DE102004047256A1 - Film packaging for food with pressure relief valve - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folienverpackung für Lebensmittel mit Überdruckventil, gebildet durch eine sich ab einem bestimmten Druck im Inneren selbsttätig öffnende Schwächezone. Dabei umfaßt die Folienverpackung mindestens zwei Folienlagen (1, 2), von denen die eine eine durch Laser erzeugte Punkte, aus Punkten und/oder Linien gebildete Perforation umfaßt, während die andere dort geschlossen ist.The present invention relates to a film packaging for food with pressure relief valve, formed by a starting from a certain pressure in the interior automatically opening zone of weakness. The film package comprises at least two film layers (1, 2), one of which comprises a laser generated dots, dots and / or lines formed perforation, while the other is closed there.

Description

Das technische Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, ist das kontrollierter Entweichen von Dampf während des Garens von abgepackten Fertiggerichten in der Mikrowelle.The technical field to which the invention belongs is the controlled one Escape of steam during cooking prepackaged ready meals in the microwave.

Beim Garen von Gemüse, Spargel, Fisch oder sonstigen Fertiggerichten entsteht Dampf. Unabhängig davon, ob die Lebensmittel in temperiertem oder gefrorenem Zustand vorliegen, wird die Verpackung, bestehend aus Folie/Folienverbund (Beutel oder Schale mit Foliendeckel) in der Mikrowelle während des Erwärmens durch den dabei entstehenden Dampfdruck aufgeblasen. Ziel ist es, die Verpackung unter möglichst hohem Dampfdruck zu halten und durch ein gezieltes Überdruckventil vor dem Platzen zu schützen. Das Prinzip entspricht dem bekannten Dampfkochtopf (Schnellkochtopf).At the Cooking vegetables, Asparagus, fish or other ready meals is steam. Independently of, whether the food is in a tempered or frozen state, is the packaging, consisting of foil / foil composite (bag or Tray with foil lid) in the microwave while warming through inflated the resulting vapor pressure. The goal is the, Packaging under as possible high vapor pressure and through a targeted pressure relief valve to protect from bursting. The principle corresponds to the known pressure cooker (pressure cooker).

Derzeit wird das Überdruckventil dadurch erreicht, daß am Beutel im Bereich der Siegelnaht diese geschwächt wird und dadurch eine Sollbruchstelle entsteht. Die Nachteile bei diesem Verfahren sind:

  • – aufwendiges Verfahren
  • – es wird kein hoher Druck im Beutel erzeugt ⇒ 1. längere Garzeit 2. Beutel fällt nach Abschalten der Mikrowelle sofort in sich zusammen
Currently, the pressure relief valve is achieved in that the bag is weakened in the region of the sealed seam and thus creates a predetermined breaking point. The disadvantages of this method are:
  • - complicated procedure
  • - there is no high pressure in the bag ⇒ 1. longer cooking time 2. Bag collapses immediately after switching off the microwave

Ein weiteres Verfahren benannt nach dem Erfinder "Keller" ⇒ Kellerventil beruht darauf, daß in einen Beutel ein Kunststoffteil eingesetzt wird. In diesem Kunststoffteil befindet sich eine kleine Folienronde mit Schlitz und eine geschlossene Folienronde. Beim Aufbau des Dampfdrucks im Beutel wird die erste Ronde abgehoben und der Dampfdruck kann über die geschlitzte Ronde definiert entweichen. Die Nachteile dieses Verfahrens sind:

  • – sehr hohe Kosten durch den Kunststoffeinsatz ⇒ deshalb derzeit nur bei großen Beuteln für Großküchen im Einsatz bzw. für sehr hochwertige Fertiggerichte
  • – aufwendiges Verfahren, um diese Kunststoffeinsätze im Beutel einzubringen ⇒ nicht für Massenprodukte einsetzbar, da die Kosten nicht durch eine einmalige Investition abgedeckt sind.
Another method named after the inventor "cellar" ⇒ cellar valve based on the fact that in a bag, a plastic part is used. In this plastic part is a small foil blank with slot and a closed foil blank. When building up the vapor pressure in the bag, the first blank is lifted off and the vapor pressure can escape in a defined manner across the slotted blank. The disadvantages of this method are:
  • - very high costs due to the use of plastic ⇒ therefore currently only for large bags for commercial kitchens in use or for very high-quality ready meals
  • - complicated procedure to introduce these plastic inserts in the bag ⇒ not for mass products, since the costs are not covered by a one-time investment.

Die Erfindung besteht darin, daß beim Garen von Lebensmitteln in der Mikrowelle, die Verpackung (z.B. Beutel oder Schale mit Foliendeckel) unter einem möglichst hohen Druck über mehrere Minuten gehalten werden kann. Gelöst wurde diese Aufgabe mittels Einsatz der Lasertechnologie.The Invention is that at Cooking foods in the microwave, packaging (e.g. Bag or tray with foil lid) under one possible high pressure over can be held for several minutes. This task was solved by means of Use of laser technology.

Bei einer Verpackung bestehend aus – zum Beispiel – einer Duplex-Folie (2-Schicht-Folie) typischerweise aus einer Siegelschicht (z.B. PP, Polypropylen) und Schutzfolie (z.B. PET, PAO, VPA) wird mittels CO2-Laser die Schutzfolie getrennt 1. Die Laserleistung wird dabei so geregelt, daß die darunterliegende Siegelschicht erhalten bleibt. Wird diese Trennung der Schutzfolie nun schlitzförmig auf der Verpackung (Mitte oder im Randbereich) eingebracht, 1, so ist die Verpackkung an dieser Stelle geschwächt.In a packaging consisting of - for example - a duplex film (2-layer film) typically from a sealing layer (eg PP, polypropylene) and protective film (eg PET, PAO, VPA), the protective film is separated by means of CO 2 laser 1 , The laser power is controlled so that the underlying sealing layer is maintained. If this separation of the protective film is now slit-shaped on the packaging (in the middle or in the edge region), 1 , so the packaging is weakened at this point.

Bei der Erwärmung des Lebensmittels entsteht durch Verdampfung von Wasser innerhalb der Verpackung ein zunehmender Druck.at the warming of food is created by evaporation of water within the packaging an increasing pressure.

Dabei öffnet sich der Schlitz von Folie 1 und die Folienschicht 2 (z.B. Siegelschicht) wird mit zunehmendem Druck gedehnt, 2.This opens the slot of foil 1 and the film layer 2 (eg sealing layer) is stretched with increasing pressure, 2 ,

Durch die Überdehnung kommt es in der Folienschicht 2 zur Bildung mehrerer kleiner Öffnungen und Risse (Überschreitung der Elastizitätsgrenze ⇒ Bruch der Folie), 3. Über diese kleinen Öffnungen kann der Überdruck entweichen und es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem entstehenden Überdruck und der Anzahl bzw. Öffnungsgröße der Löcher an der Folie 2 ein.The overstretching occurs in the film layer 2 to form several small openings and cracks (exceeding the elastic limit ⇒ breakage of the film), 3 , About these small openings, the pressure can escape and there is a balance between the resulting pressure and the number or opening size of the holes in the film 2 one.

Dabei ist zu beachten, daß im Randbereich der entstandenen Löcher das Material noch eine Elastizität hat, und sich dadurch die Öffnungen bei abnehmendem Druck wieder teilweise schließen bzw. kleiner werden.there it should be noted that in Edge area of the resulting holes the material still has an elasticity has, and thereby the openings Partially close or decrease as the pressure decreases.

⇒ es handelt sich somit um ein dynamisches Ventil, das abhängig vom Druck öffnet und in einem begrenzten Maße wieder schließt.⇒ it acts thus a dynamic valve that opens depending on the pressure and to a limited extent closes again.

Die Vorteile dieses Ventils sind:

  • – durch das dynamische Verhalten wird über die Garzeit ein größerer Druck aufrechterhalten ⇒ Garzeit wird reduziert
  • – Ventilwirkung ist gegeben unabhängig von der Verpackungsgröße oder dem Inhalt (Wassergehalt z.B. 30 ml oder 300 ml).
  • – Nach dem Abschalten der Mikrowelle wird der Druck langsam abgebaut ⇒ kein In-sich-Zerfallen – im Beispiel der Beutelverpackung
  • – durch eine einmalige Investion in die Lasertechnik kann dieses Verfahren sehr einfach ohne zusätzliche Mehrkosten auch in der Massenproduktion eingesetzt werden.
  • – Verfahren kann ohne zusätzliche Arbeitsschritte in die vorhandene Prozeßtechnik integriert werden (z.B. Integration auf einem Rollenschneider)
The advantages of this valve are:
  • - Due to the dynamic behavior, a greater pressure is maintained over the cooking time ⇒ cooking time is reduced
  • - Valve effect is given regardless of the size of the package or the content (water content eg 30 ml or 300 ml).
  • - After switching off the microwave, the pressure is slowly reduced ⇒ no self-disintegration - in the example of bag packaging
  • - by a single investment in laser technology, this method can be used very easily without additional costs in mass production.
  • - Process can be integrated into the existing process technology without additional work steps (eg integration on a slitter)

Grundsätzlich kann bei diesem Verfahren ein Laser einer bestimmten Wellenlänge eingesetzt werden. Voraussetzung ist, daß eine Folie im Folienverbund aus einer für den Laser typischen Wellenlänge absorbierenden Folie besteht. Des weiteren kann der Verbund aus 2 oder auch 3 Schichten bestehen.Basically, a laser of a certain wavelength can be used in this method. The prerequisite is that a film in the film composite of a wavelength typical for the laser consists of absorbent film. Furthermore, the composite may consist of 2 or even 3 layers.

Eine weitere Voraussetzung des Verfahrens ist das Einbringen des Schlitzes mittels Laser in eine Folienschicht. Dabei kann die absorbierende Schicht auch unten liegen, 4, so wird der Strahl durch die 1. Schicht transmittiert und die 2. Schicht aufgrund der höheren Absorption getrennt.Another prerequisite of the method is the introduction of the slot by means of laser in a film layer. In this case, the absorbent layer can also be below, 4 , the beam is transmitted through the 1st layer and the 2nd layer is separated due to the higher absorption.

Die Schlitzkontur kann beliebig gewählt werden. Die Länge des Schlitzes wird durch die physikalischen Eigenschaften der zu dehnenden Folienschicht bestimmt (Elastizitätsgrenze ⇒ Bruch der Folie).The Slot contour can be chosen arbitrarily become. The length of the slot is due to the physical properties of Stretching film layer determined (elastic limit ⇒ breakage of the film).

Ist der Schlitz zu kurz, so kommt es zu keiner Überdehnung ⇒ kein Bruch der Folie ⇒ keine Ventilwirkung ⇒ Verpackung platzt.is the slot too short, so there is no overstretching ⇒ no breakage of the film ⇒ none Valve effect ⇒ Packaging bursts.

Der Schlitz kann auch bis zur vollständigen Linie über die gesamte Verpackung ausgeführt werden. Von Nachteil hierbei könnten sein:

  • – Stabilität der Verpackung zu stark beeinträchtigt
  • – Barriere-Eigenschaften der Verpackung zu stark beeinflußt
The slot can also be made to the full line across the entire package. The disadvantage here could be:
  • - Stability of the packaging too severely impaired
  • - Barrier properties of the packaging too heavily influenced

Im Versuch wurden Schlitze mit einer Länge von 30 mm eingebracht. Es können auf einer Verpackung auch mehrere Schlitze in Reihe, 5, nebeneinander oder willkürlich, 6, eingebracht werden. Die Kontur der Linien/Schlitz sowie die Lage kann beliebig sein, 7. Der Schlitz kann auch aus aneinandergereihten Punkten oder aus einer Aneinanderreihung kurzer Linien bestehen, 8. Die dazwischenliegenden Stege müssen dann so klein gewählt werden, daß sie bei der Dehnung der Folie brechen und dem eigentlichen Ventileffekt nicht entgegenwirken.In the experiment slits were introduced with a length of 30 mm. There may also be several slots in a row on one package, 5 , side by side or arbitrarily, 6 to be introduced. The contour of the lines / slot as well as the position can be arbitrary 7 , The slot may also consist of lined-up points or of a series of short lines, 8th , The intermediate webs must then be chosen so small that they break during the stretching of the film and not counteract the actual valve effect.

In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:

1 (a) eine schematische Schnittansicht einer Duplexfolienverpackung gemäß der Erfindung und (b) eine Draufsicht eines Ausschnitts aus der Verpackung, die das Einbringen des Schlitzes veranschaulichen, 1 (a) is a schematic sectional view of a duplex film package according to the invention; and (b) is a plan view of a portion of the package illustrating the insertion of the slot.

2 eine Veranschaulichung des Öffnungsvorgangs durch steigenden Druck mit Dehnung der perforierten Folie (a) im Schnitt und (b) als Draufsicht, 2 an illustration of the opening operation by increasing pressure with elongation of the perforated film (a) in section and (b) as a plan view,

3 eine Veranschaulichung des Überdehnvorgangs der perforierten Folie (a) in der Schnittansicht und (b) in Draufsicht, 3 an illustration of the overstretching process of the perforated film (a) in the sectional view and (b) in plan view,

4 eine Schnittansicht ähnlich 1, wobei jedoch die darunterliegende Folie geschnitten wird, 4 a sectional view similar 1 but with the underlying foil being cut,

5 bis 8 Beispiele für verschiedene Perforationsausführungen gemäß der Erfindung. 5 to 8th Examples of different Perforationsausführungen according to the invention.

Claims (11)

Folienverpackung für Lebensmittel mit Überdruckventil, gebildet durch eine sich ab einem bestimmten Druck im Inneren selbsttätig öffnende Schwächezone, dadurch gekenn – zeichnet, daß die Folienverpackung mindestens zwei Folienlagen (1, 2) umfaßt, von denen die eine eine durch Laser erzeugte, aus Punkten und/oder Linien gebildete Perforation umfaßt, während die andere dort geschlossen ist.Film packaging for foodstuffs with pressure relief valve, formed by a weak zone which automatically opens at a certain pressure in the interior , characterized in that the film packaging has at least two film layers ( 1 . 2 ), one of which comprises a laser-generated perforation formed by dots and / or lines, while the other is closed there. Folienverpackung nach Anspruch 1, dadurch ge – kennzeichnet, daß als Perforation ein Schlitz vorgesehen ist.Film package according to claim 1, characterized that as Perforation a slot is provided. Folienverpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge – kennzeichnet, daß als Perforation eine aus kurzen Linien oder Punkten bestehende Linie vorgesehen ist.Foil packaging according to claim 1 or 2, characterized marked, that as Perforation provided a line consisting of short lines or points is. Folienverpackung nach Anspruch 1, dadurch ge – kennzeichnet, daß mehrere Perforationen (Schlitze, Linien) vorgesehen sind.Film package according to claim 1, characterized that several Perforations (slots, lines) are provided. Folienverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folienlage eine Siegelschicht und eine Folienlage eine Schutzfolie ist.Film package according to one of claims 1 to 4, characterized in that a Film layer a sealing layer and a film layer a protective film is. Folienverpackung nach Anspruch 5, dadurch ge – kennzeichnet, daß die Schutzfolie aus Polyethylenterephthalat (PET), Vinylpolyamid (VPA), Polyalphaolefin (PAO) ist.Film package according to claim 5, characterized that the Polyethylene terephthalate (PET), vinyl polyamide (VPA) protective film, Polyalphaolefin (PAO) is. Folienverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folienlage aus Polypropylen ist.Film package according to one of claims 1 to 6, characterized in that a Polypropylene film layer is. Folienverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienlagen eine Abdeckfolie oder einen Deckel bilden.Film package according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Foil layers form a cover or a lid. Folienverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackung ein aus den beiden Folienlagen gebildeter Beutel ist.Film package according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Packaging is a bag formed from the two film layers. Verfahren zur Herstellung einer Folienverpackung für zu garende Lebensmittel, bei dem eine sich ab einem bestimmten Druck im Inneren selbsttätig öffnende Schwächezone in die Folie eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Folienlagen verwendet werden, von denen in der einen durch Laserlicht eine aus Punkten und/oder Linien gebildete Perforation erzeugt wird.Method for producing a film packaging for food to be cooked, in which a weak zone which automatically opens at a certain pressure in the interior is introduced into the film, characterized in that two film layers are used, one of which in the one by La a perforation formed by dots and / or lines is produced. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn – zeichnet, daß die Wellenlänge und/oder die Leistung des Lasers für die Erzeugung der Perforation in einer bestimmten beiden Folienlagen eingestellt wird.Method according to claim 10, characterized that the wavelength and / or the power of the laser for creating the perforation is set in a specific two layers of film.
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