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Verfahren zum Verpacken und Pasteurisieren von
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Füllgut und daoei verwendeter Behälter Uie Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Verpacken und Pasteurisieren von Füllgut, welches Feuciltigkeit enthält.
Derartige Füllgüter sind beispielsweise Backwaren, wie geschnittenes Brot, das in
einem dichten Behälter über längereZeit haltbar sein soll, und daher zweckmässigerweise
in der VerpacKung pasteurisiert wird.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf den bei diesem Verfahren verwendeten,
bevorzugten Behälter, der aus einem billigen Verpackungsmaterial wie Karton oder
Kunststoff gebildet werden soll.
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Wenn Brot nach dem Backen in Scheiben gescnnitten wird, besteht die
Gefahr, dass hierbei oder während der anschliessenden Verpackung eine Infektion
erfolgt. Es wird daher nicht nur eine absolut dichte Verpackung gefordert, sondern
das geschnittene Brot muss auch in der Verpackung so behandelt werden, dass vorhandene
Infektionskeime abgetötet und anschliessend keine anderen Keime eingezogen werden.
Eine keimtötende Behandlung kann durch Erhitzung erfolgen, wobei die Temperatur
eine genügend lange Zeit aufrechtzuerhalten ist, damit auch etwa vorhandene Keime
im Inneren des Füllgutes abgetötet werden.
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Bei der Wärmebehandlung einer gefüllten verschlossenen Packung entsteht
in dieser ein erhöhter Druck. Die Packung muss daher mit Öffnungen versehen sein,durch
die ein innerer Überdruck sich gegenüber der Umgebung ausgleicne;i kann. Die Öffnungen
müssen jedoch
so gestaltet sein, dass auch bei de-r Abkühlung keine
neuen ' Keime aus der Umgebung eindringen können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verpackung zu
schaffen,-die einerseits vollständig dicht ist und andererseits Öffnungen besitzt,
die während der Erwärmung und der anscnliessenden Abkühlung einen Druckausgleich
zwischen dem Innenraum der Verpackung und der Umgebung zulassen, aber genügend klein
sind,um das Eindringen von Keimen insbesondere während der Abkühlung zu verhindern.
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Nach der Erfindung wird aus einem Zuschnitt von siegelfähig bescnichtetem
Kartonmaterial ein Behälter dicht zusaemengefaltet und an den Verbindungsstellen
der Zuschnitt-teile gesiegelt.
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Dieser Behälter wird nach dem Einlegen des Füllgutes durch Ansiegeln
des Deckels dicht verschlossen. Er wird einer den Inhalt pasteurisierenden Wärmebehandlung
und einer anschliessenden Abkühlung unterworfen. Der verwendete Kartonbehälter besitzt
an seiner Wandung einige wenige Einschnitte, die als Druckentlastungsöffnungen dienen.
An den Einschnitten sind das Kartonmaterial sowie die auf ihm befindlichen siegel
fähigen und feuchtigkeitsdichten Schichten lediglich durchtrennt. Die Schnittflächen
beiderseits der das lZlaterial durchbrechenden Einschnitte liegen ziemlich dicht
aneinander an. Die Einschnitte genügen, um bei der Erwärmung aus dem Innenraum der
Verpackung Luft entweichen zu lassen. Bei der Abkühlung kondensiert Feuchtigkeit
aus dem Füllgut, tritt an den Einschnitten in das Kartonmaterial ein und führt dort
zu einem örtlichen Aufquellen des Kartons. Hierdurch legen sich die Schmttflächen
der Einschnitte so dicht gegeneinander, dass Infektionskeime auch durch den bei
der Abkühlung in der Verpackung entstehenden Unterdruck nicht mehr eingezogen werden
können. Die feuchten Kartonfasrn nehmen dabei etwa die Stellung ein, die sie vor
dem Anbringen der Einschnitte in dem Kartonmaterial gehabt haben, so dass bei der
abgekühlten Packung die Scnnittflächen der Einschnitte wieder verhältnismässig dicht
gegeneinander gedrückt sind und das Eindringen von Keimen praktisch verhindert wird.
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Während oder nach der Abkühlung der Verpackung können die Einschnitte
noch zusätzlich durch Auftragen eines Verschlussmittels, vorzugsweise eines flüssigen,
heissen Kunststoffes auf die Wand des Behälters verschlossen werden, um ein späteres
Eindringen von Keimen während einer Lagerung der Verpackung bei wechselnden Temperaturen
und ein Austrocknen des Füllgutes durch entweichende Feuchtigkeit auszuschliessen.
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Während das Kartonmaterial für die Funktionsweise der Druckentlastungsöffnungen
sehr vorteilhaft ist, ist es doch schwierig, Kartonbehälter durch Versiegelung mit
einem Deckel dicht zu verschliessen. Hierfür has es sicn jedoch bewährt, einen Deckel
zu verwenden, der in den Behälter eingedrückt wird und an dem inneren oberen Rand
derBehälterwände ansiegelbare, zur Behälterwand parallele Flächen besitzt, und diese
Flächen mit dem Rand der Bahälterwand mittels Ultraschall anzusiegeln. Bei der Ultraschallsiegelung
ergibt sich die Siegelwärrile zwischen den zusammenzufügenden Oberflächen, die im
Bereich der Ultraschallstrahlung liegen. Hierdurch wird insbesondere auch eine gute
Siegelung an den Ecken der Verpackung erreicht.
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Der für die Durchführung des Verfahrens bevorzugte Verpackungsbehälter
ist ein rechteckiger Kartonbehälter mit einem in diesen eingedrückten und mit dem
Kartonbehälter versiegelbaren Deckel.
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Der Kartonbehälter ist an seinen vertikalen Kanten scharfkantig gefaltet
und besitzt über seine Hc.e einen konstanten Querschnitt, der den Abmessungen des
Füllgutes etwa entspricht. Der Abstand zwischen dem Füllgut und den Wänden des Kartonbehälters
soll möglichst klein sein. Der Kartonbehälter ist so gestaltet und gefaltet, dass
er an seinem oberen inneren Rand glatt und frei von Absätzen zwischen sich überdeckenden
Kartonlagen ist, damit dieser Rand dicht an den Deckel angesiegelt werden kann.
Der Deckel besitzt einen Rand, der rechtwinklig zur Deckelfläche verläuft und eine
Siegelfläche für die Verbindung mit dem inneren oberen Rand der Behälterwände bildet.
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Ein bevorzugter Deckel für den Verpackungsbehälter ist aus einem
siegel
fähi gen Kunststoff tiefgezogen und hat einen stufenförmigen Rand. Der Rand besitzt
eine erste, zur Deckelfläche rechtwinklig verlaufende Fläche, die an der Innenseite
des oberen Randes der Behälterwände angesiegelt wird. Diese Fläche hat eine Breite
von drei bis sechs mm. Der Umfang dieser Fläche ist so gross, dass der obere Rand
des Kartonbehälters fest an dieser Fläche des Deckels anliegt. An die erste Fläche
des Deckelrandes schliesst eine zweite an, die parallel zur Deckelfläche verläuft
und die Kante der Behälterwände abdeckt. Hierauf folgt eine dritte Fläche, die wieder
zur Deckelfläche etwa rechtwinklig verläuft und deren innerer Umfang mindestens
dem äusseren Umfang des Behälters entspricht. Durch Anordnung und Abmessung dieser
dritten Fläche kann ein anderer Behälter auf den Deckel innerhalb dieser dritten
Fläche aufgesetzt werden, wenn die Behälter gestapelt werden sollen. An einer Seite
am oberen Rand der dritten Fläche kann eine Grifflasche angeordnet werden, die bis
zum Öffnen des Deckels nach unten gebogen und hier an der Behälterwand aussen lösbar
angesiegelt sein kann.
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Als Deckel kann jedoch auch eine Kartonfläche verwendet werden, die
vier Randstreifen besitzt, welche nach rechtwinkligem Umfalten an den Innenseiten
der oberen Behälterwände angesiegelt werden. Die Länge der Randstreifen entspricht
den Seitenlängen des Behälters. Diese Kartonfläche wird einschliesslich der Randstreifen
mit einem rechteckigen Blatt einer siegelbaren Kunststoffolie belegt. Dieses Blatt
bildet die Siegelschicht zwischen den Randstreifen und den Behälterwänden. An den
oberen Ecken des Behälters werden die Ecken des Blattes, welche sich bei dem flachliegenden
Deckelzuschnitt zwischen den Enden zweier benachbarter Randstreifen befinden und
nicht bedeckt sind, zusammengefaltet, wodurch an den Ecken zusätzliches Siegelmaterial
vorhanden ist und eine dichte Siegelung an den Ecken des Behälters erreicht werden
kann. Die siegel fähige Kunststofffolie ist sehr dünn und wird bei der Ultraschall-Siegelung
leicht aufgeschmolzen, so dass auch beim Eindrücken des mit dem Blatt belegten Deckels
in den Kartonbehälter sich etwa an den Ecken bildende Falten keine Absätze oder
Stufen
in der Siegelnaht ergeben, an denen Undichtigkeiten der Versiegelung
entstehen könnten.
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Für die Versiegelung mit dem Deckel muss der innere obere Rand des
Kartonbehälters glatt und frei von Absätzen oder Stufen, wie sie bei einer überlappenden
Klebung entstehen, sein. Der Verpackungsbehälter wird daher vorzugsweise aus einem
Zuschnitt mit Zwickelecken gefaltet, welche sich etwa in der Mitte der schmalen
Seiten überdecken. Damit auch bei der Uberdeckung dieser Zwickelecken keine Absätze
entstehen, ist jeweils eine der Zwickelflächen jeder Ecke an ihrem Ende soweit abgeschnitten,
dass die Schnittkante dieser Zwickelfläche stumpf gegen die in Verlängerung der
Zwickelfaltlinie verlaufende Schnittkante der nicht abgeschnittenen Zwickelfläche
der anderen Zwickelecke stösst. Hierdurch bestehen die oberen Ränder der Schmalseiten
des Behälters wenigstens in der Breite der Siegelzone aus drei Lagen, nämlich der
schmalen Seitenwand selbst, der nicht abgeschnitten Zwickelfläche der einen Zwickelecke
und der an ihrem Ende abgeschnittenen Zwickel fläche der anderen Zwickelecke, sowie
in der dritten Lage aus der am Ende abgeschnittenen Zwickelfläche der ersten Ecke
und der nichtabgeschnittenen Zwickelfläche der zweiten Ecke. In der Mitte überdecken
sich also die beiden nicht-abgeschnittenen Enden von zwei Zwickelflächen,die verschiedenen
Zwickelecken angehören. Der gefaltete Zuschnitt wird fest zusammengedrückt, so dass
die beim Abschneiden der Zwickelflächen entstehenden Schnittkanten fest gegeneinander
stossen. Auch der Kartonbehälter, der zweckmässigerweise aus einem an imiden Seiten
siegelfähig beschichteten Material besteht, wird vorzugsweise mit Ultraschall zusammengesiegelt,
wobei von den siegel fähi gen Beschichtungen auch etwas Material in die etwa noch
vorhandenen Fugen gedrückt wird. Die Zwickelecken können nach innen eingefaltet
werden, so dass der Behälter vier glatte Aussenflächen besitzt, welche gut bedruckbar
sind.
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Die Druckentlastungsöffnungen in der Behälterwand sind zweckmässigerweise
an einer Stelle angeordnet, an der die Festigkeit des Behälters nicht beeinträchtigt
wird. Es werden zwei bis sechs,
vorzugsweise vierEinschnitte in
einer Reihe angeordnet, wobei diese Einschnitte eine Länge bis zu 0,6 cm besitzen
und sich in einem Abstand von bis ebenfalls 0,6 cm befinden. Die Anordnung der Einschnitte
an einer Stelle und in einer Reihe gibt die Möglichkeit, die Behälter während ihrer
Abkühlung an einer Einrichtung vorbei zu führen, an der die Schlitze verschlossen
werden.
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Ausführungsbeispiele für die Verpackung werden anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt einen verschlossenen Behälter mit einem Kunststoffdeckel
mit stufenförmigem Rand; Fig. 2 zeigt einen bevorzugten Zuschnitt zur Herstellung
des Kartonbehälters; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den oberen Rand von Kartonbehälter
und Deckel; Fig. 4 zeigt einen Zuschnitt für einen anderen Deckel; Fig. 5 zeigt
einen teilweise aufgerichteten Kartonbehälter aus einem Zuschnitt gemäss Fig. 2.
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Die Verpackung besteht aus dem Kartonbehälter 1 und dem Deckel 2.
An einer Seitenwand des Kartonbehälters sind beispielsweise vier Einschnitte 3 von
0,5 cm Länge im Abstand von 0,5 cm in einer Reihe als Druckentlastungsöffnungen
angebracht.
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Der Zuschnitt für den Kartonbehälter besteht aus der Bodenfläche 4,
zwei langen Seitenwänden 5 und zwei schmalen Seitenwänden 6. Zwischen den Seitenwänden
5 und 6 sind die Zwickelecken 7 und 8 angeordnet, welche aus den Zwickelflächen
7a und 7b beziehungsweise 8a und 8b bestehen, die durch die Zwickelfaltlinien 9
voneinander getrennt sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Enden
der Zwickelflächen 7b und 8a abgeschnitten, wodurch die Schnittkanten 10b und 10a
sowie in Verlängerung der Zwickelfaltlinien 9 die Schnittkanten 11a und 11b entstehen.
Der Abstand der Endpunkte 12 der verbliebenen Zwickelfaltlinien 9 von den Eckenfaltlinien
13 und 14 an den Seitenwänden 5 und 6 ist gleich der halben Länge der
schmalen
Seitenwände 6. Beim Aufrichten und Zusammenfalten des Zuschnittes wird die Zwickelfläche
8b auf die schmale Seitenwand 6 gelegt. Hierauf wird auch die Zwickelfläche 7b auf
die Seitenwand 6 gefaltet. Dabei schiebt sich die Spitze 15 der Zwickel fläche 7a
über die Spitze 16 der Zwickelfläche 8b. In der aufgerichteten Stellung stossen
die beiden Punkte 12 zusammen und es liegen aucii die Schnittkanten 11b und 10b
sowie ebenfalls 11a und 10a stumpf gegeneinander an. In einer Stellung, bei der
die Schnittkanten fest gegeneinander gedrückt sind, wird nun die Siegelung vorzugsweise
mittels Ultraschall vorgenommen, so dass die zusammengefalteten Kartonteile dicht
sind und eine glatte innere obere Randfläche entsteht, auch wenn die Zwickelecken
auf die Innenseite der Wände 6 gefaltet sind. Nach dem Einpacken des Füllgutes in
den Kartonbehälter wird der Deckel 2 in dessen oberen Rand eingedrückt.
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Der Deckel 2 besitzt eine Deckelfläche 21, die am Rand in eine erste
Fläche 22, welche an den oberen Rand des Behälters gesiegelt wird, übergeht. An
diese schliesst sich eine zur Deckelfläche 21 parallele Fläche 23 an, die die obere
Kante des Kartonbehälters bedeckt.
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Hierauf folgt wieder eine nach oben gerichtete Fläche 24, deren oberer
Rand 25 nach aussen abgerundet ist. An einer Seite der Verpackung kann der Rand
25 zu einer Grifflasche 26 verlängert sein, die nach unten umgebogen und an einem
Punkt an der Aussenseite des Kartonbehälters 1 angesiegelt sein kann.Der innere
Umfang der Fläche 24 ist so gross, dass in ihn ein anderer Kartonbehälter 1 eingesetzt
werden kann, um mehrere Verpackungen aufeinander zu stapeln (Fig. 3). Zweckmässigerweise
ist die Fläche 23 etwas breiter als der Dicke des Kartons entspricht, und die Fläche
24 ist ein wenig nach innen geneigt. Durch diese Formgebung können die Deckel vor
ihrem Aufsetzen auf die Behälter übereinander gestapelt werden, ohne ineinander
zu verklemmen. Die Fläche 24 versteift den Rand des Deckels 2. Beim Öffnen der Verpackung
wird von einer Ecke ausgehend der Deckel aus dem Behälter herausgezogen, wobei die
auf der Innenseite des Kartons befindliche siegel fähige Schicht an der Fläche 22
haften bleibt und sich von dem Kartonmaterial löst.
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Der alternativ verwendbare Kartondeckel 2a der in Fig. 4 gezeigt ist,
besteht aus einer Deckelfläche 31 und den an ihren vier Seiten angeordneten Randstreifen
32 und 33. Diese Randstreifen 32 und 33 sind am Zuschnitt an den Ecken nicht miteinander
verbunden. Der gesamte Deckel wird mit einem sehr dünnen siegel fähi gen Kunststoffblatt
bedeckt. Das Kunststoffblatt ist rechteckig und füllt auch die zwischen den Randstreifen
32 und 33 ausgeschnittenen Ecken 34 aus.
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Das Kunststoffblatt braucht nur an einzelnen Punkten der Kartonfläche
31 angeklebt oder angesiegelt zu sein. Beim Einsetzen dieses Deckels in den Kartonbehälter
1 falten sich die Randstreifen 32 und 33 nach oben um und das Kunststoffblatt gelangt
zwischen diese Randstreifen und den oberen inneren Rand des Behälters. Hier bildet
das Kunststoffblatt die Siegelschicht zwischen dem auf seiner Innenseite nicht siegelfähig
beschichteten Kartonblatt 2Cnd den Behälterwänden, wobei auch die Ecken 34 zu einem
dichten Verschluss an den Ecken des Kartonbehälters beitragen. Eine nicht dargestellte
Aufreisslasche kann an einem der Randstreifen 32, 33 angesetzt sein.
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Die erwähnten Einschnitte 3 waren bei einer Verpackung mit einer Grundfläche
von etwa 120 x 90 mm und einer Höhe von ca 65 mm, die mit geschnittenem Brot gefüllt
war und durch längere Wärmebehandlung pasteurisiert wurde, als Druckentlastungsöffnungen
sowohl bei der Erwärmung als auch bei der Abkühlung ausreichend.
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Auf die die Einschnitte 3 (Fig. 1) enthaltende Zone des Behälters
wird während oder nach dem Abkühlen im Anschluss an die Wärmebehändlung des Füllgutes
ein erhitzter flüssiger Kunststoff aufgesprüht. Dieser bildet eine kaum erkennbare
Schicht, welche die Einschnitte mit Sicherheit verschliesst. Die pasteurisierte
Ware ist nun vollständig dicht eingeschlossen und gegen das Eindringen von Infektionen
von aussen her geschützt.
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