DE19921562A1

DE19921562A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Produkten

Info

Publication number: DE19921562A1
Application number: DE19921562A
Authority: DE
Inventors: Robert Adler
Original assignee: Linde Technische Gase GmbH
Current assignee: Linde Gas AG
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-16
Also published as: EP1053943B1; EP1053943A1; DE50007341D1; ATE273169T1; ES2231071T3

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Produkten, insbesondere Lebensmitteln und Pharmazeutika, vorgeschlagen. Um auch bei kohlendioxidfreien oder kohlendioxidarmen Produkten zu gewährleisten, daß unerwünschter Sauerstoff aus der Verpackung verdrängt wird und die Verpackung zur besseren Etikettierbarkeit und Stapelbarkeit einen gewünschten Innendruck aufweist, wird vorgeschlagen, gasförmiges Argon in das Produkt einzutragen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Produkten, insbesondere Lebensmitteln oder Pharmazeutika, wobei vor dem Verschließen der Verpackung ein Inertgas in das Produkt eingetragen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Verpacken von Produkten ist es häufig notwendig, vor dem Verschließen der Verpackung ein Inertgas in das Produkt einzutragen. Damit soll insbesondere bei sauerstoffempfindlichen Produkten, z. B. Lebensmitteln oder Pharmazeutika, der störende Sauerstoff aus dem Produkt ausgetragen werden, damit das Produkt möglichst sauerstofffrei verpackt werden kann, wodurch beispielsweise die Haltbarkeit des verpackten Produkts erhöht wird. Ein anderer Grund für den Inertgaseintrag vor dem Verschließen der Verpackung besteht darin, daß sich bei der weiteren Behandlung der Verpackung, z. B. beim Etikettieren oder auch Stapeln der Verpackungen, ein Überdruck in der Verpackung günstig auswirkt. Insbesondere bei Dosen oder PET-Flaschen ist ein ausreichender Innendruck notwendig, damit sie ohne Probleme etikettiert und gestapelt werden können.

Kohlendioxidhaltige Getränke verursachen beim Verpacken vergleichsweise geringe Probleme, da der hier aus geschmacklichen Gründen ohnehin gewünschte Kohlendioxidgehalt des Getränks gleichzeitig zum Ausgasen des Sauerstoffs und zum Aufbau des notwendigen Verpackungsinnendrucks genutzt werden kann. Zu diesem Zweck weisen Abfüllanlagen für kohlendioxidhaltige Getränke zwischen der Abfüllstation und der Verschließstation eine Kohlendioxiddosieranlage zum Eintragen von gasförmigem Kohlendioxid in die mit dem Produkt gefüllten, noch unverschlossenen Verpackungen auf.

Beim Verpacken von Produkten, die kein oder nur wenig Kohlendioxid enthalten sollen, z. B. kohlendioxidfreien oder kohlendioxidarmen Getränken, aber auch Lebensmitteln oder Pharmazeutika, bei denen Kohlendioxid unerwünschte Reaktionen auslösen könnte, muß man sich nach anderen Methoden umsehen, um das Ausgasen von Sauerstoff und den erwünschten Innendruck in der Verpackung sicherzustellen. Eine weit verbreitete Methode besteht darin, flüssigen Stickstoff in die unverschlossene Verpackung einzutropfen. Durch Verdampfen des flüssigen Stickstoffs wird der Sauerstoff aus dem Produkt und der Verpackung verdrängt und nach dem Verschließen der Verpackung wird der gewünschte Innendruck in der Verpackung aufgebaut. Solche Flüssigstickstoffdosieranlagen sind nicht Bestandteil einer herkömmlichen Abfüllanlage und müssen nachträglich installiert werden. Sie arbeiten bei sehr tiefen Temperaturen und führen daher im Betrieb zu großen Problemen. Insbesondere bei PET-Flaschen mit vergleichsweise kleiner Einfüllöffnung kann nicht verhindert werden, daß ein großer Teil des flüssigen Stickstoffs neben den Flaschenhals dosiert wird. Dies führt zur Vereisungen von Förderbändern und Transporteinrichtungen. Darüber hinaus vereist die Flüssigstickstoffdosiereinrichtung permanent durch ständige Wasserdampfbildung beim Eintropfen. Die Folge sind Produktionsausfälle. Ein weiteres Problem ist die Aufstellung einer Flüssigstickstoffdosieranlage, da in den meisten Fällen die Verschließstation direkt nach der Füllstation angeordnet ist. So bleibt kaum Platz, um in die unverschlossene Verpackung flüssigen Stickstoff einzutropfen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Produkten zur Verfügung zu stellen, mit denen die geschilderten Probleme überwunden werden können.

Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Inertgas gasförmiges Argon eingesetzt wird.

Der Grundgedanke der Erfindung bestand darin, die mit der Dosierung von tiefkaltem flüssigem Stickstoff verbundenen Nachteile durch den Einsatz eines gasförmigen Inertgases zu vermeiden. Es sollte ein Gas gefunden werden, das ausreichend z. B. in Wasser löslich ist, um in herkömmlichen Verpackungen, z. B. PET-Flaschen oder Dosen, nach dem Verschließen einen gewünschten Innendruck in der Verpackung zu erzeugen. Darüber hinaus mußte das Gas sauerstofffrei sein und sollte in herkömmlichen Druckwechselentgasungsanlagen für einen guten Sauerstoffaustrieb sorgen. Da das Gas auch für heiß abgefüllte Produkte, z. B. bei 70°C abgefüllten Eistee eingesetzt werden sollte, mußte das gesuchte Gas diese Anforderungen auch bei derart hohen Temperaturen erfüllen.

Mit der Erfindung wurde ein Gas gefunden, das alle diese Anforderungen erfüllt, nämlich Argon.

Argon bietet den großen Vorteil, daß es in gleicher Weise wie Kohlendioxid bei bestehenden Verpackungsanlagen eingesetzt werden kann. Alle Dichtungselemente, Regler und Ventile, die für Kohlendioxid geeignet sind, können auch für Argon verwendet werden. Gegenüber herkömmlichem Kohlendioxidbetrieb braucht die gesamte Regelung einer Verpackungsanlage nicht verändert zu werden. Insbesondere beim Verpacken von Lebensmitteln erweist es sich von besonderem Vorteil, daß Argon geruchlos und geschmacksneutral ist.

Die Erfindung eignet sich besonders zum Verpacken von fließfähigen Produkten, insbesondere Getränken oder flüssigen Arzneimitteln. Das Argon wird dabei vorzugsweise bei einem Druck von ca. 2 bis ca. 6 bar im fließfähigen Produkt gelöst.

Ähnlich wie Kohlendioxid kann auch Argon kurzzeitig im Produkt überimprägniert stabil gehalten werden. So werden gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beim Eintragen des Argons in das Produkt Druck, Temperatur und Menge des Argons so eingestellt, daß das Argon kurzzeitig in einem stabilen mit Argon übersättigten Zustand gehalten wird. Dadurch wird ein Ausgasen bis zum Verschließen der Verpackung verhindert. Erst danach setzt die Druckentwicklung ein. Die Druckentwicklung ist aber trotzdem schnell genug, um bis zum Etikettieren einen ausreichenden Innendruck in der Verpackung zu erzeugen, so daß es in der Etikettiervorrichtung zu keinen Problemen kommt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Verpacken von Produkten mit einer Fülleinrichtung zum Einfüllen des Produkts in die Verpackung, einer Inertgasdosiereinrichtung zum Eintragen von Inertgas in das Produkt und einer Verschließeinrichtung zum Verschließen der Verpackung.

Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Inertgasdosiereinrichtung mit einer Argonquelle in Verbindung steht. Die Argonquelle ist zweckmäßigerweise ein Argongasbehälter.

Für die Verpackung von kohlendioxidhaltigen Produkten vorgesehene Abfüllanlagen können ohne großen technischen Aufwand für die Verpackung von kohlendioxidfreien Produkten umgerüstet werden. Es reicht aus, den Kohlendioxidbehälter durch den Argonbehälter auszutauschen.

Um einen gesteuerten Eintrag des Argons in das Produkt zu ermöglichen, ist die Inertgasdosiereinrichtung vorzugsweise mit einer Druck-, Temperatur und Mengenregelung ausgestattet.

Die Erfindung eignet sich ganz besonders zum Verpacken von kohlendioxidarmen oder kohlendioxidfreien Produkten, insbesondere Lebensmitteln oder Pharmazeutika. Beispielsweise kann die Erfindung zum Abfüllen von kohlendioxidarmen oder kohlendioxidfreien Getränken in PET-Flaschen oder Getränkedosen verwendet werden.

Im Gegensatz zu der bekannten Methode, flüssigen Stickstoff in die Verpackung einzutropfen, bei der eine aufwendige Flüssigstickstoffdosiereinrichtung installiert werden muß, können bei der Erfindung die bei herkömmlichen Getränkeabfüllanlagen für die Kohlendioxidanreicherung der Getränke vorgesehenen Anlagenteile für den Argoneintrag übernommen werden. Auf diese Weise können Abfüllanlagen für kohlendioxidhaltige Getränke ohne technischen Aufwand in Abfüllanlagen für kohlendioxidfreie Getränke umgebaut werden. Es kann auch dieselbe Abfüllanlage sowohl für den Eintrag von Argon auch als auch für den Eintrag von Kohlendioxid verwendet werden. Hierzu reicht es auch, den Kohlendixoidbehälter durch den Argonbehälter zu ersetzen. Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist ferner vorgesehenen, sowohl einen Argonbehälter als auch einen Kohlendioxidbehälter an der Abfüllanlage bereitzustellen. Über entsprechende Verbindungsleitungen und Absperreinrichtungen und/oder Ventile kann über dieselbe Gasdosiereinrichtung entweder Kohlendioxid oder Argon oder auch eine Mischung aus Argon und Kohlendioxid in das Produkt eingetragen werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:
Das Beispiel betrifft die Herstellung kohlendioxidfreier Mineralwässer. Der Argonbedarf für eine mittlere Abfüllanlage beträgt in etwa:

1. Imprägnierung
Stundenleistung der Abfüllanlage: 30.000 Liter
Imprägnierung bei 3 bar: 12 cm³ Argon/Liter
Argoneinsalz: 0,36 m³/Std.
2. Entgasung
je nach Fabrikat: 20 cm³ Argon/Liter
Argoneinsatz: 0,6 m³/Std.
3. Gegendruckfüller
Fülldruck 1 bar: 1 Liter Argon/Liter
Argoneinsatz: 30 m³/Std.
Gesamteinsatz an Argon: 31 m³/Std.

In diesem Beispiel bedeutet das einen Argonverbrauch von ca. 5.000 m³ pro Monat bei einschichtigem Betrieb einer Abfüllanlage.

Claims

1. Verfahren zum Verpacken von Produkten, insbesondere Lebensmitteln oder Pharmazeutika, wobei vor dem Verschließen der Verpackung ein Inertgas in das Produkt eingetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas gasförmiges Argon eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fließfähige Produkte, insbesondere Getränke oder flüssige Arzneimittel, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Argon im fließfähigen Produkt gelöst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Argon bei einem Druck von ca. 2 bis ca. 6 bar im fließfähigen Produkt gelöst wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eintragen des Argons in das Produkt Druck, Temperatur und Menge des Argons so eingestellt werden, daß das Produkt kurzzeitig in einem stabilen mit Argon übersättigten Zustand gehalten wird, wodurch einerseits ein Ausgasen bis zum Verschließen der Verpackung verhindert wird und andererseits nach dem Verschließen der Verpackung ein zum Etikettieren der Verpackung ausreichender Innendruck in der Verpackung aufgebaut wird.

6. Vorrichtung zum Verpacken von Produkten mit einer Fülleinrichtung zum Einfüllen des Produkts in die Verpackung, einer Inertgasdosiereinrichtung zum Eintragen von Inertgas in das Produkt und einer Verschließeinrichtung zum Verschließen der Verpackung, dadurch gekennzeichnet, daß die Inertgasdosiereinrichtung mit einer Argonquelle in Verbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Argonquelle ein Argongasbehälter ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Inertgasdosiereinrichtung eine Druck-, Temperatur- und Mengenregelung aufweist.