DE4011210A1 - Verfahren zur beseitigung von gas in einer luftdichten verpackung - Google Patents

Verfahren zur beseitigung von gas in einer luftdichten verpackung

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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.
BEISPIEL 1
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.
BEISPIEL 2
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.
BEISPIEL 3
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.
BEISPIEL 4
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.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Es wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch "Kimchi" ohne jedes Absorptionsmaterial verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
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.
BEISPIEL 5
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.
BEISPIEL 6
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.
BEISPIEL 7
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.
BEISPIEL 8
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.
BEISPIEL 9
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.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
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.
Tabelle 2
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.
BEISPIEL 10 UND VERGLEICHSBEISPIELE 3 UND 4
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.
Tabelle 3
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.
BEISPIEL 11 UND VERGLEICHSBEISPIELE 5 UND 6
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.
Tabelle 4
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.
DE4011210A 1989-04-07 1990-04-06 Verfahren zur beseitigung von gas in einer luftdichten verpackung Withdrawn DE4011210A1 (de)

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