SE515816C2 - Sätt att genom upphettning och tryck värmekonservera en försluten och med gods fylld parallellepipedisk förpackning - Google Patents

Description

30 35 H ...- efter fyllning förslutes på sådant sätt, att den förpackade produkten under sin förvaring före konsumering inte åter- infekteras av skadliga mikroorganismer. I andra fall krävs att livsmedlet skall kunna värmekonserveras i sin förpack- ning.

Vad beträffar värmekonserverade produkter har dessa under lång tid förpackats i burkar, och det vanligaste rå- materialet är plåt eller bleck. Autoklaverbara burkar fram- ställes också av stål och aluminium. Ràmaterialet till bur- kar är således dyrbart och framställningskostnaderna är stora.

Glasförpackningar har också sedan länge använts till alla former av livsmedel. Problemet med förpackningar av glas är emellertid, att de är mycket slag- och stötkänsliga och därför kräver extra varsamhet för att de inte skall skadas under sin hantering. Om de krossas, kan de dessutom förorsaka skada vid efterföljande hantering och konsumtion.

Vidare tillverkas glasförpackningar vanligtvis i rund form, varför de ej kan lagras effektivt.

Flaskor och burkar av andra material förekommer också numera. Rigida plastförpackningar kan framställas ganska billigt med enkel teknik. Plast är starkare än glas och mer korrosionsbeständigt än metall och dessutom lättare än både glas och metall.

Det finns således behov av en billig, steriliserbar och stapelbar förpackning som är steril.

Kända laminerade engångsförpackningar består oftast av flera skikt av material, som tillsammans ger förpack- ningen de önskade egenskaperna. Med laminat avses här ett material som är uppbyggt av fler än två sammanfogfade skikt. Genom att kombinera material med olika egenskaper kan laminatet få en sådan beskaffenhet, som ej skulle kunna erhållas med enbart ett enda material.

Således innefattar ett känt förpackningsmaterial ett stomskikt av papp eller kartong, som ger förpackningen me- « . X . .v 10 20 25 30 i: 1 ~ « | . » . . ..

CT ...m LT w 00 ._:. (h kanisk styrka och formstabilitet, samt yttre skikt av poly- eten, som gör förpackningen vätsketät. För att komplettera förpackningen med täthetsegenskaper, t ex mot gaser och andra ämnen, förses förpackningsmaterialet med åtminstone ett ytterligare skikt av material med önskade egenskaper, t ex aluminium eller en barriärpolymer. Ett förpackningsmate- rial av den beskrivna laminerade typen blir mer komplicerat till sin uppbyggnad ju större och mer nyanserade krav man ställer på den färdiga förpackningen i syfte att uppnå op- timalt skydd för den produkt som skall förpackas. Kända förpackningar av förpackningslaminat med vätskeabsorberande fiberskikt kan emellertid inte utsättas för värmebehandling med våt värme utan att förpackningslaminatets önskade meka- niska styvhet och därmed förpackningens formstabilitet för- sämras eller förloras.

Autoklavering har ej tidigare utförts av slutna för- packningar med fyllgods, varvid förpackningarna är tillver- kade av laminat innehållande kartong eller papp.

I en samtidigt inlämnad patentansökning beskrives en förpackning som är framställt av laminerat material, varvid förpackningen är avsedd för värmebehandling med våt värme.

När en sluten, ej flexibel förpackning med sitt pro- duktinnehåll uppvärmes, kommer trycket i förpackningen att stiga eftersom burkinnehållet med sina gaser i produkten utvidgar sig och vattenångtrycket stiger. Denna trycksteg- ring utjämnas delvis av förpackningens egen utvidgning.

Förpackningen kommer emellertid att explodera under upp- värmningen om den är fullständigt fylld. För att undgå detta, fyller man förpackningarna enbart till ca 95 % av förpackningens volym, varvid ett extra utrymme (s k head- space) uppstår över produkten. Vattenångtrycket är i för- packningen givet för den avsedda värmebehandlingstemperatu- ren. Däremot kan partialtrycken hos de andra gaserna mins- kas genom att avlägsna luft dels från produkten före pack- 10 15 20 25 30 35 u .-. 4 . . = « . m . » ~ . \ . ningen och dels från det extra utrymmet innan förpackningen förslutes.

Det avses sålunda att genom uppfinningen åstadkomma ett sätt att värmekonservera, företrädesvis med våt värme, en med gods fylld förpackning, som är tillverkad av ett förpackningslaminat, utan att ovan nämnda nackdelar upp- står.

I detta syfte har sättet enligt uppfinningen erhållit de kännetecken, som framgår av patentkravet 1.

Uppfinningen avser även en förpackning för utövning av sättet enligt patentkravet 3, varvid förpackningen är avsedd att innehålla fyllgods för värmekonserveringen.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritning, på vilken FIG 1 schematiskt visar ett tvärsnitt genom ett ark- eller banformigt förpackningslaminat enligt uppfinningen.

Vid utövning av sättet enligt uppfinningen kan använ- das ett förpackningslaminatet som i FIG I, vilket i likhet med konventionella förpackningslaminat innefattar ett rela- tivt tjockt, styvhetsgivande stomskikt 1 och en inre be- läggning 3. Företrädesvis omfattar förpackningslaminatet även en yttre beläggning 2.

Man kan genom att addera ytterligare skikt till lami- nat skräddarsy förpackningar för enskilda produkter. Av lätt insedda skäl blir ett förpackningsmaterial av den be- skrivna laminerade typen komplicerat till sin uppbyggnad och sammansättning, och följaktligen mer komplicerat ju större och mer nyanserade krav man ställer på den färdiga förpackningen för att ett optimalt skydd för den produkt som skall förpackas skall kunna ernàs. Förpackningarna en- ligt uppfinningen har efter vikning plana ytor och en för ändamålet lämplig geometrisk konfiguration, vilken vanligt- vis är parallellepipedisk.

Av vikt för uppfinningen är, att den förpackning som skall konserveras innefattar ett laminate innehållande en W U 20 25 30 35 UW _¿ Ufi CW -u-L CT\ H n. plast med minne. Med en plast med minne avses här ett poly- mermaterial som deformeras vid lämplig temperatur och som nedkylt behåller sitt deformerade tillstånd.

En sådan plast med minne ingår företrädesvis i något av skikten i förpackningslaminatet enligt FIG 1, men kan även ingå i övriga skikt, vilka anges nedan.

Som plast med minne enligt uppfinningen kan användas polyolefiner, polyestrar, polyamider, polyvinylalkoholer, polykarbonater eller akrylpolymerer.

Exempel på användbara polyolefiner är lågdensitets polyeten, medeldensitets polyeten, högdensitets polyeten, linjär lågdensitets polyeten, metalliserad högdensitets polyeten, polypropen, orienterad polypropen, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polypropen, polypren sampolymer och eten/vinylalkohol, dvs etyl-vinylalkohol (EVOH).

Exempel på användbara polyestrar är polyetylen- sampolymer naftalat, polybutentereftalat, polyester, orienterad poly- ester, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polyester och amorf polyester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat. A Exempel på användbara polyamider är PA 6, PA 66 och Nylon MXD6.

Exempel på en användbar akrylpolymerer är polyakryl- nitril.

Värmebehandlingen kan åstadkommas med torr luft, vat- ten eller ånga som värmeöverförande medium. Företrädesvis utnyttjas värmebehandling med våt värme vid övertryck i au- toklaver, som fylls med vatten eller ånga. Härigenom kan behandlingen ske vid temperaturer som är högre än 100 °C. I samband med värmebehandling i en autoklav kan processen in- delas i stigtid, hålltid och kyltid. Stigtiden är tiden från uppvärmningens början till dess den önskade temperatu- ren är uppnädd. Vid 0,5 bars övertryck har ångan en tempe- ratur av ca 110 °C, och vid 1,1 bars övertryck blir tempe- 10 15 20 25 30 35 , - . , . .

.U1 ...a U1 Q) ...x O'\ raturen ca 121 °C. Efter hålltiden, som är den tid som den önskade temperaturenhålles konstant, sänkes övertrycket i autoklaven till normalt atmosfärstryck, och under kyltiden sänkes temperaturen med hjälp av kylning av autoklaven.

Vid autoklavering av en sluten förpackning, som är tillverkat av ett förpackningslaminat enligt uppfinningen, kommer under hålltiden att erhålles en lätt deformering av laminatet, vilket medför att plana ytor hos förpackningen kommer att erhålla en mer eller mindre kraftig konkavitet, Denna konkavitet hos förpackningen kan varieras och bibe- hållas genom att under konserveringsprocessens kyltid an- bringa ett stödtryck på förpackningen, varvid plasten med minne i något av laminaten låses i sin vid värmebehand- lingen erhållna form. Med stödtryck avses ett tryck i autoklavkärlet som under kyltiden är av storleksordningen upp till 1 bar större än det i den med fyllgods slutna för- packningen. Stödtrycket bibehàlles tills dess plasten med minne stelnat, vilket vanligtvis sker vid ca 100 °C.

Förpackningen kan således påfyllas vid rumstemperatur eller lägre temperatur och erhålla en konkav yta utan att ett den efter konserveringsförfarandet har ett undertryck.

En ytterligare fördel med en förpackning enligt upp- finningen där de plana ytorna hos denna efter konservering erhållit en lätt deformering är, att en dylik förpackning med lätthet kan inordnas i ett befintligt kontrollsystem.

Konservburkar enligt teknikens ståndpunkt fylles ofta med sitt innehåll vid 60 °C, varefter de tillslutes och värmekonserveras. Efter avkylning till rumstemperatur bil- dar locket en konkavitet, vilket indikerar att undertryck fortfarande föreligger i konservburken. Vid mikrobiella förstörelseprocesser utvidgas denna (s k bombage) och med- för att locket först blir rakt och därefter runt utbuk- tande. Dessa ändrade former hos locket kan mätas, och mät- resultaten kan användas vid hållbarhetskontroll. Förpack- ningar enligt uppfinningen med sina konkava ytor skulle så- xv .Hu 15 20 25 30 35 ledes lätt kunna inordnas i ett inom konservburksindustrin befintligt kontrollsystem.

Med hänvisning till FIG 1 består stomskiktet 1 i en förpackning enligt uppfinningen företrädesvis av ett mate- rial som kan vara kartong, papp, polypropen, skummad polypropen, fylld polypropen (t ex med krita), polyester, amorf polyester, fylld polyester eller fylld amorf poly- ester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylen- tereftalat.

Snittkanterna på förpackningslaminatet i den färdiga förpackningen bör dessutom skyddas enligt en samtidigt in- lämnad patentansökning.

Beläggningarna 2 och 3 är enligt uppfinningen utfor- made värmetåliga och med goda ångbarriärer för att klara den hårda autoklaveringsmiljön. Således utgöres den yttre beläggningen 2 av en polymer som kan vara polypropen, ori- enterad polypropen, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polypropen, högdensitets polyeten, metalliserad högdensitets polyeten, linjär làgdensitets polyeten, poly- ester, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polyester eller amorf polyeester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat. Den yttre beläggningen 2 är ej nödvändig då stomskiktet består av annat material än papp och kartong. Den inre beläggningen 3 utgöres av en polymer som kan vara polypropen, högdensitets polyeten, linjär làgdensitets polyeten, polyester eller amorf poly- ester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylen- tereftalat.

Förpackningslaminatet enligt uppfinningen har före- trädesvis även anordnat mellan stomskiktet 1 och den inre beläggningen 3 ett barriärskikt 4, som är avsedd att vara vänt mot förpackningsbehållarens fyllgods. Barriärskiktet kan bestå av aluminium, kiseloxidbeläggning, eten/vinylalkohol, polyvinylalkohol, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polypropen, alumini- W Ü 20 » . . . - 1 . = . n - 1 umoxidbeläggning eller metalliserad (vanligtvis med alumi- nium) orienterad polyeester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat.

Dessutom kan förpackningslaminatet enligt uppfin- ningen ha ett mellan stomskiktet l och den yttre belägg- ningen 2 anordnat skikt 5 som kan bestå av polypropen, låg- densitets polyeten, medeldensitets polyeten, högdensitets polyeten eller amorf polyetyester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat. Ett ytterligare likadant skikt kan vara anordnat på den andra sidan av stomskiktet 1.

Slutligen kan förpackningslaminatet enligt uppfin- ningen ha ett intill en eller bägge sidorna av barriärskik- tet 4 liggande beläggning 6 som kan bestå av en adhe- sionsplast, en värmeförseglingsbar plast exempelvis poly- eten, en primer eller en lack. Mellan stomskiktet 1 och in- tilliggande beläggning 6 kan ytterligare ett skikt inkorpo- reras, vilket då företrädsevis består av någon av de för skikt 5 ovan angivna beståndsdelarna. . . . , - u

Claims (4)

1. W 20 25 PATENTKRAV 'I bli-IL; i. mapp att genom upphettning och tryck varmekonservera en med gods fylld förpackning, vilken är utformad av ett material av laminattyp, varvid under värmekonserveringens kyltid förpackningen utsättes för ett stödtryck som påverkar förpackningens form, k ä n n e t e c k n a t av att förpackningen, som har plana ytor och en parallell- epipedisk konfiguration, utsättes för ett sådant stödtryck under kyltiden att dess plana ytor erhåller en konkav form, och att denna konkava form bibehålles genom att åtminstone ett skikt i laminatet utgöres av en plast som under kyl- tiden kan låsas i den vid värmebehandlingen erhållna formen.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att stödtrycket under kyltiden är av storleksordningen 1 bar.

3. Sätt enligt krav 1, värmekonserveringen utföres genom upphettning med torr k ä n n e t e c k n a t av att luft, vatten eller ånga som värmeöverförande medium.

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a t av att plasten utväljes från den grupp som består av polyolefiner, polyestrar, polyamider, polyvinylalkoholer, polykarbonater och akrylpolymerer.