Chose propre

En Allemagne, environ 150 sources minérales embouteillent chaque année plus de douze milliards de litres d'eau minérale et d'eau de santé. © Centre d'information de l'eau minérale allemande (IDM)

Les installations sur mesure en acier inoxydable sont la norme établie dans l'industrie de l'eau minérale. © Centre d'information de l'eau minérale allemande (IDM)

Pour les machines de remplissage utilisées en production, de l'acier inoxydable résistant à la rouille est utilisé.© Krones AG

Pour l'intégrité du processus et du produit offerte, un système de filtres en acier inoxydable de différentes granularités pour liquides, air comprimé, gaz et vapeur est essentiel. © WZV / Pentair

Pour un vidage complet et un nettoyage en profondeur des réservoirs, les contenants cylindriques en acier inoxydable sont souvent équipés d'un fond convexe ou conique. © WZV / Bolz Edel

En Allemagne, environ 150 sources d'eau minérale remplissent chaque année plus de douze milliards de litres d'eau minérale et médicinale. Des exigences élevées en matière d'hygiène assurée, de qualité et de respect de l'environnement doivent être conciliées avec une rentabilité durable de la production. De plus, le secteur s'est fixé pour objectif de fonctionner de manière neutre en carbone d'ici 2030. Déjà aujourd'hui, la fabrication d'eau minérale se caractérise par des processus intégrés ultramodernes avec un design hygiénique continu, du flux d'entrée jusqu'à l'embouteillage des produits. Adaptées aux conditions spécifiques – propriétés de l'eau, processus, conditions chimiques ainsi que les exigences concernant le goût du produit final – des installations sur mesure en acier inoxydable de qualité standard sont établies.

L'eau n'est pas simplement de l'eau : l'origine, les propriétés et le mode de traitement déterminent s'il s'agit d'eau minérale, médicinale, de source ou d'eau embouteillée. L'eau minérale est en Europe une dénomination protégée pour l'eau souterraine naturelle. Le règlement allemand sur l'eau minérale et l'eau potable la définit comme « de l'eau d'une pureté originelle provenant de réserves d'eau souterraines protégées contre la pollution ». L'eau minérale naturelle doit, conformément à ces spécifications, avoir une teneur élevée et constante en minéraux, être d'une grande pureté, provenir d'une source et être embouteillée directement sur place. L'eau médicinale possède en plus, en raison de sa composition particulière en minéraux et oligo-éléments, le statut de médicament. L'eau de source se caractérise par une teneur en minéraux fluctuante et généralement plus faible. L'eau embouteillée provient de différentes sources, lacs ou rivières et ne contient qu'une faible quantité naturelle de minéraux, qui est compensée lors du traitement par minéralisation artificielle. Afin d'apporter de la clarté au consommateur sur la qualité respective de l'eau, la législation allemande impose que l'étiquette de la bouteille indique le lieu de source, la composition et le nom de l'institut d'analyse chargé du contrôle.

En 2022, 10,1 milliards de litres d'eau minérale et médicinale ont été vendus en Allemagne – plus de 500 eaux minérales différentes ainsi que 35 eaux médicinales. Un tiers d'entre elles était enrichi en dioxyde de carbone (CO2), dont 42 % ne contenait qu'une faible quantité. Le dioxyde de carbone se forme par la réaction du dioxyde de carbone avec l'eau. Certaines eaux minérales sont déjà enrichies naturellement en dioxyde de carbone de source.

Ça roule : De la source à la bouteille

Selon les propriétés de la source d'eau, l'eau est d'abord déminéralisée, désacidifiée et éventuellement dégasée après prélèvement pour éliminer l'oxygène qu'elle contient. L'oxygène réduit la durée de conservation de l'eau. De plus, une eau insuffisamment dégasée peut former des dépôts et, par une carbonatation irrégulière, altérer le goût. Si l'eau est enrichie en dioxyde de carbone naturel de source, la part de CO2 liée et libre est d'abord séparée, concentrée et liquéfiée. Ensuite, elle est stockée dans des réservoirs, puis évaporée à nouveau et réintroduite dans l'eau lors de l'embouteillage avec une précision exacte. Lors de l'embouteillage en bouteilles en PET, les installations de soufflage de bouteilles représentent l'étape suivante de la fabrication de l'eau minérale. Les bouteilles en verre sont d'abord triées par couleur, nettoyées dans des conditions quasi-propres, dépourvues d'étiquettes, puis contrôlées pour détecter toute casse ou contamination résiduelle. Ensuite, les deux types de bouteilles passent par des étiqueteuses, et pour les variétés gazeuses, un carbonatateur qui ajoute du dioxyde de carbone à l'eau, avant qu'elles n'atteignent la ligne d'embouteillage. Selon les exigences, le processus de traitement et les propriétés de l'eau, des cuves en acier inoxydable de haute qualité sont utilisées pour les équipements de production.

Sécurité avant tout : L'acier inoxydable dans l'industrie de l'eau minérale

Quatre qualités de matériaux sont établies dans la fabrication de l'eau minérale : pour les installations et appareils en contact uniquement avec des solutions légèrement acides ou alcalines, la qualité de matériau 1.4301 suffit souvent. Une résistance nettement supérieure à la corrosion et à l'érosion est assurée par la qualité d'acier austénitique 1.4404, contenant 2 à 2,5 % de molybdène. De nombreux équipements dans l'industrie alimentaire et des boissons sont fabriqués en cet acier inoxydable. Cela s'explique aussi par ses bonnes propriétés de traitement grâce à une teneur en carbone plus faible. L'acier inoxydable austénitique 1.4435, également résistant à de nombreuses formes de corrosion, correspond à la norme américaine AISI 316L en raison de ses propriétés similaires. Son polissage haute brillance lui confère une surface exceptionnelle. L'acier spécial inoxydable 1.4539, résistant à la rouille, grâce à sa forte teneur en molybdène et à l'ajout de cuivre, tout en ayant une très faible teneur en carbone, offre une excellente résistance à la perforation, à la corrosion par tension et à la corrosion intergranulaire.

Tout pur : Fonction clé pour les filtres

Pour garantir l'intégrité du processus et du produit, un système coordonné de filtres en acier inoxydable de différentes granularités pour liquides, air comprimé, gaz et vapeur est essentiel. L'eau de source entrante est pré-filtrée avec un filtre de 25 microns pour éliminer dépôts, particules de saleté et micro-organismes plus gros. L'eau utilisée pour diluer les réactifs de nettoyage en place (CIP) passe d'abord par une filtration en profondeur avec un filtre de 5 microns. La filtration finale stérile, critique pour un produit impeccable, nécessite des filtres à membrane avec une finesse de filtration de 0,2 micron. La filtration à l'air comprimé stérile élimine les micro-organismes nécessaires à la génération de bulles dans les bouteilles. Les filtres de dépression ou de stockage empêchent l'entrée de contaminants de l'air ambiant. Même pour les matériaux consommables tels que les cartouches, les céramiques ou les membranes, l'acier inoxydable de haute qualité, comme la qualité 1.4404, est incontournable. Outre une résistance indispensable aux débits requis, il offre une durabilité contre le nettoyage chimique et mécanique, la résistance à la température, la stérilisabilité et une haute précision de la rétention des particules grâce à des pores absolus.

Refuge sûr : Récipients et réservoirs

Les récipients de processus et de stockage tels que les réservoirs de stockage, tampons, réservoirs d'embouteillage, récipients CIP ou chaudières à vapeur nécessitent des constructions en acier inoxydable de très haute qualité. C'est pourquoi les qualités de matériau 1.4404 et 1.4435 sont particulièrement couramment utilisées. Les technologies de fabrication modernes complètent les exigences en matière de réservoirs hygiéniques et stériles conformément aux directives du groupe European Hygienic Engineering & Design (EHEDG). Les normes EHEDG prévoient pour chaque pièce et soudure dans la construction de réservoirs alimentaires une rugosité de surface inférieure ou égale à Ra 0,8 micromètre. De plus, les réservoirs ne doivent pas présenter de zones mortes, de fissures ou de bords vifs, ni contenir de vis ou de ressorts à l'intérieur. Les valves, joints et capteurs utilisés dans les réservoirs doivent également être certifiés EHEDG. La fabrication en acier inoxydable résistant à la corrosion garantit la conformité aux exigences en matière de résistance à la corrosion, empêche la formation de bactéries dans le produit stocké et protège le contenu contre les influences environnementales. Pour un vidage complet et un nettoyage approfondi, ces récipients, souvent cylindriques, sont également équipés de fonds convexes ou coniques. Selon les exigences du client, un manteau chauffant ou refroidissant, un mécanisme à engrenages et une connexion CIP complètent la conception du réservoir.

Les pompes et mécanismes utilisés dans la fabrication de l'eau minérale doivent également répondre à des exigences d'hygiène très strictes. Qu'il s'agisse de pompes à piston rotatif pour le transfert, l'évacuation, le mélange, la dose ou l'embouteillage, de pompes à vide à anneau liquide pour l'embouteillage ou de pompes à roue périphérique pour le pompage sans pulsation de petites quantités contre de hautes pressions : la conformité à toutes les réglementations en vigueur dans l'industrie alimentaire, grâce à des processus hygiéniques et très purs, est indispensable. Les corps de pompe robustes en acier inoxydable laminé et profondement tiré, de qualités 1.4404, 1.4435 ou 1.4539, avec des chambres de transmission sans zones mortes ni fissures, ainsi que des surfaces électropolies pour les composants en contact avec le média, avec une rugosité jusqu'à Ra ≤ 0,4 micron, sont la norme. La capacité CIP et la stérilisation en place (SIP) jusqu'à 140°C sont également courantes. Les mécanismes à engrenages équipés de moteurs robustes et hygiéniques, dont les composants critiques sont fabriqués en acier inoxydable de qualité 1.4571, assurent une circulation complète du contenu du réservoir. Même ici, l'acier inoxydable résistant à la corrosion, malgré un contact constant avec l'eau et l'utilisation de produits chimiques de nettoyage agressifs, garantit la haute résistance à la corrosion exigée par l'EHEDG. Cela permet de prévenir de manière fiable l'usure et la casse, évitant ainsi toute contamination du produit final. Transversale au processus – que ce soit lors du transport entre différents équipements ou comme tubes et vannes en acier inoxydable de qualité 1.4404 dans l'industrie de l'eau minérale – ces composants jouent un rôle central dans l'hygiène et la stérilité, tout en optimisant les propriétés d'écoulement.