DE60121187T2

DE60121187T2 - Aromarückhalte- und freisetzsystem

Info

Publication number: DE60121187T2
Application number: DE60121187T
Authority: DE
Inventors: Panagiotis Mount Prospect KINIGAKIS
Original assignee: Kraft Foods Holdings Inc
Current assignee: Intercontinental Great Brands LLC
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: US6511726B1; WO2002026275A9; ES2269463T3; JP4907045B2; KR20030051685A; DK1322344T3; JP2004509811A; EP1322344A1; DE60121187D1; ATE331536T1; PT1322344E; EP1322344B1; EP1322344A4; WO2002026275A1; KR100797709B1; AU2001292888A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Zurückhalten und Freisetzen aktiver Verbindungen, insbesondere flüchtiger Aromastoffe, in Verbindung mit Produkten, die in abgedichteten Behältern transportiert werden.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Im Geschäftsleben wurden mehrere Arten von Systemen der Freisetzung flüchtiger Aromastoffe (oder Duftstoffe) benutzt. Beispielsweise werden Proben von Parfums oder anderen im Handel befindlichen Duftstoffen in einem Literaturmagazin gespeichert, gewöhnlich in Verbindung mit einer begleitenden Anzeige. Wenn die Magazinseite geöffnet wird, wird eine Probe des Duftstoffs freigesetzt. Bedauerlicherweise zerstreut sich der Duftstoff schnell, wenn die Magazinseite geöffnet ist. Eine Erhöhung der Dosis des Duftstoffmittels kann keine praktische Lösung sein, da der von einem potentiellen Kunden wahrgenommene Duftstoff zu Anfang ungewöhnlich stark ist.
Andere Gebiete geschäftlicher Bemühungen haben darauf gezielt, den Vorteil von Duftverstärkungen zu nutzen. Verbraucher assoziieren z. B. typischerweise in starkem Maße bestimmte Handelsprodukte, wie Kaffee mit einem Duft. Neue und innovative Kaffeeprodukte können nicht die erwartete Duftstärke haben, und daher wurden Anstrengungen unternommen, Duftstoff direkt einem sonst erfolgreichen Kaffeeprodukt zuzusetzen.
Die geschäftliche Verpackung von Instantkaffee wird z. B. durch direkten Zusatz einer Ölbase von Kaffeeduftkonzentrat zu dem körnigen Instantkaffeeprodukt gesteigert. Die Körner des Instantkaffees absorbieren das Ölkonzentrat, und sobald der Behälter abgedichtet ist, füllen die flüchtigen Aromastoffe den Kopfraum des Behälters aus. In Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren kann die Freisetzung flüchtiger Aromastoffe beim ersten Öffnen der Verpackung durch den Verbraucher den gewünschten Aromastoß schaffen oder auch nicht. Darüber hinaus wird der flüchtige Aromastoff nach dem ersten Öffnen des Behälters schnell verloren gehen, da die Verdünnung des Kopfraums durch die Umgebungsatmosphäre bei der anschließenden Wiederabdichtung des Behälters nicht kompensiert wird. Es ist erwünscht, nach dem ersten Öffnen des Behälters eine nachhaltige Freisetzung von flüchtigen Aromastoffen zu schaffen und die Duftstoffwahrnehmung zeitlich auszudehnen, bis der Behälter geleert ist.
US 5635229 beschreibt ein aromatisches Element, das an dem Äußeren eines einzelnen Bedienungswasserbehälters befestigt ist und dazu dient, den wahrgenommenen Geschmack des Wassers zu steigern, indem scheinbar das Aroma des Dufts simuliert wird. Bei einer Ausführung hat das aromatische Element einen wohlriechend gemachten Ring, der an dem Hals der Flasche anbringbar ist.
Bei einer anderen Ausführungsform hat das aromatische Element eine Kappe mit einem Schnappdeckel, bei dem die Innenfläche des Deckels mit dem Geruchsstoff getränktes Material enthält. Die Anwendungsmethode umfasst die Befestigung des aromatischen Elements, das Freigeben eines Duftbehälters dicht an einer Abgabeöffnung des Behälters und das Trinken aus dem Behälter, wobei dicht an dem aromatischen Element die Nase einer Person ist, die gleichzeitig beim Trinken periodisch durch die Nase atmet.
US 5542557 bezieht sich auf einen Behälterverschluss mit einem Behälterverschlussgehäuse und einem auf die innere Oberflächenseite des Gehäuses aufgebrachten Harzeinsatz, wobei der Harzeinsatz besteht aus einem oberen Schichtteil aus einer Harzzusammensetzung, die solche Additive, wie Desoxidationsmittel, Trocknungsmittel, Desodorierungsmittel, antibakterielles Mittel und Thermofärbemittel enthält und auf der Innenseite des hermetisch abdichtenden Teils ein Verkleidungsteil bildet, einem unteren Schichtteil aus einem thermoplastischen Harz, der Dämpfungseigenschaft und Elastizität hat und zwischen dem oberen Schichtteil und der Oberseite des Gehäuses zum Zwecke ihrer Verbindung angeordnet ist, und einem hermetisch abdichtenden Teil, der einteilig mit dem unteren Schichtteil auf der äußeren Umfangsseite des Verkleidungsteils ausgebildet ist. US 5542557 bezieht sich auch auf einen Behälterverschluss mit Einsatz des Funktionstrenntyps, der frei von eigentümlichen Mängeln herkömmlicher Behälterverschlüsse des Funktionszusatztyps mit Einsatz ist und zu einem hohen Grad Zusatzfunktionen haben können, ohne die hermetischen Abdichtungseigenschaften zu beeinträchtigen, und auf ein Verfahren zur Herstellung des Behälters.
Summarischer Abriss der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kontrollierte, verlängerte Freisetzung eines aktiven Mittel, wie etwa eines flüchtigen Aromastoffes, nach einer ersten Öffnung des Behälters und nach darauf folgenden erneuten Öffnungen zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines kontrollierten Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystems für flüchtige Aromastoffe und andere aktive Mittel, das mit kommerziellen Methoden zur Befüllung und Abdichtung von Behältern kompatibel ist, die ein Handelsprodukt und insbesondere ein Nahrungsmittelhandelsprodukt enthalten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystems, das die Verdrängung flüchtiger Aromastoffe bei einem Verschlusssystem reduziert, das mit der existierenden handelsüblichen Verpackung kompatibel ist und aus einer minimalen Anzahl kostengünstiger Teile konstruiert werden kann.
Diese und andere Aufgaben gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung sind vorgesehen bei einem Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem zur Benutzung bei einem Behälter mit einer Öffnung, die durch einen mit dem Behälter lösbar in Eingriff bringbaren Verschluss verschlossen ist, mit einem permanenten Einsatzaggregat, das zur Aufnahme in dem Verschluss so dimensioniert ist, dass es mit ihm unter Bildung einer Tasche zum Zurückhalten eines flüchtigen Aromamittels zusammenwirkt, einer permanenten Bindung, die wenigstens einen Teil des permanenten Einsatzaggregats mit dem Verschluss verbindet, einem entfernbaren Einsatzaggregat mit einer für das Aromamittel undurchlässigen Diffusionssperre, einer Behälterbindung, die das entfernbare Einsatzaggregat mit dem Behälter verbindet, und einer lösbaren Bindung, die das entfernbare Einsatzaggregat bei aromadichter Abdichtung mit dem permanenten Einsatzaggregat lösbar verbindet, wobei das permanente Einsatzaggregat eine poröse Polypropylenschaumschicht mit entgegengesetzter erster und zweiter Oberfläche aufweist, die beide mit einer Polyolefinfilmschicht extrusionsbeschichtet sind, durch die das Aromamittel hindurchdiffundieren kann.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen zum Zurückhalten und Freisetzen eines flüchtigen Aromamittels bei wiederholter Öffnung eines geschlossenen Behälters, bei dem man einen Behälter mit einer Öffnung für den Zugriff zu dem Inneren des Behälters vorsieht, einen mit dem Behälter in Eingriff bringbaren Verschluss zum Verschließen der Öffnung vorsieht, wobei der Verschluss eine innere Oberfläche hat, ein permanentes Einsatzaggregat vorsieht, das für die Aufnahme in dem Verschluss dimensioniert ist, das permanente Einsatzaggregat so in den Verschluss einsetzt, dass eine Tasche zum Zurückhalten eines flüchtigen Aromamittels gebildet wird, wenigstens einen Teil des permanenten Einsatzaggregats dauerhaft mit dem Verschluss verbindet, ein entfernbares Einsatzaggregat mit einer Diffusionssperre vorsieht, die für das Aromamittel undurchlässig ist, das entfernbare Einsatzaggregat mit dem Behälter verbindet, das entfernbare Einsatzaggregat bei aromadichter Abdichtung mit dem permanenten Einsatzaggregat lösbar verbindet, wobei die Stufe des Vorsehens des permanenten Einsatzaggregats die Stufe der Schaffung einer porösen Polypropylenschaumschicht mit entgegengesetzter erster und zweiter Oberfläche und der Extrusionsbeschichtung der entgegengesetzten ersten und zweiten Oberfläche mit einem Polyolefinfilm umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Behälters und Verschlusses nach den Grundlagen der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der 1;
3 ist ein Querschnitt, der den Zusammenbau des Behälterverschlusses zeigt; und
4 zeigt die Einsatzaggregate der 2 in einem vergrößerten Maßstab.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Hinwendung nunmehr auf die Zeichnung und zunächst auf 1 umfasst eine allgemein mit 10 bezeichnete handelsübliche Nahrungsmittelverpackung einen Behälter 12 mit einer oberen Öffnung, durch die von einem Verbraucher das Produkt 16 entnommen wird. Wie hier ersichtlich hat die vorliegende Erfindung auf dem Gebiet der Nahrungsmittelverpackung geschäftliche Akzeptanz gefunden. Das Produkt 16 umfasst bei der beispielhaften Ausführungsform Instantkaffee, ein Nahrungsmittelprodukt, das die Verbraucher mit einem attraktiven Duft verbunden haben. Bisher beinhaltet die Verbrauchererfahrung mit Kaffee die Handhabung frisch gemahlener Kaffeebohnen, die einen Duft freisetzen, den die Verbraucher ohne Schwierigkeit identifizieren.
Infolge der modernen Herstellung von Instantkaffeekörnern ist der aromatische Gehalt manchmal nicht so stark wie jener, der mit gemahlenen Kaffeebohnen assoziiert wird. Demgemäss ist es erwünscht, das Aroma oder die flüchtige Duftwahrnehmung wieder einzuführen, die die von einem Instantnahrungsmittelprodukt gebotene Behaglichkeit und Annehmlichkeit verstärkt. Bisher werden flüchtige Aromastoffe oder aromatische Duftstoffe gewöhnlich zur Zeit der Befüllung des Behälters 12 direkt in das Nahrungsmittelprodukt 16 eingeführt. Danach wird auf den Behälter 12 ein Verschluss 14 aufgebracht, um den aromatischen Duftstoff in der Packung 10 zu versiegeln. Die vorliegende Erfindung kann bei sehr verschiedenen anderen Arten geschlossener Behälter zur Anwendung kommen. Die Zeichnung erläutert den weit verbreiteten Typ eines Behälters 12 in der Form eines Glasgefäßes, das ein oberes Gewindeende 18 hat. Ein Verschluss 14 in der Form einer Schraubkappe mit Innengewinde 20 (siehe 2) wird auf das Gewinde- oder Schraubende 18 des Behälters 12 aufgesetzt. Bisher wird auf das Innere des Verschlusses 14 eine kompressible Dichtung aufgesetzt, die durch das obere Ende 22 des Behälterendes komprimiert wurde, wobei die Kompression mit fortschreitendem Schraubeingriff mit dem Behälter zunimmt.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 4 benutzt die vorliegende Erfindung zwei Einsatzaggregate, darunter ein ständiges Einsatzaggregat 30, das wie ersichtlich mit dem Verschluss 14 verbunden ist, und ein entfernbares Einsatzaggregat 32, das mit dem Behälter 12 verbunden ist.
Die Einheitsaggregate 30, 32 umfassen unter Bezugnahme auf 4 vorzugsweise Laminatverbundstoffe, die bei Einsatzaggregat 30 aus drei Schichten und bei Einsatzaggregat 32 aus zwei Schichten bestehen. Wie hier ersichtlich sind die die Einsatzaggregate 30, 32 ausmachenden Schichten im Handel leicht erhältlich, und sie können in einer preiswerten Art und Weise hergestellt werden. Vorzugsweise sind das ständige und das lösbare Einsatzaggregat 30, 32 in der Form einer Verbundstoffplatte miteinander verbunden, die nach herkömmlichen Massenmontageverfahren für eine einzige Ausstanzstufe und anschließendes mechanisches Einsetzen in das Innere des Verschlusses 14 bereit ist.
Unter Bezugnahme auf 3 hat der Verschluss 14 die Form einer gut bekannten Schraubkappe. Der Verschluss 14 ist vorzugsweise in herkömmlicher Weise aus Kunststoffmaterial gebaut und hat eine Deckelwandung 36 und eine Seitenwandung 38, die ein Gewindeteil 40 zum Eingriff mit dem Behälterende trägt. Der Verschluss 14 hat eine äußere Oberfläche 42 und eine innere Oberfläche 44. Eine vorgewählte Menge aktiver Verbindung, wie etwa eines flüchtigen Aromamittels 50, ist auf der Innenfläche des Deckelteils 36 angeordnet.
Die vorliegende Erfindung soll auch auf andere Arten aktiver Verbindungen anwendbar sein, die eine für das Produkt 16 vorteilhafte flüchtige Freisetzung eines Mittels ergeben. Beispiele umfassen konzentrierte konsumierbare flüchtige Stoffe, wie Antioxidationsmittel, Sauerstofffänger, Kohlendioxidfänger, Stickstoff-Freisetzungsmittel (nützlich z. B. zur Verhinderung des Zusammenfallens von Kunststoffbehältern) und Sauerstoff produzierende Mittel. Bei der vorliegenden Erfindung können kleine Beutel der obigen Mittel aus der Verbraucherpackung entfernt werden.
Das ständige Einsatzaggregat 30 wird vorzugsweise in der Form einer Scheibe ausgestanzt, die so dimensioniert ist, dass sie mit genauer Passung in die Seitenwandung 38 des Verschlusses passt. Das ständige Einsatzaggregat 30 wird in Richtung des Pfeils 52 vorbewegt, so dass es an der Innenfläche 44 des Verschlussdeckelteils 36 anliegt oder an ihr eng beabstandet ist, und dann an dem Verschluss 14 dauerhaft befestigt. Vorzugsweise wird nur der äußere Umfangsteil der Oberseite des Einsatzaggregats 30 durch einen geeigneten Kleber an der Innenfläche des Verschlussdeckelteils 36 befestigt. Hierdurch wird ein kleiner Hohlraum oder eine Tasche zum Zurückhalten des flüchtigen Aromamittels 50 gebildet. Wie hier ersichtlich, wird das Einsatzaggregat 30 vorzugsweise vor dem Ausstanzen und Einsetzen in den Verschluss 14 mit dem entfernbaren Einsatzaggregat 32 verbunden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform hat das ständige Einsatzaggregat 30 eine Vorratsschicht 60, vorzugsweise aus einem Schaumpolymer oder porösen Polymer, die physikalisch und chemisch mit der aktiven Verbindung 50 verträglich ist. Die Schicht 60 enthält ein poröses Schaummaterial aus Polyolefin, vorzugsweise Polypropylen, das nach Wunsch eine Dicke in dem Bereich von 30 und 35 mil (zwischen 762 und 889 μm) hat. Die Schicht 60 fungiert als Substrat für den Vorrat der aktiven Verbindung, die bei der bevorzugten Ausführungsform ein flüchtiges Aromamittel in Form eines Aromakonzentrats, wie etwa eines ätherischen Öls aufweist. Das Öl sättigt die Schaumschicht 60 und diffundiert durch eine Schicht des Films 62, der an der Oberseite der Schaumschicht 60 haftet. Die Filmschicht 62 ist unmittelbar an dem Deckelteil 36 des Verschlusses 14 und dem flüchtigen Aromamittel 50 angeordnet und hat erwünschtermaßen eine Dicke von etwa 0,5 mil (etwa 12,7 μm). Vorzugsweise umfasst die Filmschicht 62 eine Extrusionsschicht aus Polyethylenfolie. Eine Schicht 64 aus Polypropylenmaterial wird durch Extrusionsbeschichtung auf die Bodenseite der Schaumschicht 60 aufgebracht und schafft eine kontrollierte Diffusionsfreigabe der aktiven Verbindung in den Unterteil des Verschlusses 14 und (bei zusätzlicher Bezugnahme auf die 1 und 2) in den Kopfraum 68 über dem Produkt 16. Es ist erwünscht, dass die Schicht 64 eine Dicke von etwa 1,5 mil (etwa 38,1 μm) hat.
Die Filmschichten 62, 64 ergeben zusammen eine gesamte kontrollierte Diffusionsgeschwindigkeit der aus dem ständigen Einsatzaggregat austretenden aktiven Verbindung. Die Geschwindigkeit der kontrollierten Freisetzung kann z. T. dadurch eingestellt werden, dass man die Löslichkeit der aktiven Verbindung in der die Filmschichten 62, 64 bildenden Matrix einstellt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Löslichkeit der aktiven Verbindung 50 mit Bezug auf das Polyethylenmaterial der Filmschicht 62 und das Polypropylenmaterial der Filmschicht 64 ausgewählt. Die Kontrolle der Freigabegeschwindigkeit hängt zusätzlich zu den Beladungsparametern der aktiven Verbindung auch von der Dicke oder Filmstärke der Schichten 62, 64 ab. Die Schaumschicht 60 spielt vorzugsweise keine signifikante Rolle bei der Begrenzung der Diffusionsgeschwindigkeit der aktiven Verbindung.
Neben den Polymerwerkstoffen, die oben für die Schaumvorratsschicht 60 beschrieben wurden, können auch Matrizen aus organischem Werkstoff benutzt werden, wenn es gewünscht wird. Beispiele umfassen Zellulose (insbesondere in gewebter Form), Naturgummi und Keratin. Die Halterung einer solchen Matrix wird durch Einschließen zwischen den Polyolefinfilmschichten 62, 64 geschaffen. Auf diese Weise wird das gewünschte Matrixmaterial für eine herkömmliche Massenproduktionsbehandlung geeignet gemacht.
Der äußere Umfangsteil der Oberseite 68 des ständigen Filmaggregats 30 (siehe 4) ist an der Innenseite 44 des Verschlussdeckelteils 36 angeklebt. Durch Aufbringen eines geeigneten Klebers nur auf den äußeren Umfangsteil der Fläche 68 bleibt die Diffusion durch den Hauptteil der Filmschicht 62 unbehindert, und demgemäß kann die aktive Verbindung frei in die Schaumvorratsschicht 60 diffundieren. Es ist wichtig, dass die Klebeverbindung des ständigen Einsatzaggregats 30 mit dem Verschluss 14 jeglichen Entweichungsweg der aktiven Verbindung um das Diffusionssperrsystem des ständigen Einsatzes 30 herum absperrt, wie oben beschrieben wurde. Wie hier ersichtlich, greifen Zugkräfte an einer Bodenfläche 72 des ständigen Einsatzaggregats 30 an, und die Klebeverbindung des Aggregats 30 mit dem Verschluss 14 wird ebenfalls so gewählt, dass sie den angreifenden Zugkräften standhält, wodurch der kontrollierte Einschluss der aktiven Verbindung 50 aufrecht erhalten wird.
Bei einer weniger bevorzugten Alternative kann die Außenseite des ständigen Einsatzaggregats 30 so ausgebildet sein, dass sie der Innenfläche der Verschlussseitenwand 38 genügend anliegt, damit ein unkontrolliertes Entweichen der aktiven Verbindung zwischen dem ständigen Einsatzaggregat 30 und dem Verschluss verhindert wird. Typischerweise würde man ein geeignetes Klebematerial benutzten, um den äußeren Rand des Aggregats 30 an der Innenseite der Verschlussseitenwand 38 zu befestigen. Dies bringt jedoch praktische Schwierigkeiten bei der kommerziellen Massenproduktion mit sich. Während der Kleber (der die Abdichtung der aktiven Verbindung ergibt) z. B. keine wesentlichen Hohlräume oder Spalte haben darf, darf er auch nicht in den Teil des ständigen Einsatzaggregats eindringen, der dem Rand 22 des Behälterendes anliegt.
Nach den 2 und 4 enthält das entfernbare Einsatzaggregat 32 eine Schicht 80 aus Aluminiumfolie, die eine Diffusionssperre schafft und die Diffusion der aktiven Verbindung 50 wirksam blockiert. Vorzugsweise hat die Schicht 80 eine Dicke in dem Bereich zwischen 0,6 und 0,8 mil (zwischen 15,24 und 20,32 μm), und eine Oberseite 82 der Schicht 80 ist mit einem lösbaren Bindungsmittel beschichtet, etwa einem abziehbaren Kleber aus Wachs oder Polymermaterial. Auf diese Weise sind die Schichten 64, 80 bei aromadichter Abdichtung lösbar miteinander verbunden.
Zur Hilfe bei der kommerziellen Herstellung der Verpackung 10 wird die Diffusionssperrschicht 80 vorzugsweise in der in 2 gezeigten Weise an dem Rand 22 des Behälterendes befestigt. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung durch Schaffung einer Bindungsschicht 86, die so ausgewählt ist, dass eine geeignete Befestigung an dem oberen Ende des Behälters 12 geschaffen wird, nachdem der Behälter mit Produkt 16 gefüllt und der Verschluss 14 aufgeschraubt ist. Insbesondere umfasst die Schicht 86 einen bekannten, durch Induktion versiegelbaren Polyethylenfilm, der durch Extrusionsbeschichtung auf die Sperrschicht 80 aufgebracht ist und typischerweise eine Dicke von 4 mil (101,6 μm) hat. Nachdem die Packung 10 zusammengesetzt und versiegelt ist, wird die Schicht 86 durch herkömmliche Induktionsversiegelungsverfahren mit dem Rand 22 verbunden.
Wie oben erwähnt, besteht der Verschluss 14 vorzugsweise aus einem kostengünstigen Kunststoffmaterial von leichtem Gewicht, obgleich andere Werkstoffe, wie Metalllegierungen, verwendet werden können. Ein Verschluss 14 aus Kunststoff material wird im Hinblick auf eine Reihe von Konstruktionszielen ausgewählt. Das Kunststoffmaterial muss z. B. für einen Schraubeingriff mit einem Behälter geeignet sein und wie in der Vergangenheit berücksichtigt zuverlässige wiederholte Schließvorgänge ermöglichen. Da jedoch der Verschluss mit dem ständigen Einsatzaggregat 30 unter Bildung eines Hohlraums oder einer Tasche zum Einschließen der aktiven Verbindung 50 zusammenwirkt, muss auf die Kompatibilität des Kunststoffmaterials bezüglich jeglicher Verdrängung der aktiven Verbindung aufgepasst werden. Um sicherzustellen, dass die aktive Verbindung in geeigneter Weise so eingeschlossen wird, dass sie für nachfolgende kontrollierte Freisetzung verfügbar ist, kann die Innenfläche 44 des Verschlusses 14 mit einer hohen Sperrbeschichtung, etwa einem PVDC- oder EVOH-Film verstärkt sein.
Eine Zusammenfassung der Produktionsschritte zur Schaffung des Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystems der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Zu Beginn und vorzugsweise an einem entfernten Ort wird eine Schicht aus Polypropylen-Schaummaterial mit einem Polyolefinfilm auf ihren Hauptoberflächen extrusionsbeschichtet. Vorzugsweise wird die Oberseite mit einem relativ dünnen Polyethylenfilm und die Unterseite mit einem dickeren Polypropylenfilm beschichtet. Das lösbare Einsatzaggregat 32 wird dann durch Extrusionsbeschichtung einer Schicht aus induktionsversiegelbarem Polyethylenfilm auf einer Aluminiumfolie hergestellt. Das lösbare und das ständige Einsatzaggregat werden dann unter Benutzung eines Wachs- oder Polymermaterials abziehbar miteinander verbunden, um einen Einsatz-Verbundstoff zu bilden. Der erhaltene Verbundstoff wird dann in einer passenden Dimension ausgestanzt, so dass er mit einer kontrollierten Toleranzpassung in dem Inneren des Verschlusses 14 aufgenommen werden kann.
Eine vorgewählte Menge aktiver Verbindung wird dann auf das Innere des Verschlussdeckels aufgebracht. Nach Aufbringung eines geeigneten Klebers auf den äußeren Umfangsteil der Oberseite des Einsatz-Verbundstoffs wird dann der Einsatz-Verbundstoff in das Innere des Verschlusses so eingesetzt, dass eine die aktive Verbindung umgebende Tasche gebildet und der äußere Umfang des Einsatz-Verbundstoffs gegen die Innenfläche des Verschlusses wirksam abgedichtet wird. Wenn nötig, wird die Innenfläche der Kappe mit einer Beschichtung aus Diffusionssperrmaterial versehen, um das Zurückhalten der aktiven Verbindung in dem zusammengesetzten Verschluss und Einsatz-Verbundstoff sicherzustellen.
Als nächstes wird der Behälter mit Produkt, wie etwa Instantkaffeekörnern bis zu einem vorgewählten Niveau in dem Behälter gefüllt. Unmittelbar vor dem Aufschrauben des Verschlusses auf den Behälter wird auf die freiliegende Oberfläche des Einsatz-Verbundstoffs eine Schicht aus durch Induktion versiegelbarem Lack aufgebracht. Insbesondere wird nur der äußere Umfang des freiliegenden Einsatz-Verbundstoffs mit dem durch Induktion versiegelbaren Lack beschichtet. Das Verschlussaggregat mit seinem Einsatz-Verbundstoff wird dann auf das Behälterende aufgeschraubt. Vorzugsweise werden in dieser Stufe die Diffusionssperrschicht 80 und die Schaumvorratsschicht 60 sowie dazwischen liegende Schichten zwischen dem Behälterrand 22 und dem Verschluss komprimiert. Dann wird auf die Verpackung Induktionsversiegelsenergie aufgebracht, wodurch die Schicht 86 mit dem Rand 22 des Behälters verbunden wird.
Die aktive Verbindung in dem Verschluss diffundiert während der Verpackung, Verteilung und Lagerung in die Schaumschicht 60 sowie die umgebenden Filmschichten 62, 64. Vor dem ersten Öffnen des Behälters wird in dem durch den Eindruck des Randes 22 in den Einsatz-Verbundstoff begrenzten abgeschlossenen Raum Gleichgewicht erreicht und aufrecht erhalten.
Nach Lieferung der Packung führt der Verbraucher bei Öffnung der Packung das erste Aufschrauben durch. Dies veranlasst das lösbare Einsatzaggregat 32, sich von dem ständigen Einsatzaggregat 30 zu trennen, wobei der Rand 22 des Behälters 12 das entfernbare Einsatzaggregat 32 zurückhält. Der Verbraucher zieht dann die Folienschicht 80 von dem Behälter 12 ab oder entfernt sie in anderer Weise und entnimmt die gewünschte Menge des Produkts 16. Der Behälter wird dann durch Aufschrauben des Verschlusses 14 mit dem angebrachten ständigen Einsatzaggregat 30 auf den Behälter 12 wieder geschlossen, wodurch ein neuer Kopfraum zwischen der Oberseite des Produkts und dem ständigen Einsatzaggregat 30 geschaffen wird. Schnell danach stellt sich in dem ständigen Einsatzaggregat ein neuer Konzentrationsgradient mit Diffusion der aktiven Verbindung durch die Filmschicht 64 ein. Die das ständige Einsatzaggregat 30 verlassende aktive Verbindung wird in dem Kopfraum zwischen dem ständigen Einsatzaggregat und der Oberseite des Produkts 16 bis zur nächsten Öffnung der Packung festgehalten. Bei jeder nachfolgenden Öffnung der Packung wird die Konzentration der aktiven Verbindung in dem Kopfraum reduziert und dadurch ein neuer Konzentrationsgradient an den Filmgrenzflächen des ständigen Einsatzaggregats geschaffen. Auf diese Weise wird die aktive Verbindung aus dem Verschluss in den Kopfraum übertragen, und dies setzt sich bei nachfolgenden Öffnungen des Behälters fort, solange aktive Verbindung in der Schaumvorratsschicht verbleibt.
Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, schafft die vorliegende Erfindung gegenüber bekannten Versuchen zur Einkapselung flüchtiger Aromastoffe oder anderer aktiver Verbindungen in polymerischen oder natürlichen organischen Nahrungsmittelsystemen wesentliche Vorteile. Mit der vorliegenden Erfindung werden frühere Schwierigkeiten bei der Kontrolle der Aromastofffreigabe bei Öffnung des Behälters mit dem durch die Sperrschicht 80 gebotenen Schutz überwunden. Eine Oxidation der aktiven Komponente, die das Leistungsprofil der aktiven Verbindung verändert, wird durch die Filmschicht 64 wirksam verhindert. Ferner wird durch aktive Stellen in der Vorratsschicht 60 eine bevorzugte Sorption der flüchtigen Aromabestandteile der aktiven Verbindung geschaffen.
Die Wechselwirkung des Einsatz-Verbundstoffs mit dem nach aufeinanderfolgender Produktabgabe verbleibenden Kopfraum in dem Behälter ergibt bei einer folgenden Öffnung einen erneuten Aromastoß. Die Stärke und Dauer des bei aufeinanderfolgenden Öffnungen freigesetzten flüchtigen Aromastoffs hängt von bestimmten Faktoren ab, von denen viele von dem Hersteller leicht kontrolliert werden. Die Menge der aktiven Verbindung (d. h. des flüchtigen Aromamittels) an dem Aggregat des Verschlusses und Einsatz-Verbundstoffs zu Beginn ist leicht kontrollierbar. Ein anderer Faktor sind die Sperr-, Löslichkeits- und Diffusitätseigenschaften des Aromamittels durch die Verschluss wandungen. Ein weiterer Faktor, der den Aromastoß beeinflusst, ist die Verdrängung von flüchtigen Geschmacksstoffen durch die Polymermatrix des Verschlusses. Nötigenfalls können eine unterschiedliche Polymermatrix und/oder wirtschaftliche praktische Sperrschichten auf die Innenfläche des Verschlusses aufgebracht werden. Als weiterer Faktor wird die Durchdringungsgeschwindigkeit der aktiven Verbindung durch die Filmschichten 62, 64 durch deren Dicke und Diffusitätseigenschaften bestimmt.
Mehrere Faktoren können durch den Hersteller nicht kontrolliert werden. Beispielsweise beeinflusst auch das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Öffnungen durch den Verbraucher den Aromastoß, obgleich dieser Faktor durch den Packungshersteller nicht kontrolliert werden kann. Die von dem Verbraucher auf dem Verschlussrand bei einer Wiederverschließung aufgewandte Drehmomentstärke beeinflusst ebenfalls den Aromastoß, obgleich dies ebenfalls nicht von dem Packungshersteller kontrolliert werden kann.
Wie erwähnt, hat die vorliegende Erfindung unmittelbare kommerzielle Anwendung auf dem Gebiet der Instantkaffeeprodukte gefunden. Gegenüber der bisherigen Praxis des Einsprühens flüchtiger Aromamittel direkt in das Produkt während der Abfüllung werden durch die vorliegende Erfindung mehrere Vorteile geschaffen. Über viele Öffnungs- und Schließzyklen schafft die vorliegende Erfindung einen kontrollierten und anhaltenden Aromaduft in dem Kopfraum des Behälters. Der Zusammenbau des Verschlusses nach der vorliegenden Erfindung erfolgt mit minimalen zusätzlichen Kosten unter Benutzung herkömmlicher Induktionsversiegelungstechnik der bei Einsätzen auf Schaumbasis benutzten Art, und eine Vorbehandlung des Behälters, insbesondere von Glasbehältern ist nicht erforderlich. Gewünschtenfalls kann die vorliegende Erfindung leicht bei Behältern zum Einsatz kommen, die aus Sperr-Polymerwerkstoffen (wie EVOH/Polypropylen- oder PET/EVOH-Material) anstatt aus Glas gebaut sind. Wenn die Menge der aktiven Verbindung für eine besondere kommerzielle Anwendung wesentlich erhöht werden muss, kann der Verschluss leicht verändert werden, um einen ausreichend bemessenen Hohlraum für das vergrößerte Volumen der aktiven Verbindung zu schaffen. In dem Deckelteil des Verschlusses kann z. B. eine Vertiefung ausgebildet sein. Schließlich kann die vorliegende Erfindung bei Auswahl anderer leicht verfügbarer Filmschichtmaterialien und Vorratsschichtaterialien bei sehr verschiedenen Produkten zum Einsatz kommen.
Die Zeichnungen und die vorstehenden Beschreibungen sollen nicht die einzigen Formen der Erfindung hinsichtlich ihrer Konstruktionseinzelheiten und Betriebsweise darstellen, Änderungen in der Form und in dem Verhältnis der Teile sowie der Austausch von Äquivalenten sind einbezogen, wenn die Umstände es erfordern oder zweckdienlich machen; obgleich spezifische Bezeichnungen benutzt wurden, sind sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Einschränkung gedacht, wobei der Umfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche genau beschrieben wird.

Claims

Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem zur Benutzung bei einem Behälter (12) mit einer Öffnung, die durch einen mit dem Behälter (12) lösbar in Eingriff bringbaren Verschluß (14) verschlossen ist, mit einem permanenten Einsatzaggregat (30), das zur Aufnahme in dem Verschluß (14) so dimensioniert ist, daß es mit ihm unter Bildung einer Tasche zum Zurückhalten eines flüchtigen Aromamittels (50) zusammenwirkt, einer permanenten Bindung, die wenigstens einen Teil des permanenten Einsatzaggregats (30) mit dem Verschluß (14) verbindet, einem entfernbaren Einsatzaggregat (32) mit einer für das Aromamittel (50) undurchlässigen Diffusionssperre (80), einer Behälterbindung, die das entfernbare Einsatzaggregat (32) mit dem Behälter (12) verbindet, einer lösbaren Bindung, die das entfernbare Einsatzaggregat (32) bei aromadichter Abdichtung mit dem permanenten Einsatzaggregat (30) lösbar verbindet, und wobei das permanente Einsatzaggregat (30) eine poröse Polypropylenschaumschicht (60) mit entgegengesetzter erster und zweiter Oberfläche aufweist, die mit einer Polyolefinfilmschicht (62, 64) extrusionsbeschichtet sind, die für das Aromamittel (50) durchdringbar ist.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Behälterbindung eine durch Induktion versiegelbare Folie umfaßt.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 2, bei dem die durch Induktion versiegelbare Folie Polyethylen aufweist.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 3, bei dem die durch Induktion versiegelbare Folie eine Dicke von 4 mil (101,6 μm) hat.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 1, bei dem die entfernbare Diffusionssperre (80) des Einsatzes Aluminiumfolie aufweist.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Aluminiumfolie (80) eine Dicke in dem Bereich zwischen 0,6 und 0,8 mil (zwischen 15,24 und 20,32 μm) hat.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 1, bei dem die lösbare Bindung einen abziehbaren Kleber aufweist.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 1, bei dem die permanente Bindung den äußeren Umfang des permanenten Einsatzaggregats (30) mit dem Verschluß (14) verbindet.
Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem nach Anspruch 1, bei dem der Verschluß (14) innere und äußere Oberflächen (42, 44) hat und das Aromarückhalte- und Aromafreisetzungssystem ferner auf der Innenseite des Verschlusses eine Verschlußsperrschicht aufweist, die eine Diffusionssperre für das Aromamittel (50) schafft.
Verfahren zum Zurückhalten und Freisetzen eines flüchtigen Aromamittels (50) bei wiederholter Öffnung eines geschlossenen Behälters (12), bei dem man einen Behälter (12) mit einer Öffnung für den Zugriff zu dem Inneren des Behälters vorsieht, einen mit dem Behälter (12) in Eingriff bringbaren Verschluß (14) zum Verschließen der Öffnung vorsieht, wobei der Verschluß (14) eine innere Oberfläche (44) hat, ein permanentes Einsatzaggregat (30) vorsieht, das für die Aufnahme in dem Verschluß dimensioniert ist, das permanente Einsatzaggregat (30) so in den Verschluß (14) einsetzt, daß eine Tasche zum Zurückhalten eines flüchtigen Aromamittels (50) gebildet wird, wenigstens einen Teil des permanenten Einsatzaggregats (30) dauerhaft mit dem Verschluß (14) verbindet, ein entfernbares Einsatzaggregat (32) mit einer Diffusionssperre (80) vorsieht, die für das Aromamittel (50) undurchlässig ist, das entfernbare Einsatzaggregat (32) mit dem Behälter (12) verbindet, das entfernbare Einsatzaggregat (32) bei aromadichter Abdichtung mit dem permanenten Einsatzaggregat (30) lösbar verbindet, wobei die Stufe des Vorsehens des permanenten Einsatzaggregats (30) die Stufe der Schaffung einer porösen Polypropylenschaumschicht mit entgegengesetzter erster und zweiter Oberfläche und die Extrusionsbeschichtung der entgegengesetzten ersten und zweiten Oberfläche mit einem Polyolefinfilm umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Stufe der Verbindung des entfernbaren Einsatzaggregats (32) mit dem Behälter (12) durchgeführt wird, nachdem der Behälter (12) mit dem Verschluß (14) in Eingriff gebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Stufe der Verbindung des entfernbaren Einsatzaggregats (32) mit dem Behälter (12) die Schaffung einer Versiegelungsschicht (86) und die Verbindung der Versiegelungsschicht (86) mit dem Behälter (12) unter Benutzung von Induktionsversiegelungstechnik umfaßt.