CN109843730A - 用于无菌灌装包括主要组分和添加组分的食品的灌装机和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌装机(1,40,50,60)，其用于将包括至少一个主要组分(29)和至少一个添加组分(26)的食品无菌灌装至多个容器(2)，尤其纸板/塑料复合包装中，其具有用于将至少一个，尤其经巴氏法灭菌或者经消毒的主要组分(29)由至少一个输送单元(32)引导至灌装阀(34,41,54)的至少一个灌装出口(28,42)的引导装置(33,52)。为了能够更加简单地操纵包括至少一个主要组分和至少一个添加组分的食品而设定，设置用于至少一个添加组分(26)的预存容器(36)，与该预存容器(36)连接的计量装置(37,43,55,61)，该计量装置用于将添加组分(26)配料至容器(2)中和/或配料至主要组分(29)并且在该计量装置(37,43,55,61)中设置电加热装置(39)，该电加热装置用于在配料至容器(2)和/或至主要组分(29)中之前对添加组分(26)进行巴氏杀菌或者消毒。

Description

用于无菌灌装包括主要组分和添加组分的食品的灌装机和 方法

技术领域

本发明涉及灌装机，其用于将包括至少一个主要组分和至少一个添加组分的食品无菌灌装至多个容器，尤其纸板/塑料复合包装中，其具有用于将至少一个，尤其经巴氏法灭菌或者经消毒的主要组分从至少一个输送单元引导至灌装阀的至少一个灌装出口的引导装置。此外本发明还涉及包括这种灌装机和用于巴氏法灭菌或者消毒主要组分的、以及用于将经过巴氏法灭菌或者消毒的主要组分输送至该灌装机的输送单元的工艺设备的系统。此外，本发明还涉及用于利用灌装机将包括至少一个主要组分和至少一个添加组分的食品无菌灌装至多个容器，尤其纸板/塑料复合包装中的方法。

背景技术

这种灌装机用于将尤其可流动的食品灌装至多个容器中，尤其多个包装中。食品例如可以是饮料，如果汁、水或者牛奶。但也包括其它的食品，例如酸奶、酱料或者类似物品。这里，根据需要，食品可具有块状部分形式的组分，例如果肉或者蔬菜块。此外，食品通常具有如香料、维生素、具有块状部分的组分或者色素，其被添加到食品的主要组分中。通常，不同的食品仅在添加剂方面有区别，而所使用的主要组分保持不变。由此，例如酸奶可分别根据想要的风味而添加不同的水果丁、色素和/或香料。

为了使食品在灌装到容器中之后能够保存得尽可能久，需要将食品在灌装到容器中之前进行巴氏法杀菌或者消毒。此外，应在无菌或灭菌的条件下灌装到先前进行了灭菌的容器中。通过这种方式可以将食品至少基本不含细菌或微生物地容纳到容器中。

容器尤其为用于容纳食物的包装。包装优选为纸板/塑料复合包装，其由层压板形式的包装材料制成，其包括纸板层和外部的、尤其热塑性的塑料层，例如聚乙烯(PE)构成。纸板赋予包装足够的稳定性，由此包装可简单地操作并且例如堆叠。塑料层保护纸板不受潮湿侵害并且允许密封包装材料以构成密封包装。此外，还可以设置更多的层，例如铝层，以防止氧或者其它气体渗透穿过包装。

对食品的消毒或巴氏法灭菌在一个所谓的工艺设备中进行，从该工艺设备中将经过消毒或巴氏法灭菌的食品送至灌装机。为此目的，灌装机具有输送单元，其尤其与存储容器相连。输送单元例如可以为管道或者套管。将相应的食品中间存储在该储存容器中，直至用于灌装容器。消毒或者巴氏法灭菌大多以批次的形式进行，方法是将食品在特定的时间内加热至特定的温度。通过这种方式将微生物至少基本杀灭，由此能够进行尽可能无菌的食品灌装。消毒例如在121℃和141℃之间的温度下进行，而巴氏法灭菌可在70℃和98℃之间的温度下进行。巴氏法消毒在相对酸的产品，例如果汁中足够以足够的程度杀灭微生物。因为待消毒的食品通常含水，消毒与巴氏灭菌法不同而在超压下进行。但为了不损害食品的质量，尽可能短地加热食品并且随后冷却。然后将经过巴氏法灭菌或消毒的食品引导至灌装机的存储容器中。

在灌装时保持存储容器无菌并且该存储容器通过引导装置与至少一个灌装出口相连，食品从该灌装开口中流出，以容纳在设置在其下的包装中。这里，灌装出口通常由灌装阀构成，其用于食品的精确灌装。通常，食品的灌装通过一系列灌装出口或灌装阀进行，其所有都可与存储容器相连。这些灌装出口有规律地顺次安置成一列，其中将容器对应于同样在顺次安置的列中的灌装出口。

在罐装由多种组分组成的食品时，在存储容器中可能出现组分至少部分的离析，这会使得在存储容器中需要额外的搅拌工具。但即使这样也不能总是确保这些组分总是以彼此所希望的比例进入包装中。当这些组分的粘度彼此显著不同或者某种组分具有密度与其他组分显著不同的块状部分时尤其是这样。此外，对于仅更换添加组分而不是主要组分的情况，需要复杂的产品更换。为了更简单地进行产品更换已经提出，将添加组分单独消毒或者巴氏法杀菌并且与主要组分分开地在预存容器中存储。然后可以将添加组分通过单独的灌装阀在主要组分之前或者之后灌装到包装中。但着同样带来不可忽视的方法技术和设备技术方面的成本。由此，工艺设备例如必须依次预处理不同的待灌装组分或者必须为不同的组分设置单独的工艺设备。

发明内容

因此，本发明的目的在于这样设计和扩展前述类型的灌装机、系统和方法，使得包括至少一种主要组分和至少一种添加组分的食品能够更简单地操作。

该目的在根据权利要求1的前序部分所述的灌装机方面这样解决，设置用于至少一种添加组分的预存容器，与该预存容器相连的计量装置，该计量装置用于将添加组分计量输送至容器中和/或计量输送至主要组分并且在该计量装置中设置电加热装置，该电加热装置用于在计量输送至容器和/或至主要组分中之前对添加组分进行巴氏杀菌或者消毒。

此外，该目的在根据权利要求7的前序部分所述的灌装机方面这样解决，根据权利要求1至6中任意一项来构建灌装机。

此外，该目的根据权利要求8通过所述类型的方法解决，

-在该方法中将至少一种尤其经过巴氏法灭菌或消毒主要组分利用引导装置从至少一个输送单元引导至至少一个具有灌装出口的灌装阀，

-在该方法中将主要组分以至少一个灌装阀灌装到多个容器中，

-在该方法中将至少一种添加组分预存在预存容器中，

-在该方法中通过计量装置将添加组分从预存容器中计量输送至容器中和/或计量输送至主要组分，

-在该方法中在计量输送至容器和/或计量输送至主要组分之前在计量装置的电加热装置中对该添加组分进行巴氏法灭菌或者消毒。

本发明已经认识到，当在不进行巴氏法灭菌或者消毒的情况下将添加组分转移至灌装机处，而是首先在不进行巴氏法灭菌或消毒的情况下预存在至少一个预存容器中时，该至少一种添加组分的处理可显著简化。因此，预存容器也不是用于至少一种主要组分的存储容器，并且该预存容器设置有额外的用于计量输送添加组分以灌装到容器中的计量装置。这里，计量装置可为此构建，既，将添加组分独立于至少一种的主要组分根据需要在该主要组分之前、之后或者与其同时计量至容器中。但替代性地或者额外地，计量装置也可以构建用于在将至少一种的主要组分灌装至容器中之前将至少一种添加组计量送至主要组分。也就是在将组分一起灌装到容器中之前将该至少一个的添加组分和至少一个的主要组分统一或混合。

为了不通过该至少一个的添加组分而把微生物引入到该至少一个的主要组分或容器中，在从至少一个的预存容器中取出后引导该至少一种的添加组分经过电加热装置，在该加热装置中加热该添加组分，使得通过加热而将该添加组分进行巴氏法灭菌或者消毒。进行巴氏法灭菌还是消毒取决于添加产品，尤其是添加产品的pH值，并且相应设定。但特别优选的是使用仅需进行巴氏法灭菌的添加产品。即，在低于100℃的温度下并且因此通常在常压下进行。与此相对，添加组分的消毒需要更高的温度，尤其至少121℃，由此消毒在超压下，并由此需更高成本地进行。经过消毒的添加组分可在加热之后和/或在将添加组分计量至容器中或者至少一种的主要组分中时进行降压。

相对于例如利用工艺蒸汽进行的加热，电加热装置的使用具有这样的优势，即，加热装置的加热功率可没大问题地进行非常准确和非常快速的调节。通过这种方式可以确保，该至少一种的添加组分例如在两个顺次进行的计量过程之间不会过长地与热的热传递面相接触，在这些计量过程中将添加组分计量输送至容器和/或主要组分中。这样就存在这样的危险，即，添加组分燃烧或者另一方面添加组分的质量降低。当相应调节电加热装置的功率时，对添加组分过于强烈或者过长的加热可得以避免。例如在中间的设备静止状态下可以例如完全抑制加热装置的电压供应。

因此，相对于主要组分，在灌装机中对添加组分的加热以及由此进行的巴氏法灭菌或者消毒的原因是添加组分与主要组分相比构成了待灌装的食品中小得多的比例。因此，该至少一种的添加组分与主要组分相比可以更低成本并且更可靠地进行巴氏法灭菌。同时，原则上也可以将主要组分输送至灌装机，而没有将该主要组分已经进行巴氏法灭菌或者消毒。这样，也可以在引导装置中设置电加热装置，主要组分流经该电加热装置，并且在此根据在具体情况下的需要和希望而进行巴氏法灭菌或者消毒。

根据本方法，将主要组分利用引导装置从至少一个用于将主要组分输送至灌装机的输送单元引导至至少一个具有灌装出口的灌装阀，从该处将主要组分灌装至容器中。如果设置有多个灌装出口或灌装阀，其可以通过引导装置与输送单元连接。替代性或者额外地，灌装阀也可以与共同的存储容器或者与分离的存储容器相连。至少一个的存储容器则为引导装置的一个组成部分。一个灌装阀可灌装顺次经过的容器，而多个灌装阀可以分别灌装尤其彼此平行经过的容器。

至少一个的主要组分首先预存在预存容器中，并且由此处通过计量装置计量输送至容器和/或至主要组分。在计量至少一种的添加组分之前，待计量的添加组分通过作为计量装置的组成部分的电加热装置，在该电加热装置中将至少一种的添加组分进行巴氏法灭菌或者消毒。该至少一种的添加组分因此如至少一种的主要组分一样单独地或者一起在进行了巴氏法灭菌或者消毒的情况下灌装至为此所设定的容器中，为此将容器输送至相应的灌装阀处。

容器尤其构成为由包装材料制成的包装以用于容纳或包装食品。这里，包装优选为纸板/塑料复合包装，其根据需要在灌装机中由包装前体制成。例如可以使用由包装材料制成的包装材料裁切段作为包装前体，这些包装裁切段可根据需要预先规模生产，具体而言，例如通过将纵向边棱密封成包装套形式的包装坯。通常将相应的包装套套至所谓芯轴轮的芯轴上，其中芯轴的横截面对应于包装套的内部横截面，其首先向外突出于芯轴。加热包装套该突出的区域然后为了封闭，例如封闭为包装底，而向着芯轴的端面折叠并且在此处挤压。因为这对于包装的填充方法基本没有显著影响，将包装尤其在填充时朝向下方的封闭部分视作包装底，并且将包装尤其在灌装时还未封闭的上方部分视作包装头部。但是，灌装以及最终封闭后以哪种朝向操作包装，也就是说在包装时最终向上还是向下，对于待由本发明解决的目的来说没有决定性意义。换句话说，在这个方面，包装通过还敞开的包装底部区域或者还敞开的顶部区域灌装没有显著区别。

为了灌装，将单侧开口的容器引入到灌装机的消毒区域，例如通过将容器顺次引入转运装置的格子中。然后以定义的速度和彼此限定的间距将容器运输通过灌装机的消毒区域，在此，根据需要利用热消毒空气预热容器，然后消毒容器，例如利用过氧化氢，并且根据需要利用消毒空气进行干燥。然后将经过消毒的容器转移到灌装和密封区域并且在此优选以可流动的食品，例如饮料进行灌装。然后还将包装封闭，并且通过转运装置从灌装和密封区域中转移，以及最终将其从转运装置的格子中取出。

在一些灌装机中，尤其为包装形式的容器由转运装置在直线中运输通过灌装机。相应的灌装机也叫做长形机在其他的灌装机，所谓的环形机中，容器或包装或多或少地进行弧形运动，该弧形运动可以包括一个或者多个圆弧区段。此外，容器可以间隔地或者连续地运输通过灌装机。无论如何，容器的运输在进行灌装时可停止。但容器在灌装时也可以进一步运动，其中灌装出口优选与容器一起运动。

接下来，为了更好的可理解性并且为了避免不必要的重复，一同说明灌装机、系统和方法的优选设计方案，而不总是对灌装机、系统和方法进行详细准确的区分。但是，借助于上下文，本领域技术人员可以看到，哪些特征分别是在灌装机、系统和方法方面优选的。

在灌装机第一个特别优选的设计方案中，至少一个的电加热装置构建用于直接加热至少一个的添加组分。对添加组分的直接加热可不通过热的热传递面进行。这些热传递面在不希望的时候依旧向添加组分传递热量，例如当添加组分无论出于什么原因在加热装置中停留的时间比原则上设置的更长时。这样会损害添加组分的质量。也可能会出现添加组分的“燃烧”，这使得必须清洁加热装置或者可能导致食品风味不希望的改变。

这里，直接加热优选通过引导电流流经待计量的添加组分来进行。因此，热量直接在该至少一种的添加组分中产生并且不一定在额外的加热电阻中。添加组分的加热可以非常精确地调节，即，近乎没有延迟。流经添加组分的电流越大，在对添加组分通电时的电流密度就越高，并且在该添加组分中产生的热就越多。为了使在加热装置中与添加组分接触的流动通道自身的加热程度不比添加组分更大，可以由基本不导电的材料构建流动通道。

对于直接加热添加组分来说，原则上优选的是使至少两个空间上彼此间隔的电极与添加组分相接触，其中电极连接在电压供应上，由此在电极之间有电流流过，引导该电流通过添加组分。换句话说，添加组分例如可以这样理解，即，添加组分本身形成电加热装置的加热电阻。由此例如可根据需要放弃例如可通过热传递面构成的加热电阻。根据需要也可以使多于两个的电极与添加组分相接触。与电极的数量无关，尤其对于具有块状部分的添加组分来说优选的是，将电极设置为平面和/或设置在加热装置的内壁上。但原则上电极也可以例如呈销形伸入添加组分加热装置的自由横截面中。但块状部分可能附着在其上，由此该解决方案尤其对于不含块状物的添加组分来说是优选的。

但替代性地或者额外地，该加热装置也可以具有单独的加热电阻，其以导热的方式与添加组分直接或者间接地耦合。但这里，除添加组分外应真正加热相当少的材料，由此实现了相当快的温度调节，并且可以降低相应系统的热惯性。应使用电压供应装置尽可能直接地进行对添加组分的加热，并且通过关闭电源供应装置而尽可能快地再将其终止。这例如在完全没有添加组分形式和/或至少一个单独加热电阻的加热电阻的情况下也是可能的。

由此可以直接通过微波和/或无线电波加热添加组分，利用微波和/或无线电波在加热装置中照射添加组分。为了使微波和/或无线电波在照射添加组分时不被过多吸收，可以由塑料或者玻璃替代金属来形成加热装置中引导添加组分的管道，此外该管道还满足热力学要求。一旦不再以微波和/或无线电波照射添加组分，通过还热的设备部分，例如添加组分管道进行最多一次另外的加热。加热装置也可以将微波、无线电波和/或加热电阻结合。此外可以设置调解装置，其在不再有添加组分运输通过加热装置时限制对加热装置的电源供应。这里，借助继电器或者优选通过晶体管控制加热装置的开关。

该至少一个的经加热的添加组分的冷却通常是不必要的，因为添加组分流经相对小的流通横截面并且在此散发大量热量。因此，添加组分在可能情况下在离开加热装置很短的时间后就重新冷却至明显更低的温度，可能冷却至加热前的初始温度。替代性地或额外地，将添加组分配料至更冷的主要组分中并且在此进行冷却。通过这种方式省去了结构性和控制技术的花费。此外，通过更热的添加组分将主要组分不过度地加热，否则会导致食品质量的下降。也就是说添加组分优选在食品中构成比主要组分显著更小的份额。

计量装置例如与引导装置，尤其与灌装阀或者与多个灌装阀相连的阀结相连以将添加组分计量配料至主要组分。阀结在此为灌装机和材料供应装置之间的接口，该材料供应装置可以为超高温加热主要组分的设备。这种设备可根据需要为多个灌装机供应主要组分。这实现了添加组分的猛烈冷却和添加组分与主要组分的良好混匀。尤其在主要组分和添加组分可良好混合时，将计量装置与用于主要组分的存储容器相连也可以是有利的。该添加组分和主要组分则可以在存储容器和/或在沿着引导装置到灌装出口的途径中混合。

但替代性地，该至少一种的添加组分也可以与主要组分分离地直接计量输送至容器中。这样可不必将添加组分和主要组分引导至一起。此外，可由此确保添加组分总是以正确的量进入容器中。可以根据选择在灌入至少一种的主要组分之前、之后或者其间将添加组分直接计量输送至容器中。在主要组分之前或者同时灌入添加组分可带来更好的完全混合。与此相对，在至少一种的主要组分之后计量输送至少一种的添加组分，根据选择也包括在先计量的添加组分，在不希望将添加组分和主要组分完全混合，例如在具有单独水果配料的酸奶的情况下是有利的。当为至少一个单独的灌装阀设置有灌装出口时，可单独计量添加组分。如果需要平行计量输送至多个容器中，可以平行布置相应多的灌装阀。

为了保证容器的无菌灌装，可以将至少一个的灌装阀和/或至少一个的用于主要组分和/或添加组分的灌装出口分配至灌装机没有微生物的无菌区域。这里，当至少一个的灌装阀至少区段性地突入无菌区域中和/或至少一个的灌装出口安置在无菌区域中时是特别优选的。

为了避免在符合规定的运行中和/或出现运行故障时对添加组分过度加热，可以设置设备控制装置，其实现了待计量的添加组分的不连续加热。由此，加热功率可在例如出现不再计量添加组分的运行故障的情况下被中断。替代性地或者额外地也可以在符合规定的运行中进行这种中断。例如只有当运输添加组分通过加热装置时才通过将电流引导通过该添加组分来加热该添加组分。如果不是这种情况，例如当分次和/或间断性计量添加组分时，可对待计量的添加组分的加热停止一段时间，在该时间段中没有添加组分输送通过加热装置。也可以确定特定的计量间周期，其在出现超出的情况下引起至少部分的或暂时的对加热装置的关闭。由此避免了至少一种的添加组分被过长和/或过强地加热。

尤其对于通过添加香料、维生素和特定的其它添加剂形式的添加组分来精制主要组分来说，当仅计量添加非常少量的添加组分时是优选的。这里可以是所谓的微量计量(Mikrodosierung)。尤其添加总共灌装的食品的0.1体积％和2体积％之间，尤其仅0.1体积％和1体积％之间的量作为添加组分。这种特别小的量原则上很难操纵。由于单独的计量添加和在加热装置中单独的巴氏法灭菌或者消毒，可以优化和简化对这种少量添加组分的操作。

该方法和该灌装机对于在食品中的份额比主要组分显著更低的添加组分来说是特别有利的。由此，对添加组分的操作和巴氏法灭菌或者消毒可简单可靠地实现。特别优选的是占全部待灌装食品至少2体积％，尤其至少4体积％的添加组分。替代性或者额外地，当添加组分占全部待灌装食品的最大15体积％，尤其最大10体积％时是优选的。更大的添加组分份额会导致并不总是可靠的巴氏法灭菌或者消毒。

可使用至少一种香料、至少一种维生素(例如抗坏血酸/维生素C)或一种维生素化合物、至少一种色素、至少一种含有块状部分的组分、至少一种在20℃下粘度至少比主要组分高十倍，尤其高一百倍的组分作为添加组分。这里，优选借助于统一的方法，例如根据DIN53019借助于旋转粘度计确定粘度。特别优选使用圆柱旋转粘度计、锥板旋转粘度计或者平板旋转粘度计。在比较测量中，应以相同的设置以相同方法，尤其在相同温度下运行同一个粘度计。相应的添加组分例如可以是水果浓缩物或者类似物。原则上尤其考虑比主要组分明显价值更高或者更能赋予价值的介质作为添加组分。但也可以考虑其特性与主要组分显著不同的介质作为添加组分，由此例如产生了主要组分和添加组分至少部分离析的危险。替代性或额外地，添加组分和主要组分的混合由于特性差异本身而变得困难。通过将添加组分计量输送至例如主要组分或者单独计量至包装中，可以降低离析的危险和/或简化混合。

尤其考虑果汁、牛奶或者水作为主要组分。这种食品中可添加有多种不同的添加组分，其对于制成的食品的特性、风味和价值性有着本质影响。但原则上也可以考虑其他食品作为主要组分。

为了仅巴氏法灭菌添加组分而不必消毒，例如使用pH值最高为4.5的强酸性组分作为添加组分。具有相应酸度的添加组分例如可以是基于果汁的、基于发酵的乳制品或者基于茶的食品。这里，原则上优选的是将添加组分在加热装置中加热至最高100℃，优选在70℃和95℃之间。由此，在食品为水性时，所需的热处理也可以在常压下而不是超压下进行。

但也可以使用至少一种最高弱酸性的、pH值至少4.5的组分作为添加组分。其应用可以在很多情况下通过灌装机和方法来简化。这样则优选将添加组分进行消毒和/或在加热装置中加热至至少121℃，尤其121℃和131℃之间。这足够使得在不对所灌装的食品的保质期造成明显影响的情况下使用添加组分。

灌装食品时的温度不应过高，由此不会对所灌装的食品的质量造成不必要的损害。因此食品在至少一种主要组分与至少一种添加组分混合后，尤其在灌装到容器中时的温度低于30℃，尤其在4℃和25℃之间。替代性或额外地，可将添加组分和主要组分分开地引导至包装中，并且，根据需要分别在低于30℃，尤其在4℃和25℃之间的温度下。

为了遵守温度规定，相应主要组分和添加组分的体积份额和/或重量份额以及温度相应彼此协调。先前所给出的温度应该尽可能均匀地、尽可能在封闭容器之后60秒或者30秒之内或替代性地在封闭容器时调整得到。

附图说明

接下来根据仅示出了一个实施例的图示进一步说明本发明，图中：

图1示出了第一种根据本发明的灌装机的示意性图示，

图2示出了第二种根据本发明的灌装机细节的示意性图示，

图3A-B示出了第二种根据本发明的灌装机细节的示意性图示，

图4示出了第二种根据本发明的灌装机细节的示意性图示。

具体实施方式

图1中示出了尤其以可流动的食品灌装包装形式的，优选纸板/

塑料复合包装形式的容器2的灌装机1，其包括用于成型容器2的装置3。但替代性地也可以另外生产这些或者其他容器并且输送至灌装机1。所示的并且在此优选的灌装机1具有一系列平行的加工线，在图1中仅示出了其中一加工条。每个加工线分配有包装材料裁切段形式的包装坯5的一个捆束4，其纵向边棱彼此密封并且由此形成了包装套6，这些包装套折叠预存。通过输送装置7将包装套6展开，其中根据需要还可以设置施加装置，以将未示出的倒出元件施加到包装套6上。

用于成型容器2的装置3具有芯轴轮8，该芯轴轮在所示出的以及在此优选的情况下包括六个芯轴9，并且周期性地，也就是步阶式地逆时针旋转。在第一芯轴轮位置I中将包装套6形式的包装坯5插到芯轴9上。然后将芯轴轮8继续旋转到下一个芯轴轮位置II，在该位置通过加热单元11以热空气加热包装套6相对于芯轴9突出的端部区域10。在下一个芯轴轮位置III中通过挤压装置12将包装套6的经过加热的端部区域10进行预折并且在接下来的芯轴轮位置IV中在已折叠位置中通过没有进一步示出的密封装置密封封闭，尤其密封为底部。通过这种方式得到了单侧封闭的容器，其在接下来的芯轴轮位置V中从芯轴9取下并且转移到在圆周中引导的连续转运装置14的格子13中。在下一个芯轴轮位置VI中没有为芯轴9分配工作步骤。芯轴轮位置或芯轴的数量以及在此所设置的加工步骤可以根据需要而与根据图1的图示和其所对应的说明有偏差。

将容器2以开放的端部朝上的方式在运输链形式的转运装置14的对应的格子13中运输通过灌装机2。根据需要，当朝下的头部区域为了灌装而封闭时也可以通过朝上的底部区域灌装容器2。容器2进入无菌室15，其包括消毒区域16和灌装和密封区域17，将容器2在通过箭头标识的运输方向中从左向右运输通过该区域。

所示出的并且在此优选的灌装机1形成为所谓的长形机，因为容器2至少基本直线形运动通过灌装机。容器2的运输不必须以直线形进行，而是也可以在至少一个弧形中或者甚至在圆形中进行。这种灌装机也叫做环形机，因为容器例如至少区段性地沿着圆形轨道运动。这里灌装机的至少一些部分围绕中心轴旋转，该中心轴可以与容器圆形轨道的轴一致。

通过相应的无菌空气接口20向无菌室15中输送无菌空气。通过预热装置21利用吹入热无菌空气依次预热包装2。然后借助于消毒装置22，优选借助于过氧化氢将容器2消毒，然后通过施加消毒空气经由干燥装置23干燥容器2，并且在从消毒区域16转移到灌装和密封区域17中之后将其置于灌装出口25下方的灌装位置24中。在此依次在包装形式的容器2中灌入食品的特定量的添加组分26。然后将部分灌装的容器2运输到另外的灌装出口28下方的另外的灌装位置27，这里将食品的主要组分29灌装入包装形式的、已经部分灌装的容器2中。随后利用封闭装置30通过折叠和密封容器2的上部区域封闭现在灌装有食品的容器2。然后将容器2从转运装置14的格子13中取出。以转运装置14继续在芯轴轮8的方向中移动现在空的格子13，以在此容纳另外的容器2。

尤其为果汁或者酸奶形式的强酸性组分的主要组分29在灌装机中中间存储在存储容器31中。这里，先前将该主要组分在未示出的工艺设备中进行巴氏法灭菌或者消毒。由此将经过巴氏法灭菌或者消毒的主要组分29从工艺设备中给出到灌装机1并且在此预存在存储容器31中，从该存储容器中将主要组分29成份地灌装到容器2中。为此目的，灌装机1具有输送单元32用于输送经过巴氏法灭菌或者消毒的主要组分29。这里，可以是管道接头、套管或者类似物。通过引导装置33将主要组分29从输送单元32引导至灌装阀34，该灌装阀提供用于以主要组分29灌装容器2的灌装出口28。

与主要组分29一同构成灌装食品的添加组分26单独通过另外的输送单元35引导至预存容器36中，在此将添加组分26在灌装前中间存储在容器2中。添加组分26从预存容器36通过计量装置37到达灌装阀38，该灌装阀提供灌装出口25，以将添加组分26与主要组分29分离地灌装进容器中。在从预存容器36至灌装阀38的途径上，添加组分26流经用于在将添加组分26灌装至容器2中之前加热该添加组分26的电的加热装置39。通过在加热装置39中的加热将未经巴氏法灭菌或者消毒存储在预存容器36中的添加组分26进行巴氏法灭菌或者消毒。

加热装置39连接在电压供应装置40上，其具有至少两个未示出的、具有电势差的电极。这两个电极与添加组分26导电接触，由此电极之间的电流路径通过添加组分26闭合。换句话说，电流从加热装置39的至少一个电极流至其至少一个另一个电极，其中添加组分26作为加热电阻。流经添加组分26的电流引起直接加热，而不必使用经加热的热传递面，其将热量输送至添加组分。

可以以不同的方式利用添加组分26和主要组分29灌装容器2。当添加组分26和主要组分29没有块状部分时，可以在灌装阀34,38中集成推杆，其通过相应的推移间歇式从灌装阀中挤出预定的体积。当添加组分26和/或主要组分29包括块状部分，优选使用活塞泵、膜片式泵或者类似的，以间歇式反复将预设的体积送入容器2中。在此背景下，在此为了简单性仅示出了灌装阀，因为添加组分26和主要组分29既可能具有块状部分也可能不含块状部分。在加热装置39中为了巴氏法灭菌或者消毒而对添加组分26进行的加热与可能存在的块状部分无关地设定。

所示出的灌装机1可为此构建成，将多个，尤其平行的容器2列运输通过灌装机1，以同时平行灌装多个容器2。由此优选设置多个用于添加组分26和/或主要组分29的灌装阀34,38，其可横向于容器2的运输方向并排安置。灌装阀34,38则优选与同一个预存容器36和/或同一个存储容器31相连。此外可以设置唯一的加热装置39，其将添加组分26进行巴氏法灭菌或者消毒以通过灌装阀38进行灌装。也可以设定，为每个用于灌装添加组分26的灌装阀38分配单独的加热装置39。每个加热装置39将由灌装阀38所灌装的添加组分26进行巴氏法灭菌或者消毒。

此外没有示出的还有，也通过多个顺次设置的灌装阀34将主要组分29以多个单份的形式依次灌装入容器2中。这尤其在主要组分29倾向于起泡时是有利的。通过将主要组分29成份灌装形成了更少的泡沫和/或为泡沫提供更多的时间以重新溃缩。在灌装添加组分26时，起泡无关紧要，因为添加组分26仅构成灌装进入容器2中的食品的小部分。当将添加组分先于主要组分灌入还空的容器2中时更是如此。这时，相对于同时灌装主要组分和添加组分会出现的起泡相比，起泡程度可显著降低。但原则上也可以在主要组分29之后将添加组分灌装入容器2中。在将主要组分29成份灌装入容器2中时也可以设定，将添加组分26在两份主要组分29之间灌装入容器2中。

在图2中示出了另一种替换的灌装机40的细节，在该灌装机中通过共同的灌装阀41和共同的灌装出口42将添加组分26从预存容器36中和主要组分29从存储容器31中一起灌装入容器2中。在这种情况下，计量装置43与相应的灌装阀41相连。但该计量装置43具有如所述的电的加热装置39。在流经电加热装置39时，分别根据需要将添加组分26进行巴氏法灭菌或者消毒，以随后与已经进行了巴氏法灭菌或者消毒的主要组分29混合，其中添加组分强烈冷却，由此添加组分26在加热装置39中的加热仅引起很小的质量损失。灌装阀41这样构建，使得添加组分26和主要组分29总是以正确的比例彼此混合。根据需要可为此使用至少一个计量泵，其根据需要可集成在灌装阀中。未示出的是，在该灌装机40中也可安置成列的多个所示出类型的灌装阀41，以同时灌装多个容器2和/或以将主要组分29依次成份灌装入容器2中。

所示出的灌装阀穿过孔板44，其向上封闭无菌区域，但通过该孔板上的孔可将消毒空气向下引入灌装和密封区域17中的无菌区域。由此形成了尤其层状向下指向的消毒空气流，其防止微生物侵入灌装和密封区域17或无菌区域并导致其不再无菌。

在图3A-B中示出了另一个灌装机50的细节图，其中将主要组分29从存储容器31中取出并通过分配器51分成不同的分流。为此目的，引导装置52从分配器51起分叉为一系列分支管道53，以将主要组分29引导至多个单独的灌装阀54，其分别灌装不同的容器2。灌装阀54并排成列安置。在灌装阀54下方，不同列的容器2沿运输链14的运输方向经过。因此，在所示出的并因此优选的灌装机50中，在每个灌装周期中分别同时灌装五个容器2。替代性地，也可以同时灌装更多或者更少的容器2或并列安置更多或者更少的灌装阀54。通过计量装置55将添加组分26从预存容器36中取出并引导通过电的加热装置39，这里对添加组分26进行巴氏法灭菌或者消毒。然后通过计量泵56将经过巴氏法灭菌或者消毒的添加组分26以所设定的比例配送至分配器51中的主要组分29中，其中添加组分26和主要组分29彼此混合并且在此形成待灌装的食品。然后如所述地将该食品通过灌装阀54和其灌装出口57灌装入容器2中。

图4中示出了灌装机60，其中将添加组分26从预存容器36中通过计量装置61配送至主要组分29的存储容器31中，该计量装置包括电加热装置39并且其电极连接在电压供应装置40上。通过输送单元32输送已经经过巴氏法灭菌或消毒的主要组分29。添加组分26在流经加热装置39时进行巴氏法灭菌或消毒。为了以与主要组分29成正确比例地计量添加组分26，设置计量泵62。

Claims (16)

1.灌装机(1,40,50,60)，所述灌装机用于将包括至少一个主要组分(29)和至少一个添加组分(26)的食品无菌灌装至多个容器(2)，尤其纸板/塑料复合包装中，所述灌装机具有用于将至少一种，尤其经巴氏法灭菌或者经消毒的主要组分(29)由至少一个输送单元(32)引导至灌装阀(34,41,54)的至少一个灌装出口(28,42)的引导装置(33,52)

其特征在于，

设置用于至少一种添加组分(26)的预存容器(36)，与所述预存容器(36)连接的计量装置(37,43,55,61)，所述计量装置用于将添加组分(26)计量输送至容器(2)中和/或计量输送至主要组分(29)并且在所述计量装置(37,43,55,61)中设置电加热装置(39)，所述电加热装置用于在计量输送至容器(2)和/或至主要组分(29)中之前对添加组分(26)进行巴氏杀菌或者消毒。

2.根据权利要求1所述的灌装机，

其特征在于，

所述电加热装置(39)构建用于直接加热添加组分(26)，尤其不使用热的热传递面，并用于引导电流通过待计量输送的添加组分(26)。

3.根据权利要求1或2所述的灌装机，

其特征在于，

所述计量装置(37,43,55,61)与引导装置(33,52)，尤其与灌装阀(54)或者与主要组分(29)的存储容器(31)相连以将添加组分(26)计量输送至主要组分(29)。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的灌装机，

其特征在于，

所述计量装置(37)与具有灌装出口(25)的灌装阀(38)相连以将添加组分(26)与主要组分(29)分离地计量输送至多个容器(2)中。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的灌装机，

其特征在于，

将至少一个的灌装阀(34,38,41,54)和/或至少一个的、用于无菌灌装主要组分(29)和/或添加组分(26)的灌装出口(25,28,42,57)分配给无菌区域，优选安置在无菌区域中。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的灌装机，

其特征在于，

设置用于不连续加热待计量输送的添加组分(26)和/或用于在超过添加组分(26)所设定的计量输送间隔时中断对待计量输送的添加组分(26)的加热的设备控制装置。

7.包括灌装机(1,40,50,60)和用于将主要组分(29)巴氏法灭菌或者消毒并且用于将经过巴氏法灭菌或者消毒的主要组分(29)输送至灌装机(1,40,50,60)的输送单元(32)的工艺设备的系统，

其特征在于，

所述灌装机(1,40,50,60)根据权利要求1至6中任意一项形成。

8.用于使用至少一个灌装机(1,40,50,60)，优选根据权利要求1至6中任意一项所述的灌装机，或者使用至少一个根据权利要求7所述的系统，将包括至少一种主要组分(29)和至少一种添加组分(26)的食品无菌灌装至多个容器(2)，尤其纸板/塑料复合包装中的方法，

-在所述方法中将至少一种尤其经过巴氏法灭菌或消毒的主要组分(29)利用引导装置(33,52)由至少一个输送单元(32)引导至至少一个具有灌装出口(28,42)的灌装阀(34,42,54)，

-在所述方法中将主要组分(29)以至少一个灌装阀(34,42,54)灌装到多个容器(2)中，

-在所述方法中将至少一种添加组分(26)预存在预存容器(36)中，

-在所述方法中从预存容器(36)中计量添加组分(26)并通过计量装置(37,43,55,61)计量输送至容器(2)中和/或计量输送至主要组分(29)，

-在所述方法中，在计量输送至容器(2)和/或计量输送至主要组分(29)之前在所述计量装置(37,43,55,61)的电加热装置中对该添加组分(26)进行巴氏法灭菌或者消毒。

9.根据权利要求8所述的方法，

在所述方法中，尤其在不使用热的热传递面的情况下在电加热装置(39)中使电流流经待计量输送的添加组分(26)，并由此直接加热。

10.根据权利要求8或9所述的方法，

在所述方法中，对添加组分(26)的加热不连续地进行，和/或在超出添加组分(26)的确定的计量输送间隔时中断加热。

11.根据权利要求8至10中任意一项所述的方法，

在所述方法中，计量添加全部灌装的食品的0.1体积％和2体积％之间，尤其0.1体积％和1体积％之间的量作为添加组分(26)。

12.根据权利要求8至10中任意一项所述的方法，

在所述方法中，计量添加全部灌装食品的至少2体积％，尤其至少4体积％和/或占全部灌装食品的最大15体积％，尤其最大10体积％的量作为添加组分(26)。

13.根据权利要求8至12中任意一项所述的方法，

在所述方法中，添加至少一种香料、至少一种色素、至少一种含有块状部分的组分、至少一种在20℃下粘度至少比主要组分(29)高十倍，尤其高一百倍的组分作为添加组分(26)。

14.根据权利要求8至13中任意一项所述的方法，

在所述方法中，使用pH值最高为4.5的强酸性组分作为添加组分(26)，在所述方法中将所述添加组分(26)进行巴氏法灭菌和/或在所述方法中将所述添加组分(26)在加热装置(39)中加热至最高100℃，优选70℃和95℃之间。

15.根据权利要求8至14中任意一项所述的方法，

在所述方法中，使用最高为弱酸性的、pH值至少4.5的组分作为添加组分(26)，在所述方法中将所述添加组分(26)进行消毒和/或在加热装置(39)中将所述添加组分(26)加热至至少121℃，尤其121℃和131℃之间。

16.根据权利要求8至15中任意一项所述的方法，

在所述方法中，在至少一种主要组分(29)与至少一种添加组分(29)混合后，尤其在灌装到容器(2)中时的食品温度低于30℃，尤其在4℃和25℃之间。