EP0298481A2 - Verfahren und vorrichtung zum sauerstoffreien verpacken von Produkt - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum sauerstoffreien verpacken von Produkt Download PDF

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EP0298481A2 EP88110877A EP88110877A EP0298481A2 EP 0298481 A2 EP0298481 A2 EP 0298481A2 EP 88110877 A EP88110877 A EP 88110877A EP 88110877 A EP88110877 A EP 88110877A EP 0298481 A2 EP0298481 A2 EP 0298481A2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B25/00—Packaging other articles presenting special problems
    • B65B25/001—Packaging other articles presenting special problems of foodstuffs, combined with their conservation

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for oxygen-free packaging of product in containers.
  • a common packaging method is, for example, to evacuate the package and then close it.
  • this can only be done with flexible packages, since otherwise the package can easily be damaged by forces due to the vacuum.
  • this method is associated with an enormous expenditure on equipment. Elaborate vacuum chambers and at least one powerful vacuum pump are required.
  • a further development of the above-mentioned method consists of back-gassing the evacuated pack with inert, oxygen-free gas and then sealing it. This method can then also be used to pack product in rigid containers.
  • Another packaging method involves purging the package with an inert, oxygen-free gas. The package is then closed. However, packages filled with lumpy product are not obtained with sufficient oxygen freedom afterwards by flushing with inert gas in a reasonable time.
  • the object of the present invention is therefore to design a method and a device of the type mentioned at the outset in such a way that oxygen-free packaging of products takes place in a simple and economical manner without the disadvantages of previous methods mentioned.
  • liquid nitrogen is metered into the containers immediately before and / or after the product is poured into the containers, then the containers are transferred to an inert zone, gaseous nitrogen is fed into the inert zone and the Containers are closed in the inert zone.
  • liquid nitrogen in conjunction with an inert zone for the oxygen-free packaging of products.
  • a decisive role is played by the fact that liquid nitrogen has a high evaporation rate and that small amounts of liquid nitrogen produce a large volume of gas during evaporation. A gas volume of about 0.85 l of gaseous nitrogen is thus produced from 1 g of liquid nitrogen.
  • liquid nitrogen is poured into the containers provided for packaging the product. Immediately before or after this process step, the product is placed in the containers. Due to the contact of the liquid nitrogen with the product, the liquid nitrogen evaporates rapidly, so that the resulting large gas volume of nitrogen gas displaces the oxygen from the containers. In the subsequent inert zone, the addition of nitrogen prevents atmospheric oxygen from entering the containers before being sealed. The containers are then closed within the inert zone.
  • the product to be packaged is filled into the container immediately after the liquid nitrogen has been metered in. This ensures that the liquid nitrogen evaporates rapidly through intensive contact with the product and the resulting gaseous nitrogen displaces the oxygen from the product and the container.
  • the liquid nitrogen is expediently filled into the containers in an amount which is sufficient to flush the containers and the product free of oxygen after the liquid nitrogen has evaporated.
  • gaseous nitrogen heated to 40 to 80 ° C. is supplied in the inert zone. This replaces the heat extracted from the containers when the liquid nitrogen evaporates. Failure to do so would result in mostly undesirable pressure increases in the containers after temperature equalization.
  • oxygen-free packaging of product in containers is achieved without expensive equipment, such as e.g. Vacuum pumps and vacuum chambers would be required.
  • the process according to the invention creates an oxygen-free atmosphere in the containers within a short time, which also ensures packaging and storage of oxygen-sensitive products. In this way e.g. Foods are permanently protected from oxidation processes so that their shelf life is improved.
  • the invention is particularly suitable for packaging lumpy goods, such as nuts, granules, etc., in metal containers or combination cans.
  • a device for carrying out the method consists of a conveyor belt for receiving the containers, a filling device for the product and a closing device for closing the containers.
  • a metering device connected to a storage container for liquid nitrogen and a tunnel kept under inert conditions are arranged one after the other along the conveyor belt.
  • supply lines for gaseous nitrogen lead into the interior of the tunnel.
  • the closure facility is located inside the tunnel.
  • the filling device for the product is expediently arranged between the metering device for liquid nitrogen and the tunnel.
  • the tunnel has a length of approximately 0.5 to 3 m.
  • the figure shows a schematic representation of the process sequence in the oxygen-free packaging of product according to the invention in containers.
  • the containers provided for packaging are fed to two different process steps on a conveyor belt.
  • a first process step liquid nitrogen is filled into a container 1 from a metering device 3 via line 10 in an amount of 10 g.
  • the conveyor belt 2 conveys the container 1 further to a filling device 4 for the product 5 to be packaged.
  • There the product 5 is introduced into the container 1.
  • a cover film 6 is then firmly dotted onto the container 1.
  • gaseous nitrogen heated to 60 ° C. is supplied via lines 8.
  • the conveyor belt 2 transports the container 1 through the tunnel, which has a length of 2 m. Shortly before leaving the tunnel, the container 1 is still closed inside the tunnel by a sealing device 9 designed as a sealing device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sauerstofffreien Verpacken von Produkt 5, z.B. Lebensmitteln, in Behälter 1. Es wird vorgeschlagen, ummittelbar bevor und/oder nachdem das Produkt 5 in die Behälter eingefüllt wird, in die Behälter 1 flüssigen Stickstoff zu dosieren. Der durch Verdampfen des flüssigen Stickstoffs entstehende gasförmige Stickstoff verdrängt den Sauerstoff aus den Behältern 1. Die Behälter 1 werden anschließend in eine inerte Zone 7 überführt, in die gasförmiger Stickstoff eingeleitet wird. Schließlich werden die Behälter 1 in der inerten Zone 7 verschlossen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sauerstofffreien Verpacken von Produkt in Behälter.
  • Bei einigen Produkten, insbesondere Lebensmittelprodukten, ist es vorteilhaft, sie unter Ausschluß von Sauerstoff aufzubewahren, um z.B. deren Haltbarkeit sicherzustellen. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um innerhalb einer Packung eine sauerstofffreie Atmosphäre zu schaffen.
  • Eine übliche Verpackungsmethode besteht z.B. darin, die Packung zu evakuieren und anschließend zu verschließen.Dies ist jedoch nur mit flexiblen Packungen durchführbar, da sonst durch aufgrund des Vakuums auftretende Kräfte eine Beschädigung der Packung leicht möglich ist. Außerdem ist diese Methode mit einem enormen apparativen Aufwand verbunden. Es sind aufwendige Vakuumkammern und mindestens eine leistungsfähige Vakuumpumpe erforderlich. Überdies ergeben sich Probleme bei Produkten mit niedrigsiedenden Aromastoffen, wie z.B. Kaffee, da diese dann aufgrund des Vakuums dem Produkt verlorengehen.
  • Eine Weiterentwicklung der genannten Methode besteht darin, die evakuierte Packung mit inertem, sauerstofffreiem Gas rückzubegasen und anschließend zu verschließen. Damit kann diese Methode dann auch zum Abpacken von Produkt in starren Behältern verwendet werden.
  • Eine andere Verpackungsmethode sieht ein Spülen der Packung mit einem inerten, sauerstofffreien Gas vor. Anschließend wird die Packung verschlossen. Mit stückigem Produkt gefüllte Packungen werden jedoch im nachhinein durch Spülung mit inertem Gas in angemessener Zeit nicht mit ausreichender Sauerstofffreiheit erhalten.
  • Schließlich ist es auch bekannt, eine sauerstofffreie Atmosphäre innerhalb der Packung durch Sauerstoffbindung in der Packung mit Chemikalien zu erreichen. Diese Methode ist jedoch bei Lebensmittelpackungen z.B. aufgrund unsachgemäßer Verwendungsmöglichkeiten der Chemikalien durch Kinder bedenklich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine sauerstofffreie Verpackung von Produkten auf einfache und wirtschaftliche Weise erfolgt, ohne daß die genannten Nachteile bisheriger Verfahren auftreten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar bevor und/oder nachdem das Produkt in die Behälter eingefüllt wird, in die Behälter flüssiger Stickstoff dosiert wird, anschließend die Behälter in eine inerte Zone überführt werden, in der inerten Zone gasförmiger Stickstoff zugeführt wird und die Behälter in der inerten Zone verschlossen werden.
  • Wesentlich und neu an der Erfindung ist die Verwendung von flüssigem Stickstoff in Verbindung mit einer inerten Zone zum sauerstoffreien Verpacken von Produkten. Eine entscheidene Rolle spielt dabei, daß flüssiger Stickstoff eine hohe Verdampfungsgeschwindigkeit aufweist und aus geringen Flüssigstickstoffmengen beim Verdampfen ein großes Gasvolumen entsteht. So entsteht aus 1 g flüssigem Stickstoff ein Gasvolumen von etwa 0,85 1 gasförmigen Stickstoffs.
  • Erfindungsgemäß wird in die zur Verpackung des Produkts vorgesehenen Behälter flüssiger Stickstoff eingefüllt. Unmittelbar vor oder nach diesem Verfahrensschritt wird das Produkt in die Behälter eingegeben. Durch den Kontakt des flüssigen Stickstoffs mit dem Produkt verdampft der flüssige Stickstoff rasch, so daß das entstehende große Gasvolumen an Stickstoffgas den Sauerstoff aus den Behältern verdrängt. In der nachfolgenden inerten Zone wird durch Zufuhr von Stickstoff verhindert, daß vor dem Verschließen Luftsauerstoff in die Behälter eindringen kann. Anschließend werden die Behälter innerhalb der inerten Zone verschlossen.
  • Vorteilhafterweise wird das zu verpackende Produkt unmittelbar nach der Dosierung des flüssigen Stickstoffs in die Behälter eingefüllt. Dadurch wird erreicht, daß der flüssige Stickstoff durch intensiven Kontakt mit dem Produkt rasch verdampft und der entstehende gasförmige Stickstoff den Sauerstoff aus Produkt und Behälter verdrängt.
  • Zweckmäßigerweise wird der flüssige Stickstoff in einer Menge in die Behälter eingefüllt, die ausreicht, nach Verdampfen des flüssigen Stickstoffs die Behälter und das Produkt sauerstofffrei zu spülen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in der inerten Zone auf 40 bis 80°C erwärmter gasförmiger Stickstoff zugeführt. Dadurch wird die den Behältern beim Verdampfen des flüssigen Stickstoffs entzogene Wärme wieder ersetzt. Unterbliebe diese Maßnahme, so käme es nach Temperaturausgleich zu meist unerwünschten Druckerhöhungen in den Behältern.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein sauerstofffreies Verpacken von Produkt in Behältern erreicht, ohne daß aufwendige Apparaturen, wie z.B. Vakuumpumpen und Vakuumkammern, erforderlich wären. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird innerhalb kurzer Zeit eine sauerstofffreie Atmosphäre in den Behältern geschaffen, die auch eine Verpackung und Aufbewahrung von sauerstoffempfindlichen Produkten gewährleistet. Auf diese Weise können z.B. Lebensmittel vor Oxidationsprozessen dauerhaft geschützt werden, so daß ihre Haltbarkeit verbessert wird.
  • Die Erfindung eignet sich besonders zum Verpacken von stückigen Gütern, wie z.B.Nüssen, Granulaten etc., in Metallbehältern oder Kombidosen.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Transportband zur Aufnahme der Behälter, einer Einfülleinrichtung für das Produkt und einer Verschließeinrichtung zum Verschließen der Behälter.
  • Erfindungsgemäß sind bei einer derartigen Vorrichtung entlang des Transportbandes nacheinander eine mit einem Vorratsbehälter für flüssigen Stickstoff verbundene Dosiereinrichtung und ein unter Inertbedingungen gehaltener Tunnel angeordnet. Ferner führen in den Innenraum des Tunnels Zufuhrleitungen für gasförmigen Stickstoff. Die Verschließ­ einrichtung ist innerhalb des Tunnels angeordnet.
  • Zweckmäßigerweise ist die Einfülleinrichtung für das Produkt zwischen der Dosiereinrichtung für flüssigen Stickstoff und dem Tunnel angeordnet.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Tunnel eine Länge von ca. 0,5 bis 3 m aufweist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
  • Die Figur zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs beim erfindungsgemäßen sauerstofffreien Verpacken von Produkt in Behältern.
  • Die zur Verpackung vorgesehenen Behälter werden an einem Transportband 2 verschiedenen Verfahrensschritten zugeführt. In einem ersten Verfahrensschritt wird flüssiger Stickstoff aus einer Dosiereinrichtung 3 über Leitung 10 in einer Menge von 10 g in einen Behälter 1 eingefüllt. Das Transportband 2 befödert den Behälter 1 weiter zu einer Einfülleinrichtung 4 für das zu verpackende Produkt 5. Dort wird das Produkt 5 in den Behälter 1 eingegegeben. Anschließend wird am Behälter 1 eine Deckelfolie 6 festgepunktet. In einer nachfolgenden als Tunnel 7 ausgebildten inerten Zone wird auf 60°C erwärmter gasförmiger Stickstoff über Leitungen 8 zugeführt. Das Transportband 2 befördert den Behälter 1 durch den Tunnel, der eine Länge von 2 m aufweist, hindurch. Kurz vor Verlassen des Tunnels wird der Behälter 1 noch innerhalb des Tunnels durch eine als Versiegelungseinrichtung ausgebildete Verschließeinrichtung 9 verschlossen.

Claims (7)

1. Verfahren zum sauerstofffreien Verpacken von Produkt in Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar bevor und/oder nachdem das Produkt in die Behälter eingefüllt wird, in die Behälter flüssiger Stickstoff dosiert wird, anschließend die Behälter in eine inerte Zone überführt werden, in der inerten Zone gasförmiger Stickstoff zugeführt wird und die Behälter in der inerten Zone verschlossen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt unmittelbar nach der Dosierung des flüssigen Stickstoffs in die Behälter eingefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Stickstoff in einer Menge dosiert wird, die ausreicht, nach Verdampfen des flüssigen Stickstoffs die Behälter und das Produkt sauerstofffrei zu spülen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der inerten Zone erwärmter gasförmiger Stickstoff zugeführt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Transportband zur Aufnahme der Behälter, einer Einfülleinrichtung für das Produkt und einer Verschließeinrichtung zum Verschließen der Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Transportbandes (2) nacheinander eine mit einem Vorratsbehälter für flüssigen Stickstoff verbundene Dosiereinrichtung (3) für flüssigen Stickstoff und ein unter Inertbedingungen gehaltener Tunnel (7) angeordnet sind, Zufuhrleitungen (8) für gasförmigen Stickstoff mit dem Innenraum des Tunnels (7) verbunden sind und die Verschließeinrichtung (9) innerhalb des Tunnels (7) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder zwischen der Dosiereinrichtung (5) für flüssigen Stickstoff und dem Tunnel (7) die Einfülleinrichtung (4) für das Produkt angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel (7) eine Länge von ca. 0,5 bis 3 m aufweist.
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