PL177976B1 - Sposób i urządzenie do usuwania tlenu z górnej części opakowania - Google Patents

Abstract

1. Sposób usuwania tlenu z górnej czesci opako- wania napelnionego aseptycznie, w którym opakowanie napelnia sie w sterylnym powietrzu, nastepnie wtryskuje sie sterylny azot za pomoca dyszy umieszczonej doklad- nie nad otworem w opakowaniu, w temperaturze poko- jowej i pod cisnieniem atmosferycznym, do sterylnego powietrza 1 uszczelnia sie opakowanie pomiedzy dwoma elementami uszczelniajacymi, znamienny tym, ze ste- rylny azot wtryskuje sie z dyszy, która umieszcza sie 1 umocowuje pomiedzy dwoma ruchomymi elementami uszczelniajacymi. 8. Urzadzenie do usuwania tlenu z górnej czesci opakowania, posiadajace przedzial do aseptycznego napelniania opakowania wyrobem, przedzial do usz- czelniania opakowania dwoma elementami uszczel- niajacymi 1 urzadzenie transportujace do przenoszenia opakowan do dwóch przedzialów, znamienne tym, ze drugi przedzial (5a) zawiera umocowana dysze (11) do wtryskiwania azotu, przy czym dysza (11) jest umieszczona pomiedzy dwoma ruchomymi elementa- mi uszczelniajacymi (13, 14). FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do usuwania tlenu z górnej części opakowania napełnionego aseptycznie, w którym opakowanie napełnia się w sterylnym powietrzu, następnie wtryskuje się sterylny azot za pomocą dyszy umieszczonej dokładnie nad otworem w opakowaniu, w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym, do sterylnego powietrza i uszczelnia się opakowanie pomiędzy dwoma elementami uszczelniającymi.

W dziedzinie napełniania aseptycznego przy pomocy pewnych typów urządzeń nie jest możliwe napełnienie opakowania i uszczelnienie go bez pozostawienia małej objętości gazu, zwanego górną częścią. Ponieważ systemy stosuje się zwykle w sterylnym powietrzu, ta część górna zawiera około 20% tlenu. Obecność tlenu ma negatywny skutek w tym sensie, że podczas przechowywania wyrobu zawartego we wspomnianym opakowaniu zdarza się często, że wyrób jest czuły na tlen, co prowadzi do degradacji jego smaku i/lub pewnych składników, takich jak witaminy i sole mineralne. Zjawisko to jest nie do zaakceptowania dla konsumenta lub przy za177 976 twierdzaniu żywności. Jedno rozwiązanie, którego poszukiwano w celu zmniejszenia części górnej , zostało już zrealizowane: w tym przypadku tuż przed uszczelnieniem powietrze zastępuj e się parą. Jednak wadą tego układujest to, że para skrapla się na zimnych powierzchniach: konsekwencją jest nie dające się zaakceptować ryzyko skażenia wyrobów obojętnych albo lekko kwaśnych. Drugie rozwiązanie polega na zmniejszeniu części górnej za pomocą elementów mechanicznych naciskających na opakowanie, me jest jedbak możliwe całkowite usunięcie wspomnianej części górnej. Opis patentowy DE 3 108 817 dotyczy również urządzenia umożliwiającego usunięcie tlenu z górnej części opakowania. W tym urządzeniu dysza umożliwiająca wtryskiwanie azotu jest przymocowana do jednego z elementów uszczelniających, przez co zmniejsza się wydajność dostarczania azotu, ponieważ wspomniana dysza porusza się i strumień azotu zmienia kierunek. Opisy patentowe US 4 934 127 i EP 479 037 również dotyczą urządzeń do usuwania tlenu z górnej części opakowania. Wadą tych urządzeń jest to, że uszczelnienie opakowania następuje za stanowiskiem wtryskiwania azotu, w efekcie czego pewna ilość wprowadzonego wcześniej azotu może być rozprowadzana.

Celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie sposobu umożliwiającego usuwanie tlenu w wydajny sposób z górnej części opakowania napełnionego aseptycznie. Przez usuwanie rozumie się uzyskanie bardzo małej zawartości tlenu w górnej części, czyli około 2% albo mniej.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku, sterylny azot wtryskuje się z dyszy, którą umieszcza się i umocowuje pomiędzy dwoma ruchomymi elementami uszczelniającymi.

Stosowane opakowanie może być dowolnego typu, pod warunkiem, że jego górną część można uszczelnić.

Wyrób wypełniający opakowanie może być dowolnego typu cieczą stanowiącą żywność, na przykład na bazie mleka, soku owocowego albo wody, i może ponadto zawierać składnik stanowiący oddzielne kawałki. W szczególności preferowane sąprodukty czułe na tlen i lekko kwaśne, takie jak produkty dietetyczne zawierające witaminy i sole mineralne. Celem jest uzyskanie wyrobu mającego długi czas ważności, w którym nie ma degradacji smaku i/lub pewnych składników podczas przechowywania.

Sposób realizuje się na zwykłej przemysłowej linii produkcyjnej, która w szczególności posiada przedział napełniania i przedział uszczelniania, według wynalazku konieczne jest dodawanie etapu wtryskiwania azotu w przedziale uszczelniania.

Dwa przedziały, napełniania i uszczelniania, poddaje się działaniu strumienia sterylnego powietrza, aby utworzyć w nich warunki turbulencji: szybkość wtryskiwania azotu jest większa od szybkości wtryskiwania sterylnego powietrza. Aby uzyskać część górną mającą zawartość tlenu mniejsząniż 2%, koniecznajest praca przy szybkości przepływania azotu na linii pomiędzy 100 i 800 l/min pod ciśnieniem atmosferycznym.

Czas trwania wtryskiwania azotu na jedno opakowanie wynosi około jednej sekundy. To szybkie wtryskiwanie azotu umożliwia oszczędzanie pewnej ilości azotu i ogranicza długość linii produkcyjnej. Możliwe jest działanie z ciągłym dostarczaniem azotu, jak również z nieciągłym dostarczaniem azotu.

Wydajność usuwania pozostającego powietrza z górnej części poprawia się przy pomocy specjalnego układu dostarczania strumienia azotu: w tym przypadku azot dostarcza się pod kątem pomiędzy 40 i 50° względem pionu i z licznikiem przepływu w kierunku ruchu opakowań.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto urządzenie, które można zastosować do realizacji opisanego powyżej sposobu. Urządzenie zawiera przedział do napełniania opakowania wyrobem, przedział do uszczelniania wspomnianego opakowania za pomocą dwóch elementów uszczelniających i urządzenie transportujące do przenoszenia opakowań do dwóch przedziałów, przy czym drugi przedział zawiera umocowaną dyszę do wtryskiwania azotu, która jest umieszczona pomiędzy ruchomymi elementami uszczelniającymi.

Urządzenie transportujące z układem przesuwania krokowego i zwykłąszybkościąnapełniania stosuje się dla tego typu linii. Oczywiście wszystko, co jest podane w niniejszym opisie, dotyczy aseptycznego trybu napełniania - stosowany azot i powietrze są sterylizowane wstępnie.

177 976

W dyszy dostarczającej azot znajduje się dystrybutor i dodatkowe elementy, takie jak jedna albo więcej płytek metalowych umożliwiających uzyskanie jednorodnego przepływu na wylocie dyszy.

Dyszę umieszcza się tak, aby tworzyła kąt pomiędzy 40 i 50° z pionem.

Konieczne jest także, aby przepływ azotu następował na dostatecznej szerokości, aby w odpowiedni sposób usunąć pozostające powietrze z części górnej: stosuje się dyszę o szerokości większej niż szerokość otworu w opakowaniu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat urządzenia według wynalazku na etapie wtryskiwania azotu, a fig. 2 to samo urządzenie na etapie uszczelniania.

Opakowania 1 są dostarczane przez urządzenie transportujące 2 w kierunku strzałek 3 do przedziału napełniania aseptycznego 4, a następnie do przedziału uszczelniania 5. Sterylne powietrze wtryskuje się do dwóch przedziałów 4,5, przez rury odpowiednio 6 i 7. Wyrób 8 jest dostarczany poprzez system napełniania 9 i jest dozowany do opakowania 1 za pomocą dyszy napełniającej 10. Przedział uszczelniania 5 posiada umocowaną dyszę 11 wtryskiwania azotu, przy czym azot dostarcza się rurą 12, a także dwa elementy uszczelniające 13, 14.

Przedział aseptycznego napełniania 4 i przedział uszczelniania 5 posiadają otwory 15,16, 17, przez które mogą przechodzić opakowania 1 na urządzeniu transportującym 2.

Działanie urządzenia według wynalazku jest następujące. Urządzenie transportujące posiada układ krokowego przesuwania. Opakowanie umieszcza się pod dysząnapełniającą 10, która następnie dostarcza odmierzoną ilość wyrobu 8. Przedział cały czas jest w atmosferze sterylnego powietrza. Następnie urządzenie transportujące umieszcza kolejne opakowania pod dyszą 10 i napełnione opakowania są dostarczane do przedziału uszczelniania 51 przechodząpod dyszą 11 wtryskiwania azotu. Szybkość przepływu azotu wynosi 300 l/min, a sam przedział uszczelniania jest również cały czas w atmosferze sterylnego powietrza. Operacja uszczelniania z elementami 13 i 14 jest wyraźnie widoczna na fig. 2. Urządzenie transportujące 2 dostarcza następnie opakowania gotowe do użycia albo przechowywania.

Według wynalazku, uzyskuje się więc opakowania, które można przechowywać przez przynajmniej 6 miesięcy bez degradacji jakości i smaku wyrobu. Ponadto przechowują się witaminy i sole mineralne. W podanym wyżej przykładzie uzyskuje się zawartość tlenu 1% w części górnej.

177 976

177 976

9^
	>

FIG.1

₁₂ FIG. 2 <2>—

u6

V

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób usuwania tlenu z górnej części opakowania napełnionego aseptycznie, w którym opakowanie napełnia się w sterylnym powietrzu, następnie wtryskuje się sterylny azot za pomocą dyszy umieszczonej dokładnie nad otworem w opakowaniu, w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym, do sterylnego powietrza i uszczelnia się opakowanie pomiędzy dwoma elementami uszczelniającymi, znamienny tym, że sterylny azot wtryskuje się z dyszy, którąumieszcza się i umocowuje pomiędzy dwoma ruchomymi elementami uszczelniającymi.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtryskiwanie azotu trwa około jednej sekundy na opakowanie.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wtryskiwanie azotu przeprowadza się ciągle.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wtryskiwanie azotu przeprowadza się nieciągłe.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wtryskiwanie azotu przeprowadza się z góry pod kątem około 40-50° względem pionu i z licznikiem przepływu w kierunku ruchu opakowań.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że szybkość wtryskiwania azotu jest większa niż szybkość wytryskiwania sterylnego powietrza.
7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że szybkość przepływu wtryskiwanego azotu na linię wynosi pomiędzy 100 i 800 l/min.
8. 8. Urządzenie do usuwania tlenu z górnej części opakowania, posiadające przedział do aseptycznego napełniania opakowania wyrobem, przedział do uszczelniania opakowania dwoma elementami uszczelniającymi i urządzenie transportujące do przenoszenia opakowań do dwóch przedziałów, znamienne tym, że drugi przedział (5a) zawiera umocowaną dyszę (11) do wtryskiwania azotu, przy czym dysza (11) jest umieszczona pomiędzy dwoma ruchomymi elementami uszczelniającymi (13, 14).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że dysza posiada dystrybutor.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że dysza (11) tworzy kąt pomiędzy 40 i 50° z pionem.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że dysza (11) ma szerokość większą od szerokości opakowania (1).