DE19846175A1

DE19846175A1 - Method and device for inerting head spaces

Info

Publication number: DE19846175A1
Application number: DE19846175A
Authority: DE
Inventors: Peter Bauer; Paul Grohmann
Original assignee: Messer Griesheim Austria GmbH
Current assignee: Messer Austria GmbH
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-04-20
Also published as: CZ20011239A3; EP1119515B1; PL347180A1; ATE242171T1; WO2000020325A1; SK4182001A3; HUP0103843A2; EP1119515A1; HUP0103843A3; DE59905875D1

Abstract

The invention relates to a method for filling containers (10) with a liquid. According to said method, a dispersion is produced from the liquid and an inert gas and the containers (10) are filled with said dispersion. The filled containers (10) are subsequently sealed. The inventive method provides a means for reliably bottling vegetable oil using, for example, nitrogen as the inert gas. For carrying out said method, a device is used that contains a gas-supplying means (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung von Behältern mit einer Flüssigkeit und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for filling containers with a liquid and a device for performing the Procedure.

Für die Erhaltung der Qualität von flüssigen Lebensmitteln, zum Beispiel Getränke und Speiseöl, werden möglichst sauerstofffreie Gasräume (Kopfräume) über den Lebensmitteln in den Füllbehältern (z. B. Flaschen) gewünscht. Dieses wird bisher entweder durch Spülen des Kopfraumes mit inerten Gasen (Stickstoff oder CO₂) oder durch das Einbringen von einem Tropfen flüssigem Stickstoff erreicht, wobei bei dessen Verdampfung das gebildete Stickstoffgas die Luft verdrängt. Beide Verfahren haben den Nachteil, daß sie technisch aufwendig sind. Besonders bei der Abfüllung der Lebensmittel in Flaschen ist jeweils eine Vorrichtung vorzusehen, die durch den Flaschenhals den Stickstoff einbringt. Besonders bei hohen Abfüllgeschwindigkeiten oder kleinen Halsöffnungen wird es immer schwieriger das Inertgas durch die Öffnung in den Kopfraum der Behälter einzubringen.To maintain the quality of liquid foods, such as drinks and cooking oil, oxygen-free gas spaces (head spaces) above the foods in the filling containers (e.g. bottles) are desired. So far, this has been achieved either by purging the head space with inert gases (nitrogen or CO ₂ ) or by introducing a drop of liquid nitrogen, the nitrogen gas formed displacing the vapor during its evaporation. Both methods have the disadvantage that they are technically complex. Especially when filling the food in bottles, a device must be provided that introduces the nitrogen through the bottle neck. Especially at high filling speeds or small neck openings, it becomes increasingly difficult to introduce the inert gas through the opening into the head space of the container.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile der Inertisierung der Kopfräume bei der Abfüllung von flüssigen Lebensmitteln in Flaschen oder Behälter zu beseitigen.The invention has for its object the disadvantages mentioned Inertization of the head spaces when filling liquid Eliminate food in bottles or containers.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem flüssigen Lebensmittel feine Gasblasen des Inertgases erzeugt werden und der Behälter mit den inertgasbeladenen flüssigen Lebensmittel vollständig gefüllt und dann verschlossen wird. Nach der Befüllung und dem Verschließen des Behälters entmischt sich das Inertgas von der Flüssigkeit und bildet über der Flüssigkeit einen Kopfraum, der weitestgehend sauerstofffrei ist.According to the invention the object is achieved in that liquid food produces fine gas bubbles of the inert gas be and the container with the inert gas-laden liquid Food is completely filled and then sealed. After Filling and closing the container separates Inert gas from the liquid and forms one over the liquid Headspace that is largely oxygen-free.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Befüllung von Behältern mit einer Flüssigkeit, wobei aus der Flüssigkeit und einem Inertgas eine Dispersion hergestellt wird, die Behälter mit der Dispersion gefüllt und die gefüllten Behälter anschließend verschlossen werden.The invention thus relates to a method for filling Containers with a liquid, being made up of the liquid and a Inert gas a dispersion is made, the container with the Dispersion filled and the filled containers then closed become.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung ein Begasungsgerät zur Herstellung einer Dispersion aus der Flüssigkeit und einem Inertgas enthält.Another object of the invention is a device for Filling liquids into containers, which is characterized by that the device is a fumigation device for producing a Contains dispersion of the liquid and an inert gas.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise eine Abfüllanlage für Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Lebensmittel wie Speiseöl oder Sirup, ausgerüstet mit einem Begasungsgerät.The device is preferably a filling system for liquids, especially liquid foods such as cooking oil or syrup, equipped with a fumigation device.

Die inertgasbeladene, Inertgasbläschen enthaltende Flüssigkeit wird als Dispersion bezeichnet. Die Flüssigkeit ist in der Regel ein flüssiges Lebensmittel, z. B. Speiseöl. Die Flüssigkeit besitzt vorzugsweise eine Viskosität wie Speiseöl. Eine hohe Viskosität erleichtert die Herstellung der Dispersion. Eine hohe Viskosität führt zu einer höheren Stabilität der Dispersion und verlangsamt die Entmischung von Inertgas und Flüssigkeit.The inert gas-laden liquid containing inert gas bubbles is called Called dispersion. The liquid is usually a liquid Food, e.g. B. cooking oil. The liquid preferably has one Viscosity like cooking oil. A high viscosity makes production easier the dispersion. A high viscosity leads to a higher stability of the Dispersion and slows the separation of inert gas and Liquid.

Die Flüssigkeit ist vorzugsweise lipophil.The liquid is preferably lipophilic.

Inertgase sind beispielsweise Stickstoff, sauerstoffabgereicherte Luft, Edelgase wie Helium oder Argon, Kohlendioxid. Als Inertgas werden auch Gemische von Inertgasen bezeichnet, z. B. ein Stickstoff- Kohlendioxid-Gasgemisch.Inert gases are, for example, nitrogen, oxygen-depleted air, Noble gases such as helium or argon, carbon dioxide. As an inert gas also called mixtures of inert gases, e.g. B. a nitrogen Carbon dioxide gas mixture.

Bevorzugt werden Inertgase mit einer geringen Fettlöslichkeit, z. B. Stickstoff.Inert gases with a low fat solubility, e.g. B. Nitrogen.

Die Dispersion wird vorzugsweise durch Einleiten des Inertgases durch feine Öffnungen eines Gaseinleiters in die Flüssigkeit erzeugt. Ein Gaseinleiter ist eine Vorrichtung mit mindestens einer Öffnung zur Einleitung des Inertgases, z. B. eine Gasdüse, eine Begasungsmembran (Membran mit Öffnungen oder Poren), ein poröser Körper wie Keramik-, Glas- oder Metallsinterkörper. Das Inertgas wird in der Regel unter Druck in die Flüssigkeit eingeleitet. Der Druck liegt im allgemeinen im Bereich von 1,5 bis 50 bar absolut, vorzugsweise 2 bis 20 bar absolut und besonders bevorzugt 2 bis 10 bar absolut.The dispersion is preferably carried out by introducing the inert gas creates fine openings of a gas inlet into the liquid. On Gas injector is a device with at least one opening for Introduction of the inert gas, e.g. B. a gas nozzle, a Fumigation membrane (membrane with openings or pores), a porous Bodies such as ceramic, glass or metal sintered bodies. The inert gas is in usually introduced into the liquid under pressure. The pressure is in generally in the range from 1.5 to 50 bar absolute, preferably 2 to 20 bar absolute and particularly preferably 2 to 10 bar absolute.

Behälter, in die die Dispersion abgefüllt werden, sind beispielsweise Glasflaschen, Plastikflaschen, Dosen, Kanister, Fässer, Beutel, Getränkekartons oder Becher. Die Behälter sind verschließbar.Containers into which the dispersion is filled are, for example Glass bottles, plastic bottles, cans, canisters, barrels, bags, Beverage boxes or cups. The containers can be closed.

Ein einfaches Gerät (Begasungsgerät) zur Herstellung der Dispersion ist beispielsweise eine Kammer, in die mittels einer Pumpe die Flüssigkeit gefördert und über einen Gaseinleiter das Inertgas zugeführt wird. Die Zuführung des Inertgases in die Kammer wird vorteilhaft so ausgeführt, daß die Gasblasen zu einer guten Vermischung mit der Flüssigkeit führen. Das Mengenverhältnis von Inertgas zu Flüssigkeit in der Dispersion wird durch die Förderleistung der Flüssigkeitspumpe und/oder die zugeführte Inertgasmenge, die beispielsweise mittels eines Handventils reguliert werden kann.A simple device (fumigation device) for producing the dispersion is for example a chamber into which the liquid is pumped promoted and the inert gas is supplied via a gas inlet. The Inert gas is advantageously fed into the chamber in such a way that that the gas bubbles mix well with the liquid to lead. The ratio of inert gas to liquid in the Dispersion is caused by the delivery rate of the liquid pump and / or the amount of inert gas supplied, for example by means of a Manual valve can be regulated.

Die Erfindung wird am Beispiel von Fig. 1 weiter erläutert. The invention is further explained using the example of FIG. 1.

Fig. 1 zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abfüllung von Flüssigkeiten in Behälter. Fig. 1 is a diagram showing an inventive device for filling of liquids into containers.

Für die Abfüllung von Speiseöl wird in der Zuführungsleitung zur Abfülleinrichtung 8 ein Begasungsgerät 1 angeordnet. Das Speiseöl wird mittels der Pumpe 12 aus einer Flüssigkeitsquelle 13 in das Begasungsgerät 1 transportiert. Der Stickstoff wird aus einer Gasquelle 7 (Druckgasflasche) entnommen und gelangt über eine Gasleitung mit Druckregler 6, Magnetventil 5, Durchflußmesser 4, Einstellventil 3 und Rückschlagventil 2 in das Begasungsgerät 1, wo der Stickstoff mittels eines porösen Körpers in fein verteilter Form in das Speiseöl eingetragen wird. Die feinen Bläschen können in dem viskosen Speiseöl nur langsam aufsteigen. Es bildet sich eine Dispersion. Durch das Einbringen von Stickstoff steigt das spezifische Volumen der Flüssigkeit. Die Dispersion gelangt in die Abfülleinrichtung 8 und wird mittels Verwiegen in die vorgesehenen Behälter 10 (Flaschen), z. B. auf einer Fördereinrichtung, abgefüllt. Die Verwiegeeinrichtung ist so eingestellt, daß die Behälter 10 bis zu einem bestimmten Füllstand gefüllt werden. In der Regel ist das Füllgewicht so bemessen, daß die Behälter 10 fast vollständig mit der Dispersion gefüllt werden. Durch Einstellung des Mengenverhältnisses von Inertgas zu Flüssigkeit in der Dispersion, das heißt von bläschenförmigem Stickstoff zu Speiseöl, kann erreicht werden, daß ein mehr oder weniger großer Kopfraum mit Inertgas nach dem Verschließen gebildet wird. Da die Behälter 10 vor der Verdeckelung fast randvoll gefüllt sind, wird somit praktisch kein Luftsauerstoff im Kopfraum eingeschlossen. Nach dem Verschließen der Behälter 10, z. B. bei der anschließenden Lagerung der gefüllten Behälter 10 trennt sich die Dispersion auf. Es steigen die eingeschlossenen Stickstoffbläschen langsam nach oben und setzen sich im Kopfraum des Behälters 10 ab. Zunächst werden eine gasblasenarme oder gasblasenfreie Flüssigkeitszone a, eine gasblasenreiche Flüssigkeitszone b und eine Gaszone c gebildet. A gassing device 1 is arranged in the feed line to the filling device 8 for filling edible oil. The edible oil is transported from the liquid source 13 into the gassing device 1 by means of the pump 12 . The nitrogen is taken from a gas source 7 (pressurized gas bottle) and passes through a gas line with pressure regulator 6 , solenoid valve 5 , flow meter 4 , adjusting valve 3 and check valve 2 into the gassing device 1 , where the nitrogen is finely divided into the cooking oil by means of a porous body is entered. The fine bubbles can only rise slowly in the viscous cooking oil. A dispersion is formed. The introduction of nitrogen increases the specific volume of the liquid. The dispersion reaches the filling device 8 and is weighed into the containers 10 (bottles) provided, e.g. B. bottled on a conveyor. The weighing device is set so that the containers 10 are filled to a certain level. As a rule, the filling weight is such that the containers 10 are almost completely filled with the dispersion. By adjusting the quantitative ratio of inert gas to liquid in the dispersion, that is to say from bubble-shaped nitrogen to cooking oil, it can be achieved that a more or less large head space with inert gas is formed after the closure. Since the containers 10 are almost completely filled to the brim, practically no atmospheric oxygen is enclosed in the head space. After closing the container 10 , for. B. in the subsequent storage of the filled container 10 , the dispersion separates. The trapped nitrogen bubbles rise slowly and settle in the head space of the container 10 . First, a gas bubble-free or gas bubble-free liquid zone a, a gas bubble-rich liquid zone b and a gas zone c are formed.

Allmählich sinkt der Flüssigkeitspegel des Speiseöls auf das gewünschte und vorher eingestellte Maß im Behälter 10 ab. Nach vollständiger Auftrennung der Dispersion in Flüssigkeitszone a und Gaszone c bildet das Inertgas den weitgehend sauerstofffreien Kopfraum c im Behälter 10 (dargestellt als letzter Behälter, rechts in der Figur). Gradually the liquid level of the cooking oil drops to the desired and previously set level in the container 10 . After the dispersion has been completely separated into liquid zone a and gas zone c, the inert gas forms the largely oxygen-free head space c in container 10 (shown as the last container, on the right in the figure).

Reference list

11

Begasungsgerät
Fumigation device

22nd

Rückschlagventil
check valve

33rd

Einstellventil
Adjusting valve

44th

Durchflußmesser
Flow meter

55

Magnetventil
magnetic valve

66

Druckregler
Pressure regulator

77

Inertgasquelle
Inert gas source

88th

Abfülleinrichtung
Filling device

99

Verschlußmaschine
Sealing machine

1010th

Flasche
bottle

1111

Deckel
cover

1212th

Pumpe
pump

1313

Flüssigkeitsquelle
a Flüssigkeit
b Flüssigkeit mit Inertgasbläschen
c Gasraum mit Inertgas
Liquid source
a liquid
b Liquid with inert gas bubbles
c Gas room with inert gas

Claims

1. A method for filling containers with a liquid, characterized in that a dispersion is produced from the liquid and an inert gas, the containers are filled with the dispersion and the filled containers are then closed.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a viscous liquid is used as the liquid.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a liquid food is used as a liquid.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that cooking oil is used as a liquid.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that nitrogen or carbon dioxide as an inert gas be used.

6. Device for filling liquids into containers, characterized in that the device contains a gassing device ( 1 ) for producing a dispersion from the liquid and an inert gas.

7. The device according to claim 6, characterized in that the gassing device ( 1 ) with a liquid pump ( 13 ) and an inert gas source ( 7 ) is connected.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the device contains a filling system for liquid food and a gassing device ( 1 ) for producing a dispersion of an inert gas in the liquid food.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized characterized in that cooking oil is used as a liquid.