DE1802180A1

DE1802180A1 - Wasserbad zur Pasteurisierung oder Sterilisierung von in Glas- oder Metallgefaessen wasserdicht verpackten Lebens- oder Arzneimitteln

Info

Publication number: DE1802180A1
Application number: DE19681802180
Authority: DE
Inventors: Waegerle Dipl-Chem Dr Rolf; Bernd Seidel
Original assignee: Benckiser Knapsack GmbH
Current assignee: BK Ladenburg GmbH
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1970-04-16
Also published as: NL6915145A; FR2022250A1; BE731461A; IT944514B; AT292437B

Description

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Pat/Dr.Ri/?a - BK 107 26. SeOtember 1903

Wasserbad zur Pasteurisierung oder Sterilisierung von in Glas- oder Metallgefäßen wasserdicht verpackten Lebensoder Arzneimitteln

Es ist häufig erforderlich, verpackte Waren in Wasserbädern thermisch zu behandeln. So werden Konservenbehälter, wie Kon- i servendosen aus Blech, Kunststoffgefäße, Einkochgläser und dergleichen auf mehr oder minder höhere Temperaturen, z.B. zur Pasteurisierung und/oder Sterilisierung gebracht.

Derartige thermische Behandlungen in wäßrigen Medien können in offenen unter Normaldruck stehenden Behältnissen oder auch in geschlossenen Systemen bei Überdruck zwecks Überhitzung oder in Vakuumaggregaten zwecks schonender thermischer Behandlung erfolgen, v.'obei in vielen Fällen Temperaturen von über 100°C erreicht v/erden. Sie kommen insbesondere für die Steril- und Kondensmilchherstellung, Fleisch- und Fischkonservenindustrie, Gemüse- und Obstkonserven, Diät- und Heilmittel usw. in Betracht. Dabei treten immer unliebsame Begleitumstände, wie Korrosionen ' an den Behältnissen und den mit Dampf und Wasser in Berührung ^: kommenden Aggregaten auf. Außerdem tritt auch auf Grund der gegebenen Wasserhärten bei entsprechender thermischer Behandlung Wasserstein auf, der sowohl die Behälterwände als auch die Verpackung des sterilisierten oder pasteurisierten Gutes belegt. ' Dazu kommt, daß fast immer, sei es durch die Handhabung oder durch ein Undichtv/erden oder durch ein Platzen der eingesetzten Güter, eine zusätzliche starke Beschmutzung auftritt. ,

Es ist zwar schon bekannt, mit Hilfe eines Spezialreinigungsmittels Dosen, die in den Autoklav kommen, zu reinigen ("Der Fisch" 3d. 3, (19^9) S. 544). Nach der deutschen Patentschrift 617 5S5 ist weiterhin bekannt, die leeren Apparaturen beisplels-

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weise von Milchsteinresten zu reinigen. Dies geschieht auf enzymatischem Wege. Weiter wird nach der deutschen Patentschrift 694 237 ein Mittel zum Entfernen von Bier- und Milchstein beispielsweise aus Pasteurisierungsanlagen empfohlen, das aus Weinsäure besteht und noch geringe Zusätze von anderen Salzen wie auch Phosphorsäure enthält.

All diesen Verfahren haftet jedoch an, daß sie keine Möglichkeiten bieten, Korrosionen an den Aggregaten und Behältnissen zu verhindern. Da in der Hauptsache als Sterilisatoren, z.B. Autoklaven der verschiedensten Art zur thermischen Behandlung von verpackten Waren herangezogen werden, hat man sich zur Vermeidung von Korrosionen bisher so geholfen, daß man entweder Opferanoden eingesetzt hat oder dem Wasserbad Natriumsilikate, Nitrite, Chromate, Sulfite bzw. bestimmte Mineralöle zugesetzt hat. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse waren meistens nicht zufriedenstellend. Außerdem erscheint es nicht angebracht, bei der Behandlung von lebensmittelhaltigen Verpackungen Nitrite oder Chromate einzusetzen.

Aus einem anderen Gebiet der Technik, nämlich aus der Wasseraufbereitung ist es zwar bekannt, zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen in wäßrigen Systemen Natrium-Caleium-Polyphosphate und als Korrosionsschutzmittel Natrium-Zink-Polyphosphate in sogenannten Impfmengen vor. ca. 1 - 10 rag PpOc/l einzusetzen. Dabei handelt es sich stets um fließende Wasser, die Temperaturen bis zu 80°C ausgesetzt sind.

Man hat bisher sogar abgeraten, diese Produkte bei Temperaturen um und über 1OC⁰C, insbesondere in nichtfließenden .-/assem einzusetzen, da man aus der bisherigen Kenntnis über das Verhalten der Polyphosphate annehmen mußte, daß diese bei Temperaturen über 8O⁰C keine ausreichende Wirkung mehr entfalten.

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Es vaarde nun überraschenderweise gefunden, daß sich auch bei Temperaturen um und über 100⁰C Lösungen von Polyphosphate^ die ein- und mehrwertige Kationen enthalten, insbesondere Natrium-Zink-Po lyphospha te als Wasserbad zur Pasteurisierung oder Sterilisierung von in Glas- oder Metallgefäßen wasserdicht ver-packten Lebensmitteln oder Arzneimitteln besonders vorteilhaft zur Verhinderung von Korrosionen an den mit Wasser oder Dampf * in Berührung kommenden Aggregaten bzw. Behältnissen eignen. Diese Korrosionserscheinungen treten immer dann auf, wenn Kochwässer zur Anwendung gelangen, die hohe Sauerstoffgehalte und freie Kohlensäure bzw. einen hohen Gehalt an Chloriden, Sulfaten und Kitraten aufweisen.

Als für den Anwendungszweck brauchbar sind solche Polyphosphate, die einen P-CL-Gehalt von 56 ^C,O bis ca. 66 ^c,i> aufweisen und die im Molekül als einv;ertige Kationen Alkalien, als mehrwertige Kationen Erdalkalien, Zink, Aluminium, Eisen, Cadmium, Chrom und ähnliche enthalten.

Die erfindungsgemäß anzuwendenden Polyphosphate werden nach den üblichen und bekannten Verfahren zur Herstellung von Polyphosphaten im Schmelzprozeß gewonnen.

Ganz besonders vorteilhaft hat sich ein Natrium-Zink-Polyphosphat mit einem ZnO-Gehalt von 5 - 15 Y°) vorzugsweise von 9 P erwiesen, wobei der PpOj--Gehalt etwa 60 -^ betrug.

Die im Einzelfall einzusetzende Substanzmenge richtet sich nach der Beschaffenheit des Wassers, wobei auch noch die Härtebildner eine Rolle spielen, sie beträgt 2 - 12 g der genannten Polyphosphate pro 100 1 Kochwasser.

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Durch die Zugabe der beschriebenen Polyphosphate wird erreicht, daß sowohl die wasserseitig als auch die aus den unterschiedlichen Werkstoffen durch Elementbildung entstehenden Korrosionen an den Aggregaten durch Schutzschichtbildung vermieden werden und die Behältnisse, soweit sie aus Metallen bestehen, keine korrodierten Stellen aufweisen. Es wird somit eine einwandfreie Verpackung gewährleistet, die auch über einen längeren Lagerzeitraum hinweg ein tadelloses und ansprechendes Aussehen beibehält.

Beispiel 1

Zur Durchführung der Versuche wurden drei liegende Überdruckautoklaven verwendet, die drei nr Wasser faßten und mit ca. 1,5 atü und bei einer Temperatur von 112⁰C gefahren wurden. Beschickt waren diese Autoklaven mit fleischgefüllten handelsüblichen Weißblechdosen.

Zur Sterilisierung wurde normales Leitungswasser folgender Zusammensetzung verwendet:

Gesamthärte: 1j5,0°dH

Karbonathärte: 10,0°dH

pH-Wert: 7,7

Chloride: ca. 300 mg/1 Eisen: 0,05mg/l

a) Der Autoklav 1 war mit einer Opferanode ausgerüstet.

b) Der Autoklav 2 war mit einer Opferanode ausgerüstet und das darin verwendete .'/asser enthielt noch 50 g SO₅Ar⁵ H₀O.

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c) Der Autoklav J5 enthielt keine Opferanode und das darin befindliche Wasser enthielt 50 g/rrr Natrium-Zink-Polyphosphat mit ca. 60 % P₂ ⁰C ¹^ etwa 9 # ZnO.

In die Autoklaven waren zur Prüfung entsprechend vorbehandelte Stahlblechplatten eingebaut. Nach JOO Kochungen wurden die | Platten wieder ausgebaut und auf ihren Zustand geprüft.

Ergebnis;

a) Die Platte aus Autoklav 1 war mit einer ungleichmäßigen rostbraunen Schicht überzogen, die stellenweise bis zu 0,5 mm dick war. Unter dieser Schicht zeigte das Material lochfraßartige Erscheinungen.

b) Die Platte aus Autoklav 2 zeigte im wesentlichen die gleichen Korrosionserscheinungen wie die Platte aus Autoklav 1.

c) Die Platte aus Autoklav J5 war mit einer gleichmäßigen festhaftenden weißgrauen Schutzschicht überzogen. Unter ( dieser Schutzschicht war keinerlei Korrosionsangriff festzustellen. Auch die eingebrachten Dosen verließen den Autoklav 3 in einwandfreiem Zustand.

Beispiel 2

Verwendet wurden zwei Autoklaven gemäß Beispiel 1. Beschickt wurden diese Autoklaven mit Gemüsekonserven in Weißblechdosen. Zur Sterilisierung wurde normales Leitungswasser von folgender Zusammensetzung benutzt:

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	Gesamthärte:	- 6 -	bis	*Femruf · (0621) 59041**	21 °dH
	Karbonathärte:	-	Fernschreiber 04 64646	H°dH
	Chloride:		Drahtanschrift Bekna Ludwigshafenrhein	64 mg/1
	Nitrate:			75 mg/l,
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also ein verhältnismäßig hartes und ein unter Kochbedingungen sehr aggressives V/asser.

a) Das im Autoklav 1 befindliche V/asser war mit einem handelsüblichen phosphatfreien Korrosionsschutzmittel versehen.

b) Der Autoklav 2 enthielt 75 g/nr Natrium-Zink-Polyphosphat gemäß Beispiel 1.

Die Beurteilung wurde in diesem Falle nach dem Aussehen der sterilisierten Dosen vorgenommen.

Ergebnis;

a) Im Falle des Autoklaven 1 wiesen praktisch alle Dosen korrodierte Stellen auf und hatten einen Kalkschleier.

b) Im Falle des Autoklaven 2 zeigten die Dosen keine Korrosionen und ihre Oberflächen waren blank und einwandfrei.

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Patentansorüehe

1. Verwendung von Polyphosphaten, die ein- und mehrwertige Kationen enthalten, insbesondere Natrium-Zink-Polyphosphate in wäßrigen Lösungen bei Temperaturen um oder über 100 C als Wasserbad zur Pasteurisierung oder Sterilisierung von in Glas- oder Metallgefäßen wasserdicht verpackten Lebensoder Arzneimitteln.

2. Verwendung von wäßrigen Lösungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Natrium-Zink-Polyphosphat mit einem ZnO-Gehalt von 9 £ und einem P^O^-Gehalt von etwa 60 ^c,i> eingesetzt wird.

3. Verwendung von wäßrigen Lösungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 2 - 12 Hg Polyphosphat pro 100 1 Kochwasser eingesetzt wird.

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14. ·. -.,j/, ir ίθ'·ί