CN101610690B - 包装具有延长的储藏寿命的食品的方法 - Google Patents

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Abstract

一种包装并为了延长其存储寿命而热处理纸或纸板包装容器(30)中的食品的方法。首先用包含非氧化气体(比如氮)的泡沫全部或部分填充该包装容器(30)，然后用相关食品填充该全部或部分填充的包装容器(30)。此填充之后，必要时用额外的泡沫填充该包装容器(30)以确保当该包装容器(30)被封闭并用热密封进行密封时，该包装容器(30)中的该产品上方的顶部空间被泡沫完全充满。然后对充满产品和泡沫的该封闭的包装容器(30)在至少115℃的处理温度下进行热处理以延长其储藏寿命。

Description

包装具有延长的储藏寿命的食品的方法
技术领域
本发明有关于一种包装并热处理纸或纸板包装容器中的食品，以延长其储藏寿命的方法，该方法包含以下步骤：在食品填充之前或者与食品填充直接结合，并在这样填充完该包装容器之后，再用包含非氧化气体的泡沫填充该包装容器，以通过热密封来封闭它并将包装好的食品暴露于热处理中以延长其储藏寿命。
背景技术
用于填充食品的纸或纸板包装容器，为了延长食品的储藏寿命，要在封闭的包装容器中对食品进行热处理，这些包装容器一般仅仅是用相关产品部分填充，以在热处理过程中允许产品进行压强平衡的膨胀。当食品完全由液体馏分(fraction)构成或至少部分包含液体馏分时，这种膨胀的可能性是特别重要的，该液体馏分容易蒸发并因此使得包装容器内的蒸汽(vapour)或蒸汽(steam)压强升高到一定水平，在该水平下包装容器在密封接头(sealing joints)处可能破裂，甚至爆炸。仅仅部分填充该包装容器的进一步的理由是该产品的高度(level)上的空闲空间可以被有效利用以适应生产流程中的体积变化，这种体积变化在在填充机出现缺陷时很容易发生。
然而，在充满食品的包装容器中，产品高度上方的未充满的空间(所谓顶部空间)，可能与包装的产品的严重危险相关，因为在填充操作完成(proper)之前或在填充操作过程中，与该生产流程相接触的周围的气体可能很容易被该生产流程拖入或伴随至该包装容器中并在该处累积并被困在该空间中。被困住的空气和包装好的食品之间的接触不可避免地会导致该产品发生有害的氧化反应，带来的结果是该被空气中的氧气氧化了的产品可能会在味道和气味两方面以及在外观上出现改变或变质，并因此变得没有吸引力，甚至不适合消费。这种破环性的氧化过程随着时间发生，而且对于不同类型的食品是不同的。对于对氧气特别敏感的产品，例如马铃薯、芦笋、块茎(tubers)、玉米(maize)、果实、肉类和宠物食品，这种劣化的过程发生地非常快，而另一方面，对氧气不那么敏感的其它的产品，可能留存更长的时间而不会出现明显的负面作用。
不论要进行包装并要进行后续热处理以延长其在包装容器中的储藏寿命的食品是这种或其它的类型，都需要在这样的条件下进行填充操作：被困在该包装容器中的气体应当尽可能的少，并且优选地，被完全消除。
依照一种现有技术方法，产品的填充是在供应非氧化气体(例如氮)的情况下进行的，该非氧化气体是在整个产品充填操作之前和/或过程中，通过一个或多个喷嘴注射入该包装容器中的，以将该包装容器中的空气赶出并用这种气体充满该产品高度上方的顶部空间。这种现有技术方法的一个实施例在美国专利USPS 3,477,192中有所描述，在同时供应非氧化气体的过程中，填充要求在填充完之后马上封闭该包装容器以防止空气重新进入该包装容器。然而在实践中，一般来说，产品的填充与充满产品的包装容器的后续的密封是在不同地点发生的，因此这表明，该充满的、而且仍然打开的包装容器，在该包装容器被封闭之前，一定要首先在填充的产品和周围空气接触的情况下被传送一定的距离。即使能使在填充和封闭之间的转移的时间变得很短，仍然总是存在至少一部分被注入的非氧化气体有时间被挤出并被空气取代，在此简短的转移过程中，该空气有时间流入该包装容器。这样流入的空气会因此被密封在与该产品直接接触的该包装容器中，并在没有打开的包装容器中的产品的进一步的存储过程中，伴随该包装容器。
依照在EP 0008886 A1中描述的一种现有技术方法，如果在该产品填充操作之前或与该产品填充操作相关，使用包含非氧化气体(例如氮)的泡沫充满该包装容器的话，在封闭的包装容器中伴随空气的风险会被有效防止，或者至少明显减小。依照EP 0008886 A1，打开的包装容器可因此首先被包含气体的泡沫充满，以挤出包装容器中存在的空气，然后将产品填充到期望的高度。在填充完毕之后，在产品高度上方的顶部空间或多或少地被泡沫完全充满，在包装容器封闭之后，这些泡沫留在包装容器中并因此伴随该包装容器。因此用泡沫和产品充满的包装容器此后可经历热处理，以延伸其储藏寿命(巴斯德灭菌)，也就是说，在热处理过程中，产品被短暂加热并保持在一定温度下，该温度最高为100℃，一般是72-78℃。依照EP 0008886 A1，还可能首先用适当的产品装满打开的包装容器，然后与该产品填充直接相关，使用含该气体的泡沫填充该产品高度上方的剩余的顶部空间以挤出任何残余的空气。然后封闭充满泡沫和产品的包装容器并密封，并且可以向上面那样，对其进行巴斯德灭菌以延长其储藏寿命。
在依照EP 0008886 A1的方法中可以包装和热处理的产品的实施例是液体，比如啤酒等发酵饮料和不起泡饮料(still drinks)等非碳酸饮料。然而，EP 0008886 A1没有说明在该现有技术方法中能否使用有固体或半固体特性的食物，比如实例马铃薯、芦笋、块茎、玉米、果实、植物、肉类和宠物食物。EP 0008886 A1也没有明确指出此固体或半固体食物能否和液体，比如酱油、烹调汁(cookingjuice)、原料(stock)等一起包装和热处理。
然而，依照EP 0008886 A1的现有技术方法中的一个固有缺点是，困在该产品填充中的泡沫通常会或多或少原样地保留在该包装容器中并伴随该包装容器，甚至在后续的热处理(巴斯德灭菌)和该产品的进一步的存储中也是这样，直到打开该包装容器的时候。在打开该包装容器的时候暴露的剩余的泡沫可能因此使包装好的产品具有过度浮肿(frothy)的外观，这与该产品在该包装容器中的存储过程中的缺陷存储引起的产品质量的恶化有关。在人们不期望该包装产品会气泡，甚至与起泡有很远地联系的情况下，比如，非碳酸不起泡饮料中，打开的包装容器中的过度的浮肿或泡沫的固有问题自然会或多或少地出现。
因此，仍然有这样一种需要：能够包装并热处理食品以延长其在纸或纸板包装容器中的储藏寿命，而又没有在产品填充过程中将空气或氧气困在该包装容器中的危险，也不会对打开该包装容器时暴露的填充产品的外观产生负面影响。特别地，在本领域中仍然有这样一种需要：能够将具有固体或半固体特性的食物和液体食品，比如酱油、烹调汁、原料等，一起包装，而又没有这种空气和氧气的有害封闭的危险，而且没有对为了延长其储藏寿命而包装并热处理的产品产生负面影响的危险。
发明内容
因此，本发明的一个目标是消除现有技术中的上述缺点和不足。
本发明的进一步的目标是实现一种方法，利用该方法，对氧气敏感的食品可以在纸或纸板包装容器中进行包装和热处理以延长其储藏寿命，而又没有将空气和氧气困在接触该包装好的产品的包装容器中并伴随该包装容器的危险。
本发明的又一个进一步的目标是实现一种通过介绍的方式描述的方法，利用该方法，固体的和半固体的果制品可以与液体食品包装在一起并在纸或纸板包装容器中热处理，而没有将空气或氧气困在该包装容器中的危险，而且没有含该气体的泡沫在产品的整个保存期限内都保持原样地伴随该包装容器的危险。
利用具有所附权利要求1中阐明的特性特征的方法，依照本发明，可以获得这些以及其它的目标和优点。
依照本发明的方法的有益的和实际的实施方式具有所附的从属权利要求中阐明的特性特征。
依照本发明，实现一种对纸或纸板包装容器中的食品进行包装并为了延长其寿命而进行热处理的方法，该方法包含以下步骤：在填充该食品之前或与该食品的填充相关，还使用包含非氧化气体的泡沫填充该包装容器，而且在此填充之后，用热密封将该包装容器密封并对该包装好的食品进行热处理以延长其在该密封的包装容器中的储藏寿命。该方法的特征在于该热处理是在至少115℃的处理温度下进行的。
依照本发明，意外地证明，如果该热处理是在至少约115℃的处理温度下，也就是说，在明显高于通常用巴斯德灭菌进行热处理的温度下(最高约100℃，一般为72-78℃)进行的话，封闭并密封该包装容器后，可以有效地使该包装容器中残留的泡沫坍塌并且看不到。
在至少约115℃的处理温度下进行的热处理与在最高约100℃的温度下的传统的巴斯德灭菌相比，还具有以下优势：其足够宽广和强大到能可靠地消除不仅仅是有害细菌、所谓的病原体，而且还有更耐热的微生物，例如孢子。这种宽广而有效的热处理还使得包装好的食物与较低温度下的更温和的热处理相比，具有明显更长而且更可靠的储藏寿命，并因此在未打开的包装容器中的包装好的产品的存活的储藏寿命期间具有更长的时间来让装入的泡沫坍塌和消失。
依照一个优选实施方式，对该包装好的食品的用于延长储藏寿命的热处理是使用现有的处理设备以本身已知的方式，在约120-140℃的处理温度下在蒸馏瓶中进行的。在蒸馏瓶中的热处理通常是依照分批方式进行的，而且可以对该包装好的食品同时进行搅动，以加速向产品的热传递并由此减少处理中的每一批的必要的处理时间。
如果要使用依照本发明的方法进行包装和热处理的食品是由水果或蔬菜的弹性的片或块构成的，比如菠萝、苹果、桃等的片或块，或者包括这种片或块，首先用包含气体的泡沫，然后使用这种弹性水果和蔬菜的块来填充该包装容器比较合适。使用这种填充顺序可以有效地消除空气无意地、但是不可避免地被困于该包装容器的内壁之间(特别是边角区域)以及水果和蔬菜块中的空穴或气袋(air pockets)中的危险，这些水果和蔬菜块通过变形可以密封住这种由空气填充的空穴和气袋。
在其它情况下，如果在依照本发明的方法中要包装和热处理的食品是由肉类、鱼、水果或蔬菜的固体或轻微弹性的颗粒或块组成的，或者包括这样的颗粒或块，该包装容器可首先用这些颗粒或块填充到期望的高度，然后用包含该气体的泡沫填充。
无论是首先用泡沫然后用食品填充，还是反过来首先用食品然后用泡沫填充，或者替换地，用泡沫和食品同时填充，根据本发明，重要的是，当用热密封来将该包装容器密封时，该包装容器中该产品高度上方的顶部空间完全被泡沫充满，以消除空气留在此顶部空间中的危险。
如果在依照本发明的方法中待包装和热处理的食品由特定的对氧气敏感的食品，比如切片的、切碎的或压碎的菠萝、玉米、桃子等，组成，或包含这些食品的话，优选地，在将其填充入该包装容器之前，使用泡沫涂层来保护该敏感的食品，这些涂层后来伴随该产品进入该包装容器，其中该食品会被空气快速影响，或者在短暂暴露于空气之后会改变外观。在水洗、削皮和切片之后，这种保护性的泡沫覆盖可以马上被应用到该敏感的产品上，以便该产品可以自始至终在运输带上传送直到填充入该包装容器，而没有与周围空气接触的危险。
泡沫或起泡剂的选择对本发明不是很关键，但是可以是从大量的本领域早已知道的泡沫和起泡剂中选出的。对于本领域的技术人员来说，选择合适的起泡剂是很简单的，然而优选地，本发明需要泡沫或非氧化气体的选择，以对相关的食品具有尽可能小的影响。可用的非氧化气体的一个非限制性实施例是氮，但是惰性气体，比如氩，也可以是这种可应用气体的另一个实施例。
从下面参考附图而进行的描述中，本发明的进一步的目标、优点和细节会变得明显。
附图说明
图1示意性地描绘了依照本发明的方法中的包装容器的现有技术的纸或纸板层压板的横截面；
图2是依照本发明的方法中使用的现有技术的包装容器的示意性透视图；
图3示意性地描绘了依照本发明的方法的第一实施方式；以及
图4示意性地描绘了依照本发明的方法的第二实施方式。
具体实施方式
尽管后面特别参考附图对本发明进行描述，然而本发明不唯一受限于附图所示的和下文描述的这些实施方式。对于本领域的技术人员来说，在上文和下述描述的指导下，显然，在不悖离本例所附权利要求所限定的发明思想的前提下，可能作出许多不同的修改。
图1示意性地显示了可以用于本发明的包装容器的一种本身已知的包装层压板的横截面。具有通用参考标号10的该包装层压板，具有纸或纸板层11和外面的不透液的涂层12和塑料的层13，该塑料是充分耐热的，可以经受至少120℃温度下的热处理，同时有助于通过热密封来进行包装容器的生产。外涂层12和13两者的优选的塑料是聚丙烯(PP)。在该一个塑料涂层12和纸或纸板层11之间，该包装层压板10具有第一阻气层14和第二阻气层15，这两层通过由一种胶粘剂制成的层16的中间体(intermediary)彼此连接，并分别通过由一种胶粘剂制成的进一步的层17和复合层(lamination layer)18的中间体与各自的相邻层12和11连接，优选地，该复合层是聚丙烯(PP)。例如，这种现有技术包装层压板在WO 2003/035503中描述过。
使用图1中的该包装层压板10，可以用一种本身已知的方式制造包装容器，在该包装容器中包装食物，并为了延长其储藏寿命，而对食物以预定的时间/温度序列进行热处理，例如，在高于115℃的处理温度下，例如，在120-140℃，在蒸馏瓶(retort)中进行热处理。一种典型的这种包装容器在图2中示意性地描绘并用参考标号20表示，且该包装容器是用该包装层压板的折叠成型和热密封来制造的。这种类型的商业的包装容器是在商标Tetra Recart
Figure G2007800508680D00091
下已知的。
图3示意性地描绘了依照本发明的方法的第一实施方式。图2中所示的这种类型的打开的包装容器30在移动的输送带31上朝图示块状箭头的方向被传送到第一位置(first station)。在该位置，该包装容器30(利用竖直向下的直线箭头来指示)被充满泡沫，该泡沫包含起泡材料形成的气泡(bubbles)或水泡(blisters)，在该起泡材料中包含了非氧化气体。如图所示，该包装容器30可以，但是不是必须，被全部充满，但是在一些情况下，仅仅用泡沫部分填充该包装容器就够了。
根据情况，并考虑到相关食品，确定合适的填充高度。对于特定类型的食物，特别是像弹性切片或块或水果或植物，例如，菠萝、苹果、桃等的片或块。正如前面提到的那样，有必要使用泡沫填充整个的包装容器30，而对于其他类型的食物，例如仅仅是有轻微弹性的肉、鱼、水果或植物的颗粒或块，仅仅部分填充该包装容器30就够了。
泡沫和起泡剂的选择对于本发明不是很关键，但是可以是从大量的本领域中早已知道的泡沫和起泡剂中选出的。对于本领域的技术人员来说，选择合适的起泡剂非常简单。然而，优选地，本发明要求，对这种泡沫或非氧化气体的选择，应当对相关食品具有最小的可能的影响。一种可应用的非氧化气体的非限制性实施例是氮，但是惰性气体，比如氩，可以是这种可应用的气体的另一个实施例。
在如前所述用泡沫填充以后，填充了的包装容器30在该移动的输送带31上沿着图示块状箭头的方向被向前传送到第二位置。在此位置，使用相关食品填充该包装容器到期望的高度。如图3所示，并像前面说明的一样，该包装容器30没有用该产品完全充满，而是仅仅到低于该包装容器的上方开口边缘的高度，在此过程中同时将相应的量的泡沫挤出。在产品填充之后，优选地，用泡沫完全填充该包装容器30中的选定的产品高度上方的空间，即该顶部空间，以确保在该填充完的包装容器没有空气留下。
产品填充操作之后，充满泡沫和产品的包装容器30在该移动的输送带31上沿着图示块状箭头的方向被向前传送到第三位置，在该第三位置，通过热密封封闭填充完的包装容器30。如果当该包装容器30到达第三位置时，该包装容器30内的产品高度上方的顶部空间由于某种原因没有被泡沫完全充满的话，用额外的泡沫来填充该包装容器30，以保证当该包装容器30被密封时，此空间完全被泡沫充满，可能是恰当的，或者必须的。例如，这种用泡沫再次装满的操作是迫于这样一个事实：在该第二位置被填充入该容器的泡沫在向第三位置转移的过程中有时间向内破裂(implode)和坍塌(collapse)，或者由于在该运输带31上的过快的转移泡沫可能溢出该包装容器30的上方开口边缘。
在第三位置用热密封封闭之后，用产品和泡沫充满的密封的包装容器30朝图示块状箭头的方向被进一步传送到后续位置(热处理)以在至少约115℃的温度下对包装好的产品进行热处理，以延长其储藏寿命。优选地，为了延长产品储藏寿命而进行的热处理是在约120-140℃的处理温度下，在蒸馏瓶32中，以一种本领域技术人员所熟知的方式进行的。
图4示意性地描绘了依照本发明的方法的第二实施方式。图2中所示的这种类型的打开的包装容器40在移动的输送带41上朝图示块状箭头的方向被传送到第一位置(first station)。在该位置，该包装容器40(利用竖直向下的直线箭头来表示)被相关食品填充到期望的高度。因为前面提到的原因，并不期望该包装容器40被全部充满，而仅仅被部分填充到低于该打开的包装容器的上边缘的产品高度。
在引导产品填充以后，该部分填充的包装容器40朝图示块状箭头的方向被向前传送到第二位置(泡沫)，在该位置，使用泡沫将该产品高度上方的未充满的顶部空间全部充满，在此过程的同时将在该顶部空间中存在的空气挤出。
与第一实施方式中一样，该泡沫包括气泡或水泡或气泡材料，非氧化气体被困于其中。泡沫或起泡材料的选择对于本发明来说不是很关键，但是可以是从大量的本领域中早已知道的泡沫和起泡剂中选出的。对于本领域的技术人员来说，选择合适的起沫剂非常简单。然而，优选地，本发明要求对这种泡沫和这种非氧化气体的选择，应当对相关食品具有最小的可能的影响。非氧化气体的一种优选的实施例是氮，但是惰性气体，比如氩，也可以在依照本发明的方法中使用。
充满产品和泡沫的该包装容器40在该移动的输送带41上朝图示块状箭头的方向从该第二位置传送到第三位置，以使用热密封进行密封。如果当该包装容器40到达第三位置时，该包装容器40中该产品高度上方的顶部空间由于某种原因没有被泡沫完全充满的话，用额外的泡沫来填充该包装容器40，以保证当该包装容器40被密封时，此空间完全被泡沫充满，可能是恰当的，或者是必须的。例如，这种用泡沫再次装满的操作是由于这样一个事实：在该第二位置被填充入该容器的泡沫在向第三位置转移的过程中已经有时间向内破裂(implode)和坍塌(collapse)，或者由于在该运输带41上的过快的转移，泡沫可能溢出该包装容器40的上方开口边缘。
在第三位置用热密封封闭之后，用产品和泡沫充满的密封的包装容器40朝图示块状箭头的方向被进一步传送到后续位置以在至少约115℃的温度下对包装好的产品进行热处理，以延长其储藏寿命。优选地，为了延长产品储藏寿命而进行的热处理是在约120-140℃的处理温度下，在蒸馏瓶42中，以一种本领域技术人员所熟知的方式进行的。
如果在依照本发明的方法中待包装和热处理的食品由特定的对氧气敏感的食品，比如切片的、切碎的或压碎的菠萝、玉米、桃子等，组成或包含这些食品的话，优选地，在在将其填充入该包装容器之前，保护该敏感的食品免于与周围的空气接触，其中该食品在短暂暴露于空气之后，会极快地改变颜色并且改变外观。因此，优选地，该产品是用泡沫的罩覆盖的，在水洗、削皮和切片该敏感产品之后，立即将泡沫罩施加在该产品上，以便该产品可以在运输带等上传送，直到填充入该包装容器，而自始至终没有与空气接触的危险。
尽管本发明是参考附图中具体描绘的实施方式进行详细描述的，本发明并不唯一受限于这些实施方式和细节。对本领域的技术人员来说，显然，在不悖离所附权利要求所限定的发明思想的范围的情况下，对本发明作出修改和变更是可能的。
依照本发明的方法特别应用于在包装容器中包装食物，在该包装容器中，为了延长食品的储藏寿命，通常要在至少115℃的处理温度下对该食品进行热处理，例如在约120-140℃的热处理温度下，在蒸馏瓶中对其进行热处理。依照本发明的方法还具有意外的优点：在对食品进行热处理以及后续的存储之后，未开口的包装容器中的泡沫已经几乎完全消失，在打开该包装容器的时候已经看不到了。

Claims (9)

1.一种包装并为了延长其寿命而热处理纸或纸板包装容器(30；40)中的食品的方法，该方法包含以下步骤：在该食品填充之前或与该食品填充相关，还使用包含非氧化气体的泡沫填充该包装容器(30；40)，而且在此填充之后，用热密封将该包装容器(30；40)密封并对该包装好的食品进行热处理以延长其在该密封的包装容器(30；40)中的储藏寿命，其特征在于该热处理是在至少115℃的处理温度下进行的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该用于延长储藏寿命的热处理是在120-140℃的处理温度下在蒸馏瓶(32；42)中进行的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用相关食品填充之前用泡沫填充该包装容器(30)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在用该相关食品填充之前用所述泡沫完全充满该包装容器(30)。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在使用该相关食品填充该包装容器(30)以后，在必要的地方用额外的泡沫填充以用泡沫完全充满该产品高度上方的顶部空间。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在使用该相关食品填充该包装容器(30)以后，在必要的地方用额外的泡沫填充以用泡沫完全充满该产品高度上方的顶部空间。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，首先用该相关食品填充该包装容器(40)直到预定的高度，然后使用所述泡沫填充该包装容器(40)以使用泡沫完全充满该产品高度上方的顶部空间。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用热密封将该包装容器(30；40)密封的过程中，保持该包装容器(30；40)中的该产品高度上方的该顶部空间完全被泡沫充满。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在填充入该包装容器(30；40)之前，用所述泡沫覆盖该相关食品或者至少其对氧气特别敏感的馏分。
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