DE69203798T2

DE69203798T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Nahrungsmitteln in Dosen.

Info

Publication number: DE69203798T2
Application number: DE1992603798
Authority: DE
Inventors: Argine Franco Dall
Original assignee: Manzini Comaco SpA
Current assignee: Manzini SpA
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: EP0518828A1; DE69203798D1; EP0518828B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Nahrungsmitteln in Dosen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Verpacken von Nahrungsmitteln mit einer relevanten Flüssigkeitsmenge, wie grüne Bohnen, Erbsen, Obst in Stücken oder Gemüse in Dosen, in starre Metallbehälter, in Kunststoffmaterial oder in hermetisch verschlossene Glasgefäße.
Der Stand der Technik umfaßt verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Verpacken der Nahrungsmittelprodukte in hermetisch verschlossene starre Behälter, wie sie zum Beispiel in den US-Patenten 2040726 und 2268563 dargestellt werden.
In diesen Dokumenten wird gezeigt, daß es vorteilhaft ist, diese Behälter, die das Nahrungsmittelprodukt enthalten, in eine Vakuumkammer oder eine Dampf und Wasser enthaltende Kammer einzuführen, bevor sie in die Sterilisierungskammer eingeführt werden, in der eine Wasser-Dampf-Atmosphäre ausrechterhalten wird, so daß der größte Teil der im Behälter und Produkt enthaltenen Luft eliminiert wird.
Mit anderen Worten kann keine gute Sterilisierung von Behälter und Nahrungsmittelprodukt erfolgen, wenn nicht eine Vakuum- oder Dampf-Wasser-Kammer der eigentlichen Sterilisierungskammer vorgeschaltet wird.
Ein weiteres Verfahren wird in EP 164277 beschrieben, bei dem die in der Dose vorhandene Luft durch eine Flüssigkeit ersetzt wird, wobei diese Flüssigkeit anschließend gegen ein kondensierbares Gas ausgetauscht wird, so daß das genannte Gas in den Behälter gelangt und bei der Kondensierung den erforderlichen Unterdruck erzeugt.
Es ist bemerkt worden, daß das Produkt bei dem oben genannten Verfahren aus EP 164277 seine Garung und Sterilisierung zum Teil erfährt, während es in die Flüssigkeit eingetaucht ist, was einige Gemüsearten wie zum Beispiel Erbsen beschädigen kann.
Bei US-Patent 2268563 erfolgen Vorerhitzung und Sterilisierung des Produkts in der gleichen Kammer und aus diesem Grund ist eine vollständige Eliminierung der in der Dose vorhandenen Luft, also eine der wesentlichen Voraussetzungen für ein perfektes Konservieren, nicht möglich ist.
Bei US-Patent 2040726 wird der Dampf direkt und mit einer hohen Temperatur eingeleitet, kommt mit dem Nahrungsmittelprodukt in Kontakt und beschädigt es, ohne eine vollständige Eliminierung der Luft zu gewährleisten. Ziel der vorliegenden Erfindung ist die vollstä2ndige Eliminierung nicht nur der in der Dose vorhand2enen Luft, sondern auch die von unkondensierbaren Gasen, die sich während des Garens des Produkts bilden.
Ein weiteres Ziel ist es, das Produkt weder hinsichtlich seiner Konsistenz, noch hinsichtlich seiner Farbe zu verändern.
Diese und weitere Ziele werden vollständig von einem den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellenden Verfahren zum Verpacken von Nahrungsmittelprodukten in starre Behälter wie Metalldosen und Kunststoff- oder Glasgefäße erreicht, wobei das Verfahren die Hitzesterilisierung des das Produkt enthaltenden Behälters umfaßt und durch den Inhalt der abschließenden Ansprüche gekennzeichnet ist.
Die Vorrichtung, die ebenfalls den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt, umfaßt den Anschluß an eine Hochtemperatur-Falzmaschine oder eine Verkronungsvorrichtung durch einen Sternförderer und wird durch den Inhalt der abschließenden Ansprüche gekennzeichnet.
Diese und die übrigen Eigenschaften werden aus der folgenden Beschreibung von drei bevorzugten Realisierungsweisen der Vorrichtung besser hervorgehen, die in Form eines nicht einschränkenden Beispiels anhand der folgenden Zeichnungen illustriert werden, bei denen:
- Abbildung 1 eine erste Realisierungsform der Vorrichtung darstellt;
- Abbildung 2 die Vorrichtung gemäß der zweiten Realisierungsform darstellt;
- Abbildung 3 die dritte Realisierungsform der Erfindung darstellt.
Mit Bezug auf Abbildung 1 umfaßt die Vorrichtung eine mit 1 bezeichnete Vor-Falzmaschine oder eine Vor- Verkronungsmaschine, der die bereits mit dem Nahrungsmittelprodukt gefüllten Behälter (20) mit einer archimedischen Schraube (1a) zugeführt werden; dabei besteht das Nahrungsmittelprodukt vorzugsweise aus Obst in Stücken oder Gemüse im allgemeinen. Das Nahrungsmittelprodukt kann auch aus Fleisch- oder Fischkonserven bestehen.
Die Behälter (20) können starre Kunststoff- oder Metalldosen sein, für die eine Vor-Falzmaschine verwendet wird, oder Glasgefäße, für die eine Vor- Verkronungsmaschine eingesetzt wird.
Die Vor-Falzmaschine faltet den Deckel der Dose so, daß der Dampf oder die Luft aus der Dose nach außen und umgekehrt gelangen können.
Der auf den Behältern (20) angebrachte Deckel kann der endgültige Deckel sein, der die Dose hermetisch abschließt, oder es kann ein provisorischer Deckel sein, der von einem Teil der Vorrichtung gebildet wird und den Behälter (20) solange begleitet, bis er durch den endgültigen Deckel ersetzt wird.
Das genannte Ziel wird durch die Vor-Verkronungsmaschine (1) erreicht, die den Deckel nicht-hermetisch auf dem Glasgefäß anbringt.
(2) bezeichnet eine Vorrichtung zum Transport der Behälter von der Vor-Falzmaschine oder der Vor-Verkronungsmaschine (1) zur Hochvakuumkammer (4), in der sich Stationen (3) zur momentanen Einleitung von Wasser und Dampf befinden, die durch Vakuumzonen (3b) so getrennt werden, daß alternativ in den Behältern zwei momentane Dampfeinleitungen und zwei Dampfabziehungen durch Vakuumvorrichtungen erfolgen. Zur Erzeugung des Vakuums in der Kammer (4) ist eine Vakuumpumpe (15) vorgesehen.
(5) bezeichnet einen Sternförderer für den Ausgang der Behälter (20) aus der Hochvakuumkammer (4), der die Behälter (20) in eine Vorheiz-Sterilisiervorrichtung (6) bringt, die im wesentlichen aus einem Förderer (6a) für die in einem äußeren Druckgefäß (6b) enthaltenen Behälter besteht, in das der Dampf eingeleitet wird, um sich entgegen der Vortriebsrichtung der Behälter zu bewegen.
Der Dampffluß entgegen der Vortriebsrichtung der Behälter (20) wird durch die unvermeidlichen Verluste des Sternförderers (5) am Ausgang der Vakuumkammer (4), durch einen kontrollierten Anschlußabschnitt (14) zwischen Vakuumkammer (4) und Vorheiz-Sterilisiervorrichtung (6) und durch eine kontrollierte Kondensierung des Dampfes vor dem genannten Sternföderer (5) bewirkt.
Der kontrollierte Anschlußabschnitt (14) hat ebenfalls die Aufgabe, die Innentemperatur der Vorheiz- Sterilisiervorrichtung (6) zwischen 90º und 100º C zu halten.
Es ist möglich, die Vorheizvorrichtung in zwei Zonen zu unterteilen, um den Behälter auf zwei unterschiedliche Temperaturen zu bringen: die erste Zone hat dabei vorzugsweise eine Temperatur zwischen 70ºC und 80ºC, wohingegen die zweite Zone vorzugsweise eine Temperatur zwischen 90ºC und 100ºC aufweist, wobei die erste Zone im wesentlichen zum Vorheizen und die zweite Zone im wesentlichen zum Sterilisieren dient.
(7) bezeichnet einen Sternförderer für den Transport der Behälter (20) von der Vorheiz- und Sterilisiervorrichtung (6) zu ein Hochtemperatur-Falzmaschine oder einer Hochtemperatur-Verkronungsmaschine (10), die sich in einer dampfgefüllten Kammer (11) befindet, deren Druck höher sein sollte als pressione atmosferica.
Der Sternförderer (7) weist eine Leitung (9) auf, durch die eine sterile Flüssigkeit zum Abdecken in die Behälter (20) eingeleitet werden kann.
Die Falzmaschine, die im wesentlichen von bekannter Bauart ist, wird insbesondere für starre Metallbehälter verwendet, während die Verkronungsmaschine, die ebenfalls von bekannter Bauart ist, im Fall von Glasgefäßen oder anderen Behältern verwendet wird.
Auf die Falzmaschine oder die Verkronungsmaschine (10) folgt ein Sternförderer zur Entnahme der Dosen, welcher ein Transportband (13) für ein erstes Abkühlen der Behälter (20) beschickt.
Das von der oben beschriebenen Vorrichtung ausgeführte Verfahren umfaßt eine Phase des Vorfalzens oder des Vorverkronens der Behälter (20) durch die nicht- hermetische Anbringung eines (provisorischen oder endgültigen) Deckels auf dem Behälter, so daß eine Öffnung gebildet wird, in die der Dampf oder die Luft, die in dem Behälter (20) sind, einfach eingeleitet oder abgezogen werden kann.
Das Vorfalzen oder Vorverkronen erfolgt bei Umgebungsdruck.
Anschließend wird der Behälter (20) in die Hochvakuumkammer (4) eingeführt, in der während der momentanen Trennung von der Unterdruckumgebung und abwechselnd mit der Phase des Abzugs des Dampfes unter Vakuum momentan Dampf in den Behälter eingeleitet wird, so daß die gesamte in dem Behälter vorhandene Luft abgezogen wird.
Bei dem illustrierten Beispiel weist das Verfahren zwei momentane Einleitungen von Dampf auf, abwechselnd mit zwei Phasen des Abziehens unter Vakuum.
Während der genannten Phasen der Einleitung und des Abziehens des Dampfes wird das Produkt auf eine Temperatur von zwischen 30ºC und 40ºC gebracht.
Vor der Fortsetzung der endgültigen Sterilisierung des Behälters und des darin enthaltenen Produkts erfolgt vorzugsweise eine Phase der Erhitzung, um das Produkt auf eine Temperatur von zwischen 70ºC und 80ºC zu bringen.
Das Vorheizen erfolgt durch Dampf, der derart in die Vorheiz- und Sterilisiervorrichtung (6) eingeleitet wird, so daß der Dampf in der Vorheizvorrichtung entgegen der Vortriebsrichtung der Behälter (20) strömt. Die entgegengesetzte Richtung des Dampfes hinsichtlich der Vortriebsrichtung der Behälter (20) unter Umgebungsdruck wird durch die unvermeidlichen Verluste in dem Sternförderer (5) am Ausgang der Vakuumkammer oder während des kontrollierten Anschlußabschnitts (14) erzeugt, der zwischen der genannten Vakuumkammer und der Vorheiz- und Sterilisiervorrichtung vorgesehen ist.
Weiterhin wird der entgegengesetzte Strom des Dampfes durch die Kondensierung des Dampfes vor dem Sternförderer (5) bewirkt.
Der genannte kontrollierte Verbindungsabschnitt (14) hat weiterhin die Funktion, die Vorheiz- und die Sterilisiertemperatur zu regulieren. Der Dampf und die unkondensierbaren Gase, die bei der Erhitzung des Produkts durch die Vorheizvorrichtung entstehen, gelangen in die Vakuumkammer, in der ihre Kondensierung stattfindet. Das in Dosen abgefüllte Produkt erfährt daher die Sterilisierungsphase ohne Luft oder unkondensierbare Gase; dies ist eine unverzichtbare Voraussetzung für die abschließende Konservierung des Produkts.
Gemäß der auf Abbildung 2 illustrierten unterschiedlichen Realisierungsform, die sich insbesondere für wässrige Nahrungsmittelprodukte wie Erbsen, Bohnen oder ähnliches, für die eine hohe Sterilisierungstemperatur (zwischen 130ºC und 140ºC) erforderlich ist, eignet, ist die Verwendung einer Sterilisiervorrichtung (8) vorgesehen, die sich zwischen der Vorheizvorichtung (6) und der Kammer (11) befindet, in der die Falzmaschine oder die Verkronungsmaschine enthalten ist.
Die Sterilisiervorrichtung (8) hat die Funktion, das Produkt auf eine hohe Temperatur von über 130ºC zu bringen, um das Produkt zu garen und zu sterilisieren.
Wenn das Produkt aus Obst besteht, ist die Temperatur von 90ºC - 100ºC, die in der Vorheizvorrichtung (6) erreicht wird, zur Sterilisierung des Produkts ausreichend hoch, und aus diesem Grund ist die Vorheiz- und Sterilisiervorrichtung (6) eine Vorheiz- Sterilisiervorrichtung.
Die Sterilisiervorrichtung (8) empfängt die Behälter (20) durch einem Sternförderer (7) und weist einen weiteren Förderer (7a) zur Ausgabe der Behälter (20) auf, durch den diese der Falzmaschine oder der Verkronungsmaschine (10) zugeführt werden.
Mit Bezug auf Abbildung 3, auf der eine weitere Realisierungsform der Erfindung illustriert wird, ist die Hochvakuumkammer (4) durch zwei Vakuumkammern oder -Stationen (3b) und eine Kammer oder Station (3) zur ummittelbaren Einleitung von Dampf und Wasser ersetzt worden, die mit Vakuumpumpen (15a) und einem Dampfkondensator (21) verbunden ist.
Derart werden die Behälter (20) in der ersten Kammer oder Station (3b) einer ersten Vakuumphase, dann einer momentanen Einleitung von Dampf und Wasser in der mittleren Kammer oder Station (3) und abschließend einer weiteren Vakuumphase in der abschließenden Kammer oder Station (3b), die sich vor dem abschließenden Sternförderer (5) befindet, unterzogen.
Innerhalb der einzelnen Kammern oder Stationen (3) und (3b) nehmen die Behälter (20) einen Weg, der auf der Abbildung durch eine unterbrochene Linie dargestellt wird und die durch Förderer von bekannter Bauart ausgeführt wird.

Claims

1. Ein Verfahren zum Verpacken von Lebensmitteln in starre Metallbehälter (20), Kunststoffbehälter oder Glasbehälter, wobei dieses Verfahren eine Hitzesterilisierung des das Lebensmittel enthaltenden Behälters (20) vorsieht und durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß es vor der Sterilisierungs- und Verschlußphase des Behälters (20) die folgenden Phasen umfaßt:

- Vor-Verschluß des das Lebensmittel enthaltenden Behälters (20) durch einen nicht hermetischen Verschluß bei Umgebungstemperatur und Umgebungsdruck;

- Einführung des genannten Behälters (20) in zumindest eine Vakuumkammer (4, 3b) bei Umgebungstemperatur, in der während der Trennung von der Vakuumatmosphäre eine oder mehrere Einstrahlungen von Dampf in den Behälter (20) erfolgen, die mit dem Durchlauf durch die Vakuumkammer abwechseln;

- Vorheizen des Produkts auf eine kontrollierte Temperatur in einer geschlossenen Kammer unter Umgebungsdruck durch Dampf, der sich entgegen der Vortriebrichtung der Behälter (20) in die Vakuumkammer (4) bewegt.

2. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, welches zwischen dem Vor-Verschluß des Behälters und dem Vorheizen des Produkts umfaßt:

- Einführung der genannten Behälter in eine Vakuumkammer (3b) mit starkem Unterdruck bei Umgebungstemperatur, anschließend Durchlauf durch eine Zwischenkammer (3), in der eine oder mehrere Dampfeinstrahlungen in die Behälter (20) erfolgen, die momentan von der Vakuumumgebung getrennt werden, und Durchlauf durch eine weitere Vakuumkammer (3b) mit starkem Unterdruck;

3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Phase des Vor-Verschlusses des Behälters (20) aus der Verwendung eines provisorischen Verschlusses besteht, der ein Teil der Anlage selbst ist.

4. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der Behälter (20) in der Vakuumkammer (4) einer oder mehreren Dampfeinstrahlungen unterzogen wird, die mit zwei entsprechenden Durchläufen durch eine Vakuumkammer abwechseln.

5. Ein Verfahren zum Verpacken gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Produkt in der Vakuumkammer mit dem starken Unterdruck (4, 3b) eine Temperatur erreicht, die zwischen 30ºC und 35ºC liegt.

6. Ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Produkt in der Vorheizphase auf eine Temperatur gebracht wird, die zwischen 70ºC und 80ºC liegt, bevor es der Sterilisierung unterzogen wird, die bei einer Temperatur erfolgt, die zwischen 90ºC und 98ºC liegt.

7. Ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das Produkt in der Vorheizphase auf eine Temperatur gebracht wird, die zwischen 70ºC und 80ºC liegt, bevor es der Sterilisierung unterzogen wird, die bei einer Temperatur erfolgt, die zwischen 130ºC und 140ºC liegt.

8. Eine Vorrichtung zum Verpacken von wässrigen Lebensmittels wie Obst in Stücken oder Gemüse in starre Metallbehälter (20), Kunststoffbehälter oder Glasbehälter, wobei diese Vorrichtung durch einen Sternförderer (7) mit einem Aggregat zur Hitzesterilisierung mit einer Hochtemperatur-Falzmaschine oder einer Verkronungsvorrichtung (10) verbunden ist und durch die Tatsache gekennzeichnet ist daß sie in Kombination umfaßt:

- eine Vor-Falzmaschine oder eine Verkronungsvorrichtung (1), die einen nicht hermetischen Verschluß auf den das Produkt bereits enthaltenden Behältern (20) anbringt, um das Durchlassen von Flüssigkeit aus den Behältern (20) nach außen und umgekehrt zu gestatten;

- zumindest eine Vakuumkammer (4, 3b), die eine oder mehrere Stationen (3) zur Einstrahlung von Dampf in die Behälter, abwechselnd mit einer oder mehreren Stationen zum Abziehen des Dampfes aus den Behältern aufweist;

- eine Vorrichtung (2) zum Transport der Behälter (20) von der Vor-Falzmaschine oder der Verkronungsvorrichtung (1) zur Vakuumkammer (4, 3b);

- eine Vorheiz-Sterilisiervorrichtung (6) für die Behälter (20), die aus einem Förderer (6a) in einer atmosphärisch geschlossenen Druckkammer besteht, in die Dampf eingeleitet wird, der sich in der der Bewegungsrichtung der Behälter (20) entgegengesetzten Richtung bewegt.

9. Eine Anlage gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß sie eine erste Vakuumkammer oder -station (3b) mit starkem Unterdruck aufweist, die mit mit einer Zwischenkammer (3) verbunden ist, in der Dampf in die Behälter (20) eingeleitet wird, die wiederum mit einer weiteren Vakuumkammer- oder station (3b) verbunden sind.

10. Eine Anlage gemäß den Ansprüchen 8 oder 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß sie zwischen der genannten Vorheiz-Sterilisiervorrichtung (6) und der Vakuumkammer (4, 3b) mit starkem Unterdruck einen kontrollierten Verbindungsbereich (14) aus unkondensierbaren Gasen aufweist, der gegen die Luft der Umgebung abgeschlossen ist.

11. Eine Anlage gemäß den Ansprüchen 8 oder 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der von der genannten Vor-Falzmaschine oder der genannten Verkronungsvorrichtung (1) angebrachte Verschluß eine provisorische Abdeckung ist, die aus einem Teil der Anlage selbst besteht und den Behälter (20) bis zu seiner hermetischen Verschließung mit dem definitiven Verschluß begleitet.

12. Eine Anlage gemäß den Ansprüchen 8 oder 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß sie eine an dem Sternförderer (7) angebrachte Leitung (9) aufweist, die sich zwischen der genannten Vorheiz-Sterilisiervorrichtung (6) und der Vor-Falzmaschine oder der Verkronungsmaschine (10) befindet, die eine sterile Abdeckflüssigkeit in die noch nicht hermetisch geschlossenen Behälter (20) einleitet.

13. Eine Anlage gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die genannte Vakuumkammer (4) mit starkem Unterdruck zwei oder mehr Stationen (3) zur Einstrahlung von Dampf in die genannten Behälter aufweist, abwechselnd mit zwei oder mehr Stationen (3b) zum Vakuum-Abziehen des Dampfes.

14. Ein Verfahren gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß es Vakuumpumpen (15a) und zumindest einen Dampfkondensator (21) umfaßt, die mit den Vakuumkammern oder -stationen (3b) und mit der Zwischenkammer oder -station (3) verbunden sind.