donne des résultats satisfaisants, il faut bien-sûr disposer d’une main d’œuvre qualifiée et professionnelle.

Conclusion

A cause de la mauvaise conservation de PET, la société a trouvée plusieurs problèmes en ce qui concerne la commercialisation du produit dans le marché marocain, du coup le produit n’a pas réussi à faire sa place dans le marché marocain.

Table des matières

Liste des abréviations
Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction Générale 
Chapitre 1 : Présentation de la société et processus de Production 
I- Présentation de la Société 
1- Historique
2- Activités
3- Fiche technique de SOTHERMA
4- Certifications de la société
5- Organigramme d’usine SOTHERMA
6- Exploitation des eaux
A) SIDI HARAZEM (SH)
B) DANONE AÏN SAÏSS (DAS)
II- Processus de production  
1- Schéma général du processus de production de l’eau gazéifiée
2- Description des étapes de production
3- Produits de SOTHERMA
Chapitre 2 : Techniques d’analyse et de contrôle de la qualité 
1- Contrôle de la matière première
2- Analyses physico-chimiques
a) Température
b) pH
c) Conductivité
d) Titre hydrométrique (TH)
f) Dosage des ions chlorures
3- Contrôle microbiologique
a) Produits analysés
b) Germes recherchés
Chapitre 3 : Etude expérimentale  
I- Généralités  
1- Eau minérale gazeuse
2- Vieillissement
3- Poly-téréphtalate d’éthylène (PET)
II- Suivi de vieillissement des produits gazéifiés en verre et en PET  
1- Contrôle de la teneur en CO2
2- Résultats
A- POUR AIN SAISS GAZEIFIEE CONTENUE DANS DES BOUTEILLES EN PET
B- POUR AIN SAISS GAZEIFIEE CONTENUE DANS DES BOUTEILLES EN VERRE
C- INTERPRETATION DES RESULTATS
3- Discussion
A) TEMPERATURE
B) INFLUENCE DES AUTRES FACTEURS
C) PREFORME
D) SOUFFLAGE DES PREFORMES
CONCLUSION GENERALE 
Références bibliographiques…

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