CN105008241A - 用于无菌内含物的容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配备有封闭系统的容器，其特别适于无菌充填的流体内含物。本发明还涉及所述容器在用于检测流体内含物的腐败的方法中的应用。

Description

用于无菌内含物的容器
技术领域
本发明涉及一种配备有特别适于无菌充填的流体内含物的封闭系统的容器。本发明还涉及所述容器在用于检测其流体内含物的腐败的方法中的应用。
背景技术
存在对允许在储存期间检测被包装流体的腐败的容器的需求。还希望利用非破坏性的方法且在不打开包装的情况下检测腐败。对于无菌充填的产品例如营养或卫生保健组合物或者用于特别敏感的人群例如婴儿的组合物而言，这样的方法会更加有利。
DE10022177B4公开了一种用信号通知容纳于瓶中的液体的状态的装置，所述瓶包括具有透明顶部并配备有柔性隔膜的罩盖，所述柔性隔膜在容器封闭时由于瓶内存在的内部压力而挠曲并在瓶已被打开之后随即处于平坦位置。隔膜的顶面的视觉外观在柔性隔膜挠曲时与在柔性隔膜处于平坦位置时柔性隔膜的所述顶面的视觉外观不同，从而允许目测识别内含物的状态。该文献所描述的系统主要用于容纳碳酸饮料的瓶，所述碳酸饮料在瓶封闭时在容器内部形成比外部更高的压力且内含物被充以碳酸气(隔膜变形)，而隔膜在液体释放碳酸气或容器已被打开时是平坦的。然而，此罩盖不适于无菌充填的内含物且因此不适合解决上述问题。
发明内容
在第一方面，本发明涉及一种内含物为无菌流体的容器，该容器配备有封闭系统，该封闭系统包括被密封至容器开口(2)的可移除的柔性箔片(1)，并且还包括在柔性箔片上方适配于容器的可移除的罩盖(4)，该容器的特征在于，所述可移除罩盖适配成在所述箔片的至少一部分与罩盖顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，并且所述箔片能在所述容器中的压力上升的作用下挠曲。
在另一方面，本发明涉及本发明的容器在用于检测其内含物的腐败的方法中的应用，其特征在于，所述方法包括检测柔性箔片的挠曲的步骤。
在又一方面，本发明涉及一种用于制造根据本发明的容器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.对容器无菌地充填无菌流体，
b.利用可移除的柔性箔片密封容器开口，
c.在所述柔性箔片上方使可移除的罩盖适配于容器开口，以便在所述箔片的表面的至少一部分与罩盖的顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)并允许所述箔片在所述容器中的压力上升的作用下挠曲。
附图说明
图1是示例1的容器的图示。该容器的上部被示出为带有本发明的封闭系统。图1A示出了封闭容器的上部的顶视图。图1B示出了封闭容器的上部的侧视图。图1C示出了内含物无菌时封闭容器的剖视图。柔性箔片(1)附着于容器开口(2)的顶部。容器中的压力低于环境的压力，使得箔片在向下位置朝向容器的内部弯曲。螺纹罩盖(4)适配于容器开口上。螺纹罩盖的壁的弯曲部(7)确保了在容器开口(2)的顶部上方在箔片(1)与罩盖(4)的顶部的内表面(6)之间留有顶部空间(3)。图1D示出了当内含物腐败时封闭容器的剖视图。内含物的腐败使容器内部的压力上升，从而使柔性箔片(1)挠曲，柔性箔片(1)此时延伸到容器开口(2)的顶部上方的顶部空间(3)中。顶部空间(3)的高度使得柔性箔片(3)能在内部压力上升的作用下充分挠曲。
图2是示例2的容器的图示。该容器的上部被示出为带有本发明的封闭系统。图2A示出了封闭容器的上部的顶视图。图2B示出了封闭容器的上部的侧视图。图2C示出了内含物无菌时封闭容器的剖视图。柔性箔片(1)附着于容器开口(2)的顶部。容器中的压力低于环境的压力，使得箔片在向下位置朝向容器的内部弯曲。螺纹罩盖(4)适配于容器开口上。螺纹罩盖的壁的弯曲部(7)确保了在容器开口(2)的顶部上方在箔片(1)与罩盖(4)的顶部的内表面(6)之间留有顶部空间(3)。图2D示出了内含物腐败时封闭容器的剖视图。内含物的腐败使容器内部的压力上升，从而使柔性箔片(1)挠曲，柔性箔片(1)在容器开口(2)的顶部上方的顶部空间(3)中延伸。顶部空间(3)的高度使得柔性箔片(1)能在内部压力上升的作用下充分挠曲。为了使箔片(1)容易挠曲，通过孔口(5)提供用于排出顶部空间(3)中存在的空气的装置。
具体实施方式
本发明人现已研制出一种针对无菌充填的容器特别设计的封闭系统。该封闭系统允许腐败的流体内含物的非破坏性检测。
该封闭系统设置有罩盖和箔片的组合，所述罩盖具有在容器开口的顶部上方延伸的顶部空间，所述箔片被密封在容器开口的所述顶部上，如从附图显而易见的。这种封闭系统特别有利之处在于，它允许更清晰地检测容器的内含物的两种不同状态：无菌状态和腐败状态。在无菌状态下，箔片或者是平坦的(容器内外的压力相同)，或者箔片朝向容器的内部挠曲(容器内部的压力低于外部)。在腐败状态下，箔片在容器开口的顶部上方朝向容器的外部挠曲并因此延伸到顶部空间中。出于本发明的目的，用语“所述箔片的表面的至少一部分与罩盖的顶部的内表面(6)之间的顶部空间(3)”因此是指当容器处于无菌状态时在箔片与罩盖的顶部之间存在的顶部空间，以便允许箔片在容器的内含物腐败时进行挠曲。重要的是，该顶部空间在容器开口的顶部上方延伸，以确保甚至在被设计成在无菌状态下容器内外的压力相同的容器中箔片也能在腐败作用下挠曲。
在第一方面，本发明提供了一种内含物为无菌流体的容器，该容器配备有封闭系统，该封闭系统包括被密封至容器开口(2)的可移除的柔性箔片(1)，并且还包括在该柔性箔片上方适配于容器的可移除的罩盖(4)，该容器的特征在于，所述可移除的罩盖适配成在所述箔片的至少一部分与罩盖顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，并且所述箔片能在所述容器中的压力上升的作用下挠曲。
柔性箔片被气密地密封至容器开口，以便将无菌流体内含物与环境中的污染物隔离。尽管存在箔片，但是内含物的腐败仍可能发生，例如由于包装材料或产品的不彻底消毒。产品的流体内含物的腐败是由于所述产品中偶然存在的微生物如细菌或真菌(例如酵母或霉菌)的生长，从而形成气体。箔片被气密地密封在容器开口上，由于内含物腐败而在容器中形成的气体无法从容器逸散。因此，可以观察到容器内部的压力上升，从而引起柔性箔片的挠曲。对柔性箔片挠曲的测量因而可被用作识别腐败的手段。因此在本发明中，箔片具有帮助保存容器的流体内含物和用作腐败指示器的双重作用。
柔性箔片可以由任何不透气体的柔性材料制成。材料的强度还必须足以避免在容器中的压力变化的作用下破裂。在一个优选实施例中，箔片由包括至少一个铝层的分层材料如层压材料制成。铝层的存在是特别有利的，因为它使对箔片挠曲的检测变得容易并且甚至允许在不移除塑料罩盖的情况下检测箔片挠曲。例如，感应接近检测法使得可以穿过塑料罩盖检测包括诸如铝层的金属层的箔片。
该箔片必须以可移除方式施加至容器开口，以便最终消费者能在消费之前打开容器。然而，该箔片必须以充分牢固的方式密封，以避免在容器中的压力变化的作用下密封的任何破坏，这种破坏会使箔片的保护功能和腐败指示功能失效。在一个优选实施例中，柔性箔片被胶粘或热密封至容器开口。使用包括对瓶的材料有高亲和力的密封层的柔性箔片使得它能够通过加热被容易地密封至容器开口。因此，柔性箔片优选是包括至少一个铝层和对制成容器开口的材料有高亲和力的至少一个密封层的层压件。
在一个优选实施例中，处于无菌状态(即，当流体内含物无菌时)的容器中的常规压力低于环境压力，使得铝箔片朝向容器的内部延伸。这使柔性箔片伸展并因此使其表面平整和规则。这是有利的，因为它使得容易精确和可靠地检测在内含物腐败时箔片的任何挠曲。柔性箔片的不规则表面事实上会导致不精确的腐败检测。例如，存在这样的风险：延伸到顶部空间的箔片的不规则部分被检测为腐败引起的挠曲，这会导致具有清洁内含物的包装件被抛弃并因此导致不必要的浪费。
根据本发明的一个优选实施例，罩盖还设置有至少一个用于排出箔片(1)与罩盖的顶部的内表面(6)之间的顶部空间(3)中存在的气体例如空气的装置。此特征是有利的，特别是因为它使柔性箔片在容器中的压力上升的作用下的挠曲更容易，因为这种挠曲不需要压缩顶部空间中存在的气体。在一个优选实施例中，所述用于排出顶部空间中存在的气体的装置包括至少一个孔口。
可使用任何类型的罩盖。优选地，它是螺纹罩盖。该罩盖成形为在无菌状态下防止罩盖的内表面与柔性箔片接触。这可以例如通过以下手段来实现：在罩盖的内壁上设置凸起或凹腔，其防止罩盖的内表面与柔性箔片接触。为了使箔片容易在容器中的压力上升的作用下挠曲，顶部空间优选在未密封至容器开口的柔性箔片的基本整个表面上方延伸。优选地，顶部空间的高度使得柔性箔片能在内部压力上升的作用下充分挠曲。出于本发明的目的，“充分挠曲”应当理解为箔片朝向容器外部的最大挠曲，其考虑了箔片的柔韧性，同时避免箔片的破裂。
本发明的容器用于无菌流体，即，已被无菌地充填到容器中的任何流体产品。出于本发明的目的，“无菌充填”具有其在本领域中的通常含义，即，以维持容器内部(包括产品)无菌的方式将消毒的(无菌的)产品充填到无菌容器中。无菌充填与例如热充填或蒸煮法截然不同。无菌充填包括对产品的杀菌，然后在常温下充填到容器中且不需要充填后的热处理。这种充填过程由于较短的受热而形成具有优良品质的更安全的产品。制成容器的材料优选具有适合防止无菌充填产品腐败的屏障性能，例如氧和/或光屏障性能。
此类产品有利地是食品或饮料。在一个优选实施例中，这样的产品是营养品或保健品，更优选是婴儿配方食品。
在另一方面，本发明提供了容器在用于检测其无菌充填的流体内含物的腐败的方法中的应用，其特征在于，所述容器配备有封闭系统，该封闭系统包括密封至容器开口(2)的可移除的柔性箔片(1)，并且还包括可移除的罩盖(4)，该罩盖在柔性箔片上方适配于容器，以便在所述箔片的至少一部分与罩盖的顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，从而允许箔片在所述容器中的压力上升的作用下挠曲，并且特征还在于，所述方法包括检测柔性箔片的挠曲的步骤。
换言之，本发明涉及一种用于检测容器的无菌充填的内含物的腐败的方法，该容器配备有封闭系统，所述封闭系统包括被密封至容器开口(2)的可移除的柔性箔片(1)，并且还包括在柔性箔片上方与容器适配的可移除的罩盖(4)，以在所述箔片的至少一部分与罩盖顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，从而允许箔片在所述容器中的压力上升的作用下挠曲，其中，所述方法包括检测柔性箔片的挠曲。
柔性箔片的挠曲的检测优选通过接近检测法执行，更优选地在保持罩盖就位的状态下执行。用语“接近检测法(proximity detection method)”具有在本领域中的一般含义，即，利用接近传感器在没有任何物理接触的情况下检测附近物体的存在的方法。接近传感器可以利用不同机制工作。最佳的接近检测法在很大程度上取决于要检测的物体的性质，特别是取决于制成这种物体的材料。适合检测铝的接近传感器对于本发明的目的来说是优选的(例如，感应传感器)。通过使检测器朝向顶部空间来执行检测，以便能够检测顶部空间中有无箔片。要注意的是，如果不存在如文中所述的顶部空间，则该检测法不会是有效的，因为检测器无法区分无菌状态与腐败状态。
在一个优选实施例中，腐败检测法还包括培养步骤。产品的流体内含物的腐败是由于所述产品中偶然存在的微生物如细菌或真菌(例如酵母或霉菌)的生长导致的。因此，将形成气体并引起容器中的压力上升和柔性箔片的挠曲。当在容器被充填的时间至产品消耗的时间之间储存流体产品时，产品中存在的微生物自然生长。培养步骤因此可包括在规定的储存条件例如环境温度和压力下储存产品数天、数周、数月或数年，视产品而定。可选地，培养条件可适合于较短时间内的模拟常规储存。在这样的情况下，采用高于环境温度的温度，通常介于30℃到45℃之间。根据产品腐败牵涉的细菌和/或真菌的类型，诸如37℃、40℃或42℃的温度例如是适合的。在这样的温度下，培养时间通常介于48小时到7天之间。
通过执行包括以下步骤的方法，可以制造本发明的容器：
a.对容器无菌地充填流体产品；
b.利用可移除的柔性箔片(1)密封容器开口；以及
c.使可移除的罩盖(4)在所述柔性箔片(1)上方适配于容器开口(2)，以便在所述箔片(1)的表面的至少一部分与罩盖的顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，并允许所述箔片在所述容器中的压力上升的作用下挠曲。
所述容器、无菌充填的产品、柔性箔片和罩盖优选与任何上述本发明的优选实施例中的定义一样。
现在将通过以下示例的方式更详细地描述本发明。
示例1
液体婴儿配方食品瓶设置有图1的封闭系统。该封闭系统允许柔性箔片在液体婴儿配方食品腐败时在瓶中压力上升的作用下挠曲到顶部空间中。该封闭系统设置有螺纹罩盖(4)和由包含铝层的层压材料制成的柔性箔片(1)。
示例2
婴儿配方食品瓶设置有图2的封闭系统。该封闭系统允许柔性箔片在婴儿配方食品腐败时在瓶中压力上升的作用下挠曲到顶部空间中。该封闭系统设置有螺纹罩盖(4)和由包含铝层的层压材料制成的柔性箔片(1)。
示例3
在常温储存1个月之后，通过利用感应传感器的接近检测法对箔片(1)在顶部空间(3)中的挠曲进行检测，以分析容纳在一批示例1的瓶和一批示例2的瓶中的液体婴儿配方食品的腐败。此外，测试两组控制瓶(一组瓶处于无菌状态且一组瓶处于腐败状态)。将传感器安置在瓶的侧面上，使得容器口部上方的顶部空间(3)处于所述传感器的检测区域中。在不移除螺纹罩盖的情况下测试所有的瓶。通过目视检查这些瓶来查看检测结果。这确认了该腐败检测方法能成功区分处于腐败状态的瓶与处于无菌状态的瓶。

Claims (15)

1.一种内含物为无菌流体的容器，所述容器配备有封闭系统，所述封闭系统包括密封至容器开口(2)的可移除的柔性箔片(1)，并且还包括在所述柔性箔片上方适配于所述容器的可移除的罩盖(4)，所述容器的特征在于，所述可移除的罩盖适配成在所述箔片的至少一部分与所述罩盖的顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，并且所述箔片能在所述容器中的压力上升的作用下挠曲。
2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述罩盖还配备有用于排出所述顶部空间(3)的气体的至少一个装置(5)。
3.根据权利要求2所述的容器，其特征在于，用于排出所述顶部空间的气体的所述装置(5)包括至少一个孔口。
4.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述顶部空间的高度使得所述柔性箔片能在所述容器中的压力上升的作用下充分挠曲。
5.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述柔性箔片由包含至少一个铝层的分层材料制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述罩盖适配成在所述柔性箔片的未密封至容器开口的基本整个表面与所述罩盖的顶部的内表面(6)之间形成顶部空间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述无菌流体为食品或饮料。
8.根据权利要求7所述的容器，其中，所述食品是营养组合物或保健产品。
9.根据权利要求8所述的容器，其特征在于，所述食品为婴儿配方食品。
10.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，当所述流体无菌时，所述容器内部的压力低于所述容器外部的压力。
11.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述罩盖的内壁上设置有至少一个凸起，该凸起防止所述罩盖的顶面与所述柔性箔片接触。
12.容器在用于检测无菌充填的内含物的腐败的方法中的应用，其特征在于，所述容器配备有封闭系统，所述封闭系统包括密封至容器开口(2)的可移除的柔性箔片(1)，并且还包括可移除的罩盖(4)，所述罩盖在所述柔性箔片的上方适配于所述容器，以在所述柔性箔片的表面的至少一部分与所述罩盖的顶部的内表面(6)之间形成顶部空间(3)，从而允许所述柔性箔片在所述容器中的压力上升的作用下挠曲；并且，所述方法包括检测所述柔性箔片的挠曲的步骤。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述容器还由权利要求2至11所述的特征限定。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，优选在保持所述罩盖就位的情况下，通过接近检测法来检测所述柔性箔片的挠曲。
15.一种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的容器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.向容器无菌地充填无菌流体，
b.利用可移除的柔性箔片密封容器开口；以及
c.使可移除的罩盖在所述柔性箔片上方适配于所述容器开口，以在所述箔片的表面的至少一部分与所述罩盖之间形成顶部空间(3)，并允许所述箔片在所述容器中的压力上升的作用下挠曲。
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