DE4011210A1 - Verfahren zur beseitigung von gas in einer luftdichten verpackung - Google Patents
Verfahren zur beseitigung von gas in einer luftdichten verpackungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Beseitigen von Gas in einer luftdichten Verpackung.
Landwirtschaftliche Tier- oder Fischereiprodukte,
verarbeitete Nahrungsmittel oder Chemikalien, werden im
allgemeinen in luftdichten Behältern verpackt, um die
Denaturierung des Inhalts zu verhindern. Luftdichte
Behälter verhindern aber nicht nur das Durchdringen von
Luft und flüssigen Materialien, sondern auch das
Ausströmen von unerwünschten Gasen, wie sie nach dem
Verpacken in der luftdichten Verpackung entstehen.
Wenn insbesondere fermentierte oder fermentierbare
Nahrungsmittel, wie "Kimchi" in einem luftdichten Behälter
verpackt werden, entsteht eine beträchtliche Menge an Gas,
wie Kohlendioxid und anderer Gase, in dem
luftdichten Behälter durch Fermentation von "Kimchi"
während der Lagerung. Die so entstandenen Gase strömen
nicht aus und mindern und verschlechtern den Geschmack und
die Qualität des Nahrungsmittels. Es kann auch ein
übergroßes Volumen des Gases den Behälter aufgrund der
Expansion des Gases beschädigen und Qualität und Wert der
Nahrungsmittel vermindern. Wenn "Kimchi" in einem starren
Behälter, wie in einer Flasche, verpackt ist, um die
Expansion zu verhindern, entsteht das Problem der
Verunreinigung, wenn der "Kimchisaft" durch Erhöhung des
Druckes austritt oder wenn das Gas oder der "Kimchisaft"
durch den Druck des Gases verspritzt, wenn der Verschluß
geöffnet wird. Wenn statt einem starren Behälter ein
herkömmlicher Kunststoffbehälter verwendet wird,
wenngleich Gewicht und Kosten niedrig sind, kann der
Behälter durch das entstehende Gas zerstört werden. Es ist
deshalb notwendig, wenn ein fermentiertes oder
fermentierbares Nahrungsmittel in einem luftdichten
Behälter verpackt wird, das entstehende Gas im Hinblick
auf Qualität und Sicherheit der Ware zu beseitigen.
Bisher ist eine Methode zum Extrahieren unerwünschten
Materials bekannt, bei der ein in einem Beutel enthaltenes
Absorptionsmaterial, z. B. ein Silicagelbeutel, verwendet
wird. Der Silicagelbeutel hat aber eher die Funktion eines
Absorbens für Feuchtigkeit, um in die Verpackung, die
Feststoffe enthält, eindringende Feuchtigkeit zu
absorbieren. Diese Methode ist daher zum Verpacken einer
Flüssigkeit aufgrund der Flüssigkeitspermeabilität des
Beutels zwecklos.
Wenn eine Nahrungsmittelverpackung lange Zeit aufbewahrt
wird, ist es von Bedeutung, die Verpackung von Sauerstoff
zu befreien. Für den Sauerstoffentzug wurden bis jetzt
Antioxidanzien, wie Natriumsulfit, in die Packung gegeben.
Für den Sauerstoffentzug eines trockenen Nahrungsmittels
wurde ein sauerstoffabsorbierendes Material, wie
Eisenpulver, in einen porösen Film eingehüllt und in die
Packung gegeben. Wenn aber das sauerstoffabsorbierende
Material direkt eingebracht wird, entsteht ein
Sicherheitsproblem. Das in den porösen Film
eingeschlagene, sauerstoffabsorbierende Material führt zu
einem Sicherheitsproblem, da das Absorptionsmaterial durch
den porösen Film freigesetzt werden kann. Dies wirkt sich
noch stärker aus, wenn die Packung flüssigen Inhalt hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Beseitigung unerwünschten oder flüchtigen Gases zur
Verfügung zu stellen, das während des Verpackungsvorganges
in einer luftdichten Verpackung verbleibt oder in dieser
entsteht oder in die luftdichte Packung während der
Lagerung eindringt.
Erfindungsgemäß umfaßt das Verfahren zum Beseitigen von
Gas aus einer luftdichten Verpackung das Einhüllen eines
Absorbens oder eines Adsorptionsmaterials, das in der Lage
ist, unerwünschtes oder flüchtiges Gas zu adsorbieren, in
einen Polymerfilm, der für Flüssigkeiten und Feststoffe
impermeabel, aber für Gase permeabel ist und das Verpacken
von Waren in einem luftdichten Behälter zusammen mit dem
eingehüllten Absorbens oder Adsorptionsmaterial, um
unerwünschtes oder flüchtiges Gas zu beseitigen, das in
der Packung während des Verpackungsvorganges zurückbleibt
oder entsteht oder in die Verpackung während der Lagerung
eindringt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen
detaillierter beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird zum Beseitigen
unerwünschten oder flüchtigen Gases, wie Sauerstoff
(O2), Kohlendioxid (CO2) oder Ammoniak (NH3) beim
Verpacken von Waren in einem luftdichten Behälter, z. B.
einen Beutel, eine Dose oder einen anderen luftdichten
Behälter verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist
insbesondere auf das Verpacken von flüssigen
Nahrungsmitteln, flüssigen Chemikalien und anderen Waren,
die flüssige Materialien enthalten, anwendbar.
Wenn ein oxidierbares Nahrungsmittel oder ein chemisches
Produkt verpackt wird, muß Sauerstoff aus der Packung
beseitigt werden. Wenn ein fermentierbares Nahrungsmittel,
wie "Kimchi" in einem luftdichten Behälter verpackt wird,
ist es notwendig, Kohlendioxidgas und/oder flüchtige Gase,
die in der Packung während der Lagerung entstehen, zu
beseitigen. Somit ist das Beseitigen von unerwünschten
oder flüchtigen Gasen für die Erhaltung der Qualität des
Inhalts und um die Beschädigung des Behälters zu
vermeiden, notwendig.
Deshalb wird unerwünschtes Gas oder flüchtiges Gas, wie es
in der luftdichten Verpackung während der Lagerung
entsteht, durch die Verwendung von Absorptions- oder
Adsorptionsmaterialien beseitigt, die das Gas ab- oder
adsorbieren können. Erfindungsgemäß wird auch
unerwünschtes oder flüchtiges Gas beseitigt, wie es in der
Packung während des Verpackungsvorganges zurückbleibt oder
wie es in die Packung während der Lagerung eindringt.
Das erfindungsgemäß verwendete Absorbens oder
Adsorptionsmaterial wird je nach Art des zu beseitigenden
Gases ausgewählt. Zum Beispiel wird Eisen oder
Natriumsulfit für die Beseitigung von Sauerstoff,
Kalziumoxid, Kalziumhydroxid, Kaliumhydroxid oder
Natriumhydroxid für die Beseitigung von Kohlendioxid und
Aktivkohle für die Beseitigung von Essigsäure verwendet.
Das Ab- oder Adsorptionsmaterial kann in flüssigem oder
festem Zustand vorliegen. Die Menge des Ab- oder
Adsorptionsmaterials hängt von der Art des verwendeten
Ab- oder Adsorptionsmaterials und von der Menge des zu
beseitigenden Gases ab.
Absorbens und Adsorptionsmaterial sind katalytisch; sie
haben keine Auswirkung auf das Gasvolumen.
Erfindungsgemäß wird das Absorbens oder
Adsorptionsmaterial in einen Polymerfilm eingehüllt, der
für Festkörper und Flüssigkeiten undurchdringlich, aber
für Gase durchdringlich ist, und in dem Behälter verpackt.
Wenn ein für die Flüssigkeit und den Festkörper
undurchdringlicher und für Gas durchdringlicher Film
verwendet wird, dringt das feste oder flüssige Absorbens
oder Adsorptionsmaterial nicht durch den Film und wird die
Waren nicht verunreinigen, es können aber Gase aufgrund
der Gasdurchlässigkeit des Filmes beseitigt werden.
Darüber hinaus sind einige der neu entwickelten
Polymerfilme für ein spezifisches Gas selektiv permeabel.
Es ist deshalb möglich, bestimmte Gase durch Verwendung
eines geeigneten Filmes zu eliminieren.
Der Polymerfilm wird aus natürlichen oder synthetischen
Polymeren, wie aus Silikon, Polyethylen niedriger Dichte,
Zelluloseacetat etc., hergesellt, die nur für bestimmte zu
beseitigende Gase permeabel sind. Erfindungsgemäß wird
ein intakter Polymerfilm oder ein auf Papier und Gewebe
laminierter oder beschichteter Polymerfilm verwendet. Der
Polymerfilm existiert in Form eines Beutels, einer Kapsel
oder eines Trägers und wird zum Einhüllen des Absorbens
oder Adsorptionsmaterials verwendet.
Erfindungsgemäß wird das Absorbens oder
Adsorptionsmaterial in den Polymerfilm eingehüllt und im
allgemeinen in einen herkömmlichen luftdichten Behälter,
wie eine Tasche, Dose oder Flasche verpackt. Wenn eine
Flasche als Behälter verwendet wird, wird das in den
Polymerfilm eingehüllte Absorbens oder Adsorptionsmaterial
nicht nur in die Flasche, sondern auch in den
Flaschenverschluß gegeben, um unerwünschtes Gas in der
Flasche zu beseitigen und die Flasche vor dem Explodieren
durch hohen Druck zu bewahren, wie er durch das sich
bildende Gas entsteht.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele
veranschaulicht.
Kalziumhydroxid, Ca(OH2) wurde als Absorptionsmaterial
für Kohlendioxid verwendet und es wurde ein Silikonfilm
als Polymerfilm verwendet. Es wurden 200 g "Kimchi"
zusammen mit 5 g in den Silikonfilm eingehülltem Ca(OH)2
in einen Behälter aus Aluminiumblech gegeben, der mit
einem Polypropylenfilm beschichtet war. Dann wurde der
Behälter luftdicht verschlossen. Er wurde auf 28°C
erhitzt. Nach 24, 40 und 60 Stunden wurde das Volumen des
Kohlendioxidgases in dem Behälter gemessen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 dargestellt.
Das in Beispiel 1 genannte Verfahren wurde wiederholt. Es
wurden 10 ml 8 N Natriumhydroxid, NaOH, als
Absorptionsmaterial für Kohlendioxidgas verwendet. Die
Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt.
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1
durchgeführt, wobei jedoch ein Polyethylenfilm niedriger
Dichte (LDPE) als Polymerfilm verwendet wurde. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1
durchgeführt, wobei jedoch 10 ml 8 N Natriumhydroxid,
NaOH, als Absorptionsmaterial für Kohlendioxidgas und
LDPE-Film als Polymerfilm verwendet wurden. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 dargestellt.
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1
durchgeführt, wobei jedoch "Kimchi" ohne jedes
Absorptionsmaterial verwendet wurde. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 1 dargestellt.
Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurde eine sehr geringe
Gasmenge in den Beispielen 1 bis 4 nachgewiesen, während
eine große Gasemenge im Vergleichsbeispiel 1 gefunden
wurde. Dies bedeutet, daß Kohlendioxidgas, wie es in
einem luftdichten Behälter während der Lagerung entsteht,
durch das Absorptionsmaterial, das in den Polymerfilm
eingehüllt war, erfindungsgemäß eliminiert wurde. Die
Wirkungsweise des Polymerfilmes als eine gasdurchlassige
Hülle wurde durch diese Beispiele bestätigt.
90 ml mit Luft (8 ppm O2) gesättigten Wassers wurden in
eine 100-ml-Glasflasche gegeben und es wurden 10 ml einer
20%igen wäßrigen Natriumsulfitlösung in einem
Silikonbeutel in die Flasche gegeben. Die Flasche wurde
luftdicht verschlossen.
Nach 24 Stunden wurde die Menge des verbliebenen
Sauerstoffes gemessen. Es wurde gefunden, daß die
Sauerstoffkonzentration im wesentlichen auf 0,01 ppm
herabgesetzt worden war. Der in Wasser gelöste Sauerstoff
hatte den Silikonbeutel durchdrungen und ist durch das
Natriumsulfit absorbiert worden.
100 ml einer 0,5%igen wäßrigen Essigsäurelösung wurden
in eine 250-ml-Flasche gegeben und es wuden 5 g
Aktivkohle, in einen Zelluloseacetatfilm gehüllt, in die
Flasche gesteckt. Die Flasche wurde luftdicht verschlossen.
Nach 50 Stunden wurde die Menge an Essigsäure gemessen. Es
wurde gefunden, daß die Konzentration an Essigsäure auf
0,3% abgenommen hatte. Die Essigsäure war durch den
Zellulosefilm gedrungen und an die Aktivkohle adsorbiert
worden.
Mit saurem "Kimchisaft" gesättigte Luft wurde in eine
250 ml-Aluminiumdose gegeben und es wurden 0,5 g
Aktivkohle in einen 0,02 mm dicken Polyethylenfilm
gehüllt, in die Dose plaziert. Die Dose wurde luftdicht
verschlossen. Gleichzeitig wurde dieselbe Menge sauren
"Kimchisaftes" in eine 250 ml-Flasche gegeben und es wurde
diese luftdicht verschlossen. Nach 24 Stunden wurde ein
Geruchstest ausgeführt. Gegenüber dem Versuch unter
Abwesenheit von Aktivkohle war der Geruch bei Verwenden
von Aktivkohle signifikant verringert. Die flüchtigen
Geruchskomponenten waren durch den Polyethylenfilm
hindurch an Aktivkohle adsorbiert worden.
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 7 durchgeführt,
wobei jedoch eine Flasche anstelle der Aluminiumdose
verwendet und die Aktivkohle in den Flaschenverschluß
plaziert wurde. Es wurde dasselbe Ergebnis wie in Beispiel
7 erhalten.
200 g "Kimchi" wurden in eine 250-ml-Flasche, in einen
Polypropylen (PP)- bzw. in einen Polystyrol (PS)-Behälter
getrennt gegeben. 3 g Kalziumhydroxid als
Absorptionsmaterial für Kohlendioxidgas, in einen durch
Silikon wasserabstoßend gemachten Papierbeutel gehüllt,
wurden an die innere Oberfläche des Flaschen- bzw.
Behälterverschlusses, so wie er beschaffen ist, geheftet
oder in die äußeren Behälter plaziert, eingehüllt in eine
Verpackung aus mit einem Polyethylenfilm beschichteter
Aluminiumfolie. Die Behälter wurden durch den
Flaschenverschluß oder durch das hitzeadhäsive Agens
luftdicht verschlossen. Sie wurden auf 25°C für 24, 48, 72
und 96 Stunden im aufrechten Zustand erhitzt. Gleichzeitig
wurde der Gasdruck in den Behältern gemessen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 9
durchgeführt, wobei jedoch "Kimchi" ohne ein
Absorptionsmaterial für Kohlendioxidgas verwendet wurde,
der Gasdruck in den Behältern wurde gemessen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Nach Tabelle 2 war der Gasdruck bei dem Vergleichsbeispiel
2 stark durch Kohlendioxidgas erhöht und in einigen Fällen
wurde der Behälter beschädigt. Wie in Beispiel 9
angeführt, wurde dieses Problem erfindungsgemäß durch
Verwenden eines Absorptionsmaterials für Kohlendioxidgas
gelöst. Obwohl ein herkömmlicher Flaschenbehälter nicht
leicht bricht, kann er durch den hohen Druck des inneren
Gases beschädigt werden und ein Kunststoffbehälter ist
aufgrund seiner geringen Festigkeit nutzlos, trotz seiner
Vorteile hinsichtlich Gewicht und Kosten. Wie in dieser
Tabelle gezeigt wurde, ist der Effekt des
Absorptionsmaterials für Kohlendioxidgas sehr nützlich und
ökonomisch.
200 g "Kimchi" wurden in einen 250 ml-Behälter aus
Polystyrol für den einmaligen Gebrauch gegeben. 3 g
Kalziumhydroxid wurden als Absorptionsmaterial für
Kohlendioxidgas getrennt an den Behälterverschluß
geheftet, wobei es in wasseraufnehmendes unverwebtes
Material, in wasserabstoßendes Papier oder in den
wasserfesten Polyethylen (PE)-Film eingehüllt war. Die
Behälter wurden durch ein hitzeadhäsives Agens luftdicht
gemacht. Sie wurden in aufrechtem Zustand für 24 Stunden
und danach für 48, 72 und 96 Stunden in umgekehrtem
Zustand auf 25°C gehalten.
Der Gasdruck in den Behältern wurde jede Stunde gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Es gibt viele verschiedene Arten von Materialien zum
Einhüllen von Absorptionsmaterial für Kohlendioxidgas.
Wenn aber das Material in Wasser getaucht wird, kann es zu
einer Beschädigung des Nahrungsmittels durch
Funktionsverlust kommen. Solch ein Fall muß daher
verhindert werden.
Bei der Verringerung der Permeation durch Wasser muß auf
die Permeabilität für Kohlendioxidgas geachtet werden.
Tabelle 3 zeigte die Ergebnisse des Tests für die Wirkung
einer Umhüllung für ein Absorptionsmaterial, wenn dieses
vollständig in "Kimchisaft" eintaucht. Wie in dieser
Tabelle dargestellt, verliert das nicht-gewebte Material
die Funktion der Gasabsorption, und die Umhüllung wird
schließlich beschädigt. Das wasserabstoßende Papier
(teilweise wasserfest) wird nach 96 Stunden beschädigt,
obgleich es den Effekt besser bewahrt als das ungewebte
Material, im Fall des FE-Filmes wird der Effekt aufrecht
erhalten.
Diese Ergebnisse zeigen daher, daß das
Absorptionsmaterial für Kohlendioxidgas erfindungsgemäß
seine Wirkung nur in einer wasserdichten aber
gasdurchlässigen Hülle entfaltet, wenn es für ein
Nahrungsmittel verwendet wird, in das es eingetaucht wird.
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 10
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß nach 24 Stunden der
Behälter für 8 Stunden in umgekehrtem Zustand und sodann
wieder in aufrechtem Zustand plaziert wurde. Der Gasdruck
wurde im Behälter gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
4 dargestellt.
Obwohl das wasserfeste Verpackungsmaterial, wie PE-Film,
hinsichtlich der Prävention der Durchnässung nützlich ist,
verringert sich die Absorptionsfunktion beträchtlich.
Deshalb muß die Funktion angeglichen werden.
Im aufrechten Zustand wird die Luftdichtigkeit eines
PE-Filmes nicht benötigt. Tabelle 4 stellt die Ergebnisse
dar, wenn die Absorptionshülle zeitweise in "Kimchi"
eintaucht, sie zeigt, daß ein ausgezeichneter Effekt
aufgrund der teilweisen Wasserbeständigkeit (durch
Behandlung mit einem wasserabstoßenden Material), wie
Silikon, erhalten werden kann.
Wie vorher erwähnt, kann erfindungsgemäß unerwünschtes
oder flüchtiges Gas durch Verwendung eines Absorbens oder
Adsorptionsmaterials eliminiert werden, das in einen
Polymerfilm gehüllt ist, unabhängig vom Zustand des
Inhaltes, d.h. bei flüssigem, gasförmigem oder festem
Inhalt, ohne die Ware zu verunreinigen.
So wie die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung
beschrieben und durch bestimmte Beispiele dargelegt wurde,
ist es für den Fachmann ersichtlich, daß verschiedene
Änderungen und Modifikationen dieses Verfahrens
durchgeführt werden können, ohne vom Wesen der Erfindung
abzuweichen.
Claims (4)
1. Verfahren zum Beseitigen von Gas in einer luftdichten
Verpackung, umfassend das Einhüllen eines Absorbens
oder Adsorptionsmaterials, das in der Lage ist,
unerwünschtes oder flüchtiges Gas zu absorbieren oder
zu adsorbieren, in einen Polymerfilm, der für
Flüssigkeiten und Festkörper impermeabel, aber für
Gase permeabel ist, und das Verpacken der Waren in
einem luftdichten Behälter zusammen mit dem
eingehüllten Absorbens oder Adsorptionsmaterial, um
unerwünschtes oder flüchtiges Gas zu beseitigen, das
in der Verpackung während des Verpackungsvorganges
zurückbleibt oder entsteht oder in die Verpackung
während der Lagerung eindringt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das zu
beseitigende Gas ein von den flüssigen Waren
freigesetztes Gas mit einschließt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Polymerfilm
ein intakter Polymerfilm oder ein Polymerfilm ist,
der an Papier oder ein Textilerzeugnis laminiert oder
darauf geschichtet ist.
4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 oder 3, bei dem der
Polymerfilm in Form eines Beutels oder einer Kapsel
oder in einer trägereingekapselten Form verwendet
wird.
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DE4233817C1 (de) * | 1992-10-07 | 1994-02-24 | Kabi Pharmacia Gmbh | Verpackungsmaterial für ein gasfreisetzendes Produkt |
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