DE19520925A1

DE19520925A1 - Verfahren zum keimarmen Füllen von Kunststoff-Flaschen, beispielsweise von PET-Flaschen, o. dgl. Behälter mit geringer Hitzebeständigkeit mit einem flüssigen Füllgut

Info

Publication number: DE19520925A1
Application number: DE1995120925
Authority: DE
Inventors: Markus Dr Rammert
Original assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Current assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1996-12-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 und dabei insbesondere auf ein Verfahren zum keimarmen Füllen von Kunststoff-Flaschen oder PET-Flaschen oder dgl. Behälter mit stillen Getränken, d. h. mit Getränken mit einem CO2-Gehalt unter 3 g/l und einem PH-Wert kleiner als 4,5.

Behälter mit reduzierter thermischer Belastbarkeit im Sinne der Erfindung sind die Standard-PET-Flaschen, aber auch andere Behälter, bei denen eine Fülltemperatur von 70°C zur Vermeidung von Verformungen oder einer Zerstörungen der Behälter nicht überschritten werden sollte.

Zum sterilen oder aseptischen Füllen von Behältern, insbesondere auch mit Getränken, sind verschiedene Verfahren bekannt, speziell für stille Getränke auch solche Verfahren, bei denen das jeweilige Getränk (Füllgut) mit einer hohen Temperatur zwischen 75-95°C abgefüllt oder aber nach einer Kaltfüllung in den verschlossenen Behälter bei entsprechend hoher Temperatur pasteurisiert wird.

Speziell bei Verwendung von Behältern in Form von Kartons oder Weichverpackungen aus Verbundstoff ist im Getränkebereich auch eine aseptische Kaltfüllung üblich, da diese Behälter höheren Temperaturen nicht standhalten. Bei diesem, allerdings recht aufwendigen Verfahren wird der jeweilige Behälter durch Beaufschlagung mit einer H₂O₂-Lösung (Wasserstoffperoxid-Lösung) und durch nachfolgende Trocknung mit steriler Heißluft, ggf. auch in Kombination mit einer Bestrahlung mit UV-C-Licht entkeimt. Das Füllen und Verschließen der Behälter erfolgt dann in einer Füll- und Verschließmaschine, die in einem mit steriler Luft in vertikaler Laminarströmung von oben nach unten beaufschlagten Raum untergebracht ist.

Unter "keimarmes Füllen" im Sinne der Erfindung ist ein Füllen zu verstehen, bei dem die Kontaminationsrate des abgefüllten Produktes mit schädlichen Mikroorganismen so gering ist, daß zumindest während der garantierten Mindesthaltbarkeit die biologische Stabilität des abgefüllten Produktes garantiert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit welchem ein keimarmes Abfüllen von Füllgut in PET-Flaschen oder dgl. Behälter mit geringer thermischer Belastbarkeit besonders rationell und auch mit hohen Leistungen möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine zweimalige, angepaßte Pasteurisation des Füllgutes erfolgt, und zwar eine erste Pasteurisation des Füllgutes vor dem Füllen unter den für eine Pasteurisation üblichen Bedingungen (Temperatur zwischen 70 und 100°C und ausreichende Heißhaltezeit) und eine zweite Pasteurisation des Füllgutes nach dem Füllen und Verschließen des jeweiligen Behälters in der thermischen Behandlung in der Weise, daß die Kerntemperatur des Füllgutes über eine vorgegebene Heißhaltezeit bis zu 30 Minuten während dieser thermischen Behandlung wenigstens 60°C, vorzugsweise 65°C beträgt.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß mit der ersten Pasteurisation insbesondere auch alle hitzeresistenten, das Füllgut schädigende Bakterien, nämlich u. a. Essig- und Milchsäurebakterien abgetötet werden, und daß derartige Bakterien in den leeren, zu füllenden Behältern in der Regel nicht anzutreffen sind, wohl aber andere Füllgutschädlinge, wie Schimmelpilzsporen, und dabei beispielsweise auch solche der hitzeresistenteren Art, wie Schimmelpilzsporen des aspergillus niger, daß aber derartige Schädlinge durch die thermische Behandlung des Füllgutes nach dem Abfüllen und Verschließen der Behälter zuverlässig abgetötet werden können. Insgesamt wird somit ohne eine thermische Überlastung der Behälter ein keimarmes Abfüllen erreicht, welches den kommerziellen Anforderungen hinsichtlich Haltbarkeit des Produktes voll gerecht wird.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Abtöten von Füllgutschädlingen durch die angepaßte doppelte Pasteurisation erfolgt, sind Füllhilfsmittel, wie flüssige, gasförmige oder dampfförmige Sterilisationsmedien allenfalls nur in einem geringeren Umfange erforderlich, wodurch ein preiswertes Abfüllen bei hoher Leistung (gefüllte Behälter je Zeiteinheit) gewährleistet ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur, die in vereinfachter Darstellung und im Block- bzw. Funktionsdiagramm eine Anlage zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung wiedergibt, näher erläutert.

Die in der Figur dargestellte Anlage dient zum keimarmen Füllen von Flaschen, nämlich von Kunststoff- bzw. PET-Flaschen 1 mit stillen Getränken (z. B. Fruchtsäften), die einen PH-Wert kleiner als 4,5 aufweisen. Die Anlage besitzt bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen folgende Grundkomponenten, denen noch weitere, nachstehend erwähnte Komponenten oder Funktionselemente zugeordnet sind:

- Transporteur 2 mit Transportband 3 zum Zuführen der zu füllenden Flaschen 1;
- an den Transporteur 2 anschließender Rinser 4 zum Behandeln der Flaschen 1 unmittelbar vor dem Füllen;
- Füllmaschine 5, die sich über eine vorzugsweise von Transportsternen gebildete Transportstrecke 6 an den Rinser 4 anschließt;
- Verschließer 7, der sich über eine vorzugsweise von mehreren Transportsternen gebildete Transportstrecke 8 an die Füllmaschine 7 anschließt;
- Tunnelpasteurisiereinrichtung bzw. Tunnelpasteur 9 an einem Transporteur 10 zum Abführen der gefüllten und verschlossenen Flaschen 1;
- zentrale Versorgungseinheit 11 zur Pasteurisierung des Füllgutes sowie zur Versorgung der Füllmaschine 5 mit dem pasteurisierten Füllgut;
- Rückkühler 12 für das Füllgut in der Verbindungs- oder Versorgungsleitung 13 zwischen der Versorgungseinheit 11 und der Füllmaschine 5.

Der Rinser 4, die Füllmaschine 5 und der Verschließer 7 sind in üblicher und dem Fachmann bekannter Weise als Maschinen umlaufender Bauart ausgeführt und ebenso wie die Transportsterne der dazwischen liegenden Transportstrecken 6 und 8 für einen synchronen Umlauf bzw. eine synchrone Arbeitsweise miteinander verblockt, wobei diese Verblockung zwischen Rinser 4 und Füllmaschine 5 und Verschließmaschine 7 vorzugsweise elektronisch erfolgt, um eine größere räumliche Trennung zwischen dem Rinser 4 und den übrigen Maschinen zu ermöglichen.

Mit 14 ist weiterhin eine Einhausung angedeutet, die einen Steril- oder Reinraum mit extrem geringer Keimbelastung bildet, in welchem der Rinser 4 untergebracht ist. Der Innenraum der Einhausung 14 ist über mehrere Einlässe 15 mit steriler bzw. keimfreier Luft beaufschlagt, die an speziell hierfür vorgesehenen Auslässen 16 den Innenraum der Einhausung 14 wieder verläßt, und zwar derart, daß sich ein möglichst laminarer Fluß der Sterilluft innerhalb der Einhausung 14 von oben nach unten, d. h. ein Fluß insbesondere auch ohne von der Sterilluft nicht durchströmten Bereichen ergibt.

Es kann zweckmäßig sein, über der Transportstrecke 6 und/oder 8 Einreichungen 17, beispielsweise Düsenanordnungen vorzusehen, über die die Flaschen 1 während des Transportes vom Rinser 4 an die Füllmaschine 5 oder aber die gefüllten Flaschen 1 beim Transport von der Füllmaschine 5 an den Verschließer 6 ständig mit steriler Luft und/oder mit einem Sterilisationsmedium, beispielsweise mit Wasserdampf oder Stickstoff beaufschlagt werden, wobei sich diese Düsenanordnungen teilweise auch noch an der Füllmaschine 5 und/oder an der Verschließmaschine 7 fortsetzen können.

Grundsätzlich ist es weiterhin auch möglich, auch die Füllmaschine 5 und die Verschließmaschine 7 in einer Einhausung 14′ mit den Einlässen 15 und Auslässen 16 oder getrennt vom Rinser 4 in einem gesonderten Gebäude- oder Abfüllraum unterzubringen, der dann durch Luftfilter von oben her mit filtrierter Luft beaufschlagt wird.

Um durch Feuchtigkeit evtl. ein Keimwachstum im Bereich der Füllmaschine 5 und des Verschließers 7 sowie im Bereich der Transportstrecken 6 und 8 zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, im Innenraum der Einhausung 14 nur den Rinser 4 vorzusehen und die Füllmaschine 5, die Verschließmaschine 7 sowie die beiden Transportstrecken 6 und 8 in einer gesonderten Einhausung 14′ unterzubringen bzw. gemeinsame Einhausung in einen nur den Rinser 4 und einen die Füllmaschine 5 und den Verschließer 7 aufnehmenden Raum zu trennen.

Die Füllmaschine 5 weist an dem Umfang ihres um die vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotors 5′ in bekannter Weise eine Vielzahl von Füllstellen 18 auf, von denen jede von einem Füllelement mit Flüssigkeitsventil und einem unter jedem Füllelement 19 angeordneten Behälterträger besteht.

Die einzelnen Füllstellen 18 sind durch Zwischenwände 20 voneinander getrennt. Diese Zwischenwände 20, die Füllelemente 19, die Flaschenträger sowie weitere Flächen der Füllmaschine 5 im Bereich der einzelnen Füllstellen 18 sind möglichst glatt und eben ausgeführt, so daß eine wirksame Abspritzung und Reinigung (insbesondere auch eine restlose Entfernung von Füllgutresten und/oder von evtl. Resten von beim Füllen beschädigter Flaschen 1) sowie eine Beaufschlagung dieser für ein keimarmes Abfüllen wesentlichen Bereiche der Füllmaschine 5 mit einem Sterilisationsmedium möglich sind.

Die grundsätzliche Arbeitsweise des Systems ergibt sich aus der Figur, d. h. die Flaschen 1 werden dem Rinser 4 über den Transporteur 2 zugeführt, im Rinser 4 behandelt und gelangen dann jeweils nacheinander über die Transporteinrichtung 6 an eine Füllstelle 18, an der bei umlaufendem Rotor 5′ das Füllen der jeweiligen Flasche erfolgt. Die gefüllte Flasche gelangt dann über den Transporteur 8 an den Verschließer 7, wo die Flasche verschlossen und an den Transporteur 10 zur weiteren Behandlung weitergeleitet wird.

Ein besonderes Problem beim Abfüllen des Füllgutes (Getränk) in die PET-Flaschen 1 besteht zum einen darin, daß eine ausreichend sterile Abfüllung zu fordern ist, d. h. eine Abfüllung derart, daß die mögliche Kontaminationsrate so gering ist, daß Reklamationen innerhalb der Mindesthaltbarkeitszeit des Produktes praktisch auszuschließen sind, die Kontaminationsrate also beispielsweise in der Größenordnung von 1 : 100 000 liegt. Andererseits sind aber die PET-Flaschen 1 zumindest in ihrer auf dem Markt üblichen preiswerten Ausführung thermisch nur gering belastbar, d. h. Flaschentemperaturen von maximal 60 bis 70°C dürfen nicht überschritten werden, so daß eine Nachsterilisation des abgefüllten Produktes in der jeweils verschlossenen Flasche nicht möglich ist.

Um trotz der geringen thermischen Belastung der Flaschen 1 und der sich hieraus ergebenden Einschränkungen ein keimarmes Füllen zu gewährleisten, sind Maßnahmen auf verschiedenen Ebenen notwendig oder teilweise zumindest zweckmäßig, nämlich eine spezielle Behandlung des Füllgutes, eine spezielle Behandlung der Packstoffe, nämlich der Flaschen 1 und Verschlüsse 21, sowie auch eine spezielle Behandlung, d. h. Reinigung und Sterilisation der für die keimfreie oder keimarme Abfüllung kritischen Bereiche der Anlage, ggf. auch in Abhängigkeit von einer biologischen Kontrolle, in der regelmäßig eine Partikel- und Keimzahlbestimmung der Luft in den von den Einhausungen 14 und/oder 14′ gebildeten Reinräumen, über den Transportstrecken 6 und 8 bzw. den dortigen Transportsternen, sowie auch an anderen kritischen Oberflächen der Maschinen, beispielsweise der Füllmaschine 5 und des Verschließers 7 erfolgt.

Im einzelnen ist folgendes vorgesehen:

Getränkebehandlung

Das Füllgut wird in der zentralen Versorgungseinheit 11 pasteurisiert, und zwar bei der hierfür üblichen Temperatur. Bei dieser Pasteurisierung werden sämtliche getränkeschädlichen Keime im Füllgut abgetötet, und zwar einschließlich der besonders hitzeresistenten Essig- und Milchsäurebakterien. Die Pasteurisiertemperatur und/oder Heißhaltezeit werden dabei dem jeweiligen Füllgut entsprechend angepaßt, d. h. beispielsweise bei einem Füllgut mit hohem Fruchtfleischanteil werden diese Parameter entsprechend angehoben.

Im Rückkühler 12 erfolgt dann eine Rückkühlung des Füllgutes auf die Fülltemperatur, die zwischen 55 und 70°C liegt, wobei diese Fülltemperatur nach dem Rückkühlen möglichst hoch gewählt wird. Durch die Einstellung der Fülltemperatur es aber auch möglich ist, die in der jeweils gefüllten Flasche 1 über dem Füllgutspiegel verbleibende Freiraumhöhe auf einen minimalen Wert derart einzustellen, daß die Überschwapp verluste der jeweiligen Flasche 1 nach dem Füllen bis zum Verschließen möglichst gering sind, und zwar auch bei einer hohen Fördergeschwindigkeit bzw. Leistung, beispielsweise bis zu 70 000 Flaschen 1 je Stunde.

Beim Füllen der jeweiligen Flasche 1 mit dem heißen Füllgut kann dieses in der Flasche vorhandene Schimmelpilzsporen oder dgl. Getränkeschädlinge aufnehmen. Um diese über die Flaschen 1 eingetragenen Getränkeschädlinge abzutöten, erfolgt eine thermische Behandlung jeder geschlossenen Flasche 1 in dem Tunnelpasteur 12 bei einer Temperatur des flüssigen Füllgutes im Inneren der jeweiligen Flasche 1 (Kerntemperatur) bis zu 65°C und während einer Heißhaltezeit bis zu 30 Minuten. Bei dieser thermischen Behandlung, bei der diejenigen Getränkeschädlinge, die über die leere Flasche in das Füllgut eingebracht werden können, beispielsweise auch die Schimmelsporen des besonders hitzeresistenten aspergillus niger abgetötet werden, erfolgt zugleich durch eine thermische Ausdehnung des Produktes eine Verringerung des Freiraumes in der jeweiligen Flasche 1, womit die durch das heiße Füllgut erfaßte Gesamtinnenfläche der Flasche vergrößert wird, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Keimabtötung beiträgt.

Die thermische Nachbehandlung der gefüllten und verschlossenen Flaschen kann auch im Rückkühler 12 erfolgen, d. h. dieser Rückkühler übernimmt dann die Funktion des Tunnelpasteurs 9.

Packstoffbehandlung

Um eine möglichst große Keimfreiheit der leeren Flaschen 1 zu gewährleisten, werden diese im Rinser 4 mit Sterilluft, mit Dampf, mit einer Desinfektionsmittellösung (beispielsweise Wasserstoffperoxid - H₂O₂ -) und/oder mit Sterilwasser behandelt, wodurch sich eine Keimreduzierung bis zu fünf Zehnerpotenzen (log 5) erreichen läßt. Besonders vorteilhaft ist hierbei ein Ausblasen der jeweiligen Flasche 1 am Beginn der Behandlung im Rinser 4 mit steriler Luft, womit sich bereits eine Keimreduktion in der Größenordnung von etwa 4 Zehnerpotenzen (log 4) erreichen läßt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist am Auslaß des Rinsers 4 eine UV-Einrichtung 22 vorgesehen, mit der jede aufrecht stehende Flasche 1 von oben her mit einer UV-C-Strahlung bzw. mit UV-C-Licht so behandelt wird, daß nicht nur eine Behandlung der Innen- und Außenfläche der Flasche im Bereich der Flaschenmündung, sondern zugleich durch die offene Flaschenmündung hindurch auch eine eine Behandlung weiterer Flächen des Flascheninnenraumes erfolgt, wodurch sich eine wesentliche Verbesserung der Keimfreiheit jeder Flasche ergibt.

Ebenso wie die Flaschen 1 werden auch die Verschlüsse 21 unmittelbar vor ihrer Verwendung zumindest an denjenigen Flächen, die mit dem Füllgut in Berührung kommen, mit einem Sterilisationsmedium, beispielsweise mit überhitztem Dampf bzw. Sattdampf und/oder mit UV-C-Strahlen behandelt, um auch an den Verschlüssen 21 anhaftende Getränkeschädlinge abzutöten. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine entsprechende Behandlungseinrichtung 23 für die Verschlüsse an dem vom Verschlußmagazin 24 nach unten führenden Verschlußkanal 25 der Verschließmaschine 7 vorgesehen. Die Verschließmaschine 7 ist dabei bevorzugt so ausgeführt, daß am Ende oder aber bei einer Pause des Füllens und Verschließens diejenigen Verschlüsse 21, die die Behandlungseinrichtung 23 bereits passiert haben und nicht mehr benötigt werden, in das Verschlußmagazin 24 zurückgeführt werden, und zwar über eine Transportstrecke 26, so daß jede Flasche 1 auch bei erneuter Inbetriebnahme der Anlage stets mit einem Verschluß verschlossen wird, der unmittelbar zuvor in der Einrichtung 23 behandelt bzw. sterilisiert wurde.

Weitere zusätzliche Maßnahmen

Am Füllende wird über das jeweilige Füllelement 19 oder über dessen Füllrohr Sterilluft oder ein Inertgas, beispielsweise flüssiger Stickstoff oder ein CO2-Gas in den jeweiligen, über dem Füllgutspiegel verbleibenden Frei- oder Restraum der Flasche eingeleitet. Zusätzlich hierzu oder anstelle hiervon erfolgt über die Anordnung 17 eine Beaufschlagung der jeweils gefüllten und an die Verschließmaschine 7 weitergeleiteten aufrecht stehenden Flasche 1 von oben her mit einem inerten Gas, vorzugsweise mit flüssigem Stickstoff oder mit CO2-Gas.

Die Beaufschlagung bzw. Injektion mit flüssigem Stickstoff hat den Vorteil, daß dieser schnell verdampft und durch ihn mit Getränkeschädlingen evtl. kontaminierte Luft aus der Flasche ausgetrieben wird. Der Sauerstoffanteil im Flaschenhals wird weiterhin stark reduziert, was nicht nur die Oxidation des Füllgutes verhindert, sondern insbesondere auch das Wachstum vieler Getränkeschädlinge hemmt. Die Beaufschlagung der Flaschen 1 mit dem flüssigen Stickstoff ist so dosiert, daß der größte Anteil an Stickstoff verdampft ist, bevor die jeweilige Flasche 1 geschlossen wird, sich also im Inneren der geschlossenen Flasche 1, insbesondere auch bei der späteren thermischen Behandlung im Tunnelpasteur oder im Rückkühler 12, kein allzu großer, die jeweilige Flasche verformender Druck aufbaut.

Anstelle von flüssigem Stickstoff können die noch nicht verschlossenen Flaschen 1 durch die Einrichtung 17 auch mit CO2-Gas beaufschlagt werden.

In der Verschließmaschine 7 und/oder an deren Verschließköpfen können Düsen oder Austrittsöffnungen für Wasserdampf vorgesehen sein, so daß unmittelbar vor dem Verschließen jeder Flasche 1 noch eine Behandlung der Mündung dieser Flasche mit Dampf erfolgt und so insbesondere auch an der Mündungsoberseite haftende Getränkeschädlinge abgetötet werden.

Weiterhin ist es auch möglich, den Transporteur 10 zumindest jeweils auf einer Teillänge so auszubilden, daß die jeweils verschlossenen Flaschen 1 ruckartig durch den Tunnelpasteur 9 oder den Rückkühler 12 hindurchbewegt werden, so daß durch Umwälzen des flüssigen Füllgutes in der jeweiligen Flasche 1 sich eine verbesserte thermische Behandlung ergibt sowie gleichzeitig durch die ruckartigen Transportbewegungen die Flascheninnenfläche auch oberhalb des Füllgutspiegels vollständig mit dem heißen Füllgut benetzt und dort vorhandene Keime abgetötet werden.

Nach Ablauf der vorgegebenen Heißhaltezeit (bis zu 30 Minuten) im Tunnelpasteur 9 bzw. im Rückkühler 12 wird jede gefüllte und verschlossene Flasche 1 auf eine deutlich unter der Temperatur der thermischen Behandlung (65°C) liegende Temperatur zurückgekühlt, um eine zu hohe thermische Belastung des Füllgutes zu vermeiden.

Um ein Einschleppen von Keimen über den Transporteur 2 zu verhindern, ist dieser so ausgebildet, daß dessen Transportband 3 beim Umlauf ständig sterilisiert bzw. entkeimt wird. Hierzu ist bei der dargestellten Ausführungsform die rückgeführte Länge (Untertrum) des Transportbandes 3 durch eine oder mehrere Reinigungswannen 27 geführt, in der das Transportband mit heißem Wasser behandelt wird. Auch andere Maßnahmen zur Reinigung und Entkeimung des Transportbandes, beispielsweise die Beaufschlagung mit einem Sterilisationsmedium, beispielsweise heißer Dampf usw. sind denkbar. Ebenso werden andere Elemente der Gesamtanlage, beispielsweise die die Transportstrecken 6 und 8 bildenden Transportsterne im jeweiligen Rückführbereich, d. h. dort, wo keine Flaschen 1 sich in diesen Transportsternen befinden, über ortsfeste Einrichtungen 28 mit einem Desinfektionsmittel, beispielsweise mit Wasserdampf oder Wasserstoffperoxid und/oder mit Heißwasser kontinuierlich oder zyklisch beaufschlagt. Ebenso erfolgt beispielsweise eine kontinuierliche oder zyklische äußere Reinigung und Desinfektion der Füllstellen 18 in dem zwischen dem Auslauf und dem Einlauf gebildeten Totwinkel der Drehbewegung des Rotors 5′, und zwar mit Hilfe der dortigen Einrichtung 29.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Ergänzungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1 PET-Flasche
2 Transporteur
3 Transportband
4 Rinser
5 Füllmaschine
6 Transportstrecke
7 Verschließer
8 Transportstrecke
9 Tunnelpasteur
10 Transporteur
11 zentrale Versorgungseinheit
12 Rückkühler
13 Verbindungsleitung
14, 14′ Einhausung
15 Einlaß für sterile Luft
16 Auslaß für Luft
17 Düseneinrichtung
18 Füllstelle
19 Füllelement
20 Zwischenwand
21 Verschluß
22 UV-Einrichtung
23 Verschlußbehandlungseinrichtung
24 Verschlußmagazin
25 Verschlußkanal
26 Transporteinrichtung
27 Reinigungswanne
28, 29 Reinigungs- und Entkeimungseinrichtung

Claims

1. Verfahren zum keimarmen Füllen von Kunststoff-Flaschen, beispielsweise von PET-Flaschen, oder dgl. Behälter (1) mit geringer Hitzebeständigkeit mit einem flüssigen Füllgut, bei dem das Füllgut in einer Pasteurisierungseinrichtung (11) bei einer Pasteurisier-Temperatur pasteurisiert und im heißen Zustand unter Verwendung einer Füllmaschine (5) in die Behälter (1) abgefüllt und bei dem die gefüllten Behälter anschließend in einer Verschließmaschine (7) mit Verschlüssen (21) verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgut nach dem Pasteurisieren auf eine unter der Pasteurisier-Temperatur liegenden Fülltemperatur abgekühlt wird, und daß jeder Behälter (1) nach dem Füllen und Verschließen einer thermischen Nachbehandlung unterzogen wird, bei der das Füllgut im Inneren des jeweiligen Behälters (1) über eine vorgegebene Heißhaltezeit auf einer Temperatur (Kerntemperatur) von wenigstens 60°C gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerntemperatur des Füllgutes bei der thermischen Behandlung des gefüllten und verschlossenen Behälters (1) etwa 65°C beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülltemperatur zwischen 55 und 70°C gewählt ist, vorzugsweise etwa 70°C beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißhaltezeit bei der thermischen Behandlung des gefüllten und verschlossenen Behälters bis zu 30 Minuten, beispielsweise zwischen 20 und 30 Minuten gewählt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (1), insbesondere im Bereich ihrer Behältermündung vor dem Füllen mit einer keimtötenden Strahlung, vorzugsweise mit UV-C-Licht behandelt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (1) vor dem Füllen und vorzugsweise auch vor ihrer Behandlung mit der keimtötenden Strahlung in einem Rinser (4) behandelt werden, der in einem von der nachfolgenden Füllmaschine (5) getrennten Raum oder Einhausung (14) untergebracht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Behälter (1) vor dem Füllen durch einen in einem Reinraum (14) angeordneten Rinser (4) erfolgt, und daß der Reinraum (14) mit steriler oder keimfrei gefilterter Luft beaufschlagt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen der Behälter und/oder Verschließen der Behälter mit Hilfe einer in einem Reinraum (14′) untergebrachten Füllmaschine (5) bzw. Verschließmaschine (7) erfolgt, wobei der Reinraum mit keimfrei gefilterter Luft und/oder Sterilluft beaufschlagt ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung der gefüllten und verschlossenen Flaschen in wenigstens einem Tunnelpasteur (9) und/oder in einer das Rückkühlen des Füllgutes auf die Fülltemperatur bewirkenden Rückkühler (12) erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen der oberhalb des Füllgutspiegels in jedem Behälter verbliebene, von dem Füllgut nicht eingenommene Behälterraum mit einem Schutz- oder Inertgas, beispielsweise mit Stickstoff, vorzugsweise mit flüssigem Stickstoff, oder mit Sterilluft oder mit einem CO2-Gas beaufschlagt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung mit dem flüssigen Stickstoff derart dosiert ist, daß dieser in der bis zum Verschließen des betreffenden Behälters (1) verbleibenden Zeit weitestgehend verdampft ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (1) unmittelbar vor dem Verschließen in der Verschließmaschine (7) an der Behältermündung mit einem Sterilisationsmedium, vorzugsweise mit Heißdampf behandelt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verschluß (21) in der Verschließmaschine (7) unmittelbar vor dem Aufsetzen auf einen zu verschließenden Behälter (1) in einer Einrichtung (23) sterilisiert wird, beispielsweise durch Beaufschlagung mit einem flüssigen oder gas- bzw.

dampfförmigen Sterilisationsmedium, beispielsweise gesättigter Wasserdampf und/oder durch Behandlung mit einer keimtötenden Strahlung, beispielsweise mit UV-C-Strahlen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (23) zum Behandeln der Verschlüsse (21) an wenigstens einem Verschlußkanal (25) vorgesehen ist, an welchem die Verschlüsse aus einem Magazin (24) zugeführt werden, und daß nach Beendigung und/oder bei einer längeren Unterbrechung des Füllens diejenigen Verschlüsse (21), die sich bezogen auf ihre Bewegung im Verschlußkanal (25) nach der Behandlungseinrichtung (23) befinden, und nach der Beendigung und/oder der Unterbrechung nicht mehr benötigt wurden, entfernt und/oder an das Magazin (24) zurückgeführt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gefüllte und verschlossene Behälter (1) zumindest während eines Teils der thermischen Behandlung des Füllgutes im verschlossenen Behälter ruckartig bewegt wird, um eine vollständige Benetzung auch der Innenflächen des Behälters und/oder des Verschlusses in dem vom Füllgut nicht eingenommenen Restraum des Behälters zu erreichen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter nach der thermischen Behandlung auf eine deutlich unter der Temperatur der thermischen Behandlung liegenden Temperatur abgekühlt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß verwendete Transporteure (2) oder Transporteinrichtungen (6, 8) zum Zuführen der Behälter (1) und/oder zum Weiterleiten der Behälter (1) zwischen den verwendeten Maschinen oder Maschinenaggregaten periodisch oder kontinuierlich gereinigt und/oder mit einem Sterilisationsmedium behandelt werden.