ES2235706T3

ES2235706T3 - Un metodo para producir recipientes de envasado con baja contaminacion de bacterias.

Info

Publication number: ES2235706T3
Application number: ES00107243T
Authority: ES
Inventors: Christer Bentz; Mats Andersson
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2005-07-16
Anticipated expiration: 2020-04-03
Also published as: DE60019013D1; US6338235B1; SE514083C2; JP2000313075A; SE9901421L; ATE292052T1; DE60019013T2; EP1046585A2; SE9901421D0; EP1046585A3; JP4524021B2; EP1046585B1

Abstract

Un método para producir un recipiente de envasado con baja contaminación de bacterias, en el que una hoja de material laminado de papel/plástico es reformada en un recipiente tubular en bruto (1) y provista de una pared (6) extrema mediante moldeo por inyección de material termoplástico, caracterizado porque a continuación el interior del recipiente es sometido a un tratamiento de reducción de bacterias y es llenado con el contenido deseado, y también cerrado herméticamente, y porque el tratamiento de reducción de bacterias tiene lugar en secuencia inmediatamente después del moldeo por inyección mientras la parte moldeada por inyección se encuentra a una temperatura que excede de 100ºC.

Description

Un método para producir recipientes de envasado con baja contaminación de bacterias.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para fabricar un recipiente de envasado con baja contaminación de bacterias.

Técnica anterior

Los envases de un solo uso de tipo desechable se emplean para envasar diferentes tipos de productos de consumo, por ejemplo alimentos tales como leche o jugo. En tales casos, se hace uso normalmente de recipientes de envase que han sido fabricados a partir de un material laminado que comprende capas de papel y termoplástico, y posiblemente capas adicionales de hoja metálica o algún otro material de barrera, por ejemplo plástico de barrera. Los recipientes de envase se fabrican de manera que el laminado de envase, en forma de banda o de hoja, es reformado en forma de manguera o tubo, dotado de un primer cierre hermético en un primer extremo y llenado con el contenido que se desea, siendo finalmente cerrado en forma hermética en el otro extremo.

Los recipientes de envase del tipo anteriormente mencionado o similar se usan, por ejemplo, para envasar leche pasteurizada. El envase llenado y cerrado herméticamente, en este caso, debe ser almacenado en una cámara de frío, por ejemplo a una temperatura máxima de +8ºC, y a continuación tendrá una vida en estantería de 6 a 8 días. Esta vida en estantería es generalmente suficiente en el envasado de géneros perecederos y en la manipulación en una cadena de refrigeración existente, ininterrumpida, es decir, refrigeración inmediata después del llenado y cierre hermético, transporte en vehículos refrigerados y exposición para la venta en vitrinas de presentación refrigeradas.

Cuando la intención es envasar leche u otros productos alimenticios de forma que obtengan una vida de estantería más larga y/o puedan ser manipulados y transportados sin necesidad de refrigeración, se hace uso de los así llamados recipientes de envase asépticos, los cuales, antes del llenado con el contenido deseado, se someten a un tratamiento bactericida. En este caso, por ejemplo, se puede usar un agente de esterilización química, tal como el peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}) o el recipiente de envasado puede ser sometido también a alguna forma de esterilización por irradiación, por ejemplo al iluminar su interior con luz UV de longitudes de onda bactericidas adecuadas (se pueden emplear también posiblemente combinaciones de otros métodos). Cuando un recipiente de envasado así tratado está listo para que sea llenado con su contenido, se ha reducido el nivel de contaminación bacteriana a una extensión tan baja que no puede tener lugar ningún crecimiento de bacterias en lo sucesivo, naturalmente a condición de que el contenido haya sido también esterilizado de antemano, por ejemplo por tratamiento térmico a una temperatura tal que el contenido esté en la práctica libre de bacterias. Cuando el recipiente de envasado así tratado, bajo condiciones estériles, ha sido llenado con un contenido estéril y cerrado herméticamente, el envase tendrá una vida de estantería de barios meses, en determinados casos, por ejemplo en el envasado de productos menos sensibles como, por ejemplo, zumo de naranja, una vida de estantería hasta de un año. Además, esta vida de estantería se obtiene sin demanda alguna relativa a que se coloque en almacenamiento frigorífico o manipulación del envase en condiciones especiales.

En años recientes, los envases asépticos producidos en la manera anteriormente descrita para, por ejemplo, productos lácteos han disfrutado de una creciente expansión en su utilización, en particular en los países en los que no es posible asegurar que los envases vayan a poder ser manipulados y almacenados en condiciones refrigeradas. Sin embargo, el tratamiento de esterilización, tanto de los envases como de su contenido hace la producción más complicada y más cara, y puesto que se ha demostrado en la práctica que, en muchos países, sólo se usa una fracción de la vida máxima en estantería, ha surgido una necesidad de un envase que, desde el punto de vista de vida de estantería, sea una etapa intermedia entre el tipo original de recipiente de envasado no estéril para contenido pasteurizado y el envase aséptico que presenta una vida de estantería extremadamente larga. Este compromiso, que permite una vida de estantería ligeramente mayor que la de los envases no asépticos, pero al mismo tiempo, puede ser producido empleando considerablemente menos insumos técnicos y a un costo considerablemente más bajo, se denomina normalmente "vida de estantería prolongada" (ESL). Un envase de este tipo es sometido a un tratamiento reductor de bacterias y es llenado con contenidos que no son estériles, pero se manipula bajo regulaciones de seguridad tales que la contaminación por bacterias es extremadamente baja. En tal caso, es posible lograr una vida de estantería de 4 a 6 semanas (dependiendo del producto), a condición de que el envase se manipule en estado refrigerado.

En la producción según la técnica anterior de recipientes de envase de este tipo ESL, tiene lugar un tratamiento de reducción de bacterias del recipiente de envasado sin lograr el nivel de esterilidad que es el caso en los así llamados recipientes de envase aséptico. En el tratamiento, por ejemplo, de una banda de material de envasado, aquí será posible, por una parte, realizar un tratamiento más rápido, y por otra parte reducir el insumo en lo referente, por ejemplo, a la concentración de agente de esterilización empleado (peróxido de hidrógeno) o al tiempo para el tratamiento de irradiación en la esterilización por irradiación en comparación con el que se requeriría para producir un envase aséptico del tipo anteriormente mencionado. En el tratamiento de reducción de bacterias de los recipientes de envase parcialmente acabados, por ejemplo el tipo de recipiente de envasado que se describe en la especificación de la patente europea 217.282, se ha demostrado, sin embargo, en la práctica que se requiere un tiempo relativamente largo, o alternativamente agente de esterilización a una concentración alta a fin de asegurar un nivel satisfactorio de destrucción de bacterias. El diseño, por ejemplo, del fondo del recipiente de envasado, con una pluralidad de secciones de pared plegadas que se solapan parcialmente, da unas formas dispares, complicadas y bolsas adyacentes a las regiones de plegado y cierre hermético que son difíciles de esterilizar con el resultado deseado. Sin embargo, se ha demostrado que la ganancia que teóricamente se podría alcanzar al reducir los requisitos del nivel estipulado para la producción de envases asépticos al nivel que es necesario para la producción de los recipientes de envase de "vida de estantería prolongada" no se puede lograr en la práctica. Como resultado, no se materializarán las ventajas que se pretenden, puesto que, por ejemplo, un agente de esterilización a una concentración más elevada será también más difícil de eliminar y por tanto requiere unas temperaturas más elevadas y/o tiempos más largos para asegurar cantidades residuales bajas, lo cual constituye una desventaja manifiesta desde el punto de vista de la energía y de la economía. Puesto que todas esas desventajas están relacionadas con la presencia de áreas de material que se solapa, en particular en la región del fondo, parecería que las ventajas que se buscan se podrían alcanzar si sólo el diseño y la construcción del envase se hicieran más planos y libres de áreas ocultas, y preferiblemente se producen también de tal manera que la contaminación bacteriana o carga sea relativamente ligera ya desde el origen.

El documento de EEUU-A-5.069.021 describe un aparato para producir un envase para fluidos, con un tubo de papel revestido de plásticos sintéticos, un extremo del cual está cerrado por una tapa de plásticos sintéticos inyectados, mientras que el otro extremo se cierra reteniendo y soldando el material del tubo. El preámbulo de la reivindicación 1 se basa en la descripción de este documento.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención es realizar un método de producir un recipiente de envasado con baja contaminación de bacterias, haciendo el método posible simplificar y acelerar el tratamiento de reducción de bacterias del recipiente de envasado.

Un objeto adicional de la presente invención es realizar un método de fabricar un recipiente de envasado con baja contaminación de bacterias, realizando el método un recipiente de envasado de tal construcción y configuración que el tratamiento de reducción de bacterias se puede hacer más simple y más rápido de lo que ha sido el caso hasta ahora.

Otro aspecto adicional más de la presente invención es realizar un método de producir un recipiente de envasado, cuyo método de producción ha sido adaptado y optimizado a fin de simplificar el subsiguiente tratamiento de reducción de las bacterias del interior del recipiente de envasado.

Todavía un objeto adicional más de la presente invención es finalmente realizar un método de producir un recipiente con baja contaminación de bacterias, simplificando y economizando simultáneamente el método la producción de recipientes de envase acabados y obviando las desventajas inherentes a los métodos de la técnica anterior.

Los objetos anteriores se han logrado según la invención con un método para producir un recipiente de envasado, presentando dicho método las características de la reivindicación 1. Cualesquiera otras ventajas además de los objetivos alcanzados se revelan en la descripción de las realizaciones preferidas.

Breve descripción del dibujo anexo

Se describirá a continuación una realización preferida del método según la presente invención con mayor detalle, haciendo referencia en particular al dibujo esquemático anexo que muestra sólo aquellas partes y detalles indispensables para un entendimiento de la presente invención. En el dibujo anexo:

la Fig- 1.A-I muestra en etapas la fabricación de un recipiente de envasado con baja contaminación de bacterias siguiendo el método según la presente invención, y

la Fig. 2 es una vista en perspectiva de un recipiente de envasado fabricado siguiendo el método según la presente invención.

Descripción de la realización preferida

La Fig. 1 muestra como un recipiente de envasado en bruto 1 es desplazado en etapas entre diferentes puestos de proceso y es progresivamente reformado en un recipiente de envasado lleno con su contenido y cerrado herméticamente, teniendo el recipiente de envasado vida en estantería prolongada. El recipiente de envasado en bruto 1 es, por ejemplo, del tipo que se emplea para la producción de recipientes de envase que se comercializan bajo la marca registrada Tetra Top®. Un recipiente de envasado de este tipo, así como el método para su fabricación y una máquina para llevar el método a cabo, se describen en la especificación de patente europea EP 93849, a la cual se hace referencia a continuación. Este tipo de recipiente de envasado, como muchos otros recipientes de envase, por ejemplo, para leche o zumo se fabrica a partir de material de envasado laminado que incluye un portador central o capa de núcleo, por ejemplo, de material fibroso tal como papel y análogos, así como capas aplicadas a cada lado del mismo, que consisten en material plástico delgado, estanco a los líquidos, por ejemplo un termoplástico tal como el polietileno. El material de envasado puede incluir también capas adicionales, por ejemplo capas de material estanco a los gases tales como hoja de aluminio (Alifoil) o algún tipo de barrera plástica. El recipiente de envasado en bruto 1 ilustrado en la Fig. 1 se fabrica a partir de este tipo de material u otro tipo de material similar, el cual, desde una forma de banda primitiva (no representada), ha sido cortado a dimensiones adecuadas. El envase en bruto incluye un modelo de líneas débiles 2, las cuales facilitan el plegado del envase en bruto 1 en la forma de un tubo de sección transversal rectangular o cuadrada (Fig. 2B). En tal caso, el envase en bruto se cierra herméticamente consigo mismo por termosellado, lo cual es posible gracias a la capa exterior de termoplástico del material. En al menos una de las regiones extremas del recipiente de envasado en bruto 1 tubular (el extremo superior, Fig. 1B), el envase en bruto presenta líneas débiles 2 adicionales que se extienden oblicuamente sobre el envase en bruto y que se utilizan para definir un número de solapas extremas, las cuales, después del llenado del recipiente de envasado, se utilizan, por plegado y termosellado, para formar una pared extrema estanca que constituye así el fondo del recipiente de envasado terminado.

Según la presente invención, el recipiente de envasado en bruto 1 es dotado de una parte superior mediante moldeo por inyección de un material termoplástico, que se inserta con ayuda de unas mitades de molde 3 y 4 exterior e interior (Fig, 1C). Más precisamente, la pieza tubular en bruto se coloca en la mitad de molde interior 4 que tiene la forma de un mandrino cuyo extremo es perfilado de manera adecuada para formar una parte de un molde de inyección. La pieza en bruto colocada en la mitad de molde interior 4 o el mandrino es desplazada a continuación con un extremo de la misma (subsiguientemente el extremo superior) en la mitad de molde exterior 3 (que puede ser de diseño dúplex, si se requiere) hasta un momento en que su borde superior se sitúa a tope formando cierre hermético contra el exterior de la pieza en bruto. La mitad de molde exterior 3 tiene una superficie de fondo perfilada que forma la otra mitad del molde. Las dos mitades de molde 3 y 4 rodean por tanto en forma de cierre hermético el extremo superior del recipiente de envasado tubular en bruto 1 y, por medio e un canal 5 en una mitad de molde 3, se inyecta material termoplástico a continuación a una temperatura de aproximadamente 220ºC en el molde así formado. El material llena la cavidad del molde entre las dos mitades de molde y también penetra y rodea los bordes superiores del recipiente de envasado en bruto 1 tubular, de manera que se constituye un cierre hermético estanco a los líquidos y permanente entre la pared 6 extrema formada por el moldeo por inyección y el recipiente de envasado en bruto. El perfil de las mitades de molde 3 y 4 puede ser aquí tal que se crea, en la pared 6 extrema (Fig. 2), una disposición de apertura 7 la cual, por ejemplo, puede estar formada por constricciones en las mitades 3, 4 de molde, que juntas forman una región anular de desgarre debilitada. La pared extrema puede incluir también partes del material laminado de la pieza tubular en bruto, por ejemplo, porciones dobladas hacia dentro que rodean una parte moldeada por inyección que se puede abrir. La disposición 7 de apertura puede ser también dotada de algún tipo de mango exterior o de miembro de agarre que sobresale. Sin embargo, es esencial según la presente invención que la superficie de la pared 6 interior, es decir, la superficie que subsiguientemente se pondrá en contacto con el contenido del recipiente de envasado, sea relativamente plana y libre de depresiones o irregularidades que pueden impedir tratamientos subsiguientes de reducción de bacterias.

Cuando el recipiente tubular de envase en bruto 1 ha sido provisto de una pared extrema 6 mediante moldeo por inyección, se desplaza desde el puesto de moldeo por inyección ilustrado en la Fig. 1C a un espacio cerrado o cámara 8 que rodea un número de puestos de proceso de la pieza en bruto situados secuencialmente uno tras otro, después del puesto de moldeo por inyección. La cámara 8 puede ser enteramente cerrada, en una manera conocida por sí misma, o ser una cámara provista de una salida controlada que es alimentada continuamente de aire estéril sometido a un exceso de presión (posiblemente tratado) para asegurar que la concentración de bacterias en la cámara sea baja. Como es obvio a partir de la Fig. 1, la cámara 8 comprende, en la realización preferida del método según la presente invención mostrada en las Figuras, cinco puestos de proceso. El primero de éstos es un puesto en el cual el recipiente de envasado en bruto 1 se somete a un tratamiento de reducción bacteriana en el que se alimenta un agente químico de esterilización en forma de gas o vapor al interior del recipiente de envasado en bruto. Preferiblemente, se hace uso aquí de peróxido de hidrógeno a una concentración de 0,5-1 por ciento, el cual, después de calentarlo a una temperatura de aproximadamente 200ºC, se alimenta al recipiente de envasado cuyo interior será aquí calentado a una temperatura de aproximadamente 110ºC. El interior del recipiente de envasado en bruto 1 será aquí revestido de una delgada capa de agente de esterilización. El recipiente de envasado en bruto es desplazado a continuación a un puesto subsiguiente (Fig. 1E) en el cual el interior de la pieza en bruto se somete a una esterilización por irradiación, la cual preferiblemente tiene lugar con ayuda de luz UV de una lámpara 9 de luz UV que se extiende entera o parcialmente hacia abajo en el recipiente de envasado en bruto 1. La lámpara puede estar colocada posiblemente por encima del recipiente de envasado en bruto y utilizar allí un reflector 10 para asegurar que los haces de luz alcanzan todas las partes interiores del recipiente de envasado en bruto 1. Puesto que el tratamiento de reducción de bacterias en los puestos D y E tiene lugar inmediatamente después del moldeo por inyección de la pared 6 extrema del recipiente de envasado en bruto 1 (dentro del intervalo de sólo unos pocos segundos), la pared 6 extrema cuando abandone el puesto E, para esterilización por irradiación, se encontrará todavía a una temperatura plástica de entre 80 y 100ºC. La ausencia de bolsas y pliegues en el interior de la pared 6 extrema asegura adicionalmente que tanto el agente de esterilización química como la irradiación alcanzan todas las partes del interior del recipiente de envasado en bruto 1. Posiblemente, se puede emplear exclusivamente la esterilización química o exclusivamente la esterilización por irradiación, lo cual, sin embargo, tiende probablemente a requerir una cierta modificación de concentraciones, temperaturas o tiempos de esterilización.

Una vez se ha completado el tratamiento actual de reducción de bacterias, el recipiente de envasado en bruto se desplaza a un puesto subsiguiente (Fig. 1F), en el cual se aspira aire caliente estéril (filtrado) a una temperatura de aproximadamente 60ºC a través de una tubería 11 de aire hacia abajo en el envase para limpiarlo de residuos de agente de esterilización por chorreado. Después de un tiempo de tratamiento adecuado, el recipiente de envasado en bruto 1 es desplazado a un puesto subsiguiente (Fig. 1G) en el cual una tubería 12 de llenado proporciona el contenido deseado, por ejemplo, leche, al envase. Tan pronto se haya llenado el volumen de contenido en el envase, éste se desplaza una etapa más (Fig. 1H) en cuyo puesto el recipiente de envasado es cerrado herméticamente en forma estanca al líquido en su fondo que mira hacia arriba de modo que los paneles de plegado de fondo definidos por medio de líneas débiles 2 se pliegan mecánicamente juntos y son termosellados entre sí. Tanto la aleta de fondo formada de esta manera como las solapas de esquina dispuestas planas que se producen por razones de geometría se pliegan hacia abajo a la pared extrema del envase de forma que el recipiente de envasado obtiene una superficie de fondo sustancialmente plana. El envase a continuación es descargado de la cámara 8 y enderezado de forma que la pared 6 extrema formada por moldeo por inyección se gira hacia arriba y forma la superficie superior del recipiente de envasado.

Como se describe anteriormente, el método según la presente invención ha demostrado en la práctica que es posible fabricar recipientes de envase con vida de estantería prolongada con ayuda de un insumo mínimo de tipo reductor de bacterias. El empleo de moldeo por inyección para formar la pared extrema (o alternativamente una parte de una pared extrema, por ejemplo una disposición de apertura) en el recipiente de envasado hace posible, en una sola fase (es decir, sin la manipulación separada tal como el plegado, conformación y cierre hermético que tienen un efecto desfavorable sobre la concentración de bacterias) formar la pared extrema con una superficie interior relativamente lisa que está libre de pliegues y de cierres herméticos que tienen un efecto de atracción de la suciedad y que impiden la esterilización, con independencia de que ésta tenga lugar con ayuda de agentes de esterilización química o por irradiación (o alternativamente por combinaciones de los mismos). El hecho de que el tratamiento de reducción de bacterias subsiguiente tiene lugar inmediatamente después del moldeo por inyección de la pared 6 extrema trae también consigo que la pared extrema -que después de todo es moldeada por inyección a una temperatura plástica de aproximadamente 220ºC y que por tanto en la práctica puede ser considerada como estéril- mantiene una temperatura considerablemente elevada durante la primera parte de su paso a través de la cámara 8. La probabilidad de que existan bacterias supervivientes en el envase es por tanto ligera, y después del tratamiento de reducción de bacterias suplementario tanto con agente de esterilización química como por irradiación, la concentración de bacterias en el interior del envase como conjunto se ha reducido a un nivel tal que se han más que satisfecho los requisitos para un recipiente de envasado con vida de estantería prolongada. Al mismo tiempo, esto se puede lograr con una manipulación relativamente rápida y, además, baja concentración de agente de esterilización química (0,5-1 por ciento de H_{2}O_{2}) que se puede comparar con una concentración de aproximadamente 3 por ciento que se emplea en la fabricación de recipientes de envase de vida en estantería prolongada de los llamados de tipo armado superior, es decir, del tipo que está dotado de una pared extrema por plegado y cierre hermético del laminado de envase. Esta es una ventaja principal que no sólo reduce los costos y el tiempo de tratamiento sino que también facilita la eliminación del agente de esterilización del interior del recipiente de envasado de forma que se reduce al mínimo el riesgo de cantidades residuales de agente de esterilización en el recipiente de envasado.

Claims

1. Un método para producir un recipiente de envasado con baja contaminación de bacterias, en el que una hoja de material laminado de papel/plástico es reformada en un recipiente tubular en bruto (1) y provista de una pared (6) extrema mediante moldeo por inyección de material termoplástico, caracterizado porque a continuación el interior del recipiente es sometido a un tratamiento de reducción de bacterias y es llenado con el contenido deseado, y también cerrado herméticamente, y porque el tratamiento de reducción de bacterias tiene lugar en secuencia inmediatamente después del moldeo por inyección mientras la parte moldeada por inyección se encuentra a una temperatura que excede de 100ºC.

2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la pared (6) extrema se forma introduciendo un material termoplástico a una temperatura de al menos 200ºC entre mitades de molde (3, 4) que rodean también una parte del material de envasado.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el recipiente de envasado (1), conjuntamente con el moldeo por inyección, es provisto de una disposición de apertura (7) que está integrada en la pared (6) extrema y comprende una parte o la totalidad de la misma.

4. El método de una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el lado de la pared (6) extrema que mira hacia el interior del recipiente de envasado es conformado de manera que sea sustancialmente plano.

5. El método de una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recipiente de envasado, después del moldeo por inyección, es sometido a un tratamiento de reducción de bacterias.

6. El método de una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tratamiento de reducción de bacterias, así como las etapas subsiguientes de llenado y cierre hermético, tienen lugar en una atmósfera protectora.

7. El método de la reivindicación 6, caracterizado porque el tratamiento de reducción de bacterias, así como las etapas subsiguientes de llenado y cierre hermético, tienen lugar en un espacio cerrado (8).

8. El método de una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tratamiento de reducción de bacterias tiene lugar por medio de un agente de esterilización química, preferiblemente peróxido de hidrógeno en forma de gas o vapor.

9. El método de una o más de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el tratamiento de reducción de bacterias tiene lugar con ayuda de irradiación bactericida, preferiblemente irradiación UV.