BRPI0713624A2

BRPI0713624A2 - embalagem para um produto sensìvel a oxigêneo, e, processo para acondicionar um produto sensìvel a oxigêneo

Info

Publication number: BRPI0713624A2
Application number: BRPI0713624-2A
Authority: BR
Inventors: Michael Alexander Cochran; Michael Marie Etienne Philippe
Original assignee: Crown Packgins Technology Inc
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2012-10-16
Also published as: US20110139655A1; AU2007263708A1; MX2008015407A; WO2008000807A1; RU2009102818A; ZA200809734B; CN101479167A

Abstract

EMBALAGEM PARA UM PRODUTO SENSìVEL A OXIGêNIO, E, PROCESSO PARA ACONDICIONAR UM PRODUTO SENSìVEL A OXIGêNIO. Uma embalagem de produto sensível a oxigênio (10) tem um corpo (5) uma tampa (15). A tampa (15) inclui uma membrana (17) que incorpora tinta (16), adaptada para reagir à presença ou ausência de um gás particular ou mistura de gases no espaço de topo (25) da embalagem. A tinta (16) é protegida do ambiente externo por um material de barreira (50, 51, 52), mas está em comunicação fluida com o espaço de topo (25). O material de barreira (50, 51, 52) é escolhido tal que um usuário da embalagem possa detectar a reação da tinta (16) pelo material de barreira.

Description

"EMBALAGEM PARA UM PRODUTO SENSÍVEL A OXIGÊNIO, E, PROCESSO PARA ACONDICIONAR UM PRODUTO SENSÍVEL A OXIGÊNIO"

Campo Técnico

A presente invenção relaciona-se a uma embalagem para conter produtos que são sensíveis a oxigênio. Em particular, a embalagem incorpora tinta, que mostra se o interior da embalagem foi exposto ao ar e conseqüentemente oxigênio, por uma mudança de cor ou resposta a um estímulo externo.

Fundamentos da Técnica

Onde uma embalagem contém um produto que é sensível a oxigênio, o espaço de topo de embalagem (o espaço dentro da embalagem não enchido pelo produto) é convencionalmente lavado com gás inerte (por exemplo uma mistura de dióxido de carbono e nitrogênio) para remover o componente de ar e oxigênio disso, antes de vedar a embalagem. Removendo o ar do espaço de topo, deterioração do produto é minimizada.

Tintas indicadoras, que exibem uma mudança de cor na presença de certos gases, também fazem parte do estado da técnica. Por exemplo, Citação de Patente 0001: US 2003199095 2003-10-23, descreve um material que muda de cor na presença de uma certa concentração de dióxido de carbono e Citação de Patente 0002: US 2004258562 2004-12-23, relaciona-se a um indicador de oxigênio semelhante, que muda de cor na presença de oxigênio. Exposição de Invenção

A invenção presente faz uso de tais tintas em uma embalagem para produtos que são sensíveis a oxigênio. Por conseguinte, a invenção provê uma embalagem para um produto sensível a oxigênio tendo um corpo e uma tampa, em que a tampa inclui um material de barreira de gás arranjado enfrentando o ambiente externo, que pode ser aberta por um usuário para ganhar acesso ao interior da embalagem. A invenção é caracterizada pelo fato de que a tampa inclui uma tinta, adaptada para indicar a presença ou ausência de um gás particular ou mistura de gases por uma mudança de cor visível ou usando um dispositivo medidor. A tinta é protegida do ambiente externo pelo material de barreira, mas está em comunicação fluida com o interior da embalagem e qualquer mudança da tinta é visível ou mensurável por um usuário da embalagem pelo material de barreira.

A embalagem inclui tinta sensível aos gases presentes no espaço de topo da embalagem vedada e visível ou mensurável por um usuário da embalagem. A tinta responde a mudanças especificadas à composição dos gases de espaço de topo tanto por mudança de cor ou algum outro meio. Assim, vazamentos e o ingresso resultante de ar (oxigênio) pode ser detectado. O material de barreira bloqueia a tinta de exposição aos gases presentes nas cercanias, por esse meio preservando o estado da tinta até que reaja a mudanças na composição de gases dentro do espaço de topo. O material de barreira é suficientemente translúcido ou transparente que um usuário da embalagem pode observar a cor ou medir a resposta da tinta pelo material de barreira.

De acordo com a invenção, a tinta está separada do produto e gases de espaço de topo para evitar contaminação secundária. Isto é de preocupação particular ao acondicionar produtos alimentícios por causa de assuntos de contato de alimento. Tais assuntos de contato de alimento são de preocupação particular ao acondicionar alimento pretendido para ser consumido por nascituros, por exemplo leite em pó. Tal separação física entre a tinta e o produto deve ser feita de um material que seja permeável a gás, assim habilitando a tinta a responder precisamente aos gases de espaço de topo.

O método convencional para acondicionar produtos que são sensíveis a oxigênio inclui lavar os gases de espaço de topo da embalagem com uma mistura inerte, por exemplo dióxido de carbono e nitrogênio. Em uma concretização da invenção, os inventores exploraram este processo incorporando tinta na embalagem que é sensível a dióxido de carbono. Depois de lavar e vedar, os gases de espaço de topo dentro da embalagem são abundantes em dióxido de carbono e a tinta assim mudará a cor apropriada para indicar a presença de dióxido de carbono. Se a embalagem vazar, o dióxido de carbono presente no espaço de topo escapará, para ser substituído por ar das cercanias. Uma vez que o nível de dióxido de carbono se reduza abaixo de um nível de limiar, a tinta mudará de cor. Isto indica a um usuário da embalagem que o selo foi comprometido e o produto entrou em contato com ar e por esse meio pode ter degradado.

Como o usuário da embalagem pode desconhecer a mudança de cor esperada da tinta, uma porção de comparação de cor no exterior da embalagem é preferivelmente provida. Isto permite a um usuário da embalagem identificar facilmente se ou não os conteúdos da embalagem foram expostos a ar (oxigênio) e por esse meio podem ter degradado.

Em uma concretização alternativa, tinta que é sensível a oxigênio é usada. Isto requer os gases de espaço de topo serem substancialmente livres de oxigênio. Como tintas de oxigênio existentes são muito sensíveis, um removedor está incorporado na embalagem para "esfregar" o espaço de topo de qualquer oxigênio permanecendo depois que a embalagem é lavada e vedada. Tintas sensíveis a oxigênio existentes têm que ser ativadas de algum modo (por exemplo, por exposição à luz UV) uma vez que a embalagem seja vedada e qualquer oxigênio restante foi removido do espaço de topo pelo removedor. Tais tintas sensíveis e as etapas de processo adicionais requeridas para ativar as tintas podem ser relativamente caras e custo pode ser um fator proibitivo em certas aplicações. Embora produção da embalagem seja mais complexa, a embalagem assim produzido é muito mais sensível ao ingresso de ar (oxigênio). Outra concretização alternativa da invenção também usa tinta que é sensível a oxigênio, mas neste caso a concentração de oxigênio é medida por emissão fluorescente da tinta. A resposta mensurável da tinta é dependente da concentração de oxigênio dentro do espaço de topo. Estimular a tinta usando um dispositivo externo à embalagem ativa a resposta de fluorescência. Embora esta abordagem requeira um dispositivo externo para determinar a concentração de oxigênio, um valor quantitativo de concentração de oxigênio é obtido e a necessidade de limpar oxigênio residual do espaço de topo não é mais requerida.

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção será descrita agora, por meio de exemplo somente, com referência aos desenhos acompanhantes, em que:

Figura 1 mostra uma vista lateral de uma lata de alimento usada na técnica anterior e na invenção;

Figura 2 mostra uma seção lateral por uma lata de acordo com a invenção tendo uma membrana retirável e tinta, que muda de cor em resposta a dióxido de carbono;

Figura 3 mostra uma seção lateral por uma lata de acordo com outra concretização da invenção tendo uma membrana retirável, tinta (que muda de cor em resposta a oxigênio no espaço de topo) e um material de removedor;

Figura 4 mostra uma vista de cima de uma tampa não costurada adequada para uso na embalagem mostrada na Figura 3;

Figura 5 ilustra a estrutura de uma membrana adequada para uso na embalagem mostrada em Figura 2;

Figura 6 ilustra a estrutura de uma membrana adequada para uso na embalagem mostrada na Figura 3.

Figura 1 ilustra um recipiente de metal usado convencionalmente para acondicionar alimentos tal como leite em pó seco. Esta embalagem inclui um corpo de lata 5 feito de uma chapa de metal, que é formada em um cilindro. As duas bordas adjacentes da chapa de metal são então costuradas juntas para formar um corpo cilíndrico 5, tendo uma costura lateral 6 e duas extremidades abertas. Uma tampa 15 fecha uma extremidade do corpo cilíndrico 5 e a embalagem oca resultante é enchido com um produto 10, pela extremidade aberta restante. Onde o produto 10 é sensível a oxigênio (um componente de ar), uma extremidade 30 é enrugada frouxamente na extremidade aberta depois de encher com os alimentos 10. Nesta fase, a embalagem permanece não vedada e o espaço de topo 25 sobre a superfície dos alimentos 10 é cheio com ar das cercanias. A embalagem é então lavada com uma mistura de dióxido de carbono e nitrogênio e a extremidade 30 é vedada sobre o corpo de lata 5 usando um processo de costura dupla convencional. O espaço de topo 25 está agora cheio com a mistura de dióxido de carbono e nitrogênio, para preservar alimentos sensíveis a oxigênio.

Considerando um recipiente para leite em pó seco, a tampa 15 convencionalmente leva a forma de um anel metal 19 e uma membrana 17 que veda o orifício no centro do anel (como mostrado nas Figuras 2, 3 e 4). O anel de metal 19 é unido ao corpo de lata 5 por meio de uma costura dupla 20 e um usuário ganha acesso ao leite em pó seco 10 retirando a folha ou membrana 17.

Figura 2 ilustra um recipiente de metal de acordo com uma concretização da invenção. A embalagem é semelhante àquela discutida acima, mas a membrana 17 inclui uma tinta 16, que é sensível a dióxido de carbono. A membrana 17 tem uma camada de barreira, que protege a tinta 16 de gases nas cercanias, mas permite a gases do espaço de topo 25 contatarem a tinta 16. A membrana 17 é suficientemente transparente ou translúcida para permitir a um usuário da embalagem observar a mudança de cor exibida pela tinta 16 através da membrana 17. O corpo de lata 5 é enchido com um alimento 10 usando um processo convencional, tal como aquele descrito acima. A borda 30 é então enrugada sobre a extremidade aberta do corpo de lata 5, mas a embalagem permanece não vedado e ainda contém ar das cercanias. A tinta adota uma primeira cor (púrpura luminosa, por exemplo) para indicar que a embalagem contém ar. Uma vez que a embalagem foi lavada com uma mistura de dióxido de carbono e nitrogênio, a embalagem contém a mistura de dióxido de carbono e nitrogênio, e a tinta 16 responde ao dióxido de carbono vedado dentro do recipiente e adota uma cor diferente (amarelo ou cor-de-rosa de salmão, por exemplo).

Se este recipiente vazar, dióxido de carbono escapará do espaço de topo a ser substituído por ar das cercanias. Uma vez que o nível de dióxido de carbono se reduza a um nível de limiar, a tinta voltará a sua primeira cor, indicando que a embalagem foi comprometida. Assim, neste exemplo, a tinta sofre uma mudança de cor reversível que depende de se ou não o espaço de topo contém um nível definido de dióxido de carbono.

Uma embalagem de acordo com uma concretização alternativa é ilustrada nas Figuras 3 e 4. A tinta 16 usada nesta embalagem é sensível a oxigênio. Isto requer a embalagem ser substancialmente livre de oxigênio, antes que a tinta 16 seja "ativada". Isto pode ser alcançado por uma combinação do processo de enchimento descrito acima com a adição de um removedor de oxigênio 18, escolhido para remover os gases permanecendo no recipiente vedado de qualquer oxigênio restante. Uma vez que o nível de oxigênio esteja abaixo de um valor de limiar (determinado pela tinta), a tinta sensível a oxigênio pode ser "ativada" por meio de luz UV. Uma vez que o recipiente seja vedado e a tinta "ativada", um nível indesejável de ar (oxigênio) vazando no recipiente ativará uma mudança de cor na tinta.

Em um exemplo preferido, um metal do grupo de Paládio disperso sobre um suporte polimérico fibroso provê o removedor 18. Os inventores escolheram um removedor do tipo de paládio, porque habilita a embalagem ser produzida e enchida em um ambiente seco e é fácil de operar. O removedor do tipo de paládio 8 funciona por um processo catalítico e requer o espaço de topo 25 ser lavado com uma atmosfera modificada, que inclui hidrogênio. O hidrogênio se combina com qualquer oxigênio residual nos gases de espaço de topo para formar água. Se os gases usados para lavar o espaço de topo 25 forem uma mistura de hidrogênio e nitrogênio, uma mistura com menos que 5,7% de hidrogênio é classificada como não inflamável de acordo com ISO 10156. Hidrogênio pode ser usado como um "gás de atmosfera modificada" para acondicionamento porque aparece na lista positiva de aditivos alimentícios sob o número E949 (diretiva 2001/5/EC).

A membrana de vedação 17 pode ser provida como um laminado. Por exemplo, um filme laminado adequado para detectar os níveis de dióxido de carbono no espaço de topo é ilustrado na Figura 5. Este filme pode incluir uma camada de barreira superior incluindo uma camada de PET .50 e uma camada fina de Óxido de Alumínio 51. A próxima camada ou uma porção dela inclui a tinta 16. A camada de barreira 50, 51, 52 impede o ar circunvizinho de entrar em contato com a tinta 16, enquanto permitindo a um usuário observar a cor da tinta. Os inventores verificaram que muitos adesivos .60 reagem desfavoravelmente com a tinta 16 e portanto, a tinta 16 é protegida do adesivo 60 por uma camada de PVB 56. Finalmente, a camada adjacente ao espaço de topo 25 (dentro do recipiente) é provida por uma camada de material 55, que é permeável aos gases de espaço de topo (Polipropileno, por exemplo). Polipropileno tem a vantagem adicional que atua como uma camada de vedação a quente para vedar a quente a membrana 17 ao anel de metal 19.

A fim de que um usuário da embalagem interprete mais claramente a mudança de cor da tinta, uma ou mais cores de comparação podem ser providas na membrana 17 para indicar a cor das tintas pertinentes quando a embalagem é vedada e/ou quando a embalagem foi comprometida.

Figura 6 ilustra uma membrana laminada incorporando tinta sensível a oxigênio 16 e um removedor 18. Um sistema removedor de oxigênio pode ser usado para prevenir o desenvolvimento de mofo ou oxidação de óleo e prevenir ranço e deterioração. Exemplos de produtos para os quais tal acondicionamento pode ser útil incluem alimentos, particularmente aqueles com alto conteúdo de água e/ou óleo; chá, tabaco, grão ou couro; produtos eletrônicos e bebidas, tais como vinho, cervejas, sucos de fruta e refrigerantes.

Os exemplos precedentes foram descritos em relação a uma embalagem tendo um corpo cilíndrico 5 e duas extremidades abertas vedadas por uma tampa 15 e uma extremidade 30 - uma denominada lata de "3 peças". Porém, será aparente àqueles qualificados na técnica que o corpo 5 pode levar a forma de uma lata formada e o corpo de lata 5 requer só uma extremidade, a tampa, a outra extremidade sendo formada integralmente com a parede lateral do corpo - uma denominada lata de "2 peças".

Claims

1. Embalagem para um produto sensível a oxigênio (10) tendo: um corpo (5), que é impermeável a gases; uma tampa (15) vedada ao corpo (5) e incorporando um material de barreira de gás (50, 51, 52) arranjado entre o ambiente externo e o corpo (5) para formar um ambiente vedado a gás para o produto (10); e uma tinta (16), adaptada para reagir à presença ou ausência de um gás particular ou mistura de gases, caracterizada pelo fato de que: a tinta (16) é protegida do ambiente externo pelo material de barreira (50, 51, 52); o interior da embalagem é protegido da tinta (16) por um material permeável a gás (55) permitindo comunicação fluida com o interior da embalagem; e a reação da tinta (16) pode ser detectada por um usuário da embalagem pelo material de barreira (50, 51, 52).

2. Embalagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a reação da tinta (16) é medida pelo material de barreira (50,51, 52) usando um dispositivo externo.

3. Embalagem de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a reação da tinta (16) é uma mudança de cor, que é visível pelo material de barreira (50, 51, 52).

4. Embalagem de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a tampa (15) adicionalmente inclui uma cor de referência contra a qual a cor da tinta (16) pode ser comparada.

5. Embalagem de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que adicionalmente inclui uma abertura de enchimento e uma extremidade impermeável a gás (30) para vedar a abertura de enchimento.

6. Embalagem de produto sensível a oxigênio (10) tendo: um corpo (5) e uma tampa (15) vedada ao corpo (5) para encapsular o produto (10) nele, que define um espaço de topo (25) entre a superfície livre do produto (10) e o corpo (5) e/ou tampa (15); e uma tinta (16), adaptada para reagir à presença ou ausência de um gás particular ou mistura de gases no espaço de topo (25), em que: a tampa (15) inclui um material de barreira de gás (50, 51, 52) arranjado entre o ambiente externo e o corpo (5), caracterizada pelo fato de que: a tinta (16) é protegida do ambiente externo pelo material de barreira (50, 51, 52); e o interior da embalagem é protegido da tinta (16) por um material permeável a gás (55) permitindo comunicação fluida com o espaço de topo (25).

7. Embalagem de produto sensível a oxigênio (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que: a tampa (15) inclui um material permeável a gás (55) arranjado entre a tinta (16) e o espaço de topo (25).

8. Embalagem de produto sensível a oxigênio (10) de acordo com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a tampa (15) tem uma estrutura laminada, que inclui uma camada de material de barreira (50, 51, 52), uma camada incorporando a tinta (16) e uma camada de material permeável a gás (30).

9. Processo para acondicionar um produto sensível a oxigênio (10), caracterizado pelo fato de que inclui as etapas seguintes: prender uma tampa (15) contendo uma tinta (16) a um corpo oco (5); encher o corpo (5) com um produto sensível a oxigênio (10) para definir um espaço de topo (25) sobre a superfície livre do produto (10); lavar o espaço de topo (25) com um gás ou mistura de gases, que faz a tinta (16) adotar um primeiro estado contanto que o espaço de topo (25) contenha o gás ou mistura de gases a um nível predeterminado.

10. Processo para acondicionar um produto sensível a oxigênio (10) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a tinta (16) reage em resposta ao nível de dióxido de carbono no espaço de topo (25).

11. Processo para acondicionar um produto sensível a oxigênio (10) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a tinta (16) reage em resposta à presença de um nível definido de oxigênio no espaço de topo (25) e a tampa (15) adicionalmente inclui um removedor de oxigênio (18); lavar o espaço de topo (25) com um gás ou mistura de gases depois de encher com um produto (10) para remover substancialmente ar do espaço de topo (25), qualquer oxigênio restante sendo removido pelo removedor (18); e ativar a tinta (16) de forma que ela responda a um nível definido de oxigênio no espaço de topo (25).

12. Processo para acondicionar um produto sensível a oxigênio (10) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o removedor (18) é um catalisador de paládio e o espaço de topo (25) é lavado com uma mistura de gases contendo hidrogênio, que reage com qualquer oxigênio permanecendo no espaço de topo (25) para formar água.

13. Processo para acondicionar um produto sensível a oxigênio (10) de acordo com a reivindicação 9 ou reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a tinta sensível a oxigênio (16) é ativada por luz UV.