DE69802357T2

DE69802357T2 - Vorrichtung zum keimfreien Füllen und Verpacken von Nahrungsmitteln

Info

Publication number: DE69802357T2
Application number: DE69802357T
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Iwahata; Kouji Sengoku; Takaaki Shimizu; Morio Taniguchi
Original assignee: House Foods Corp
Current assignee: House Foods Corp
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: DE69802357D1; EP0899195B1; EP0899195A1; KR19990086979A

Description

Hintergrund der Erfindung

[Gebiet der Erfindung]

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln bzw. Futter und genauer bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln, die adaptiert ist, um feste Nahrungsmittel mit Dampf zu sterilisieren und zu versiegeln und sterilisierte Nahrungsmittel in einer Dampfatmosphäre zu verpacken oder alle Herstellungsschritte von dem Schritt des Sterilisierens des festen Nahrungsmittels bis zu dem des Verpackens des sterilisierten, festen Nahrungsmittels in einer Dampfatmosphäre durchzuführen.

[Stand der Technik]

Keimfreie Verpackungen von Nahrungsmitteln sind weit verbreitet erhältlich. Arten von derartigen Nahrungsmitteln umfassen gewürztes Reisragout (Curry), Eintopfgerichte (Stew) und überbackene bzw. gratinierte Gerichte. Ein derartiges gekochtes und sterilisiertes Nahrungsmittel wird in Behältern unter keimfreien Bedingungen verpackt, bevor die Behälter hermetisch versiegelt werden. In dem Verfahren der Herstellung von Nahrungsmittel in Behältern wird typischerweise festes, rohes Nahrungsmittel, wie Kartoffeln, Möhren und/oder Fleisch, gekocht und bei einer Temperatur zwischen 120ºC und 130ºC sterilisiert und dann auf Umgebungstemperatur mit Luft unter Druck gekühlt, bevor es, falls erforderlich, in einem keimfreien Raum oder sauberen Raum mit Soße, wie Currysoße oder weißer Soße, vermischt wird, die ebenfalls sterilisiert wurde, und in Behälter gefüllt wird, welche dann hermetisch verschlossen werden.
Mittlerweise offenbart die japanische Patentanmeldung Offenlegungsnr. 59-115216 ein System zum Herstellen von verpackten Nahrungsmitteln, welches typischerweise verwendet wird, um Behälter mit Kaffee bei 100ºC in einer Dampfatmosphäre zu befüllen und dann die Behälter zu versiegeln, bevor sie einem nachfolgenden Schritt eines Erhitzens und Sterilisierens in einem Sterilisiertank bzw. -behälter unterwarfen werden.
Mit der oben beschriebenen, bekannten Technologie der Herstellung von verpackten keimfreien Nahrungsmitteln wurden feste Nahrungsmittel, die sterilisiert wurden, verpackt und die verpackten Produkte hermetisch in Luft versiegelt. Dies bedeutet, daß das erhitzte, feste Nahrungsmittel in Kontakt mit Luft gebracht wird, was die Oxidation des Nahrungsmittels beschleunigt. Das verpackte Nahrungsmittel kann weiter durch Luft, die in den Verpackungen enthalten ist, oxidiert werden, was es unmöglich zu macht, das Nahrungsmittel für einen langen Zeitraum in guter Qualität zu lagern. Zusätzlich muß das Nahrungsmittel unter streng kontrolliertem Druck verarbeitet werden, um Luft daran zu hindern, daß sie in die keimfreie Dampfkammer, die in einem Kühlraum oder sauberen Raum angeordnet ist, einzutreten. Darüber hinaus dauert es lange, bis das feste Nahrungsmittel, welches durch unter Druck gesetzten Dampf sterilisiert wurde, abgekühlt ist, bevor es in einen sauberen Raum transferiert wird, wo es verpackt wird und die Verpackungen hermetisch versiegelt werden. Daher ist die bekannte Technologie durch das Problem einer schlechten Verarbeitungseffizienz begleitet. Schließlich kann ein Problem von sekundärer Kontaminierung auftreten, die durch Mikroben bewirkt wird, die auf das sterilisierte Nahrungsmittel in dem Verpackungsraum fallen.
Andererseits ist die oben beschriebene, bekannte Technologie eines Sterilisierens von flüssigen Nahrungsmitteln in Behältern adaptiert, um effizient zu verhindern, daß flüssige Nahrungsmittel, die dicht in Behältern enthalten sind, schlecht werden, da sie unter Druck erhitzt und sterilisiert wurden. Jedoch ist diese bekannte Technologie nicht für die Verarbeitung von festen Nahrungsmitteln adaptiert, da das verarbeitete, feste Nahrungsmittel leicht einen eigentümlichen Geruch, der der Sterilisierung unter versiegelter Bedingung zuzuschreiben ist, und eine klebrige und aufgeweichte Oberfläche auf dem festen Nahrungsmittel aufgrund von abfließendem Wasser annehmen kann. Wenn Kunststoffbehälter für das Verpacken verwendet werden, können sie überwiegend bzw. häufig durch Wärme und Druck deformiert werden, und es sind komplizierte Steuer- bzw. Regeltechniken erforderlich, um eine derartige Deformation am Stattfinden zu hindern.
Die DE-U 93 20 570 offenbart eine Vorrichtung zum Befüllen und Versiegeln von Behältern, in welchen der Raum zwischen den Füll- und den Versiegelungsvorrichtungen unter Dampf gehalten wird, um die Inhalte zu sterilisieren.
Die GB-A 1 155 081 offenbart eine Vorrichtung zum hermetischen Verpacken von Gegenständen, die zum Zeitpunkt der Verpackung hitzebearbeitet werden müssen, in welcher der befüllte, nicht versiegelte Behälter in einer Atmosphäre eines Mediums enthalten ist, welches für die Nahrungsmittel ungefährlich ist, vorzugsweise Luft, und wird durch eine Heizfolie erhitzt, um eine Sterilisierung durchzuführen.
Die EP-A 0 692 196 offenbart eine Nahrungsmittel-Sterilisiervorrichtung, in welcher mit Nahrungsmittel befüllte Aufnahmegefäße erhitzt und in unter Druck gesetztem Dampf sterilisiert werden und dann durch einen Druckreduktions/Kühlabschnitt geführt werden. Das nachfolgende Füllen und Versiegeln der Behälter findet in einem sauberen Raum statt. Der saubere Raum ist mit durch ein aseptisches Filter gefilterter Luft befüllt.
Die EP-A 0 570 122 offenbart eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmittel, umfassend einen Sterilisierabschnitt zum Sterilisieren von mit Nahrungsmittel befüllten Behältern in unter Druck gesetztem Dampf und einen Verpackungsabschnitt zum hermetischen Versiegeln der Behälter in dieser Dampfatmosphäre.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Verarbeitungseffizienz aufweist.
Dieses Ziel wird durch Bereitstellen einer Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken erfüllt, welche die in den Ansprüchen 1 bis 4 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
Es wird daher eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/ Verpacken zur Verfügung gestellt, mit welcher alle Schritte von dem Schritt der Sterilisierung von festem Nahrungsmittel bis zu jenem der Verpackung des Nahrungsmittelprodukts in Dampf ausgeführt werden, so daß das erhitzte und sterilisierte Nahrungsmittel nicht der Luft ausgesetzt wird und daher die Verpackungen, die das Nahrungsmittelprodukt enthalten, in einer kurzen Zeit versiegelt werden können. Eine derartige Vorrichtung erfordert keinerlei rigorose Kontrolle bzw. Steuerung der Arbeitsweise und kann hochkeimfreie Nahrungsmittel zur Verfügung stellen, welche nicht durch Luft und Hitze abgebaut bzw. verschlechtert sind.
Weiters wird eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmittel zur Verfügung gestellt, welche verhindern kann, daß eine sekundäre Kontamination durch Mikroben an dem Verpackungsabschnitt für sterilisiertes Nahrungsmittel der Vorrichtung stattfindet.
Weiters wird eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln zur Verfügung gestellt, die adaptiert ist, um Nahrungsmittel in Dampf bei Normaldruck zu pasteurisieren, welche weder einen Sterilisierabschnitt und einen Verpackungsabschnitt, die unabhängig voneinander angeordnet sind, noch ein Regel- bzw. Steuersystem zum Verbinden von Verarbeitungskammern umfaßt, so daß die gesamte. Vorrichtung in den Abmessungen reduziert und vereinfacht werden kann und trotzdem eine verbesserte Verarbeitungseffizienz zeigt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausbildung einer Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung, die die Gesamtkonfiguration zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Drehtisches, der an einer ersten Position in der Druckregulierkammer zum Anheben von Druck der ersten Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln angeordnet ist.
Fig. 3 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Drehtisches, der in einer zweiten Position in der Druckregulierkammer zum Anheben von Druck der ersten Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln angeordnet ist.
Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht der ersten Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln, die die Versiegelungsvorrichtung und andere Komponenten der Vorrichtung zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung, die die Gesamtkonfiguration zeigt.
Fig. 6 ist eine schematische Querschnittsseitenansicht der Aufnahmebehälter-Umkehrvorrichtung der zweiten Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln.
Fig. 7 ist eine schematische Seiten-Schnittansicht der dritten Ausbildung einer Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln.
Fig. 8 ist ein schematisches Flußdiagramm, das das Herstellungsverfahren unter Verwendung einer Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen

Die vorliegende Erfindung wird nun in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, welche bevorzugte Ausbildungen der Erfindung zeigen. Eine erste Ausbildung einer Vorrichtung 100 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln ist gemäß der Erfindung realisiert und umfaßt einen Sterilisierabschnitt für das Füllen von Verpackungsbehältern mit festen Nahrungsmitteln und Sterilisieren des festen Nahrungsmittels in unter Druck gesetztem Dampf, einen Druckreduktions/Kühlabschnitt zum Kühlen des festen Nahrungsmittels und einen Verpackungsabschnitt zum hermetischen Versiegeln der Verpackungsbehälter, enthaltend sterilisiertes, festes Nahrungsmittel, ebenfalls in einer Dampfatmosphäre, und ist adaptiert, um verpacktes Nahrungsmittel herzustellen, welches bei Umgebungstemperatur vertrieben werden kann.
Jeder Verpackungsbehälter C ist so dimensioniert, um eine Menge an an eine Einzelperson zu servierendes Curry bzw. Reisragout zu enthalten, welches feste Nahrungsmittelmaterialien, wie Fleisch, Kartoffeln, Möhren und Currysoße, enthält. Der Verpackungsbehälter C weist einen Boden und ein im wesentlichen zylindrisches Profil auf, das ein offenes Ende aufweist und aus einem Laminat aus einer synthetischen Harzschicht, typischerweise Polypropylen oder Polyethylenterephthalat (PET), und einer Schicht aus einem Barrierematerial gefertigt ist. Der Behälter kann hermetisch versiegelt bzw. verschlossen werden, wenn ein Verschluß daran festgelegt wird, um die Öffnung abzudecken.
Jedoch ist das Profil der Verpackungsbehälter, welche für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, nicht darauf beschränkt und taschenartige Behälter können ebenso verwendet werden.
Bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt die Ausbildung der Vorrichtung 100 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln, wie dies von der stromaufwärtigen Seite der Vorrichtung aus aufgezählt ist, einen Einführ- bzw. Einbringabschnitt 110 zum Einbringen von Verpackungsbehältern C, enthaltend erhitztes und gekochtes, festes Nahrungsmittel in die Vorrichtung 100, welcher Einführ- bzw. Einbringabschnitt 110 in Wechselwirkung mit der Atmosphäre steht, eine erste Heizkammer bzw. Vorheizkammer 120, eine Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks, eine Heiz/Sterilisierkammer 140, einen Druckreduktions/Kühlabschnitt 160, einen Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Normaldruck gefüllt ist, und einen Kühlabschnitt 180. Die Vorheizkammer 120, die Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks, die Heiz/Sterilisierkammer 140, die Druckreduktions/Kühlkammer 160 und der Verpackungsabschnitt 170 sind mit Dampf unter Normaldruck gefüllt und werden konstant mit Dampf befüllt.
Der Einführabschnitt 110 enthält einen stromaufwärtigen Anordnungs- bzw. Unterbringungsabschnitt 210 zum Positionieren eines Paars von Verpackungsbehältern C, enthaltend eine gegebene Menge an festem Nahrungsmittel, und die von einer Zuführeinheit (nicht dargestellt) zugeführt sind, und einen Schubzylinder 212 zum Bewegen des Paars von Verpackungsbehältern C, die in dem Anordnungsabschnitt 210 angeordnet sind, in die Vorheizkammer 120 entlang der X-Richtung, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Die Vorheizkammer 120 umfaßt einen Vorerhitzer 122 zum Entlüften der Innenseite bzw. des Inneren der Verpackungsbehälter C, Zuführen von Dampf in das Innere und Vorerhitzen des in den Verpackungsbehältern C enthaltenen Nahrungsmittels. So wird selbst die in dem festen Nahrungsmittel verbliebene Luft in dieser Kammer eliminiert. Die Vorheizkammer wird mit Dampf bei einer Temperatur von typischerweise zwischen 102ºC und 120ºC unter Druck zwischen 0,1 und 1,0 kg/cm² (Manometerdruck) von dem Vorerhitzer 122 befüllt. Die Vorheizkammer 120 ist auch mit einem Schubzylinder 220 versehen, um das Paar von Verpackungsbehältern C, die Nahrungsmittel enthalten, das vorerhitzt wurde, in die Druckregulierkammer 130 zu bewegen, um Druck entlang der Y-Richtung, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, anzuheben.
Die Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks wird in Wechselwirkung mit einem Dampftank 232 über ein Steuer- bzw. Regelventil 230 gehalten. Der Dampftank 232 ist mit einem Dampfgenerator (nicht gezeigt) mittels einer Dampfzufuhrleitung 234 verbunden. Ein Absperrschieber bzw. -ventil 236 ist zwischen der Vorheizkammer 120 und der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks angeordnet. Die Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks ist auch mit einem Schubzylinder 240 zum Bewegen des Paars von Verpackungsbehältern C in die Heiz/Sterilisierkammer 140 entlang der X-Richtung, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, versehen. Das Innere der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks ist mittels Dampf auf einer Temperatur und einem Druck gleich jenem des Inneren der Heiz/Sterilisierkammer 140 gehalten. Ein Absperrschieber 242 ist zwischen der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks und der Heiz/Sterilisierkammer 140 angeordnet.
Ein Drehtisch 243 ist im Inneren der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks angeordnet und adaptiert, um um eine vertikale Achse Z, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, zu rotieren bzw. sich zu drehen. Der Drehtisch 243 weist ein schachtelähnliches Profil auf und ist an einer Längsseite offen und so dimensioniert, daß er ein Paar von Verpackungsbehältern C, welche nebeneinander in dem Inneren angeordnet sind, aufnehmen kann. So kann ein Paar von Verpackungsbehältern C in und aus dem Drehtisch 243 durch die offenen Seiten 243a bewegt werden, da diese Seite an Seite bzw. nebeneinander angeordnet sind. Die andere Längsseite des Drehtisches 243 ist im Zentrum derselben mit einem im wesentlichen kreisförmigen Loch 243b versehen.
Die obere Platte 243c des Drehtisches 243 deckt die oberen Öffnungen der Verpackungsbehälter C, die in dem Drehtisch 243 aufgenommen sind, ab. Spezifischer ist die obere Platte 243c zwischen dem offenen Ende 245a einer Dampfzuführungsleitung 245, die in der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks angeordnet ist, und den oberen Öffnungen der Verpackungsbehälter C, die in dem Drehtisch 243 enthalten sind, angeordnet, um zu verhindern, daß Dampf aus dem offenen Ende 245a der Dampfzuführungsleitung 245 direkt durch die Öffnungen der Behälter C geblasen wird.
Der Drehtisch 243 ist am Boden desselben mit einer sich hin- und herbewegenden Welle 243 versehen, so daß der Drehtisch 243 sich um die sich hin- und herbewegende Welle 248 drehen kann. Spezifischer kann der Drehtisch 243 um 90º zwischen einer ersten Position, wo das offene Ende 243a zu der Vorheizkammer 120 schaut, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, und einer zweiten Position, wo das offene Ende 243a zu der Heiz/Sterilisierkammer 140 schaut bzw. gerichtet ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, bewegt werden. In der ersten Position des Drehtisches 243 kann der letztere ein Paar von Verpackungsbehältern C, die durch das offene Ende 243a und entlang der Y-Richtung durch den Schubzylinder 220 eingedrückt werden, aufnehmen. In der zweiten Position drückt der Schubzylinder 240, der in den Drehtisch 243 durch das offene Ende 243a eintritt, das Paar von Verpackungsbehältern C aus dem Drehtisch 243 und in die Heiz/Sterilisierkammer 140.
Indem nun auf Fig. 3 Bezug genommen wird, wird in der Heiz/Sterilisierkammer 140 das Paar von Verpackungsbehältern C, das von der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks zugeführt wurde, gleitend auf einem Paar von Schienen 249 bewegt und das in den Behältern enthaltene Nahrungsmittel wird erhitzt und durch Dampf, der eine vorbestimmte Temperatur und einen Druck aufweist, für einen vorbestimmten Zeitraum sterilisiert. Spezifischer liegt der Druck zwischen 0, 45 und 2,65 kg/cm², vorzugsweise zwischen 1,00 und 2,15 kg/cm², und die Temperatur liegt zwischen 110 und 140ºC, vorzugsweise zwischen 120 und 135ºC. Die Heiz/Sterilisierkammer 140 ist mit einem Schubzylinder 252 und einem Drehtisch 254 versehen, um ein Paar von Verpackungsbehältern C, die erhitztes un. sterilisiertes Nahrungsmittel enthalten, in die Druckreduktions/Kühlkammer 160 entlang der Y-Richtung in Fig. 1 weiterzuführen.
Die Druckreduktions/Kühlkammer 160 ist so ausgebildet, um den Dampfdruck graduell und schrittweise in einer gesteuerten bzw. geregelten Weise auf Normaldruck abzusenken. Ein Absperrschieber 250 ist zwischen der Heiz/Sterilisierkammer. 140 und der Druckreduktions/Kühlkammer 160 angeordnet. Die Druckreduktions/Kühlkammer 160 umfaßt eine Mehrzahl von unterteilten Kammern 270, welche miteinander über Absperrschieber 260 verbunden sind. In dieser ersten Ausbildung sind hier insgesamt drei unterteilte Kammern 170, von welchen jede mit einem Schubzylinder 272 und einem Drehtisch 274 zum Weiterführen eines Paars von Verpackungsbehältern C zu der nachfolgenden, unterteilten Kammer 270 oder dem Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Normaldruck befüllt ist, versehen, was immer gerade geeignet ist. Die unterteilten Kammern 270 sind voneinander durch Absperrschieber 276 getrennt.
Das Innere von jeder der unterteilten Kammern 270 ist so konditioniert, um dieselbe Temperatur und denselben Druck wie jene der unmittelbar vorher angeordneten Bearbeitungskammer zu zeigen, bevor jedes Paar von Verpackungsbehältern C in diese eingeführt wird, und dann wird der Absperrschieber 276 gelöst. Nachdem ein Paar von Verpackungsbehältern aufgenommen wurde, ist das Innere so konditioniert, um eine niedrigere Temperatur und einen niedrigeren Druck aufzuweisen und wird abgekühlt. Das Verfahren wird schrittweise bzw. stufenweise ausgeführt. Beispielsweise wird ein Sterilisierschritt bei 130ºC für 3 min unter dem Druck von 1,75 kg/cm² durchgeführt. Dann wird die erste, unterteilte Kammer auf 120ºC und 1,048 kg/cm² für 30 s gehalten und die zweite, unterteilte Kammer wird auf 110ºC und 0, 43 kg/cm² für 30 s gehalten, bevor das Paar von Verpackungsbehältern in die dritte, unterteilte Kammer eingebracht wird.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und 4 ist der Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Normaldruck befüllt ist, mit einer Soßenfüllvorrichtung zum Zuführen von Currysoße in die Verpackungsbehälter, die durch einen Behälterhalterahmen 280 gehalten sind, einer Verschlußzufuhrvorrichtung 266, die eine Inertgasdüse 284 aufweist und adaptiert ist, um einen Verschluß zu der oberen Öffnung von jedem Verpackungsbehälter C zuzuführen, einer Versiegelungsvorrichtung 288 zum hermetischen Versiegeln des Verpackungsbehälters C, indem der Verpackungsbehälter C und der Verschluß verbunden werden, und einem Trimmabschnitt 290 zum Schneiden und Trennen von Verpackungsbehältern C, die miteinander durch nicht getrennte bzw. unterbrochene Verschlüsse verbunden sind, zu zerschneiden, versehen.
Der Kühlabschnitt 180 ist mit einer Brause (nicht dargestellt) versehen, um Kühlwasser auf die Außenoberfläche von jedem Verpackungsbehälter C, der sterilisiert und hermetisch verschlossen wurde, aufzubringen. Die Temperatur des Kühlwassers liegt zwischen 5 und 40ºC und jeder Verpackungsbehälter C wird für 5 bis 30 min in Abhängigkeit von der Größe der Stücke des in ihm enthaltenen, festen Nahrungsmittels und anderen Bedingungen gekühlt. Jedoch sind die Kühlmittel in dem Kühlabschnitt 180 nicht auf eine Brause beschränkt. Alternativ kann jeder Verpackungsbehälter C zum Kühlen in kaltes Wasser getaucht werden oder an kühler Luft stehengelassen werden, um den Behälter Wärme abgeben zu lassen und gekühlt zu werden.
Es wird nun die Arbeitsweise der ersten Ausbildung der Vorrichtung 100 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmittel beschrieben. Ein Paar von gekochtes Nahrungsmittel enthaltenden Verpackungsbehältern C werden in den Einführabschnitt 110 eingebracht und auf dem Anordnungsabschnitt 210 angeordnet und dann werden sie in die Vorheizkammer 120 durch den Schubzylinder 212 eingebracht.
In der Vorheizkammer 120 wird jegliche Luft, die in den Verpackungsbehältern C enthalten ist, ausgetrieben und die Verpackungsbehälter C werden durch Dampf, der von dem Vorerhitzer 122 mit vorbestimmter Temperatur und unter vorbestimmten Druck zugeführt wird, vorerhitzt. Die Verpackungsbehälter C, die vorerhitzt wurden, werden dann in die Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks durch den Schubzylinder 220, sobald der Sperrschieber 236 geöffnet ist, bewegt.
Dampf wird in die Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks, aus dem Dampftank mit vorbestimmter Temperatur und unter vorbestimmtem Druck eingebracht, um den Druck im Inneren der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks anzuheben. Das Paar von Verpackungsbehältern C in der Druckregulierkammer 130 zum Anheben des Drucks werden um 90º durch den Drehtisch 243 verschwenkt bzw. verdreht und dann in die Heiz/Sterilisierkammer 140 durch den Schubzylinder 240 bewegt, sobald der Absperrschieber 242 geöffnet ist.
In der Heiz/Sterilisierkammer 140 wird das aus der Druckregulierkammer 130 zugeführte Paar von Verpackungsbehältern C gleitend auf dem Paar von Schienen 249 bewegt und das in den Behältern enthaltene Nahrungsmittel wird erhitzt und durch Dampf, der eine vorbestimmte Temperatur und einen vorbestimmten Druck aufweist, für eine vorbestimmte Zeitdauer sterilisiert. Die erhitzten und sterilisierten Verpackungsbehälter C werden mittels des Drehtisches 245 um 90º verschwenkt und dann in die Druckreduktions/Kühlkammer 160 durch den Sperrschieber 250 eingebracht.
Der Dampfdruck wird graduell und stufenweise in einer kontrollierten Weise auf den Umgebungsdruck in den unterteilten Kammern 270 der Druckreduktions/Kühlkammer 160 abgesenkt, so daß das feste Nahrungsmittel in den Verpackungsbehältern C auf etwa 100ºC abgekühlt werden können. Jede der unterteilten Kammern 270 ist mit einem Schubzylinder 272 und einem Drehtisch 274 versehen, so daß die Verpackungsbehälter C schließlich in den Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Atmosphärendruck befüllt ist, eingebracht werden, sobald die Sperrschieber 276 geöffnet sind.
In dem Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Atmosphärendruck gefüllt ist, wird Currysoße in den Verpackungsbehälter C, der durch den Behälterhalterahmen 280 gehalten ist, in einer Dampfatmosphäre eingefüllt und ein Verschluß wird auf dem Verpackungsbehälter C festgelegt, während Inertgas in diesen eingeblasen wird. Dann werden Verpackungsbehälter C, die miteinander durch nicht unterteilte Verschlüsse verbunden sind, geschnitten und voneinander in dem Trimmabschnitt 290 getrennt.
In dem Kühlabschnitt 180 werden Verpackungsbehälter C gekühlt, sobald Kühlwasser auf die Außenoberfläche derselben geblasen wird.
Es wird nun eine zweite Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln beschrieben. Die zweite Ausbildung der Vorrichtung 500 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln wird gemäß der Erfindung realisiert und umfaßt einen Sterilisierabschnitt zum Füllen von Rückhaltegefäßen bzw. Aufnahmebehältern mit festem Nahrungsmittel und Sterilisieren des festen Nahrungsmittels in unter Druck gesetztem Dampf, einen Druckreduktions/Kühlabschnitt zum Kühlen des festen Nahrungsmittels, einen Übertragungsumfüllabschnitt für das feste Nahrungsmittel zum Umfüllen des sterilisierten und gekühlten, festen Nahrungsmittels von den Aufnahmebehältern in Verpackungsbehälter in einer Dampfatmosphäre und einen Verpackungsabschnitt zum hermetischen Versiegeln der Verpackungsbehälter, enthaltend das feste Nahrungsmittel, ebenso in einer Dampfatmosphäre.
Die Aufnahmebehälter bzw. Aufnahmegefäße sind typischerweise aus Metall oder hitzebeständigem Harz gefertigt. Jeder Aufnahmebehälter umfaßt einen Seitenwandabschnitt und einen Bodenabschnitt, von welchen der Bodenabschnitt mit einer Mehrzahl von Dampflöchern versehen ist. Falls gewünscht, kann der Seitenwandabschnitt ebenfalls mit einer Mehrzahl von Dampflöchern versehen sein.
Bezugnehmend auf Fig. 5, die die zweite Ausbildung der Vorrichtung 50 zum keimfreien Füllen/Verpacken zeigt, wird die zweite Ausbildung nur in bezug auf den Unterschied zwischen den zwei Ausbildungen beschrieben. Bei der zweiten Ausbildung der Vorrichtung 500 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln werden Aufnahmebehälter R; die gekochtes Nahrungsmittel enthalten, in den Einführabschnitt 110 eingebracht und dann wie in dem Fall der ersten Ausbildung bearbeitet. Dann wird das in den Behältern R enthaltene, gekochte Nahrungsmittel in Verpackungsbehälter C während des Verarbeitungsvorgangs der zweiten Ausbildung transferiert. Daher wird nachfolgend nur die Aufnahmebehälter-Umkehrvorrichtung 502, die zwischen der Druckreduktions/Kühlkammer 160 und dem Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Normaldruck befüllt ist, beschrieben. Bezugnehmend auf Fig. 6 ist die Aufnahmebehälter-Umkehrvorrichtung 502 durch einen Behälterhalterahmen 504 gehalten und der Aufnahmebehälter R, welcher horizontal durch eine Förderkette 510 transportiert wurde und welcher sterilisiertes und gekühltes, festes Nahrungsmittel enthält, wird durch ein Aufnahmebehälter-Halteglied 512 aufgenommen, welches geneigt ist und an einem Ende der Förderkette 510 angeordnet ist. Das Aufnahmebehälter-Halteglied 512 dreht sich um etwa 150º um eine Drehachse 514, hält den Aufnahmebehälter R, um die Öffnung des Aufnahmebehälters R nach unten schauend anzuordnen, und das feste Nahrungsmittel in dem Aufnahmebehälter R fällt in einen Trichter 520. Verpackungsbehälter C werden sequentiell unter dem Trichter 520 (nicht in Fig. 6 gezeigt) auf der Basis einer nach dem anderen vorbeigeführt, so daß das in einem Aufnahmebehälter R enthaltene, feste Nahrungsmittel in den Verpackungsbehälter C bewegt wird. Die Verpackungsbehälter C, enthaltend festes Nahrungsmittel, werden dann in den Verpackungsabschnitt 170, der mit Dampf unter Normaldruck gefüllt ist, und den Kühlabschnitt 180 für die Bearbeitungsoperationen bewegt.
Während die Arbeitsweise der ersten und zweiten Ausbildungen der Erfindung in bezug auf gekochtes Curry beschrieben wurde, können sie auch für das Verpacken von gekochtem oder halbgekochtem Gratin oder Stew verwendet werden.
Es wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 7 eine dritte Ausbildung der Vorrichtung 10 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln beschrieben. Die dritte Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln ist in Übereinstimmung mit der Erfindung realisiert und umfaßt einen Sterilisierabschnitt zum Füllen von Verpackungsbehältern mit festflüssig gemischtem Nahrungsmittel und Sterilisieren des festflüssig gemischten Nahrungsmittels in Dampf unter Normaldruck und einen Verpackungsabschnitt zum hermetischen Versiegeln der Verpackungsbehälter, enthaltend sterilisiertes, festflüssig gemischtes Nahrungsmittel, auch in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck.
Für den Zweck der Erfindung bezieht sich pasteurisiertes, keimfreies Nahrungsmittel auf ein Nahrungsmittel, welches in Dampf unter Normaldruck sterilisiert wurde, spezifischer bei einer Temperatur von weniger als 100ºC, und adaptiert ist, um normal vertrieben zu werden und bei einem Temperaturbereich von 20 bis -5ºC gelagert zu werden. Ein derartiges Nahrungsmittel umfaßt scharf abgekühltes bzw. abgeschrecktes Nahrungsmittel und Nahrungsmittel, das für den täglichen Vertrieb geeignet ist.
Für den Zweck der Erfindung wird ein Pasteurisierverfahren für mehr als 2 min für F90 und für einen Zeitraum zwischen 1 und 30 min für F100 durchgeführt. Als ein Ergebnis des Verfahrens können Nahrungsmittel für den täglichen Vertrieb bzw. tägliche Lieferung und abgeschrecktes bzw. schnell gekühltes Nahrungsmittel für einen Zeitraum zwischen 1 und 180 Tagen bei entsprechenden Temperaturbereichen zwischen 20 und 5ºC und zwischen 10 und -5ºC in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Sterilisierung gelagert werden.
Eine Sterilisation durch Hitze für mehr als 2 min für F90 bezieht sich auf den Effekt der Sterilisierung, der durch Erhitzen von Nahrungsmittel auf 90ºC für mehr als 2 min wenigstens erzielt wird.
Die Vorrichtung 10 zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln umfaßt einen zweiten Dampftank 34 (Sterilisierabschnitt), um Nahrungsmittelmaterialien, wie Kartoffeln und Möhren, die für Curry oder Stew zu verwenden sind, und flüssiges Nahrungsmittel, wie Soße, in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck zu sterilisieren, welcher mit einem ersten Dampftank 22, der stromaufwärts relativ zu diesem angeordnet ist, und als Vorheizabschnitt dient, verbunden ist.
Ein Maschenförderer 18, umfassend eine Mehrzahl von Maschenbehältern 20, ist in dem ersten Dampftank 22 angeordnet. Die Maschenbehälter sind in regelmäßigen Abständen angeordnet und an der Position festgelegt bzw. verankert. Der Führungsendbereich des Maschenförderers 18 ist außerhalb des ersten Dampftanks 22 angeordnet und eine kombinierte Wiegeeinheit 16 zum Wiegen einer vorbestimmten Menge von jedem der Nahrungsmaterialien und Zuführen derselben in einen Maschenbehälter 20 ist über dem Führungsendbereich des Maschenförderers 18 angeordnet.
Eine Schneideeinheit 12 zum Schneiden von Nahrungsmaterialien in geeignete Größen und ein Kochtopf 14 zum Kochen der geschnittenen Materialien unter vorbestimmten Kochbedingungen sind stromaufwärts relativ zu der kombinierten Wiegeeinheit 16 angeordnet.
Festes Nahrungsmittel wird in dem ersten Dampftank 22 auf eine Temperatur nahe der Sterilisiertemperatur des Nahrungsmittels erhitzt. Als ein Ergebnis der Vorheizoperation des Anhebens der Temperatur des festen Nahrungsmittels vor der Sterilisierung nahe an die Temperatur der Dampfatmosphäre in dem Tank wird die Ausbildung von Taukondensation auf der Oberfläche des festen Nahrungsmittels während des Verfahrens der Sterilisierung durch Hitze unterdrückt. So wird das feste Nahrungsmittel daran gehindert, daß es pastös wird und am Boden des Behälters aufgrund der Taukondensation anhaftet. Zusätzlich ist das Risiko einer Verdünnung der Soße, die in einem nachfolgenden Schritt zuzusetzen ist, durch Taukondensation minimiert, um jede mögliche Verschlechterung im Geschmack des fertiggestellten Nahrungsmittels am Auftreten zu hindern.
Der erste Dampftank 22 und der Kochtopf 14 arbeiten, um das feste Nahrungsmittel vorzuerhitzen, bevor das letztere erhitzt und sterilisiert wird. Da das feste Nahrungsmittel in den Vorerhitzungsabschnitten vorerhitzt wird, können die Erhitz- und Sterilisierbedingungen des zweiten Dampftanks 34 weniger streng sein, so daß die Zeit, die für die Erhitz- und Sterilisieroperation in dem zweiten Dampftank 34 erforderlich ist, kürzer sein kann als die Zeit, die für das Kochen und Erhitzen des festen Nahrungsmittels erforderlich ist.
Eine Pfanne 24 ist unter dem Maschenförderer 18 angeordnet um Tautropfen, die in dem ersten Dampftank gebildet werden, während Nahrungsmaterialien in diesem erhitzt werden, aufzufangen. Die Pfanne 24 ist mit einer Leitung zum Ableiten des in dieser durch Tautropfen aus dem ersten Dampftank angesammelten Wassers versehen.
Ein Trichter 30 ist unter dem hinteren Endabschnitt des Maschenförderers 18 angeordnet, um aus den Maschenbehältern 20 ausgetragene Nahrungsmaterialien aufzunehmen, wenn diese mit der Oberseite nach unten geschwenkt werden.
Ein Förderer 28 ist unter dem Trichter 30 angeordnet, um Produktbehälter 26 in regelmäßigen Intervallen zu fördern und zu bewegen, so daß die Produktbehälter 26 sequentiell mit Nahrungsmittel befüllt werden.
Der Förderer 28 zum Fördern von Produktbehältern ist in dem zweiten Dampftank 34 angeordnet. Während der zweite Dampftank 34 mit dem ersten Dampftank 22 in der obigen Beschreibung verbunden ist, müssen der erste und der zweite Dampftank 22 und 34 nicht notwendigerweise miteinander verbunden sein.
Eine Produktbehälter-Zufuhrvorrichtung (nicht dargestellt) ist an dem vorderen Endbereich des Förderers 28 vorgesehen, um Nahrungsmittelbehälter dem Förderer 28 in regelmäßigen Intervallen zuzuführen.
Produktbehälter 26 können ein beliebiges Profil aufweisen. Sie können flexibel oder geformt sein und können aus jeglichen Materialien, die einer Pasteurisierung widerstehen, gefertigt sein. Materialien, die für Produktbehälter verwendet werden können, umfassen Polyethylen und Polypropylen, jedoch sind sie nicht darauf beschränkt.
Produktbehälter 26 werden in dem zweiten Dampftank 34 in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck sterilisiert, obwohl sie mittels Heißwasser, einem chemischen Mittel, wie Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure, oder UV-Strahlen vorsterilisiert sein können.
Ein Füllabschnitt 32 für flüssiges Nahrungsmittel ist stromabwärts relativ zu dem Füllabschnitt für festes Nahrungsmittel (wo der Trichter 30 angeordnet ist) angeordnet, um Nahrungsmittel in Produktbehälter 26 zu füllen, um Produktbehälter 26 mit flüssigem, in dem Kochtopf 36 gekochtem Nahrungsmittel zu befüllen.
Der Füllabschnitt 32 für flüssiges Nahrungsmittel ist mit einem Kochabschnitt 36, einen Sterilisierabschnitt 38 für flüssiges Nahrungsmittel und einem keimfreien Lagertank 40 verbunden.
Flüssige Nahrungsmaterialien werden in dem Kochabschnitt erhitzt und gekocht. Das gekochte, flüssige Nahrungsmittel wird in dem Sterilisierabschnitt für flüssiges Nahrungsmittel mittels Ultrahochtemperatursterilisierung (UHT-Sterilisierung) sterilisiert oder es wird nicht sterilisiert, um sie temporär in einem keimfreien Lagertank zu lagern.
Wenn das gekochte, flüssige Nahrungsmittel sterilisiert ist, ist der Füllabschnitt 32 für flüssiges Nahrungsmittel vorzugsweise an dem Punkt angeordnet, wo die Endstufe des Verfahrens des Kochens von Nahrungsmaterialien und die Pasteurisierung angeordnet sind, welche nahe dem Endpunkt des Förderers 28 zum Fördern der Produktbehälter liegt. Dann ist vorzugsweise ein Produktaufwärmabschnitt stromaufwärts relativ zu der Kühleinheit 50 zum Kühlen von Verpackungen und versiegelten Produkten 48 vorgesehen, so daß das feste Nahrungsmittel und das flüssige Nahrungsmittel, die in jedem Behälter enthalten sind, gut aneinander anhaften, da sie auf Temperaturen von etwa 70ºC für etwa 10 min erwärmt werden.
Das feste Nahrungsmittel und das flüssige Nahrungsmittel, die in jedem der Produktbehälter 26 enthalten sind, werden dann in dem zweiten Dampftank 34 unter Normaldruck pasteurisiert, während sie durch den Förderer 28 bewegt werden. Das Nahrungsmittel in dem Behälter kann so angeordnet sein, daß es auch durch Hitze gekocht wird, sobald es pasteurisiert wird. Wenn dies der Fall ist, ist die für die Pasteurisierung erforderliche Zeit vorzugsweise gleich oder kürzer als die Zeit, die für das Kochen erforderlich ist, so daß, wenn die Kochoperation beendet ist, das Nahrungsmittel nicht weiter für die Sterilisierung erhitzt werden muß und somit vor übermäßigem Erhitzen gesichert ist.
Der Förderer 28 für das Fördern von Produktbehältern ist mit einem Bewegungsgeschwindigkeitssteuer- bzw. -regelmittel (nicht dargestellt) versehen, um die Zeit für das Sterilisieren und Kochen von Nahrungsmitteln zu regulieren. Eine Versiegelungsvorrichtung 46 ist in dem zweiten Dampftank 34 nahe dem Endpunkt des Förderers 28 für das Fördern der Produktbehälter vorgesehen, um die Produktbehälter hermetisch zu verschließen bzw. zu versiegeln.
Die Versiegelungsvorrichtung 46 ist mit einer Vorrichtung zum automatischen Zuführen eines blattförmigen Verschlußmaterials 44 versehen. Das Verschlußmaterial 44 wird durch Dampf in dem zweiten Dampftank 34 sterilisiert, obwohl das Verschlußmaterial alternativ durch heißes Wasser, ein chemisches Agens, wie Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure, oder UV-Strahlen sterilisiert werden kann.
Die obere Öffnung von jedem Produktbehälter 26 wird durch das Verschlußmaterial 44 verschlossen und durch die Versiegelungsvorrichtung 46 hermetisch versiegelt.
Obwohl das Verschlußmaterial in der obigen Beschreibung blattförmig ist, kann es durch einen geformten Verschluß, wie einen gewölbeartigen Verschluß oder flachen Verschluß, ersetzt sein.
Die Versiegelungsvorrichtung 46 ist mit einer Trimmvorrichtung (nicht dargestellt) versehen, um jeden Produktbehälter zu schneiden und abzutrennen. Alternativ kann die Trimmvorrichtung 46 stromabwärts relativ zu der Versiegelungsvorrichtung 46 als eine unabhängige Einheit angeordnet sein.
Eine Inertgasfülldüse (nicht dargestellt) zum Zuführen von Stickstoffgas kann stromaufwärts relativ zu der Versiegelungsvorrichtung 46 vorgesehen sein. Mit einer derartigen Anordnung kann der Dampf in jedem Kopfraum von jedem Produktbehälter 26 durch Inertgas ersetzt werden. Dieses Ersetzen ist insbesondere effizient für das Aufrechterhalten des Profils des Produktbehälters, wenn der Behälter ein geformter Behälter ist.
Die Arbeitsweise des Ersetzens von Dampf durch Inertgas kann durch Einströmen von Inertgas in den Kopfraum des Behälters durch die Inertgaszufuhrdüse realisiert werden. Die Temperatur von Inertgas, das in den Kopfraum des Behälters eingeführt wird, liegt vorzugsweise zwischen etwa 0ºC und etwa 50ºC und Inertgas wird durch die Düse mit einer Rate bzw. Geschwindigkeit zwischen 1 und 600 m/min. vorzugsweise zwischen 3 und 60 m/min. geblasen.
Indem die obigen Bedingungen beachtet bzw. eingehalten werden, kann der Bereich, der dispergiertes Inertgas enthält, minimiert werden, um die Dampfatmosphäre außer jener des Kopfraumes, welche mit Inertgas gefüllt werden soll, aufrecht zu erhalten.
Eine Kühleinheit 50 ist stromabwärts relativ zu dem Endpunkt des Förderers 28 zum Fördern von Produktbehältern angeordnet. Nachdem jeder Produktbehälter, enthaltend das Nahrungsprodukt 48, hermetisch durch die Versiegelungsvorrichtung 46 versiegelt wurde, wird das Produkt in der Kühleinheit 50 auf ein vorbestimmtes Temperaturniveau abgekühlt und dann bei einem Temperaturbereich zwischen 20 und -5ºC gelagert.
Obwohl eine Mischung aus festem Nahrungsmittel und flüssigem Nahrungsmittel pasteurisiert wurde und in Behälter mittels der dritten Ausbildung einer Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung in der obigen Beschreibung gefüllt wurde, kann sie durch ein festes Nahrungsmittel oder flüssiges Nahrungsmittel, wie dies zuvor beschrieben wurde, ersetzt werden, indem auf die zweiten und dritten Aspekte der Erfindung verwiesen wird.
Es wird nun nachfolgend eine vierte Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln beschrieben. Diese vierte Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln ist gemäß der Erfindung realisiert und umfaßt einen Sterilisierabschnitt zum Füllen von Aufnahmebehältern mit festen Nahrungsmitteln und Sterilisieren der festen Nahrungsmittel in Dampf unter Normaldruck, einen Übertragungsabschnitt für festes Nahrungsmittel zum Transferieren des sterilisierten, festen Nahrungsmittels aus den Aufnahmebehältern in Verpackungsbehälter in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck und einen Verpackungsabschnitt zum hermetischen Versiegeln der Verpackungsbehälter, enthaltend festes Nahrungsmittel, ebenfalls in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck. Diese Ausbildung wird nur in bezug auf den Unterschied zwischen ihr und der oben beschriebenen, dritten Ausbildung beschrieben.
Die in dieser Ausbildung zu verwendenden Aufnahmebehälter sind vorzugsweise an der Oberseite offen und mit einer Mehrzahl von Löchern versehen, die durch den Boden oder den Boden und die Seitenwand gebohrt sind, so daß Dampf leicht durch das feste Nahrungsmittel fließen kann, um die Zeit, die für das Sterilisieren des festen Nahrungsmittels erforderlich ist, zu reduzieren.
Die Durchgangslöcher der Aufnahmebehälter sind derart dimensioniert, daß das in diese eingebrachte, feste Nahrungsmittel nicht durch die Löcher austreten kann, und weisen einen Durchmesser zwischen 3 und 5 mm auf. Die Aufnahmebehälter sind aus jedem Material gefertigt, welches einer Pasteurisierung widerstehen kann. Materialien, die für die Aufnahmebehälter verwendet werden können, umfassen Metall, wie rostfreien Stahl, und synthetisches Harz, wie Polypropylen und Polyethylen. Die Verwendung von Metall für die Aufnahmebehälter ist dahingehend bevorzugt, daß Metall Wärme gut leitet und somit die Zeit, die für das Erhitzen und Sterilisieren von festen Nahrungsmitteln erforderlich ist, reduziert.
Wenn das sterilisierte, feste Nahrungsmittel von einem Aufnahmebehälter zu einem Produktbehälter transferiert wird, welcher gesondert sterilisiert wurde, kann eine Aufnahmebehälter-Umkehrvorrichtung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, vorteilhaft verwendet werden. Die Aufnahmebehälter werden in einer Dampfatmosphäre mit der Oberseite nach unten gedreht.
Nachdem das sterilisierte, feste Nahrungsmittel transferiert wurde, kann es, falls erforderlich, mit flüssigem Nahrungsmittel vermischt werden, welches ebenfalls gesondert sterilisiert wurde. Derartige flüssige Nahrungsmittel können sterilisiert werden, während sie bei niedriger Temperatur unter Bedingungen, die für eine Lagerung adaptiert sind, transportiert werden. Sie können erhitzt und gekocht werden, während sie sterilisiert werden. Wenn ein derartiges flüssiges Nahrungsmittel im voraus hergestellt wird, wird das hergestellte, flüssige Nahrungsmittel vorzugsweise in einem keimfreien Tank gelagert, der unter einer Inertgasatmosphäre, enthaltend Inertgas, wie Stickstoffgas, gehalten ist.
Es wird nun die vierte Ausbildung mittels eines Beispiels beschrieben, in welchem dem Flußdiagramm von Fig. 8 gefolgt wird, um keimfreies Nahrungsmittel mittels der vierten Ausbildung der Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln herzustellen.

(1) Nahrungsmittel-Vorbehandlung (Vorerhitzung)

Jedes Nahrungsmaterial wurde vorbehandelt (vorbereitet), so daß die Kochoperation bzw. der Kochvorgang ohne Verkürzung und ohne Verlängerung nach dem nachfolgenden Sterilisierverfahren vervollständigt sein kann.
a. 21 Gewichtsteile fächerförmiger, japanischer Rettich, 18 Gewichtsteile fächerförmige Karotte bzw. Möhre und 26 Gewichtsteile in Scheiben geschnittener "Tarto" wurden bei 100ºC für 5 min gekocht.
b. 9 Gewichtsteile in Stückchen geschnittene Kletten wurden bei 100ºC für 20 min gekocht.
c. 3 Gewichtsteile Shihtake-Pilze wurden bei 100ºC für 5 min gekocht.
d. 24 Gewichtsteile in 30 mm · 30 mm · 2 mm Stücke geschnittenes Schweinefleisch wurden bei 100ºC für 20 min gekocht.
e. 14 Gewichtsteile "Konjaku", der in Würfel von 5 mm · 2 mm · 3 mm geschnitten war, und 5 Gewichtsteile gebratener Bohnenquark, der in Stücke von 5 mm · 20 mm · 8 mm geschnitten war, wurden hergerichtet (jedoch nicht gekocht).

(2) Nahrungsmittel einfüllen

Zylindrische Aufnahmebehälter aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Höhe von 150 mm, die eine offene Oberseite und Durchgangslöcher aufweisen, die einen Durchmesser von 3 mm aufweisen und durch den Boden und die Seitenwand gebohrt sind, wurden mit den vorbehandelten Nahrungsmaterialien befüllt.

(3) Sterilisierung des Nahrungsmittels (offene Steriliszerung)

Die Nahrungsmaterialien, die in den Aufnahmebehältern enthalten sind, wurden sterilisiert und gekocht, während sie in einer Dampfatmosphäre (100ºC) für 10 min gehalten wurden.

(4) Sterilisierung der Produktbehälter

Trogförmige Produktbehälter, die aus Polypropylen gefertigt sind und einen 10 mm breiten Flansch aufweisen (Innenabmessungen 120 mm · 90 mm · 45 mm) wurden mit atomisierter, 35 %-iger Wasserstoffperoxidlösung besprüht und dann mit heißer Luft bei 160ºC beblasen, um sie zu trocknen und zu sterilisieren.

(5) Übertragung der sterilisierten/gekochten Nahrungsmaterialien in die Produktbehälter (Nahrungstransfer)

Die Aufnahmebehälter, enthaltend sterilisierte/gekochte Nahrungsmaterialien, wurden mit der Oberseite nach unten. durch eine Äufnahmebehälter-Umkehrvorrichtung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, in einer Dampfatmosphäre gedreht bzw. verschwenkt, um sie in sterilisierte Nahrungsbehälter zu transferieren.

(6) Sterilisierung und Herstellung von Soße (Soßenherstellung und aseptische Lagerung)

Schweinebouillon wurde gesondert in einem Topf durch Kochen von "Pluck" hergestellt und in einem aseptischen Tank in einer Stickstoffatmosphäre gelagert.

(7) Soße einfüllen

180 Gewichtsteile von in dem aseptischen Tank gelagerter Schweinebouillon wurden in die Produktbehälter, enthaltend sterilisierte und gekochte Nahrungsmaterialien, in einer Dampfatmosphäre eingebracht.

(8) Stickstoffgasersatz

Der Dampf in dem Kopfraum von jedem Produktbehälter, der nun Schweinebouillon enthält, wird durch Stickstoffgas bei 5ºC ersetzt, indem Stickstoffgas in den Behälter in einer Dampfatmosphäre eingeblasen wird.

(9) Verschlußsterilisierung

Kuppelartige Verschlüsse aus Polypropylen, die einen 10 mm breiten Flansch aufweisen (Innenabmessungen 120 mm · 90 mm · 10 mm), wurden wie in dem Fall der Behälter sterilisiert. (10) Versiegeln der Produktbehälter (Versiegeln in Dampf) Nach Ersetzen des Dampfes in dem Kopfraum von jedem Produktbehälter durch Stickstoffgas in einer Dampfatmosphäre wird der Behälter unmittelbar durch einen sterilisierten Verschluß verschlossen und der Flansch wurde durch Hitze versiegelt, um ein Schweinebouillonprodukt auszubilden, das abzuschrecken und zu lagern ist.

(11) Erwärmen (Erwärmungsabschnitt)

Der Produktbehälter, enthaltend das Produkt, wird auf 70ºC für 10 min erwärmt, um die Bouillon und die Nahrungsmaterialien gut aneinander anzuhaften.

(12) Kühlen des Produkts

Das erhaltene Produkt wird aus der Dampfatmosphäre herausgenommen und bei 5ºC für 60 min gekühlt, bevor es bei 5ºC gelagert wird.
Das in dem obigen Beispiel hergestellte Schweinebouillonprodukt wurde bei 10ºC für 30 Tage gelagert und dann wurden die Behälter geöffnet und in einem Mikrowellenkocher erhitzt, um sie in bezug auf ihren Geschmack, ihr Gefühl und ihr Aussehen zu testen.
Geschmack: Das Produkt war frei von dem Dampfgeruch, der zum Zeitpunkt des Versiegelns und der Sterilisierung wahrgenommen wurde. Es hatte einen guten Körper bzw. eine gute Konsistenz und schmeckte gut mit dem Aroma von Miso-Soße.
Gefühl: Das Produkt stellte ein gutes Gefühl von gut gekochtem Gemüse zur Verfügung und war frei von dem langweiligen Geschmack von überkochtem Gemüse.
Aussehen: Jedes der Nahrungsmaterialien behielt die ursprüngliche Form und den Farbton ohne jeden Hinweis auf Entfärbung.

[Vorteile der Erfindung]

Wie oben im Detail beschrieben, kann eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung Behälter mit Nahrungsmittel befüllen und das Nahrungsmittel in einer Dampfatmosphäre sterilisieren, während die Behälter noch offen sind. So ist das gekochte Nahrungsmittel in direktem Kontakt mit Dampf gehalten, um die Zeit, die für die Sterilisierung erforderlich ist, zu reduzieren. Als ein Ergebnis ist das erhaltene, keimfreie Nahrungsmittel im wesentlichen frei von Beeinträchtigungen für den Geschmack, das Gefühl und das Aussehen aufgrund von Erhitzen. Wenn in einem versiegelten Zustand sterilisiert wird, ist das Nahrungsmittel frei von dem Dampfgeruch, der zum Zeitpunkt des Versiegelns und der Sterilisation wahrgenommen wird. Es hat einen guten Körper bzw. eine gute Konsistenz und schmeckt gut mit dem Geschmack von gerade gekochtem Nahrungsmittel.
Mit einer Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung werden alle Verarbeitungsschritte, umfassend das Sterilisieren und Verpacken, in Dampf durchgeführt und das Nahrungsmittel wird nicht der Luft ausgesetzt, wenn es sterilisiert ist, so daß die Produktbehälter in einem kurzen Zeitraum versiegelt werden können, ohne daß ein kompliziertes Steuer- bzw. Regelverfahren erforderlich wäre. So kann eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung Nahrungsmittel produzieren, das hochmikrobenfrei und frei von einer Zersetzung durch Luft und Erhitzen ist.
Zusätzlich ist das hergestellte Nahrungsmittel durch eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung effizient vor einer sekundären Kontamination in dem Verpackungsabschnitt für die Verpackung von sterilisiertem Nahrungsmittel geschützt bzw. an dieser gehindert.
Schließlich erfordert eine Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung weder einen Sterilisierabschnitt und Verpackungsabschnitt, die unabhängig angeordnet sind, noch ein Steuer- bzw. Regelsystem zum Verbinden von Verarbeitungskammern, so daß die Gesamtvorrichtung in der Dimension reduziert und vereinfacht ist, jedoch eine verbesserte Verarbeitungseffizienz zeigt.

Claims

1. Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken (10) von Nahrungsmitteln, umfassend:

einen Sterilisierabschnitt (34) zum Sterilisieren von mit festem oder flüssigem oder fest/flüssig gemischtem Nahrungsmittel gefüllten Verpackungsbehältern (C) in Dampf unter Normaldruck; und

einen Verpackungsabschnitt (44, 46) zum hermetischen Versiegeln bzw. Verschweißen der Verpackungsbehälter (C), enthaltend sterilisiertes, festes oder flüssiges oder fest/ flüssig gemischtes Nahrungsmittel, wobei das Versiegeln bzw. Verschweißen der Verpackungsbehälter (C) ebenfalls in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck stattfindet.

2. Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken (100) von Nahrungsmitteln, umfassend:

einen Sterilisierabschnitt (110, 120, 130, 140) zum Sterilisieren von mit festem Nahrungsmittel befüllten Verpackungsbehältern (C) in unter Druck stehendem Dampf; einen Druckreduktions-/Kühl-Abschnitt (160) zum Kühlen des festen Nahrungsmit- teils; und

einen Verpackungsabschnitt (170) zum hermetischen Versiegeln bzw. Verschweißen der Verpackungsbehälter (C), enthaltend sterilisiertes, festes Nahrungsmittel, wobei das Versiegeln der Verpackungsbehälter (C) in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck stattfindet.

3. Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken (500) von Nahrungsmitteln, umfassend:

einen Sterilisierabschnitt (110, 120, 130, 140) zum Sterilisieren von Aufnahmebehältern (R), die mit festem Nahrungsmittel gefüllt sind, in Dampf unter Normaldruck;

einen Übertragungsabschnitt für ein festes Nahrungsmittel (520, 540, 510, 512, 514, 520) zum Transferieren des sterilisierten, festen Nahrungsmittels von den Aufnahmebehältern (R) in Verpackungsbehälter (C) in einer Dampfatmosphäre unter Nor- maldruck; und

einen Verpackungsabschnitt (170) zum hermetischen Versiegeln bzw. Verschweißen der Verpackungsbehälter (C), enthaltend sterilisiertes, festes Nahrungsmittel, wobei das Verschweißen der Verpackungsbehälter (C) ebenfalls in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck stattfindet.

4. Vorrichtung zum keimfreien FüIlenNerpacken (500) von Nahrungsmitteln, umfassend: einen Sterilisierabschnitt (110, 120, 130; 140) zum Sterilisieren von mit festem Nahrungsmittel befüllten Aufnahmebehältern (R)in unter Druck stehendem Dampf; einen Druckreduktions-/Kühl-Abschnitt (160) zum Kühlen des festen Nahrungsmit- teils;

einen Übertragungs-Füllabschnitt für ein festes Nahrungsmittel (502, 504, 510, 512, 514, 520) zum Transferieren des sterilisierten und gekühlten, festen Nahrungsmittels von den Aufnahmebehältern (R) in Verpackungsbehälter (C) in einer Dampfatmosphäre; und

einen Verpackungsabschnitt (170) zum hermetischen Versiegeln bzw. Verschweißen der Verpackungsbehälter (C), enthaltend sterilisiertes, festes Nahrungsmittel, wobei das Versiegeln bzw. Verschweißen der Verpackungsbehälter (C) ebenfalls in einer Dampfatmosphäre unter Normaldruck stattfindet.

5. Vorrichtung zum keimfreien Füllen/Verpacken (10; 100; 500) von Nahrungsmitteln nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Verpackungsabschnitt einen Füllabschnitt (32) für flüssiges, fluides Nahrungsmittel für das Befüllen von Ver- packungsbehältern (C) mit sterilisiertem, flüssigem, fluidem Nahrungsmittel in dem Fall beinhaltet, wenn festes Nahrungsmittel in die Verpackungsbehälter (C) oder die Aufnahmebehälter (R) durch den Sterilisierabschnitt (110, 120, 130, 140) eingefüllt 6. Vorrichtung zum keimfreiem Füllen/Verpacken (10; 100; 500) von Nahrungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein Vorheizabschnitt (22) für festes Nahrungsmittel stromaufwärts relativ zu dem Sterilisierabschnitt (34) in dem Fall vorgesehen ist, wenn festes oder festflüssig gemischtes Nahrungsmittel in die Verpackungsbehälter (C) oder Aufnahmebehälter (R) durch den Sterilisierabschnitt 110, 120, 130, 140) eingefüllt ist.