CZ296774B6 - Zpusob sterilizace uzavreného kontejneru - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zpusobu sterilizace uzavreného kontejneru (1), který je pripraven k naplnení a je vpodstate ve tvaru homogenního plochého prvního listu (2A) a nehomogenního druhého listu (2B), opatreného prvky pro dalsí pouzití kontejneru (1). Oba listy (2A, 2B) sestávají z balicího laminátu na bázi vlákna nebo plastu a laminovaného ruznými typy plastu, a také bariérou pro svetlo a/nebo kyslíkový plyn, pricemz listy (2A, 2B) mají v podstate rovinné vnitrní vrstvy (6) a mezi nimi prostor (14). Vnitrní vrstvy (6) kontejneru (1) se zcela pritlací k sobe tak, ze se témer celé vzájemne dotýkají, pricemz se vytvárí pokud mozno co nejmensí prostor(14). Vnitrní vrstvy (6) a prostor (14) se sterilizují prostrednictvím ozárení elektrony z vnejsku homogenního plochého prvního listu (2A) pres jeho celý povrch.

Description

Způsob sterilizace uzavřeného kontejneru

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu sterilizace uzavřeného kontejneru, který je připraven k naplnění a je v podstatě ve tvaru homogenního plochého prvního listu a nehomogenního druhého listu, opatřeného prvky pro další použití kontejneru, přičemž oba listy sestávají z balicího laminátu na bázi vlákna nebo plastu a laminovaného různými typy plastů, a také bariérou na světlo a/nebo kyslíkový plyn, přičemž listy mají v podstatě rovinné vnitřní vrstvy a mezi nimi prostor.

Dosavadní stav techniky

Již dlouhou dobu je v průmyslu balení potravin potřeba rychlého způsobu pro sterilizaci balicích materiálů bez použití chemikálií. Navíc je často velice důležité, aby sterilizační vybavení nemuselo být u současných plnicích zařízení, tj. aby mohly být kontejnery sterilizovány předem ve spojení s výrobou materiálu. Kdyby byly ve velkých množstvích na různých místech k dispozici prefabrikované kontejnery pro naplnění potravinami v plnicích zařízeních, mohla by potom být tato zařízení vyráběna za nižších nákladů a investiční náklady by byly nižší, protože by se pravděpodobně mohla minimalizovat jistá opatření pro sterilní plnění. Navíc by takováto zařízení mohla nakonec vykazovat nižší provozní náklady, což samo o sobě není malá výhoda.

Balicí materiály jsou v současné době sterilizovány za použití páry, kondenzace páry nebo peroxidu vodíku. V závislosti na druhu balicího materiálu může být vnitřek kontejneru sterilizován peroxidem vodíku, v kapalné nebo plynné fázi, ultrafialovým zářením, v případě nutnosti v kombinaci s peroxidem vodíku, nebo ultrafialovým, infračerveným a viditelným zářením na způsob tak zvaného „pulzního světla“. Nicméně zcela utěsněné kontejnery tímto způsobem sterilizovány být nemohou. Proto byly v poslední době na sterilizaci balicích materiálů uskutečněny pokusy s použitím beta nebo gama záření na deaktivaci a/nebo zničení mikroorganismů a virů. Obvykle se dává přednost beta záření (vystavení proudu elektronů), neboť tento typ sterilizace je méně hazardní a jeho provádění není tak nákladné.

Nicméně při vystavení proudu elektronů je vzduch (kyslík) měněn na ozon. Ozon je silné oxidační činidlo pro organické látky, a ozon přítomný v kontejnerech následně reaguje s vnitřkem balicího materiálu, přičemž se z produktů takovéto reakce získá nežádoucí zbytkové aroma. Vytváření ozonu se tedy promítne do omezení pro balené produkty, tzn. že je komplikovanější balit citlivé materiály. Takovými produkty jsou principiálně všechny, které obsahují vodu. Čím více vody je totiž v produktu obsaženo, tím více sloučenin vytvářejících příchuť je rozpouštěno z plastického materiálu. Přítomnosti zbytkového aromatu v produktu se lze vyhnout vylepšením kvality plastické hmoty v materiálu. Nicméně materiály s dobrou odolností vůči ozonu, jako například polyuretanové materiály, jsou drahé a navíc ne vždy použitelné jako balicí materiály pro určité účely.

Je známé ozářit vnitřek jakož i vnějšek ještě neutěsněného balicího materiálu elektronovou tryskou (urychlovačem elektronů). Také je známa sterilizace kontejneru připraveného k naplnění pomocí vystavení proudu elektronů, přičemž je balení při rotaci vystaveno elektronovému paprsku z okénka zmíněné elektronové trysky. Energie elektronového paprsku je přijímána takovým způsobem, že elektronový paprsek celou dobu proniká tou stěnou kontejneru, která je přivrácená ke zmíněnému okénku, a dopadá na protější stěnu kontejneru. Nicméně při tomto druhu sterilizace celých kontejnerů musí být energie elektronového paprsku celou dobu přizpůsobována geometrii kontejneru jakož i tloušťce balicího materiálu, tj. aby na vnitřek kontejneru nedopadalo rovnoměrně dávkované zařízení, pokud není kontejner zcela symetrický. To znamená, že během ozařování musí být energie buď zvyšována, nebo měněna, což má za následek nákladnější pra

-1 CZ 296774 B6 covní postup a/nebo velice vysokou spotřebu energie. Současně je důležité, že nedojde k předávkování, což by mohlo mít za následek narušení balicích vlastností, což je nazýváno „offflavor“ (cizí pach).

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je poskytnout způsob výše zmíněného druhu, který umožňuje cenově výhodným způsobem, pomocí vystavení proudu elektronů sterilizaci kontejnerů, které jsou připraveny k naplnění.

Tento úkol se dosahuje způsobem sterilizace uzavřeného kontejneru, kteiý je připraven k naplnění a je v podstatě ve tvaru homogenního plochého prvního listu a nehomogenního druhého listu, opatřeného prvky pro další manipulaci s kontejnerem, přičemž oba listy sestávají z balicího laminátu na bázi vláken nebo plastu a laminovaného různými typy plastů, a také s bariérou pro světlo a/nebo kyslíkový plyn, přičemž listy mají v podstatě ploché vnitřní vrstvy a mezi nimi prostor. Podle vynálezu se vnitřní vrstvy kontejneru zcela přitlačí k sobě tak, že se téměř celé vzájemně dotýkají, přičemž se vytváří pokud možno co nejmenší prostor. Vnitřní vrstvy a prostor se sterilizují prostřednictvím ozáření elektrony z vnějšku homogenního plochého prvního listu přes jeho celý povrch.

Podle vynálezu je výhodně navrženo, že prvkem je hrdlo pro plnění plnicího materiálu.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že listy mají určitý vzor ohybových čar pro skládání kontejneru.

Přehled obrázků na výkresech

Pro detailnější vysvětlení vynálezu budou použita doprovodná vyobrazení, na kterých obr. 1 schematicky ukazuje příčný řez kontejnerem určeným pro zpracování podle způsobu podle vynálezu, obr. 2 schematicky ukazuje výrobu takového kontejneru a obr. 3 schematicky ukazuje příčný řez urychlovačem elektronů a dopravníkem s kontejnery podle jednoho vytvoření podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Způsob podle vynálezu může vycházet z balicího materiálu, který, aby tvořil balicí vrstvenou desku 2, může být, založen na bázi vláken na plastické hmoty, navrstven z různých druhů plastických hmot, a v případě nutnosti plynových bariér proti záření a/nebo kyslíku. Na obr. 1 je zobrazen příklad plochého utěsněného kontejneru 1, vytvořeného ze dvou balicích polovin z jedné a té samé vrstvené desky 2 (viz obr. 2), která obsahuje první list 2A a druhý list 2B (viz obr. 1). První list 2A i druhý list 2B jsou s výhodou vytvořeny z vnější vrstvy 3, která je vytvořena v podobě polyetylenové vrstvy, která je typicky nalisována na základní vrstvu 4 v množství 13 g/m². Základní vrstva 4 může být vytvořena na bázi vláken, s výhodou papíru, nebo na bázi plastické hmoty. Na vnitřní straně základní vrstvy 4 je uspořádána bariérová vrstva 5, např. vrstva hliníkové fólie. Vnitřní vrstva 6 je aplikována na bariérovou vrstvu 5 směrem k očekávanému vnitřku kontejneru 1 buď v podobě dvou vrstev nalisovaného polyetylénu, nebo jako polyetylenový film vytlačený na bariérovou vrstvu 5.

-2CZ 296774 B6

Pro zahrnutí do stávající výroby je balicí materiál vytvořen v celých rolích v podobě ohebného listového nebo síťového materiálu, jak je běžné při výrobě vodotěsných balicích kontejnerů s dobrou rozměrovou pevností. Takovéto balicí kontejnery 1 mohou být vyráběny například následujícím způsobem (obr. 2). Balicí materiál je vytvořen s určitým vzorkem ohybových čar 7A, 7B pro usnadnění přetváření n balicí kontejnery L Ohybová čáry 7 A, 7B usnadňují skládání materiálu a probíhají souběžně, resp. kolmo, resp. příčně k podélnému směru materiálu. (Z důvodů jednoduchosti je na obrázku znázorněno pouze několik ohybových čar 7A, 7B). Ohraničené plochy kontejneru 1 jsou určeny pomocí ohybových čar 7A, 7B.

Do plně vrstveného a předem ohýbaného, resp. předem složeného balení jsou na vhodných místech vyraženy otvory 8 pro zamýšlené použití kontejneru 1, potom je materiál nastříhán na kousky vhodné zamýšlené velikosti podél čar 9. Do každého otvoru 8 je zasunut prostředek 10. Tento prostředek 10 je s výhodou vytvořen na bázi plastické hmoty, a sestává z hrdla 11 (obr. 1) opatřeného obrubou 12 a provlečeného směrem ven (nezobrazeno) takovým způsobem, že obruba 12 těsně dosedá na vnitřek zamýšleného kontejneru 1, tj. druhý list 2B. V tomto spojení je hrdlo 11 vytvořeno takovým způsobem, že otvor 8 je zcela zaplněn. Potom je balicí materiál složen podle druhé ohybové čáiy 7B a obruba 12 je přitisknuta k vnitřním vrstvám 6 odpovídajících dvou polovin kontejneru 1 balicí vrstvené desky 2. tj. rovněž k prvnímu listu 2A. Vnitřní vrstvy 6 jsou zcela přitisknuty k sobě takovým způsobem, že téměř zcela přiléhají jedna na druhou. Tři zbývající podélné hrany jsou potom spojeny pomocí podélných a příčných těsnění 13. Touto konstrukcí kontejneru 1 nebudou směrem dovnitř kontejneru 1 nasměrovány žádné nechráněné řezné hrany, takže žádná papírová vlákna nemohou být později vytržena a přijít v dalším procesu do kontaktu s vnitřkem kontejneru L

Při použití tohoto postupu bude vzdálenost mezi vnitřními vrstvami 6 lokálně maximálně odpovídat tloušťce, jakou má obruba 12, která je asi 0,5 mm tlustá. Nyní je tedy kontejner 1 tak plochý, že v prostoru 14, vzniklém při tomto postupu mezi polovinami kontejneru 1, zůstane velice málo nebo prakticky žádný vzduch. To znamená, že se může tvořit, a má vliv na balený materiál, pouze malé množství ozonu.

Tímto způsobem se tedy získaní nesterilně skládané a absolutně neprodyšné kontejnery 1, do kteiých nemůže pronikat vzduch s přítomnými mikroorganismy nebo viry, jsou-li v něm nějaké. Jedna polovina kontejneru 1, tzn. první list 2A, je v podstatě homogenní, zatímco jeho druhá polovina, tzn. druhý list 2B, je vytvořena s hrdlem 11. které na této straně bude vyčnívat z kontejneru 1 ven. Má-li být kontejner 1 vybaven dalšími prvky, jsou tyto podle vynálezu umístěny na stejné straně jako prostředky 10, tj. na nebo ve druhém listu 2B. Takovéto prvky pro další použití kontejneru 1 mohou být úchytné zařízení pro manipulaci s kontejnerem L reliéfní potisk, atd.

Příklad toho, jak mohou být kontejneiy 1 sterilizovány podle vynálezu, je zobrazen na obr. 3. Uzavřené kontejnery 1, předem vyrobené, jak je popsáno výše, jsou umístěny na lůžkovém transportéru 15 nebo podobně, na kterém se posouvají tunelem 16 chráněným před zářením jeden po druhém pod elektronovou tryskou 17, která okénkem 18 zvenku ozařuje každý kontejner 1, s výhodou spojitě přímo skrz balicím materiálem protější vnitřek kontejneru L Elektronová tryska 17 je při tomto průchodu uspořádána nad v podstatě jednou polovinou kontejneru 1, konkrétně prvním listem 2A, přičemž strana, která je opatřena hrdlem 11, je tedy nasměrována dolů. Tedy sterilizace nastane z homí strany homogenního a plochého balicího materiálu přes jeho celý povrch, tzn. přes homogenní první list 2A. To znamená, že tím může být dosaženo zcela rovnoměrné dávky. Dávka absorbovaného záření na různých místech vnitřní vrstvy 6 vrstvené desky 2 kontejneru 1 tedy bude stejná, neboť kontejner 1 má v takovém provedení způsobu podle vynálezu rovnoměrný tvar, dopadá-li záření daným způsobem na vnitřní povrch. Dávka záření, přijatá každým kontejnerem 1, může být v tomto ohledu nastavována řízením procesních parametrů. Tedy hloubka pronikání může být optimalizována pro různé druhy kontejnerů!·

Urychlování elektronů v elektronové trysce 17 je upraveno takovým způsobem, že na vnitřních vrstvách 6 vrstvených desek 2 je přijímána dávka záření dostatečná pro sterilizaci. Ta polovina

-3CZ 296774 B6 kontejneru 1, která je nasměrována směrem k elektronové trysce 17 je sterilizována na vnější jakož i na vnitřní straně, neboť druhá polovina kontejneru 1 absorbuje pouze malou dávku záření.

Hloubka pronikání dávky záření závisí hlavně na její energii a množství vyzářeného materiálu.

V tomto ohledu je hloubka pronikání nastavená tak, že optimální dávky na zabití mikroorganismů je dosaženo v prostoru 14 a na přiléhajících vnitřních vrstvách 6 obou listů 2A, 2B balicí vrstvené desky 2 kontejneru LProto je homí polovinou balicího materiálu, tzn. prvním listem 2A, přijímána jistá velká dávka, zatímco spodní strana vrstvené desky 2, tzn. druhý list 2B, opatřená hrdlem 11 bude těžko přijímat vůbec nějakou dávku, neboť energie klesá při průchodu elektronů balicím 10 materiálem. Tedy tato polovina kontejneru 1, tzn. druhý list 2B, přijímá relativně malou dávku záření, což má za následek, že nejsou postiženy mechanické vlastnosti na této polovině kontejneru 1, obsahující jeden nebo několik prvků pro další manipulaci kontejnerem L To umožňuje zlepšení vlastností, které se nazývají „integritou balení“.

Při ozařování je energie elektronové tiysky 17 přizpůsobena gramáži materiálu pro každý druh kontejnerů 1. Gramáž balicího materiálu může být velice malá, přičemž homí hranice je stanovena možnostmi elektronové trysky 17. Často se vyskytující gramáž pro pevný balicí materiál je 250 - 750 g/m². Urychlovací napětí elektronové trysky 17 se může pohybovat od 100 kV až do 500 kV v závislosti na balicím materiálu.

Mohou být tedy použity tlustší základní vrstvy 4, například papíru, místo vrstev běžně používaných v dosavadním stavu techniky. To má za následek, že je možné při přidávání plnicího materiálu dosáhnout větších objemů kontejneru 1, než při standardních postupech. S výhodou mají použité kontejnery 1 objem asi 0,5 1 až asi 4,5 1.

Uvnitř sterilní utěsněné kontejnery 1 mohou být ve výrobní jednotce vyráběny s výhodou tak, že jsou později distribuovány na různá místa ve světě pro naplnění v plnicích zařízeních, ve kterých jsou kontejnery 1 otevřeny, naplněny a utěsněny.

V plnicím zařízení je hrdlo 11 sterilizováno chemickou látkou vhodnou k tomuto účelu, s výhodou peroxidem vodíku, UV zářením, nebo jejich kombinací. Zbývající peroxid vodíku, zůstane-li nějaký, je vysušen, a kontejner 1 je otevřen odseknutím obruby 12 proražením skrz hrdlo 11. Protože je střední část obruby 12 přitisknuta k protějšímu vnitřku kontejneru l·, nespadne tato do produktu, ale zůstane na kontejneru L

Postup proražení může být s výhodou uskutečněn napojením plnicí trubice na hrdlo 11. načež se stana prostor 14 operativně přístupným, a kontejner 1 je naplněn vhodnou aseptickou nebo sterilní látkou. Výše zmíněný plnicí materiál může být jakýkoliv kapalný produkt jako mléko, džus a čaj, ale plnicí materiál také mohou být částice. V souvislosti s plněním se kontejner 1 vytvaruje 40 sám plnicím tlakem a za pomoci předem připravených ohybových čar takovým způsobem, že s výhodou zaujme tvar s v podstatě pravoúhlým dnem s v podstatě rovnoběžnými stěnami. Nicméně jsou samozřejmě možná i ostatní vytvoření.

Plochým vytvořením kontejneru 1 a tedy malým prostorem 14 kontejneru 1 se nevytvoří žádné 45 nebo jen velmi malé množství ozonu, který by mohl mít za následek zbytkové aroma v plnicím produktu. Také není potřeba upouštět vzduch z kontejneru 1 při plnění. To podstatným způsobem minimalizuje riziko opětovné infekce.

U kontejnerů 1, které již byly sterilizovány, není třeba používat při plnění tzv. „aseptickou kcmo50 ru“, do které kontejnery 1 vstupují uzavírací komorou a která musí být kompletně sterilizována. To má za následek, že lze použít jednodušeji vytvořená zařízení, což následně snižuje investiční náklady.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob sterilizace uzavřeného kontejneru (1), který je připraven k naplnění a je v podstatě ve tvaru homogenního plochého prvního listu (2A) a nehomogenního druhého listu (2B), opatřeného prvky pro další použití kontejneru (1), přičemž oba listy (2A, 2B) sestávají z balicího laminátu na bázi vlákna nebo plastu a laminovaného různými typy plastů, a také bariérou pro světlo a/nebo kyslíkový plyn, přičemž listy (2A, 2B) mají v podstatě rovinné vnitřní vrstvy (6) a mezi nimi prostor (14), vyznačující se tím, že vnitřní vrstvy (6) kontejneru (1) se zcela přitlačí k sobě tak, že se téměř celá vzájemně dotýkají, přičemž se vytvoří pokud možno co nejmenší prostor (14), a že vnitřní vrstvy (6) a prostor (14)se sterilizují prostřednictvím ozáření elektrony z vnějšku homogenního plochého prvního listu (2A) přes jeho celý povrch.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvkem je hrdlo (11) pro plnění plnicího materiálu.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že listy (2 A, 2B) mají určitý vzor ohybových čar (9) pro skládání kontejneru (1).