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Die Erfindung betrifft eine Nahrungsmittelverpackung, die wenigstens teilweise in situ
zu kochende Nahrungsmittel aufnehmen kann; sie betrifft insbesondere eine
Verbesserung einer derartigen Verpackung in Form einer automatischen
Verschlußvorrichtung, die es ermöglicht, die zu behandelnden Produkte ohne
Vakuumbeaufschlagungen unabhängig von der Temperatur abzupacken und das Kochen in situ
mit Ableitung des Wasserdampfes und der anderen Gasprodukte, die sich beim
Kochen ergeben, und schließlich das automatische Verschließen und die natürliche
Vakuumbeaufschlagung während des Abkühlens sicherzustellen. Die Erfindung
betrifft auch alle Nahrungsmittelzubereitungen, die in einer solchen Verpackung
abgepackt sind.
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Die vorgekochten Nahrungsmittel bzw. Nahrungsmittelzubereitungen sind
Gegenstand eines mehr und mehr bedeutenden Bedarfs, jedoch bereitet die Verwirklichung
derartiger Abpackungen Probleme, insbesondere in großtechnischem Maßstab. Ein
bekanntes Verfahren besteht darin, nach dem Kochen die rohen oder
vorbehandelten Nahrungsmittel in einen Beutel einzubringen, ein ausreichendes Vakuum in
diesem Beutel zu erzeugen und ihn durch Thermoschweißen zu verschließen. Das
Vakuum muß in der Größenordnung von 98% liegen. Man verwendet derzeit Beutel
aus Kunststoff mit einer Dicke von etwa 90 Micron. Die Durchführung erfolgt in einer
Vakuumglocke, die Thermoschweißeinrichtungen enthält. Eine derartige Maschine
wird derzeit als "manuell" beurteilt, da sie eine Bedienungsperson erfordert und der
Herstellungsrhythmus niedrig ist.
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In großtechnischem Maßstab ist das Verfahren notwendigerweise unterschiedlich,
und die Schwierigkeiten sind andere. Man verwendet eine Wärmeformmaschine, die
zwei Rollenfolien aus Kunststoffmaterial hat, die aufeinander abgerollt werden. Die
innere Folie läuft über eine eine Zelle aufweisende Platte, die sich in einer
Vakuumkammer befindet. Die untere Folie wird unter der kombinierten Wirkung der
Temperatur und eines am Boden der Zelle aufrechterhaltenen Unterdrucks in die
Zelle gezogen. Die rohen oder vorbehandelten Nahrungsmittel werden in den
tiefgezogenen Abschnitt eingebracht, dann wird die obere Folie aufgelegt, und auf
die untere, tiefgezogene Folie thermogeschweißt, um eine hermetische
verschlossene Abpackung zu bilden, die eine Nahrungsmittelzubereitungsportion enthält.
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Diese Art der Abpackung ist schwierig durchzuführen, da bestimmte heiße
Nahrungsmittelprodukte (z. B. Soßen) eine flüssige oder breiige Konsistenz haben,
und während der Herstellung wegen der Vakuumbeaufschlagung aus der
Verpakkung gesaugt werden können. In diesem Falle ist das erhaltene Vakuum nicht
ausreichend, und es ist Restluft vorhanden.
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Die französische Patentanmeldung No. 2 629 060 beschreibt ein System zum
automatischen Verschließen einer Verpackung, in der die Nahrungsmittel gekocht
werden können. Diese Vorrichtung hat eine einfache Verschlußklappe, die es der Luft,
dem Dampf und den während des Kochens erzeugten Gasprodukten ermöglicht,
sich während dieses Kochens freizusetzen; sie vermeidet theoretisch, daß Außenluft
in die Verpackung während des Abkühlens eindringt. Die beschriebene Vorrichtung
ist dennoch sehr unzureichend und ermöglicht es nicht, eine ausreichende
Zuverlässigkeit für eine industrielle Nutzung zu erreichen. Insbesondere kann sich die
Klappe während der Lagerungsperiode öffnen, so daß die Verpackung ihre Qualität
einer sterilen Druckkammer verliert. Ein erheblicher Teil der Produktion kann daher
den Vorteil der Pasteurisierung in situ verlieren, und bestimmte
Nahrungsmittelzubereitungen können sich beim Öffnen der Verpackung als verdorben herausstellen.
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Das Dokument EP 0 547 941 beschreibt eine Vorrichtung zum automatischen
Verschließen, die eine einzige Kammer hat, die mit dem Äußeren und dem Inneren der
Verpackung in Verbindung steht und ein wärmeschmelzbares Produkt umschließt,
das die Verbindung der Kammer mit dem Äußeren während des Kochens
verschließen kann. Diese Vorrichtung ist nicht zuverlässig, da das gesamte
wärmeschmelzbare Produkt während des Kochens nach außen ausgetrieben werden kann.
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Die Erfindung schlägt eine Verpackung vor, die mit einer automatischen,
verbesserten Verschlußvorrichtung ausgestattet und geeignet ist, alle zuvor erwähnten
Proble
me zu lösen und eine zuverlässige Nutzung in industriellem Maßstab zu
ermöglichen.
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Insbesondere betrifft die Erfindung somit eine Nahrungsmittelverpackung, zur
Aufnahme von zumindest in situ zu kochenden Nahrungsmitteln, mit einer
automatischen Verschlußvorrichtung mit einer Kammer, die einen Block aus
thermoschmelzbarem Material aufweist und mit dem Inneren- und dem Äußeren der Verpackung
verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Verschlußvorrichtung,
die durch eine Wand der Verpackung hindurch abdichtend befestigt ist, eine erste
Kammer aufweist, die mit dem Äußeren in Verbindung steht und eine
Verschlußklappe enhält, sowie eine zweite Kammer, die den Block aus thermoschmelzbarem
Material enthält und einerseits mit der ersten Kammer über einen Durchgang in
Verbindung steht, der durch die Verschlußklappe verschlossen werden kann, und
andererseits mit einem Kanal niedrigen Querschnitts, der sich zwischen der zweiten
Kammer und dem Inneren der Verpackung erstreckt, so daß er nach dem
Schmelzen durch das thermoschmelzbare Material verschlossen wird.
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Unter der vorherigen Definition kann die automatische Verschlußvorrichtung in Form
eines kleinen Einsatzes aus starrem Kunststoffmaterial an jede Art bekannter
Verpackung aus flexiblem oder halbstarrem Kunststoffmaterial, z. B. Beutel oder
Schalen angepaßt werden. Von nun an kann das Füllen einer
Nahrungsmittelzubereitung bei Atmosphärendruck und bei beliebiger Temperatur mit rohen oder
vorbehandelten Nahrungsmitteln durchgeführt werden. Das Kochen oder die
Endphase des Kochens erfolgt in der Verpackung, der Deckel bleibt jedoch geöffnet, und
die Nahrungsmittel sind während des Kochzyklus nicht isoliert. Daher können sich
die Luft, der Wasserdampf und die Gasprodukte, die von den Elementen selbst
während des Kochens abgegeben werden, aus der Verpackung freisetzen, so daß
die Nahrungsmittel exakt gekocht werden können, als ob sie in "Schüttgutform" in
das Kochgerät eingebracht wären. Beim Abkühlen verfestigt sich das
wärmeschmelzbare Material im Kanal geringen Querschnitts.
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Gem. einem besonderen Merkmal der Erfindung hat der Deckel nicht nur den
alleinigen Zweck, das Vakuum in der Verpackung während der gesamten
Lager
periode aufrechtzuerhalten. Sein Hauptzweck besteht darin, den Block aus
wärmeschmelzbarem Material, der während des Kochens erweicht oder sich verflüssigt, zu
halten. Dieser könnte zerstört oder wenigstens beschädigt, d. h., aus seiner
Aufnahme ausgetrieben werden, wobei er zunächst durch die Gase mitgenommen wird,
die während des Kochens mit hoher Geschwindigkeit austreten, und dann in das
Innere der Verpackung während der Abkühlperiode angesaugt wird. Der Deckel hat
auch die Funktion, den Eintritt von Luft nach dem Kochen zu verhindern; diese Luft
könnte das wärmeschmelzbare Material zu schnell kühlen und es daran hindern, den
Kanal geringen Querschnitts zu verschließen.
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Dies bedeutet, daß es der Deckel ermöglicht, das wärmeschmelzbare Material
während des Kochens in der zweiten Kammer zu halten und zu bewirken, daß es
während des Abkühlens nicht vollständig in das Innere der Verpackung gesaugt
wird. Da tatsächlich die Luft nicht in die Verpackung eindringen kann, wird das
wärmeschmelzbare Material nur durch den in der Verpackung während des
Kondensierens des Wasserdampfes, den sie enthält, erzeugten Unterdruck in den Kanal
geringen Querschnitts eingebracht. Das wärmeschmelzbare Material verfestigt sich
im Kanal geringen Querschnitts und verschließt diesen endgültig, was die Isolierung
der während einer Zeitperiode behandelten Nahrungsmittelprodukte sicherstellt, die
der Lebensdauer der Produkte entspricht. Dieses hermetische Verschließen der
Verpackung unter Vakuum wird später nicht beeinträchtigt, wenn sich der Deckel von
seinem Sitz löst.
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Es ist zu beachten, daß diese Art Verpackung insbesondere zum Kochen in einem
Unterdruckdampfkochgerät der z. B. im französischen Patent No. 2 674 116
beschriebenen Art der Anmelderin geeignet ist. Beutel für Kochprodukte, die mit
Wärmeformmaschinen hermetisch verschlossen werden, können im Allgemeinen in
solch einem Kochgerät nicht verwendet werden, da sich die Beutel schon während
der Anfangsphase des Einleitens von Dampf in das Kochgerät aufblähen. Danach
erhöht die Kondensation, die später im Kochgerät zur Steuerung der Temperatur
durch Einwirken auf den Unterdruck darin erzeugt wird, die auf die Beutel
einwirkenden Kräfte. Wenn die Verpackungen nicht aus einem besonders widerstandsfähigen
und damit teurem Material bestehen, laufen sie Gefahr, während des Kochens zu
platzen. Die Erfindung ermöglicht es somit auch, dieses besondere Problem zu
lösen. In allen Fällen können die verwendeten Folien aus Kunststoffmaterial dünner
sein (insbesondere eine Dicke von weniger als 90 Micron haben), was es ermöglicht,
beim Abpacken Einsparungen zu machen.
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Die Erfindung betrifft auch eine abgepackte Nahrungsmittelzubereitung, die in einer
Verpackung vorgekocht ist, die nach dem Kochvorgang luftdicht verschlossen ist und
eine automatische Verschlußvorrichtung aufweist, die eine Kammer und ein
thermoschmelzbares Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische
Verschlußvorrichtung, die abdichtend durch eine Wand der Verpakkung hindurch
befestigt ist, eine erste Kammer, die mit dem Äußeren in Verbindung steht und eine
Verschlußklappe enthält, eine zweite Kammer, die mit der ersten Kammer über
einen Durchgang verbunden ist, der durch die Verschlußklappe verschlossen
werden kann, und einen Kanal geringen Querschnitts, der sich zwischen der zweiten
Kammer und dem Inneren der Verpackung erstreckt und den Kanal verschließendes
thermoschmelzbares Material enthält, aufweist
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Das wärmeschmelzbare Material kann aus einem durch ein synthetisches Produkt
auf der Grundlage von Polyäthylen "dotiertem" Paraffin bestehen, wie es an sich
bekannt ist.
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Die Erfindung ist vor allem auf dem Gebiet der industriellen Vakuumverpackung von
Nahrungsmittelprodukten fortschrittlich. Da das Füllen von Beuteln bei
Atmosphärendruck und bei beliebiger Temperatur erfolgen kann, können die flüssigen oder
breiigen Produkte bei der Vakuumbeaufschlagung des Beutels nicht mehr angesaugt
werden. Außerdem erfolgt die Beaufschlagung mit Vakuum durch die Kondensation
des Wasserdampfes, der bis zum Ende des Kochvorganges in der Verpackung
verbleibt, wobei das endgültige zuverlässige Verschließen der Verpackung nach einem
Pasteurisierungsprozeß der Nahrungsmittelprodukte erfolgt, der unter hygienischen
optimalen Bedingungen durchgeführt wird.
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Die Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale hiervon ergeben sich deutlicher
anhand der folgenden ausschließlich beispielsweisen Beschreibung und unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
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Fig. 1 schematisch eine abgepackte Lebensmittelzubereitung zeigt, die in einer
Verpackung gem. der Erfindung enthalten ist, in der sie wenigstens teilweise gekocht
wurde;
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Fig. 2 ein vergrößerter Vertikalschnitt der automatischen Verschlußvorrichtung ist,
mit der die Verpackung der Fig. 1 ausgestattet ist; und
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Fig. 3 eine Darstellung längs des Pfeils III der Fig. 2 ist.
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Fig. 1 zeigt eine Nahrungsmittelzubereitung 11, die für einen späteren Verbrauch
abgepackt ist. Das Abpacken erfolgte in einer Verpackung, die hier aus einem Beutel
12 aus einem flexiblen Kunststoffmaterial besteht, und aus zwei Kunststoffolien
hergestellt ist, die aufeinanderliegend durch Thermoschweißen verbunden sind, um die
Nahrungsmittelprodukte zu umschließen.
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Man erkennt in Fig. 1 einen Abdruck 13 einer den Beutel darstellenden
Umfangsthermoschweißnaht. Diese Art der Verpackung kann von einer automatischen
Abpackmaschine leicht hergestellt werden, in der die Nahrungsmittel zwischen zwei Folien
aus thermoplastischem Material bei Atmosphärendruck abgelegt werden, bevor die
Beutel durch Thermoschweißen vereinzelt werden.
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Gem. einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist eine der Wände des Beutels 12 mit
einer automatischen Verschlußvorrichtung versehen, die dicht (z. B. ebenfalls durch
Thermoschweißen) durch die Wand befestigt ist. Diese Vorrichtung ermöglicht es,
die Nahrungsmittel im Beutel 12 wenigstens teilweise zu kochen, d. h. nach dem
Abpacken, das zur Bildung der Schweißnaht 13 führt.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen detailliert die Struktur der automatischen
Verschlußvorrichtung 15. Diese besteht allgemein aus einem Einsatz aus starrem
Kunststoff
material, die durch eine Öffnung 16 in einer Wand 12a des Beutels 12 montiert ist.
Sie ist mit einem ringförmigen Kragen 17 versehen, der an der Wand 12a hermetisch
angeschweißt ist. Die Vorrichtung 15 hat im wesentlichen einen Hohlkörper 18, in
dem eine erste Zelle 19 gebildet ist, und einen Deckel 20, der durch eine
Schweißnaht 21, die sich vollständig um den Rand 22 der ersten Zelle erstreckt, abdichtend
am Körper befestigt ist. Der Hohlkörper 18 besteht aus einem zylindrischen
Abschnitt, der durch einen konischen Abschnitt verlängert ist. Der Kragen 17 ist durch
Material an der Außenseite des zylindrischen Abschnitts gebildet. Der Deckel 20 hat
eine zweite Zelle 25, die in ihrer Bodenwand 26 wenigstens ein Loch und
vorzugsweise mehrere Löcher 28 geringen Querschnitts hat, die eine Verbindung mit der
Zelle 25 und nach außen herstellen können. Bei dem Beispiel sind vier Löcher mit
einem Durchmesser von 0,4 mm vorgesehen. Ein Unterteilungselement 30, durch
das ein zentraler Durchgang 31 gebildet ist, ist am Deckel 20 durch eine
Schweißnaht 32 befestigt, die um den Rand 33 der zweiten Zelle 25 verläuft. Eine
verstellbare Verschlußklappe 35 wird in der ersten Zelle zwischen dem Loch 28 und dem
Unterteilungselement 30 gehalten.
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Die automatische Verschlußvorrichtung 15 hat somit eine erste Kammer 38, die im
Deckel 20 gebildet ist, die die Klappe 35 aufnimmt und die über die Löcher 28 mit
dem Äußeren der Verpackung in Verbindung steht, sowie eine zweite Kammer 40,
die mit der ersten Kammer über den Durchgang 31 in Verbindung steht, der durch
die Klappe 35 verschlossen werden kann. Diese zweite Kammer ist von dem Raum
gebildet, der am Boden der ersten Zelle durch den Deckel 20 verfügbar bleibt, der
teilweise in diese eingreift. Ein Kanal 41 geringen Querschnitts erstreckt sich
zwischen der zweiten Kammer und dem Inneren der Verpackung. Berücksichtigt man
das oben angegebene wärmeschmelzbare Material, dann hat ein solcher Kanal eine
Länge von etwa 1 cm und einen Durchmesser von etwa 1 mm.
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Die zweite Kammer 40 umschließt vor der Verwendung (d. h., vor dem Kochen der
Nahrungsmittel in situ) einen Block 44 aus wärmeschmelzbarem Material, der in
unterbrochenen Linien in Fig. 2 gezeigt ist. Dieser Block wird nur in der zweiten
Kammer gehalten und haftet nicht an der Innenwand der Zelle. Folglich behindert er
selbst beim Beginn des Koches die Gaszirkulation innerhalb der Verpackung nach
außen nicht. Aus dem gleichen Grund hat die Klappe 35 einen Durchmesser, der
geringer als der der Zelle 25 ist, so daß sie, wenn sie nicht an dem
Unterteilungselement 30 anliegt, das einen Sitz bildet, dem Austritt von Gasprodukten zur
Umgebung des Kochgeräts durch die Löcher 28 nicht entgegenwirkt. Es ist zu beachten,
daß die Bodenwand 26 der zweiten Zelle 25 gewölbt ist, und daß ein flacher Einsatz
48, der am Umfang mit bogenförmigen Umfangsausschnitten 49 versehen ist, in der
zweiten Zelle zwischen der Klappe 35 und den Löchern 28 angeordnet ist. Die
Klappe 35 kommt an diesem Einsatz 48 zur Anlage, wenn sie durch den Austritt von
Gasen zurückgedrückt wird, die aus der Verpackung austreten, jedoch können diese
Gase austreten, da sie die Klappe verdrehen und die Ausschnitte 49 durchströmen.
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Der Kanal 41 ist in einer radialen Rippe 46 ausgebildet, die sich zwischen einem
Ende des Körpers 18 am Boden der Zelle 19 und dem Kragen 17 erstreckt. Er
mündet in die Verpackung unmittelbar benachbart zu diesem starren Kragen an einer
Stelle, an der er nicht durch das in der Verpackung oder deren flexible Wand
verschlossen werden kann, wenn der Innenraum mit Vakuum beaufschlagt wird.
Außerdem ermöglicht es diese radiale Rippe 46, einen Kanal 41 mit einer Sollänge
zu bilden, ohne die Höhe der automatischen Verschlußvorrichtung zu vergrößern.
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Wenn die Verpackung eine Lebensmittelzubereitung enthält, die in situ gekocht
wurde, hat der Pfropfen 44 seine Form verloren, und das schmelzbare Material 44a
ist in den Kanal 41 unter der Wirkung der Kondensation des Dampfes im Beutel beim
Abkühlen eingedrungen. Dies ist die in Fig. 2 gezeigte Situation. Genauer heißt dies,
daß das Verhalten der automatischen Verschlußvorrichtung während der Herstellung
der Verpackung wie folgt ist.
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Die verzehrbaren, zusammengestellten Produkte zur Bildung einer bestimmten
Nahrungsmittelzubereitung werden zunächst in den Beutel 12 eingebracht, und
dieser wird durch Thermoschweißen verschlossen. Im Falle der Fig. 1 kann die
Nahrungsmittelzubereitung z. B. zwischen zwei Bänder aus flexiblem
Kunststoffmaterial eingebracht werden, das kontinuierlich durchläuft, und jede Verpackung
wird durch eine Umfangsthermoschweißnaht 13 vereinzelt, die die
Nahrungsmittelprodukte umgibt. Zuvor werden automatische Verschlußvorrichtungen 50 an einem
der Bänder an ausgewählten und regelmäßig beabstandeten Stellen befestigt, damit
jede Verpakkung eine solche Vorrichtung an einer vorbestimmten Stelle hat. Alle
diese Vorgänge und die Einrichtungen zu deren Durchführung sind dem Fachmann
bekannt.
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Danach werden die so abgepackten Nahrungsmittelzubereitungen einem
Kochvorgang unterworfen. Z. B. und vorzugsweise werden diese Verpackungen, die bei
Atmosphärendruck gefüllt wurde, in ein mit Unterdruck arbeitendes Dampfkochgerät
des oben angegebenen Typs eingebracht. Vom Beginn des Kochens an ist eine
Verbindung zwischen dem Inneren der Verpackung und derem Äußeren möglich, so
daß Gase mit hoher Geschwindigkeit, die die Klappe 35 gegen den Einsatz 48
zurückstoßen, während des gesamten Kochvorgangs austreten. Man erhält somit
auf natürliche Weise eine Pasteurisierung der gekochten Nahrungsmittelprodukte in
der Verpackung. Während dieser Zeit erweicht sich der Pfropfen 44 aus
wärmeschmelzbarem Material, bleibt jedoch dennoch wegen des Vorhandenseins der
Klappe 35 innerhalb der Vorrichtung. Dann beginnt während der Abkühlung der in
der Verpackung bleibende Dampf zu kondensieren, so daß die Klappe 35 sofort
schließt und verhindert wird, daß relativ kalte Luft in die Verpackung eindringt. Daher
kann sich das wärmeschmelzbare Material nicht mehr zu schnell wiederverfestigen
und wird nur durch die Ansaugkraft, die sich aus der Dampfkondensation in der
Verpackung ergibt, in den Kanal 41 mitgerissen. Keine inverse Zirkulation kalten
Gases kann die Verfestigung des wärmeschmelzbaren Materials in diesem Kanal
stören. Nach der Abkühlung ist die Verpackung endgültig hermetisch verschlossen
und schließt die vollkommen pasteurisierte Nahrungsmittelzubereitung ein.