DE10205458A1

DE10205458A1 - Verfahren zum Sterilisieren eines in einer Verpackung abgepackten Produktes

Info

Publication number: DE10205458A1
Application number: DE10205458A
Authority: DE
Inventors: Michael Wolters; Johannes Linden
Original assignee: SIG Combibloc Systems GmbH
Current assignee: SIG Combibloc Systems GmbH
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-08-28
Also published as: EP1472142A1; CA2475130A1; AU2003244445A1; TW200302802A; TW593069B; WO2003066442A1; US20050198923A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren eines in einer Verpackung abgepackten Produktes, wobei die aus Produkt und Verpackung bestehende Packung (1) einer Wärmebehandlung bei einer bestimmten Temperatur über eine bestimmte Dauer unterzogen wird. Zum Schutz von Packungen (1), welche normalerweise den in einem Autoklaven herrschenden Bedingungen nicht standhalten würden, sollen die folgenden Schritte dienen: DOLLAR A - Einbringen wenigstens einer Packung (1) in einen Schutzmantel (2'), DOLLAR A - Evakuieren des zwischen Schutzmantel (2') und Packung (1) befindlichen Raumes, DOLLAR A - Verschließen des Schutzmantels (2') und DOLLAR A - Autoklavieren von Schutzmantel (2') und Packung (1) in einem Autoklaven. DOLLAR A Eine entsprechende Vorrichtung weist eine jeweils der Füllmaschine nachgeschaltete Umverpackungseinheit, Evakuiereinheit, Autoklaviereinheit und gegebenenfalls Entpackungseinheit auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren eines in einer Verpackung abgepackten Produktes, wobei die aus Produkt und Verpackung bestehende Packung einer Wärmebehandlung bei einer bestimmten Temperatur über eine bestimmte Dauer unterzogen wird.
Es ist seit langem bekannt, portioniert abgepackte Produkte wie beispielsweise Lebensmittel zur Haltbarmachung einem sog. Autoklavierprozess zu unterziehen. Hierbei werden beispielsweise Konservendosen, in welche vorher ein Lebensmittelprodukt abgepackt worden ist, für eine bestimmte Dauer in einem Autoklaven einer bestimmten Temperatur ausgesetzt, um die in der Packung befindlichen Keime zuverlässig abzutöten. Konservendosen haben sich für den genannten Zweck insbesondere deshalb bewährt, weil sie unempfindlich gegenüber den in einem Autoklaven herrschenden Bedingungen (hohe Temperatur, hohe Feuchte) sind.
Werden Lebensmittel oder andere zu sterilisierende Produkte jedoch nicht in Konserven, sondern in anderen Verpackungen auf den Markt gebracht, so muss - mit relativ hohem Aufwand - zunächst die Verpackung sterilisiert werden, dann das Produkt unter sterilen Bedingungen in die Verpackung gefüllt werden und schließlich die Verpackung aseptisch geschlossen werden.
Auch die so hergestellten Karton/Kunststoff- Verbundpackungen sind in der Lage, Produkte wie beispielsweise Milch oder püriertes Gemüse über einen längeren Zeitraum aufzunehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Sterilisieren einer Packung so auszugestalten und weiterzubilden, dass auch solche Packungen verwendet werden können, welche normalerweise den in einem Autoklaven herrschenden Bedingungen nicht standhalten würden.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die folgenden Schritte gelöst:

- Einbringen wenigstens einer Packung in einen Schutzmantel,
- Evakuieren des zwischen Schutzmantels und Packung befindlichen Raumes,
- hermetisches Verschließen des Schutzmantels und
- Autoklavieren von Schutzmantel und Packung in einem Autoklaven.

Vorrichtungstechnisch ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine jeweils der Füllmaschine nachgeschaltete Umverpackungseinheit, Evakuiereinheit, Autoklaviereinheit und gegebenenfalls Entpackungseinheit vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß wird das umverpackte zu sterilisierende Produkt, wie beispielsweise eine mit zu sterilisierenden Lebensmitteln gefüllte, wasserempfindliche Kartonverbundpackung, vor dem Eindringen von Wasser und Gas geschützt. Durch den Schutzmantel kann eine negative Beeinträchtigung der Kartonverbundpackung durch das Autoklavwasser zuverlässig ausgeschlossen werden. Die zusätzliche Umverpackung durch den Schutzmantel sorgt dafür, dass weder Wasser noch Gas in den Packstoff der Packung eindringen können. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Form der Packung und/oder die Qualität des Produktes nicht beeinträchtigt werden.
Durch die anpassungsfähige Ausformung des Schutzmantels und durch Anlegen eines Unterdrucks (Vakuum) zwischen dem zu sterilisierenden Produkt und dem Schutzmantel, schmiegt sich der Schutzmantel "hautnah" an das zu sterilisierende Produkt an. Durch diese enganliegende "Schutzhaut" ist ein guter Wärmeübergang vom Energieträger Autoklavheißwasser bzw. Autoklavwasserdampf auf den Schutzmantel und aufgrund der Wärmeleitung durch den Schutzmantel wiederum auf das zu sterilisierende Produkt bzw. dessen Verpackung möglich. Ein guter Wärmeübergang erhöht die Effizienz eines Autoklaven durch eine Reduktion der Autoklavzykluszeit.
Flexibel oder semiflexibel zu sterilisierende Packungen, wie beispielsweise Karton/Kunststoff-Verbundpackungen (beispielsweise für Lebensmittel), Beutel (beispielsweise für Infusionslösungen oder sonstige Pharmaprodukte), Aluminiumtrays, Menüschalen etc. brauchen beim Autoklavieren, um nicht zerdrückt bzw. deformiert zu werden oder gar zu bersten, einen sog. (vom in der Verpackung abgepackten Produkt abhängigen) Gegendruck. Dieser Gegendruck wird auch als Haltdruck oder Stützdruck bezeichnet. Erfindungsgemäß ist der Schutzmantel in der Lage, den erforderlichen Gegendruck auf die zu sterilisierende Packung aufzubringen und verhindert so eine Beschädigung der Verpackung.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass für jede Packung ein einzelner Schutzmantel vorgesehen ist. Dabei kann der Schutzmantel nach dem Autoklavieren entweder von der Packung entfernt werden, oder aber - beispielsweise als Transportschutz oder als Schutz vor Feuchtigkeit, Keimen, Fremdaromen etc. - am verpackten Produkt verbleiben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein aus Schutzmantel und Tragplatte bestehendes Schutzsystem eine Mehrzahl von Packungen zum anschließenden Autoklavieren aufnimmt. Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung sorgt ein entsprechend groß dimensionierter Schutzmantel gleichzeitig für Schutz einer Vielzahl von zueinander beabstandet angeordneter Packungen. Ein solches Schutzsystem besteht nach einer weiteren Lehre der Erfindung aus wenigstens einer Tragplatte zur Aufnahme einer Mehrzahl von Packungen und wenigstens einem die Packungen überdeckenden Schutzmantel, wobei der Raum zwischen Tragplatten und Schutzmantel/Schutzmänteln evakuierbar ist.
Wenn im folgenden von "Tragplatte" die Rede ist, so sind davon nicht nur plattenförmige Bauteile umfasst, vielmehr sämtliche rahmenförmige oder gestellartige Elemente, die einerseits das Gewicht der zu sterilisierenden Packungen tragen und andererseits deren Abstand zueinander halten.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Tragplatte von einer Metallplatte gebildet wird. Auf diese Weise ist ein guter Wärmeübergang auch in dem Bereich gewährleistet, in dem die Packung unmittelbaren Kontakt zur Tragplatte hat.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Tragplatte im wesentlichen horizontal angeordnet ist und dass die Packungen mit gegenseitigem Abstand auf der Oberseite der Tragplatte angeordnet sind. Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Tragplatte eine Mehrzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme von Packungen aufweist und die Packungen in der Tragplatte durch den wenigstens einen Schutzmantel gehalten werden ist es möglich, die Tragplatte im Schutzsystem im wesentlichen horizontal oder vertikal anzuordnen.
Bei horizontaler Anordnung muss dann der Schutzmantel so ausgebildet sein, dass die zu sterilisierenden Packungen unterhalb der Ausnehmungen zuverlässig gehalten werden. Ein Teil des Schutzmantels bzw. ein weiterer Schutzmantel oder "Deckel" sorgt dann für den notwendigen Gegendruck im Bereich der Ausnehmungen der Tragplatte oberhalb der zu sterilisierenden Packungen. Bei dieser Ausgestaltung können die Packungen komplett vom Schutzmantel umgeben sein ohne in unmittelbarem Kontakt mit der Tragplatte zu stehen.
Bei vertikaler Anordnung der Tragplatte brauchen die in den Ausnehmungen der Tragplatte befindlichen Packungen lediglich seitlich durch den Schutzmantel gehalten zu werden, wobei das Gewicht der Packungen im wesentlichen von der Tragplatte getragen wird.
Der Schutzmantel kann aus verschiedenen Materialien bzw. Materialkombinationen hergestellt sein. Das Material des Schutzmantels muss im wesentlichen wasser-, wasserdampf- und gasundurchlässig sein, bevorzugt wird eine flexible Folie verwendet. Darüber hinaus muss der Schutzmantel eine gewisse mechanische Festigkeit unter Autoklavierbedingungen haben. Bevorzugt wird als Schutzmantel eine mit einer Barriereschicht versehende Kunststofffolie verwendet. Dabei kann der Schutzmantel aus Polypropylen (PP), Polyethylenterephtalat (PET) oder einem anderen Copolymer bzw. einer Mischung daraus bestehen. Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung besteht der Schutzmantel aus einer dünn ausgeführten Duroplastfolie. Auch ist es möglich, für den Schutzmantel Gummi vorzusehen. Eine Gas- bzw. Wasserbarriere kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Schutzmantel metallbeschichtet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 perspektivisch, eine zu sterilisierende Packung in einem noch nicht verschlossenen Schutzmantel,
Fig. 2 die Packung aus Fig. 1 in verschlossenem Schutzmantel nach der Evakuierung,
Fig. 3A schematisch, mehrere zu sterilisierende Packungen auf einer Tragplatte,
Fig. 3B die zu sterilisierenden Packungen aus Fig. 3A in einem Schutzmantel vor der Evakuierung,
Fig. 3C die zu sterilisierenden Packungen aus Fig. 3B nach der Evakuierung,
Fig. 4A ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schutzsystems, schematisch im Querschnitt,
Fig. 4B das Schutzsystem aus Fig. 4A, schematisch in Draufsicht,
Fig. 4C das Schutzsystem aus Fig. 4A, schematisch mit darin befindlichen zu sterilisierenden Packungen nach der Evakuierung,
Fig. 5A ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schutzsystems vor der Evakuierung, schematisch im Querschnitt und
Fig. 5B das Schutzsystem aus Fig. 5A nach der Evakuierung, schematisch in Seitenansicht.
In den Fig. 1 und 2 ist eine zu sterilisierende Packung 1 gezeigt, im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel eine quaderförmige Karton/Kunststoff- Verbundpackung, die in einem einzelnen Schutzmantel 2 auf den Autoklavierprozess vorbereitet wird. Dazu wird der Schutzmantel 2, wie aus Fig. 2 ersichtlich, geschlossen und mittels einer ein (nicht dargestelltes) Ventil aufweisenden Leitung 3 evakuiert. Die so geschützte Packung 1 kann dann ohne Beschädigung von Form oder Inhalt autoklaviert werden, der Schutzmantel 2 kann anschließend von der Packung 1 entfernt werden oder aber auf ihr verbleiben und erst beim Groß-/Einzelhändler oder erst vom Endverbraucher von der Packung 1 entfernt werden.
Die Fig. 3A bis 3C zeigen eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schutzsystems, bei der eine Tragplatte 4 und wenigstens ein Schutzmantel 2' so aufeinander abgestimmt sind, dass eine Mehrzahl zu sterilisierender Packungen 1 von diesem Schutzsystem umfasst sind. Zweckmäßiger Weise besteht bei diesem Ausführungsbeispiel die Tragplatte 4 aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, wie Metall, um während der Autoklavbehandlung einen ausreichenden Wärmeeintrag/Wärmeaustausch von unten in die Packungen 1 zu gewährleisten. Der Schutzmantel 2' und die Tragplatte 4 sind durch wenigstens einen, beispielsweise umlaufenden Verschluß 5 druckdicht miteinander verbunden. Durch das Zusammenwirken von Schutzmantel 2' und Tragplatte 4 wird ein ausreichender Gegendruck erzeugt, so dass die Packungen beim Autoklavieren nicht verformt oder beschädigt werden. In Fig. 3C ist gestrichelt angedeutet, dass ein solches Schutzsystem auch mehrere Leitungen 3 zum Evakuieren aufweisen kann.
Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schutzsystems ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Dabei weist die Tragplatte 4' eine Mehrzahl von Ausnehmungen 6 auf, die etwa der Größe eines Packungsquerschnittes entsprechen. In Fig. 4 ist die Tragplatte 4' horizontal angeordnet und der Schutzmantel 2 durch die Ausnehmungen 6 durchgeführt, so dass sich einzelne, sackartige Kammern 7 zur Aufnahme von Packungen 1 bilden. Aus Fig. 4C ist ersichtlich, dass die Packungen 1 bei dieser Ausgestaltung des Schutzsystems nach der Evakuierung nicht mehr mit der Tragplatte 4' in Kontakt stehen. Dazu wird ein Deckel 8 mit Vorsprüngen 9, die etwa den Ausnehmungen 6 entsprechen, von oben auf die Tragplatte 4' geführt.
Schließlich ist in den Fig. 5A und 5B noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der eine vertikal angeordnete Tragplatte 4" Ausnehmungen 6 zur Aufnahme von Packungen 1 aufweist und ein die gesamte Tragplatte 4" umgreifender Schutzmantel 2" einerseits für die Abdichtung der Packungen gegen die Umgebung und andererseits für deren sicheren halt in der Tragplatte 4" sorgt. Diese Ausgestaltung bietet sich besonders an, da das Überstreifen, Verschließen, Evakuieren, Öffnen und Entfernen des Schutzmantels besonders einfach und schnell von statten geht.

Claims

1. Verfahren zum Sterilisieren eines in einer Verpackung abgepackten Produktes, wobei die aus Produkt und Verpackung bestehende Packung einer Wärmebehandlung bei einer bestimmten Temperatur über eine bestimmte Dauer unterzogen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Einbringen wenigstens einer Packung in einen Schutzmantel,

- Evakuieren des zwischen Schutzmantels und Packung befindlichen Raumes,

- Verschließen des Schutzmantels und

- Autoklavieren von Schutzmantel und Packung in einem Autoklaven.

2. Verfahren zum Sterilisieren eines in einer Verpackung abgepackten Produktes, wobei die aus Produkt und Verpackung bestehende Packung einer Wärmebehandlung bei einer bestimmten Temperatur über eine bestimmte Dauer unterzogen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Einbringen wenigstens einer Packung in einen Schutzmantel,

- Verschließen des Schutzmantels,

- Evakuieren des zwischen Schutzmantels und Packung befindlichen Raumes und

- Autoklavieren von Schutzmantel und Packung in einem Autoklaven.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Packung ein einzelner Schutzmantel vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel nach dem Autoklavieren von der Packung entfernt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel nach dem Autoklavieren auf der Packung verbleibt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus Schutzmantel und Tragplatte bestehendes Schutzsystem eine Mehrzahl von Packungen zum anschließenden Autoklavieren aufnimmt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine jeweils der Füllmaschine nachgeschaltete Umverpackungseinheit, Evakuiereinheit, Autoklaviereinheit und gegebenenfalls Entpackungseinheit.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Schutzsystem, bestehend aus wenigstens einer Tragplatte zur Aufnahme einer Mehrzahl von Packungen und wenigstens einem die Packungen überdeckenden Schutzmantel, wobei der Raum zwischen Tragplatten und Schutzmantel/Schutzmänteln evakuierbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte von einer Metallplatte gebildet wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte im wesentlichen horizontal angeordnet ist und dass die Packungen mit gegenseitigem Abstand auf der Oberseite der Tragplatte angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte eine Mehrzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme von Packungen aufweist und dass die Packungen in der Tragplatte durch den wenigstens einen Schutzmantel gehalten werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte im Schutzsystem im wesentlichen horizontal angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte im Schutzsystem im wesentlichen vertikal angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schutzmantel aus einer flexiblen Folie besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine mit einer Barriereschicht versehene Kunststofffolie ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel aus Polypropylen (PP) besteht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel aus Polyethylenterephtalat(PET) besteht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel aus einer dünn ausgeführten Duroplastfolie besteht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel aus Gummi besteht.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel aus einer Schrumpffolie besteht.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel metallbeschichtet ist.