DE3325786A1

DE3325786A1 - Verfahren zum entkeimen von verpackungsmaterial

Info

Publication number: DE3325786A1
Application number: DE19833325786
Authority: DE
Inventors: Norbert Prof. Dr.-Ing. 7057 Winnenden Buchner; Günter 7036 Schönaich Vögele; Bend Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Wilke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-03-15
Filing date: 1983-07-16
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3468854D1; EP0119504A3; EP0119504A2; EP0119504B1

Description

R. 18UU3 i.p.
13.7.1983 Gl/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Verfahren zum Entkeimen von Verpackungsmaterial Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Entkeimungsverfahren für Verpackungsmaterial nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem solchen "beispielsweise durch die DE-OS 28 39 5^3 und die DE-OS 29 19 015 bekannt gewordenen Verfahren werden aus thermoplastischem Kunststoff geformte Verpackungsbehälter, wie Joghurt-Becher, mit einem Wasserdampf/Luftgemisch behandelt. Um einen .ausreichenden Grad an Keimfreiheit zu erzielen, sollen die Becher auf eine Temperatur von mindestens IUO C aufgeheizt werden. Dazu wird das Gemisch aus Sattdampf mit einer Temperatur von 138 C und Luft gebildet und vor der Anwendung auf eine Temperatur von 250⁰ bis 275° C aufgeheizt.

Durch die zusätzliche Aufheizung des Gemisches ist das bekannte Verfahren weitgehend ein trockenthermisch wirkendes Entkeimungsverfahren und wirkt ähnlich wie die bekannten Verfahren, die mit überhitztem Wasserdampf, Heißgas oder Heißluft arbeiten. Bei

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diesen bekannten Entkeimungsverfahren bleibt die lange bekannte Tatsache unberücksichtigt, daß Mikroorganismen und Sporen in feuchter Hitze veniger widerstandsfähig sind als in trockener Hitze. Es sind daher auch schon Sterilisierverfahren entwickelt worden, die mit Sattdampf im Überdruckbereich arbeiten (DE-OS 25 19 329 und DE-OS 30 31 08U). Bei diesen bekannten Verfahren .ist jedoch nachteilig, daß die zu sterilisierenden Verpackungsbehälter oder -materialien in druckfesten Behältern behandelt werden müssen, die relativ aufwendig und umständlich zu bedienen sind.

Ferner ist ein Sterilisierverfahren bekannt geworden, bei dem die Behälter mit " strömendem Wasserdampf bei Atmosphärendruck behandelt werden (DE-OS 30 hk θβΐ). Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß bei Verpackungsmaterialien mit einer Kartonschicht Feuchtigkeit in den als Schwamm wirkenden Karton an den Schnittkanten eindringen kann, was zum Erweichen des'Packstoffes und zu Schwierigkeiten beim anschließenden Heißsiegeln führen kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Entkeimungsverfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat überraschend erwiesen, daß eine Abtötung der für Lebensmittel mit einem pH-Wert unter k,6 relevanten Flora bei geringer Wärmebelastung und in relativ kurzer Zeit bei atmosphärischem Druck möglich ist. Dieses relativ milde thermische Entkeimungsverfahren setzt

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außerdem nur einen geringen Energieaufwand voraus. Es ist besonders geeignet zum Behandeln von Verpackungsbehältern aus thermoplastischem Kunststoff oder mit solchem beschichteten Material zum Sterilverpacken saurer Lebensmittel, deren pH-Wert unter k,6 liegt, wie beispielsweise Fruchtsäfte, Gemüsesäfte und Sauermilchprodukte.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung des im Hauptanspruch angegebenen Entkeimungsverfahrens möglich. Wenn nach der eigentlichen Entkeimungsphase mit einem Wasserdampf/Luft-Gemisch das behandelte Verpackungsmaterial oder die behandelten Verpackungsbehälter mit Heißluft mit einer Tempertur von 80 bis 120 C nachgetrocknet werden, ist es besonders vorteilhaft, das Wasserdampf/Luft-Gemisch aus Heißluft mit der Temperatur der Trocknungsluft und mit Sattdampf zu bilden.

Beschreibung der Erfindung

Zum keimfreien Verpacken saurer Lebensmittel sollen Verpackungsbehälter vor dem Befüllen und Verschließen keimfrei gemacht werden. Die Behälter bestehen vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff oder aus einem Mehrschichtpackstoff, der beispielsweise aus einem Polyäthylen/Karton/Aluminium/Polyäthylen-Verbund besteht. In jeweils einen Behälter wird eine Düse eingeführt, die den größten Teil des Innen-, raums eines Behälters ausfüllt und seitlich einen Ringraum freiläßt. Vorausgehend wird während einer Zeitdauer von 1,2 Sekunden Heißluft mit einer Temperatur von 8o° bis 100 C in den Behälter eingeblasen.

4.43

In der anschließenden Entkeimungsphase -wird durch die Düse ein Wasserdampf/Luft-Gemisch unter atmosphärischem Druck zugeführt. Das Gemisch wird gebildet durch Vermischen von Heißluft mit einer Temperatur von 8o bis 120 und Sattdampf, der sich beim Mischen entspannt. Der Gewicht sante'il des Sattdampfes an dem Gemisch beträgt 10 bi-s- 50 %. Die Temperatur des Gemisches beträgt 85 bis Τ4θ° C, vorzugsweise 85° bis 120° C. Das Wasserdampf/Luft-Gemisch wird während einer Zeitdauer von 1,2 Sekunden aus der Düse gegen den Boden des Behälters und anschließend d-ü2?-eh den Ringraum zwischen der Düse und der Innenseite öVes Behälters geleitet. Zum Entfernen von Feuchtigkeitsresten nach der Entkeimungsphase wird anschließend sterile Heißluft mit einer Temperatur von 80° bis 120° C eingeführt, die ebenfalls durch den Ringraum strömt und trocknend wirkt.

Zum Testen des beschriebenen Entkeimungsverfahrens wurden mit Sporen beladene Versuchsplättchen im Behälter eingeklebt und diese dann mit einem Wasserdampf/Luft-Gemisch beströmt. Die an die Taktzeit von Verpackungsmaschinen angepaßte Behandlungsdauer wurde auf 1,2 Sekunden eingestellt. Die Plättchen hatten einen Durchmesser von 50 Millimeter und waren unterschiedlich mit

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etwa 10 , 10 , 10 und 10 Keimen der Arten Aspergillus niger, Lactobacillus lactis, Leuconostoc mesenteroides und Saccharomyces cerevisiae beladen.

Es zeigte sich, daß bereits bei einer Beströmuiig der Plättchen bzw. der Behälter innenwand mit dem Wasserdampf/Luft-Gemisch mit einer Temperatur von 80 bis 85 C ein deutlicher Entkeimungseffekt erzielt wurde. Bei einer Temperatur von 90° bis 100° C wurde eine vollständige Abtötung der Keime festgestellt.

h. *t 3

Bei einer ersten Versuchsreihe mit einem Wasserdampf/Luft-Gemisch mit einer Temperatur von 95 C und einem Wassergehalt von 15 Gewichtsprozent ergaben sich folgende Abtötungsraten:

2 bis 3 Zehnerpotenzen bei Aspergillus niger und

Lactobacillus lactis
h bis 5 Zehnerpotenzen bei Leuconostoc mesenteroides

und
6 bsi T Zehnerpotenzen bei Saccharomyces cerevisiae.

Bei ebenfalls 95 C des Wasserdampf/Luft-Gemischs jedoch einem Wassergehalt von 33 % waren die Abtötungsraten bei Aspergillus niger etwa 5 Zehnerpotenzen, und bei den übrigen, oben genannten Keimarten höher als 7 Zehnerpotenzen. Bei einer Temperatur von 100 C des Wasserdampf /Luft-Gemischs und einem 37 %-igen Wasserdampfgehalt lagen die Abtötungsraten bei Aspergillus niger höher als 7 Zehnerpotenzen und bei den übrigen drei Arten sogar höher als 9 Zehnerpotenzen.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß durch Vorwärmen der Packungen vor der Sterilisierungsphase der Kondensatanfall während der Sterilisierphase vermindert werden kann. Durch die nachträgliche Trocknung mit Heißluft wird angefallenes Kondensat vollständig beseitigt. In Fällen,' wo auf eine völlig trockene Packung verzichtet werden kann, da die geringen Kondensatmengen nur zu einer vernachlässrgbar kleinen Konzentrationsänderung des Füllguts führen, kann sowohl die Vorwärmung als auch die Nachtrocknung unterbleiben, wobei innerhalb der angegebenen Grenzen noch ein gutes mikrobiologisches Ergebnis erzielbar ist.

i.P.

Als besonders vorteilhaft hinsichtlich der zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwendenden Einrichtung hat sich gezeigt, daß der zum Vorwärmen und/oder Nachtrocknen verwendeten Heißluft zum Durchführen der Sterilisierphase kurzzeitig, "beispielsweise während 1,2 Sekunden, Sattdampf zugemischt wird.

Schließlich ist noch zu erwähnen, daß das oben beschriebene Verfahren auch zum Entkeimen von Packstoffbahnen oder -zuschnitten, aus denen anschließend Verpackungen geformt werden, in gleicher Weise durchgeführt werden kann.

Claims

i.P. 13.7.1983 Gl/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Ansprüche

1.!Verfahren zum Entkeimen von Verpackungsmaterial, ^insbesondere von vorgeformten, zur Aufnahme von . saurem Füllgut bestimmten Verpackungsbehältern durch Behandeln mit einem Wasserdampf/Luft-Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpackungsmaterial mit einem strömenden, feuchten Wasserdampf/Luft-Gemisch mit einer Temperatur von 80 bis IUO C, vorzugsweise 80 bis 120 C, und einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 50 %, vorzugsweise 20 bis.35 %, behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Wasserdampf/Luft-Gemisch aus Heißluft mit einer Temperatur von 80 bis 120 C und mit Sattdampf gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Behandeln des Verpackungsmaterials mit Wasserdampf/Luft-Gemisch das Material mit Heißluft vorgewärmt und nach dem Behandeln mit Heißluft nachgetrocknet wird.

k. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpackungsmaterial während einer bestimmten Zeitdauer mit Heißluft behandelt wird und daß während dieser Zeitdauer der Heißluft kurzzeitig Sattdampf zugemisch wird.