NO155282B

NO155282B - PROCEDURE FOR DISCONNECTING PACKAGING MATERIAL.

Info

Publication number: NO155282B
Application number: NO813314A
Authority: NO
Inventors: Karl-Theo Witter; Ulrich Stroele; Peter Friedrich
Original assignee: Linnich Papier & Kunststoff
Priority date: 1980-10-01
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1986-12-01
Also published as: CH655071A5; AU551421B2; FI71909B; IT1138674B; AU7560681A; IT8124222A0; DK152348B; FI813001L; DE3036972A1; DE3036972C2; JPH024460B2; FI71909C; FR2491032A1; FR2491032B1; SE8105366L; GR75005B; GB2084467A; JPS5786438A; NO813314L; IL63961A0

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til avkiming av emballasjemateriale, særlig for av emner tilformede beholdere for flytende innhold, hvor det på den flate av emballeringsmaterialet som skal avkimes først påføres syre og deretter den syrebefuktede flate under atmosfæretrykk behandles med strømmende damp. The invention relates to a method for de-germing packaging material, particularly for blank-shaped containers for liquid contents, where acid is first applied to the surface of the packaging material to be de-germed and then the acid-moistened surface is treated under atmospheric pressure with flowing steam.

Det er kjent å sterilisere ulike materialtyper It is known to sterilize various types of material

ved hjelp av het damp. En virksom kimdreping ved hjelp av hetdamp-sterilisering lar seg imidlertid ved emballasje--materiale, hva enten det dreier seg om baner, eksempelvis av kunststoff-folie eller av kunststoffbelagt papp, eller det dreier seg om allerede ferdige beholdere, eksempelvis fremstilt av pappemner, bare gjennomføre ved anvendelse av temperaturer i området mellom ca. 125 - 150°C innenfor de korte steriliseringstider (størrelsesorden noen få sekunder) som står til rådighet ved anvendelse av automatiske fylle-prosesser. Dette betyr at steriliseringen må foretas under øket trykk, i størrelsesordenen 2,4 - 5 bar. Dette betyr at man får mer komplisert sterilisering, fordi steriliserings-innretningen, som materialet må føres gjennom, using hot steam. However, effective germ-killing using hot steam sterilization is possible with packaging material, whether it is webs, for example made of plastic foil or plastic-coated cardboard, or whether it is already finished containers, for example made from cardboard blanks, only carry out using temperatures in the range between approx. 125 - 150°C within the short sterilization times (of the order of a few seconds) that are available when using automatic filling processes. This means that the sterilization must be carried out under increased pressure, in the order of 2.4 - 5 bar. This means that you get more complicated sterilization, because the sterilization device, through which the material must be passed,

må utføres slik at den er tett mot omgivelsene og er dimensjonert for overtrykket. Dessuten påkjennes materialet i uønsket sterk grad av de anvendte høye temperaturer. must be carried out so that it is tight against the surroundings and is dimensioned for the excess pressure. In addition, the material is undesirably stressed by the high temperatures used.

For å kunne senke de for avkimingen nødvendige temperaturer ved sterilisering ved hjelp av vanndamp har det vært foreslått en metode som utnytter syretilsatt. vanndamp (GB-PS 1 083 700). Selv ved denne kjente metode lar det seg imidlertid ikke gjøre, ved en innvirkningstid på In order to be able to lower the temperatures required for germination by sterilization using steam, a method has been proposed that utilizes added acid. water vapor (GB-PS 1 083 700). Even with this known method, however, it cannot be done, with an impact time of

ca. 6 sekunder, å senke den for avkimingen nødvendige damp-temperatur under 118°C ved anvendelse av mettet damp, slik at man også her må arbeide med et vanndampovertrykk på ca. about. 6 seconds, to lower the steam temperature required for germination below 118°C when using saturated steam, so that here too you have to work with a water vapor overpressure of approx.

2 bar. 2 bars.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type, hvilken fremgangsmåte muliggjør en tilfredsstillende avkiming av emballasjematerialet ved hjelp av mettet damp uten anvendelse av øket trykk. The purpose of the invention is to provide a method of the type mentioned at the outset, which method enables a satisfactory degermination of the packaging material by means of saturated steam without the use of increased pressure.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at det som syre anvendes en vanndampflyktig syre og at denne syre er en i innholdet forhåndenværende syre eller en artsbeslektet syre. Fordelaktig anvendes en syre fra gruppen maursyre, eddiksyre, eplesyre, sitronsyre, melkesyre, ascorbinsyre. According to the invention, this is achieved by using a water-vapour-volatile acid as acid and this acid being an acid present in the content or a species-related acid. Advantageously, an acid from the group of formic acid, acetic acid, malic acid, citric acid, lactic acid, ascorbic acid is used.

Ved den nye fremgangsmåte utnyttes således både avkimingseffekten til syren såvel som avkimingseffekten til den med dampen foretatte oppvarming. Det har herved over-raskende vist seg at påføringen av syren svekker kimenes resistens mot den etterfølgende varmebehandling, hvor damp og syre virker dels samtidig og dels etter hverandre, i så sterk grad at man kan arbeide med mettet damp under normal trykk. The new method thus utilizes both the germination effect of the acid as well as the germination effect of the heating carried out with the steam. It has surprisingly been shown that the application of the acid weakens the seeds' resistance to the subsequent heat treatment, where steam and acid work partly simultaneously and partly one after the other, to such a strong extent that you can work with saturated steam under normal pressure.

Syren blir enten påført materialflaten i finfor-delt form, eksempelvis ved påsprøyting eller påstøving på innerveggen til en beholder, slik at det på denne flaten dannes en tynn væskefilm, eller syren dryppes eller helles på flaten, slik at det fremkommer et syresjikt. Det er like-ledes tenkbart å kunne benytte begge disse tiltak samtidig, eksempelvis i det tilfelle hvor man i en stående beholder inn-støver syren slik at sideveggenes fuktes, og i tillegg drypper inn syre, slik at det dannes et syresjikt på bunnen, som jo med hensyn til steriliseringen byr på problemer, fordi man her har hjørner og vinkler. The acid is either applied to the material surface in finely divided form, for example by spraying or dusting on the inner wall of a container, so that a thin liquid film is formed on this surface, or the acid is dripped or poured onto the surface, so that an acid layer appears. It is also conceivable to be able to use both of these measures at the same time, for example in the case where the acid is sprinkled into a standing container so that the side walls are moistened, and acid is also dripped in, so that an acid layer is formed on the bottom, which after all, with regards to the sterilization it presents problems, because here you have corners and angles.

For at den etterfølgende hetdampbehandling samtidig skal kunne tjene til avkiming og fjerning av syren vil det være hensiktsmessig å anvende vanndampflyktige syrer som lett kan føres bort med vanndampen. Særlig fordelaktig kan man benytte syrer som enten inneholdes i det senere ifyllte innhold eller er artsbeslektet med slike syrer. Dette gjelder eksempelvis ved melk eller fruktsafter for melkesyre og lignende smakssyrer. Herved unngår man at spor av den for avkimingen benyttede syre, som vil kunne bli igjen i materialet, påvirker det senere innhold som artsfremmed stoff. In order for the subsequent hot steam treatment to simultaneously serve for de-germination and removal of the acid, it will be appropriate to use water vapor-volatile acids that can easily be carried away with the water vapor. It is particularly advantageous to use acids which are either contained in the later filled content or are species related to such acids. This applies, for example, to milk or fruit juices for lactic acid and similar flavoring acids. This avoids that traces of the acid used for degermination, which may remain in the material, affect the later content as alien material.

Den oppnådde virkning kan økes dersom man enten varmer oppsyren før den påføres flaten, slik at dampvarmen fører til en rask temperaturstigning såvel i syren som i flaten, eller flaten selv varmes opp før syren påføres. Denne oppvarm-ingen av flaten kan eksempelvis skje ved hjelp av hetluft. The achieved effect can be increased if you either heat up the acid before it is applied to the surface, so that the heat of the steam leads to a rapid temperature rise in both the acid and the surface, or the surface itself is heated before the acid is applied. This heating of the surface can, for example, take place with the help of hot air.

Fremgangsmåten kan anvendes på såvel kontinuerlig beveget baneformet :emballasjemateriale som allerede ferdige beholdere, eksempelvis av pappemner tilbrettede beholdere. The method can be applied to both continuously moving web-shaped packaging material and already finished containers, for example containers folded from cardboard blanks.

Ved de sistnevnte er den foran nevnte kombinerte behandling hensiktsmessig, ved hvilken syre sprøytes eller påstøves som en tynn film på veggene ved hjelp av dyser, mens man samtidig ved inndrypping tilveiebringer et tynt syresjikt på beholderbunnen, slik at man kan dekke også i det indre av beholderen forhåndenværende hjørner og snittkanter. Deretter blåses hetdamp inn. Denne bevirker fordunsting av syrefilmen på sideveggene såvel som av syresjiktet på bunnen av beholderen, In the case of the latter, the above-mentioned combined treatment is appropriate, whereby acid is sprayed or dusted as a thin film on the walls using nozzles, while at the same time, by instillation, a thin layer of acid is provided on the bottom of the container, so that the interior can also be covered by the container existing corners and cut edges. Hot steam is then blown in. This causes evaporation of the acid film on the side walls as well as of the acid layer on the bottom of the container,

og som følge av varmeovergangen bevirkes en varmebehandling av vegger og bunn. and as a result of the heat transition, a heat treatment of the walls and bottom is effected.

Fremgangsmåten kan også gjennomføres på den måten at man ved inndrypping tilveiebringer det ønskede syresjikt på beholderbunnen, hvoretter den innstrømmende hetdamp an-rikes med syre som fordunster og bevirker en tilstrekkelig avkiming når den stryker over sideveggene. Ved en slik gjennom-føring av fremgangsmåten er hensiktsmessig å benytte en innretning, eksempelvis et dykkrør, slik at man sørger for at hetdampen blåses direkte mot beholderbunnen, dvs. det der forhåndenværende syresjikt, slik at dampen anriker seg med syre og så tvinges til å stryke langs sideveggene når den strømmer ut av beholderen. The procedure can also be carried out in such a way that, by instillation, the desired acid layer is provided on the bottom of the container, after which the inflowing hot steam is enriched with acid which evaporates and causes sufficient degermination when it passes over the side walls. When carrying out the method in this way, it is appropriate to use a device, for example a diving tube, so that it is ensured that the hot steam is blown directly towards the bottom of the container, i.e. the existing acid layer, so that the steam is enriched with acid and then forced to streak along the side walls as it flows out of the container.

Innsprøytingen av syren kan skje ved hjelp av vanlige forstøvningsdyser som arbeider med trykkluft eller hetdamp under trykk og som gir en fin tåke og som følge her- The injection of the acid can be done with the help of ordinary atomizing nozzles that work with compressed air or hot steam under pressure and which produce a fine mist and, as a result,

av den nevnte jevne film på de flater som skal avkimes. of the aforementioned even film on the surfaces to be skimmed.

Ved en forstøvning med damp vil forstøvningsmediet samtidig inngå som et funksjonselement i avkimingen. Syren vil delvis foreligge i dampform. Som syrer egner seg særlig organiske syrer fra gruppen maursyre, eddiksyre, eplesyre, sitronsyre, melkesyre og askorbinsyre. Det er imidlertid ikke utelukket at man kan bruke anorganiske syrer, eksempelvis saltsyre. In the case of atomization with steam, the atomization medium will also be included as a functional element in the germination. The acid will partly be present in vapor form. As acids, organic acids from the group of formic acid, acetic acid, malic acid, citric acid, lactic acid and ascorbic acid are particularly suitable. However, it is not excluded that you can use inorganic acids, for example hydrochloric acid.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det etter-følgende under henvisning til den skjematiske tegning. The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing.

På tegningen er det rent skjematisk vist en tran-sportstrekning for beholdere i en fylleinnretning, eksempelvis for fylling av melk i beholdere. Fylleinnretningen er ikke vist da den med unntak av den nedenfor beskrevne rekke-følge av tilførselsinnretninger for syre henholdsvis hetdamp og hetluft, kan være av i og for seg kjent art. Dette gjelder også for transportinnretningen for bevegelse av beholderne. Eksempelvis kan det være en cellekjede som benyttes som transportinnretning. Det forutsettes også at anordningen av transportstrekningen inne i en sterilluftsone, slik det er vanlig ved aseptisk fylling, er kjent. The drawing shows purely schematically a transport route for containers in a filling device, for example for filling milk in containers. The filling device is not shown as, with the exception of the sequence of supply devices for acid and hot steam and hot air described below, it can be of a known type in and of itself. This also applies to the transport device for moving the containers. For example, it could be a cell chain that is used as a transport device. It is also assumed that the arrangement of the transport section inside a sterile air zone, as is usual in aseptic filling, is known.

Beholderne 1, som eksempelvis kan være beholdere fremstilt av kunststoffbelagt papp, blir ved hjelp av transportinnretningen 2, eksempelvis en cellekjede, taktvist beveget fra venstre mot høyre, slik at de etter hverandre kan innta de på tegningen viste posisjoner. Takttiden ut-gjør eksempelvis et til to sekunder. Beholderne er 1 liters beholdere. The containers 1, which can for example be containers made of plastic-coated cardboard, are moved rhythmically from left to right with the help of the transport device 2, for example a cell chain, so that they can successively occupy the positions shown in the drawing. The cycle time is, for example, one to two seconds. The containers are 1 liter containers.

I en forvarmestasjon I blir hetluft med en temperatur på ca. 200°C blåst inn i det indre av den beholder 1 In a preheating station I, hot air with a temperature of approx. 200°C blown into the interior of the container 1

som befinner seg der. På denne måten forvarmer man beholderen slik at dens innerflater får en temperatur på ca. 50-70°C. which is located there. In this way, the container is preheated so that its inner surfaces reach a temperature of approx. 50-70°C.

I den etterfølgende syresprøytestasjon II blir det ved hjelp av en med trykkluft 'arbeidende forstøvningsdyse 3 tilveie-bragt en syretåke inne i beholderen. Denne syretåke vil legge seg på beholderens innervegger, også på beholderbunnen, In the subsequent acid spray station II, an acid mist is provided inside the container by means of a compressed air atomizing nozzle 3. This acid mist will settle on the inner walls of the container, also on the bottom of the container,

i form av et fint og i hovedsaken kontinuerlig nedslag, slik at vegger og bunn får en syrefilm. Som syre anvendes 90%-melkesyre. Den innsprøytede mengde er 0,5 ml ved den angitte beholderstørrelse på 1 liter. in the form of a fine and mainly continuous impact, so that the walls and bottom get an acid film. 90% lactic acid is used as acid. The injected amount is 0.5 ml for the indicated container size of 1 litre.

Den deretter følgende avkimingsstasjon III har The then following germination station III has

i utførelseseksempelet tre taktposisjoner hvor ved hjelp av dampledninger 4 mettet damp ved atmosfæretrykk, dvs. med en temperatur på maksimalt 100°C blåses inn. Derved oppvarmes syrefilmen på beholderveggene og også selve beholderveggflaten til en tilsvarende temperatur. Forhåndenværende kimer drepes, dels som følge av innvirkning av den varme syre og dels som følge av den etterfølgende dampbehandling. Ved tilsvarende valg av et bestemt, eventuelt foranderlig antall stasjoner II og III kan innvirkningstiden til syre og damp varieres. in the design example, three stroke positions where saturated steam at atmospheric pressure, i.e. with a temperature of a maximum of 100°C, is blown in by means of steam lines 4. Thereby, the acid film on the container walls and also the container wall surface itself is heated to a corresponding temperature. Existing germs are killed, partly as a result of the action of the hot acid and partly as a result of the subsequent steam treatment. By correspondingly choosing a specific, possibly variable number of stations II and III, the exposure time to acid and steam can be varied.

Avkimingsstasjonen III etterfølges av en etterbehandlingsstasjon IV hvor det gjennom dyser 5 blåses inn hetluft med en temperatur på 200°C. Etterbehandlingsstasjon IV har i utførelseseksempelet 2 taktposisjoner, slik at man kan fjerne alle rester av syre og vanndamp fra det indre av beholderen. Germination station III is followed by a finishing station IV where hot air with a temperature of 200°C is blown in through nozzles 5. Finishing station IV in the design example has 2 cycle positions, so that all residues of acid and water vapor can be removed from the interior of the container.

I fyllestasjon V fylles beholderen 1 med fylle-innholdet, eksempelvis melk, og i forseglingsstasjonen VI lukkes den øvre beholderende hermetisk. In the filling station V, the container 1 is filled with the filling content, for example milk, and in the sealing station VI the upper container end is closed hermetically.

Den dampmengde som tilføres i avkimingsstasjonen III er dimensjonert slik at den i hovedsaken helt vil for-trenge luften i beholderen . Beholderens 1 oppholdstid i avkimingsstasjonen III medfører at dampens innvirkningstid blir omtrent 6 sekunder. Vanligvis vil en innvirkningstid på mellom 3-10 sekunder anbefales. The amount of steam that is supplied in the degermination station III is dimensioned so that it will essentially completely displace the air in the container. The container's 1 residence time in the degermination station III results in the steam's impact time being approximately 6 seconds. Generally, an impact time of between 3-10 seconds is recommended.

I etterbehandlingsstasjonen IV, hvor hetluft blåses inn i beholderen, skal veggflatene i beholderen be-fris for alle spor av syre- og dampkondensat. Da imidlertid melkesyre anvendes i forbindelse med den senere innholds-fylling som er melk, og man således benytter en syre som er artsbeslektet, vil det ikke gi noen skadevirkninger dersom det eventuelt etter avkimingen i stasjon III forblir mindre melkesyrespor i det indre av beholderen. Disse spor er så små at de ikke kan bevirke en koagulering eller pH-endring av melken. In the finishing station IV, where hot air is blown into the container, the wall surfaces in the container must be freed of all traces of acid and steam condensate. Since, however, lactic acid is used in connection with the later content filling, which is milk, and thus an acid is used that is related to the species, it will not cause any harmful effects if, after the germination in station III, minor traces of lactic acid remain in the interior of the container. These traces are so small that they cannot cause a coagulation or pH change of the milk.

Som nevnt tilsettes melkesyren i en konsentrasjon på 90%. Generelt gjelder at man anvender en mest mulig høy-prosent-syre, for å få en virkningsfull behandling i stasjon As mentioned, the lactic acid is added in a concentration of 90%. In general, it applies that you use the highest possible percentage of acid, in order to get an effective treatment in station

II. II.

Uten at det er vist i utførelseseksempelet kan man tenke seg å føre beholderne gjennom stasjonen II, III og IV med den åpne siden ned, idet man da naturligvis omformer transportinnretningen 2 tilsvarende. Man oppnår da at even-tuelle dråpeformede ansamlinger av syre og kodensat påvirkes av tyngdekraften, renne ned og drypper ut av beholderne. Without it being shown in the design example, it is conceivable to pass the containers through station II, III and IV with the open side down, naturally reshaping the transport device 2 accordingly. It is then achieved that any drop-shaped accumulations of acid and condensate are affected by gravity, run down and drip out of the containers.

På denne måten kan man oppnå en fjerning også av ikkevanndamp-flyktige syrer etter behandlingen, fordi de spyles vekk i retning nedover under påvirkning av dampkondensatet. In this way, it is possible to achieve a removal also of non-water vapor-volatile acids after the treatment, because they are flushed away in a downward direction under the influence of the steam condensate.

Virkningen til den nye fremgangsmåte er vist The effect of the new procedure is shown

i form av den etterfølgende tabell som viser resultater fra en forsøksrekke hvor man i en innretning som nevnt foran har fyllt melk i beholdere under ulike betingelser og på en aseptisk måte. Det blir hver gang benyttet ca. 500 pakninger med et pakningsvolum på 1 liter. Sterilitetsprøvingen ble foretatt ved hjelp av pH-verdien etter en lagringstid på in the form of the following table which shows results from a series of experiments where, in a facility as mentioned above, milk has been filled into containers under various conditions and in an aseptic manner. Each time approx. 500 packs with a pack volume of 1 litre. The sterility test was carried out using the pH value after a storage time of

11 dager ved værelsestemperatur. 11 days at room temperature.

I gruppe A, som tjener som 0-prøve, ble melken fyllt i ubehandlede beholdere, med det resultat at 25% av beholderne var usterile. Ble beholderne bare behandlet med hetluft (300°C, 8 sekunder) som i gruppe B eller bare med damp (8 sekunder) som i gruppe C, så sank usterilitetsverdien til 14 henholdsvis 7%. In group A, which serves as the 0 sample, the milk was filled into untreated containers, with the result that 25% of the containers were unsterile. If the containers were only treated with hot air (300°C, 8 seconds) as in group B or only with steam (8 seconds) as in group C, the unsterility value dropped to 14 and 7% respectively.

I gruppe D ble beholderne behandlet med 0,3 ml syre og med hetluft (300°C, 8 sekunder). For maursyre ble det konstatert en liten virkning, og for eddiksyre og melkesyre kunne man ikke observere noen virkning. In group D, the containers were treated with 0.3 ml of acid and with hot air (300°C, 8 seconds). A small effect was found for formic acid, and no effect could be observed for acetic acid and lactic acid.

For gruppe E, som tilsvarer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, krevde det en behandling av beholderne med syre og damp (0,3 henholdsvis 1 ml syre pluss 8 sekunders dampinnvirkning) , idet 0,3 ml syre ble sprøytet inn ( E^, E^, Ej.) eller 1 ml syre ble dryppet inn (E2,E^,Eg) . Det ble konstatert tydelige avkimingsvirkninger. I fire av seks tilfeller oppnådde man en meget god steriliseringsverdi. Fordelen ved den nye fremgangsmåte er således helt åpenbar. For group E, which corresponds to the method according to the invention, it required a treatment of the containers with acid and steam (0.3 and 1 ml of acid respectively plus 8 seconds of steam exposure), with 0.3 ml of acid being injected (E^, E^, Ej.) or 1 ml of acid was dripped in (E2,E^,Eg) . Clear germination effects were observed. In four out of six cases, a very good sterilization value was achieved. The advantage of the new method is thus completely obvious.

Claims

1. Procedure for de-germing packaging material, especially for containers for liquid contents formed from blanks, where acid is first applied to the surface of the packaging material to be de-germed and then the acid-moistened surface is treated under atmospheric pressure with flowing steam, characterized in that the acid is used a water-vapour-volatile acid and that this acid is an acid present in the content or a species-related acid.

2. Method according to claim 1, characterized in that an acid from the group of formic acid, acetic acid, malic acid, citric acid, lactic acid, ascorbic acid is used.