DE2254473A1 - Verpackungsfolie fuer nahrungsmittel - Google Patents

Description

Verpackungsfolie für Nahrungsmittel ■

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsfolie für Nahrungsmittel, insbesondere für Schmelzkäse. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verpackung von Schmelzkäse, durch das Schimmelbildung und Gesehmacksänderungen infolge von Oxydationsreaktionen verhindert werden.

Üblicherweise werden Nahrungsmittel, insbesondere Schmelzkäse, mit einem Folienmaterial verpackt, bei dem eine Mittelschicht aus Papier vorgesehen ist. Das Papier erzeugt eine·starre Struktur, ermöglicht jedoch auch eine Faltung des folienartigen Ver-, packungsmaterials. Eine gewisse starre Struktur ist erforderlich, um ein Schutzgehäuse für das verpackte Material zu bilden und unerwünschte Beschädigungen des weichen Materials während der Handhabung durch den Verbraucher zu verhindern. Das bisher verwendete geschichtete Verpackungsmaterial enthält auch eine Schicht aus mikrokristallinem Wachs an der Papierschicht sowie

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Schichten aus rait Vinyl versehener Metallfolie, die auf jeweils einer Seite des Papiers angeordnet sind. Ferner wurde •bisher auch eine Mischung eines Wachses und eines Copolymers aus Äthylen und Vinylacetat (EVA-Copolyraer) als heißklebbares Material auf der Innenfläche des Verpackungsmaterials verwendet. In Fig. 1 ist ein derartiges bekanntes Verpackungsmaterial im Aufbau dargestellt.

Die Verwendung schichtartigen Verpackungsmaterials mit Papier- und Metallfolien führte zu zahlreichen Problemen in der Herstellung der Nahrungsmittel. Wenn das Papier beispielsweise mit Käse in Berührung kommt, so wirkt es wie ein Schwamm, und die Feuchtigkeit wird aus dem Käse angesaugt und auf die Metallfolie übertragen. Die Feuchtigkeit, die einen pH-Wert im Säurebereich durch die sauren Anteile" des Käses hat, bewirkt eine schnelle Korrodierung der Metallfolie und ein ungefälliges Aussehen der Verpackung, die dann' durch den Verbraucher zurückgewiesen wird.

Bekannte Verpackungsmaterialien für Käse haben auch schlechte Abdichtungseigenschaften. Bisher wurde der Käse ähnlich wie bei Geschenkpackungen eingewickelt. Eine derartige Verpackung ist in Fig. 3 dargestellt. Durch das weiche verpackte Material war es nicht möglich, ausreichende Wärme und ausreichenden Druck auf die Oberfläche des Verpackungsmaterials auszuüben, um eine gasdihte Abdichtung längs der Oberfläche und den Kanten des Verpackungsmaterials zu erzeugen, wo überlappte Schichten vorliegen. Das Fehlen einer gasabdichtenden Zone führt zu einem allmählichen Eintritt von Luft in die Verpackung, wodurch das verpackte Material oxydiert und Geschmacksänderungen eintreten. Ferner tritt bei einer Verschweißung der Verpackung ein Schmelzen des mikrokristallinen Wachses und ein Zerfall der Schichten des Verpackungsmaterials als Folge dieses Vorganges auf.

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Die Aufgabe der „Erfindung bestellt darin, ein verbessertes Verpackungsmaterial zu schaffen, das sich besonders gut zur Verpackung von Schmelzkäse 'eignet. 'Ferner'· soll dieses Verpackungsmaterial gasdicht abgedichtet werden können, so daß eine einwandfrei dichte Verpackung für Nahrungsmittel gebildet werden kann.

Eine Verpackungsfolie der eingangs genannten /rt ist zur Lösung dieser Aufgabe gekennzeichnet durch eine bezüglich der Verpackung von außen nach innen gebildete Folge einer mit Vinyl beschichteten Metallfolie, einer Plastikunterlage und einer heißklebbaren Schicht, wobei die Plastikunterl.age aus PoIyäthylenterephthalat- oder Polypropylenfilm und die heißkiebbare Schicht aus einem Copolymer von Vinylacetat und Äthylen, einem mikrokristallinen Wachs und einem Paraffinwachs besteht.

Bisherige Verpackungsarten und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines zur Verpackung von Käse bisher verwendeten Verpackungsmaterials,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Verpackungsmaterials nach der Erfindung,

Fig. 3 eine,nach bisherigen Verfahren gebildete Verpackung und

Fig. 4 bis 7 die verschiedenen Schritte der Anwendung eines Verpackungsmaterials nach der Erfindung in einem Verpackungsverfahren für Schmelzkäse.

Die Erfindung sieht ein aus mehrere» Schichten, gebiliäetes Verpackungsmaterial bzw. eine Verpackungsfolie vor, die sich besonders gut zur Verpackung von Schmelzkäse eignet. Das Verpackungsmaterial besteht von außen nach innen aus einer mit Vinyl beschichteten Metallfolie-, einer Plastikunterlage und einer heißklebbaren Schicht.

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Ein aus Schichten gebildetes Verpackungsmaterial nach der Erfindung ist besonders zur Verpackung von Schmelzkäse geeignet, der in einem'Kaltverfahren hergestellt bzw. verpackt wird* Bei dem Kaltverfahren wird Schmelzkäse, der nach einem üblichen Verfahren hergestellt wurde, zur Bildung einer festeil Ma^Se abgekühlt. Diese Masse wird dann in eine Rechteekfora gespritzt, wonach der so geformte Käse in rechteckförmige Teile unterteilt wird. Der Käse wird dann In automatischen Verpackungsmaschinen mit der nach derErfindung aufgebauten Verpackungsfolie verpackt.

Die Plastikunterlage des Verpackungsmaterials ist so ausgewählt, daß die Anforderungen an die Flexibilität und die Verpackungseigenschaften erfüllt werden. Die Plastikunterlage soll aus·¹ reichende Eigenstarre haben, um eine unerwünschte Beschädigung des verpackten Produkts nach der Verpackung zu verhindern. Vorzugsweise Materialien sind Polyester, Polyamide und Polypropylen. Vorzugsweise soll die Plastikunterlage vor der Verwendung im Verpackungsmaterial biaxial orientiert sein. Dies bezieht sich auf eine Streckung der Plastikunterlage in Längsrichtung und Querrichtung bei der Herstellung. Eine biaxiale Orientierung verbessert die Dimensionsstabilität des Materials, Die Herstellung biaxial orientierter Plastikstoffe ist bekannt. Die Plap· ßtikunterlage hat vorzugsweise eine Dicke von ca. 0,008 bis ;: 0,025 mm. _f

Ein besonders als Plastikunterlage geeignetes Material ist biaxial orientiertes Polyäthylenterephthalat. Ein weiteres günstiges Material ist biaxial orientiertes Polypropylen.

Bei der Herstellung des geschichteten Verpackungsmaterials wird vorzugsweise zunächst ein geeigneter Klebstoff auf die Plastikunterlage aufgebracht und dann die Metallfolie darauf befestigt, wodurch eine Schichtstruktur aus Metallfolie und Plastikunterlage entsteht. Jeder geeignete Klebstoff kann verwendet werden,

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vorzugsweise wird Adcote 1Q2_f erhältlich von. der Iforton ' Chemical Company» verwendet* Die Yinylschicht wird, dann direkt auf die, Hetailfolienseite der so gebildeten Schichtanordnung aus eiiier: kösung...aufgebracht» Nach ¥erdwnattmg des Lösungsmittels -!^^fine Schicht auf der Metallfolie gebunden und kein ■ weiiberi^K- Klebstoff erforderlich. B3ä heißklebbares Material wird dann*: auf die Unterlagenseite der Sohichtanordiiungaufgebrächt.-;, : -".■ . · . ,"..■-.- --■■..-■■■■: ■-".■..''■■.,.' .-,

heißklebbare Material hat besondere steuerbare Klebeeigen~ schäften* Bei der TTerpac&ung yqh Käse soll ein Verpackungsmaterial zwc ITerfügung stehen,, das durch ■ Wärmeeinwirkung voll- ständig abgedichtet werden kann_t so daß eine luftdichte und verschweißte Verpackung entsteht _f die eine Beeinträchtigung ctes Käses durch Oxydation verhindert,. ßie Hitz^dichttpig soll jedoch nicht so stark sein, daß ein leichtes Öffnen.der Ver^ packung zum Verbrauch des Käses verhindert wird« Bekanntlich ist Schmelzkäse weich und leicht verformbar« Deshalb soll die durch Hitzeeinwirkung entstandene Abdichtung leicht zerbrechbar sein» werir* die Verpackung geöffnet wird* Die heißklebbare Schicht auf dem Yerpackungsmaterial nach der Erfindung enthält eine- J&Lsc&trog aup einesi Gopolyme/r von Vinylacetat und Äthylen» ei».·>.. mikrokristallineg? W^chs und ein Paraffinwachs·

Ites Copolvmer von Vinylacetat und Ethylen; soll aus einer Mischung gebildet öelii» die ca. ZQ his €«ν.-3Ο3& Vinylacetat und ca. To^ "bis oa. 80 % Ithyleni enthält. Copolymere; von Vinylacetat und Äthylert wurden allgemeia als KVA-Copoilymere bezeichnet. Das EVA-Oopolysier ftlr die heißklebbare Schicht bei der Erfindung . *hat vorKtigsweise feinen Schmelzindex: im Bereich vob ca. 1_r5 bis c«t. 30» ausgewertet nach ASTM B 1238 (modifiziert},, einen Erweicliungsiiunkt im Bereich von ea> 121 Ms ca * 188⁰G, ermittelt nach ASTEI 1 2β taid eine Zugfestigkeit im Bereich von. ca- 140 bis ea. 210 kp/cm^, ermittelt nach ASiOt B

Handelsübliches Paraffinwachs besteht aus einer geraden Kette aliphatischen Kohlenwasserstoffe mit einem mittleren Molekulargewicht von 360. bis 420. Individuelle Komponenten von Paraffinwachs sind C2Q bis C^q-Verbindungen. Paraffinwachse kristalli sieren in relativ großen Kristallen» die die Form von Nadeln und Platten haben« Paraffinwachse haben einen niedrigen Schmelzpunkt und eine geringe Viskosität und werden durch Destillation aus rohem Petroleum gewonnen. Die Paraffinwachse für die heißklebbare Schicht bei der Erfindung haben Schmelzpunkte im Bereich von ca. 57 bis ca. 68⁰C, ermittelt nach ASTM D 87» und Nadeldurchdringungswerte bei 25°C zwischen ca. 6 und ca. 15» ermittelt nach ASTM D 1321.

Mikrokristalline Wachse sind hauptsächlich alkylierte Kaphthene und Isoparaffine mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von 580 bis 700, in einigen Fällen kann es jedoch auch 900 betragen. Individuelle Komponenten liegen zwischen C^q und Cg₀. Mikrokristalline Wachse werden aus Destillationsrückständen von rohem Öl durch Kristallisation in einem geeigneten Lösungsmittel wie z.B. Naphtha gewonnen. Diese Wachse neigen, zu einer Kristallisation aus der Lösung in Kristalle relativ geringer Größe.

Während Paraffinwachse einen scharf definierten Schmelzpunkt haben, zeigen mikrokristalline Wachse einen Schmelzpunktbereich, dessen Größe von der molekularen Struktur und dem Molekulargewicht sber eich der Komponenten abhängt. Deshalb hängen die Schmelzpunktwerte mikrokristalliner Waclise in gewisser Weise auch von dem Auswerteverfahren ab. Mikrokristalline Wachse, die für die heißklebbare Schicht bei der Erfindung geeignet sind, haben Schmelzpunkte im Bereich von ca. 54 bis ca. 79⁰C, ermittelt nach ASTM D 127, und Nadeldurchdringungswerte bei 25°C im Bereich von ca. 20 bis ca. 50, ermittelt nach ASTM D 1321.

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Das EVÄ-Copolymer ist in der heißklebbaren ,Schicht mit einem Anteil von ca. 20 bis ca. 40 Gewichtsprozent vorhanden," Das mikrokristalline Wachs ist mit einem Anteil von ca. 15 bis ca. 35 Gewichtsprozent vorhanden. ;

Das heißklebbare Material wird in einer Menge von ca. 16,5 bis. ca. 82,5 g/m auf das Verpackungsmaterial aufgebracht, vorzugeweise in einer Menge von ca. 33 bis ca. 49,5

Wie aus den Fig. 4 bis 7 hervorgeht, ist zur Anwendung des Verpackungsmaterials nach der Erfindung bei der Verpackung von Schmelzkäse ein besonderes Faltungs- und Abdichtungsverfahren vorgesehen. Fip. 4 zeigt ein Blatt 11 des Verpackungsmaterials, das zunächst an zwei Kanten in dargestellter Weise mit Umfaltungen versehen wird, wonach es um einen Käseblock 12 gewickelt wird, der zu verpacken ist. Die Enden des Blattes werden zusammengebracht und abgedichtet bzw. verschweißt, wodurch eine aufrecht stehende Kante aus Verpackungsmaterial gebildet wird* Die beiden Umfaltungen werden abgedichtet und bilden eine Zone, die das Öffnen der Verpackung erleichtert. Die aufrecht stehende Kante wird dann flach auf die Packung gefaltet, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Enden der Verpackung werden dann zusammengefügt und abgedichtet,. wodurch an jeder Seite der Verpackung eine abstehende Kante gebildet wird. Diese wird dann Jeweils in der in Fig. 7 gezeigten Weise nach unten abge- . bogen, wodurch eine luftdichte Verpackung des KaMes entsteht. Die Verpackung kann dann leicht durch den Verbraucher geöffnet werden, wenn das verpackte Produkt verbraucht werden soll.

Die Verpackungsfolie nach der Erfindung ist zwar insbesondere zur Verpackung von Schmelzkäse geeignet, sie kann jedoch auch für andere Käsearten und Nahrungsmittel eingesetzt werden.

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Die folgenden Beispiele zeigen weitere We senszüge und Vorteile der Erfindung, sollen diese jedoch In keiner Weise einschränken. · ' ■ ' ■ ^; ■■■'■■ ■■"■ ■· '■-'■■■■■'

Beispiel I

Es wird eine Verpackungsfolie gemäß der Erfindung hergestellt. Der Klebstoff Adcote 102 (Morton Chemicals) wird auf eine 0,013 mm dicke Polyäthylenterephthalatfolie mittels einer Walze aufgebracht. Eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 0_rÖO89 mii wird dann auf die Klebeschicht aufgebracht. Die Aluminiumfolie wird anschließend mit Vinyl beschichtet, Indern^ein in einem Lösungsmittel dispergiertes Vinylharz auf sie aufgebracht wird.

Dann wird ein heißklebbares Schichtmaterial zubereitet. Zunächst wird ein EVA-Copolymer aus einer Mischung mit 28% Vinylacetat und 72.% Äthylen gebildet. Das EVA-Copolyraör hat einen " Schmelzindex von 6, einen Erweichungspunkt von 154°C und eine Zugfestigkeit von 204 kp/cm . Nach der Polymerisationsreaktion zur Bildung des Copolymers wird dieses zerkleinert, so daß ein körniges Material erhalten wird. Das EVA-Copolymer wird dann mit einem Paraffinwachs gemischt, das einen Schmelzpunkt von 62°C und einen Nadeldurchdringungswert von 8 bei 25°C hat. Ferner wird ein mikrokristallines Wachs beigemischt, das einen Schmelzpunkt von 65,5°C und einen Nadeldurchdringungswert von ■ 40 bei 25°C hat. Die Anteile der verschiedenen Stoffe in dem heißklebbaren Material betragen 3O?6 EVA-Copolymer, U5% Paraffinwachs und 25% mikrokristallines Wachs. Alle angegebenen Prozent- \-rerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die heißklebbare Schicht wird geschmolzen und auf das Polyestermaterial der Folie mittels einer Walze aufgebracht, während eine Temperatur von ca. 93 C beibehalten wird.

Die Verpackungsfolie wird dann zur Verpackung rechteckförraiger Käseblocks verwendet. Dieser Käse ist nach einem Herstellungs-

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verfahren üblicher Art hergestellt und hat ,"bei einer Temperatur von 4,4⁰C.eine gewisse Eigenstarre. Das Verpackungsverfahren wird in beschriebener Weise durchgeführt, es werden abgedich- ... _ tete Kanten gebildet, während die Käseblocks und das Verpackungsmaterial durch eine Hqchgeschwindigkeitsverpackungsmas'chine geführt werden. Die Abdichtung wird mit heißen Schienen durchgeführt, die für eine halbe Sekunde auf die .gebildeten_; Kanten einwirken, welche mit einem Überdruck von 2,81 kp/cm bei einer Temperatur von 121⁰C gebildet sind. :. ;

Es ergibt sich ein verpacktes Käseprodukt, das eine luftdichte Verpackung aufweist, die gegen Oxydationsbeeinträchtigungen schützt. Nach einer Lagerung von 2 Monaten im Kühlraum zeigt sich keine merkliche Verschlechterung oder Korrosion der Metallfolie, und das verpackte Produkt hat nach wie vor eine an-, nehmbare Qualität» = .; ,.

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Claims (7)

- ίο - Patentansprüche

1.!Verpackungsfolie für Nahrungsmittel, insbesondere für ^--^Schmelzkäse, gekennzeichnet durch eine bezüglich der Verpackung von außen nach innen gebildete FoIe einer mit Vinyl beschichteten Metallfolie, einer Plastikunterlage und einer heißklebbaren Schicht, wobei die Plastikunterläge aus PoIyäthylenterephthalat- oder Polypropylenfilm und die heißklebbare Schicht aus einem Copolymer von Vinylacetat und Äthylen, einem mikrokristallinen Wachs und einem Paraffinwachs besteht.

2. Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastikunterlage biaxial orientiert ist.

3.•Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer von Vinylacetat und Äthylen ca. 20 bis ca. 30% Vinylacetat aufweist.

4. Verpackungsfolie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer von Vinylacetat und Äthylen ei&en Schmelzindex im Bereich von ca. 1,5 bis 30, eine Erweichungstemperatur im Bereich von ca. 121 bis ca. 188°C und eine Zugfestigkeit im Bereich von ca. 140 bis ca. 210 kp/cm aufweist.

5. Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mikrokristalline Wachs eine Schmelztemperatur im Bereich von ca. 54 bis ca. 79⁰C und einen Nadeldurchdringungswert von ca. 20 bis ca. 50 bei 25⁰C aufweist.

6. Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paraffinwachs eine Schmelztemperatur im Bereich von ca. 57 bis ca. 68 C und einen Nadeldurchdringungswert von ca. 6 bis ca. 15 bei 25°C aufweist.

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7. Verpackungsfolie nach Anspruch 1,., dadurch gekennzeichnet, daß die heißklebbare Schicht ca. 20 bis ca, hQ Gewichtsprozent

- des Copolymers von Vinylacetat- und Äthylen, ca* 15 bis ca. Gewichtsprozent mikrokristallines. Wachs und ca« 35 bis ca, Gewichtsprozent Paraffinwachs enthält, ... . '

zya? -,Verpackilng yon Schmelzkäse unter Yerv/eix^iing ; einer ¥erpaplmngsfolie -nach^ einem der imsTgTiioheATol^f, dadurch gekennzeichnet₅ daß ctie Yerpackungsfolie tan den \ -SchToel^käse-hertimgefaltet wird uind daß ,die Bit Wachs besehichteten Flächen - auf. den. Seiten de^r .¥erpackung zusammengelegt und durch Wärme- und' Druckeinwirkung abgedichtet werden.

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