PL185853B1

PL185853B1 - Opakowanie ciśnieniowe zamknięte z wysterylizowanyOpakowanie ciśnieniowe zamknięte z wysterylizowanym produktem jadalnym i sposób wytwarzania opakowanm produktem jadalnym i sposób wytwarzania opakowania ciśnieniowego zamkniętego z wysterylizowanym pria ciśnieniowego zamkniętego z wysterylizowanym produktem jadalnymoduktem jadalnym

Info

Publication number: PL185853B1
Application number: PL96326168A
Authority: PL
Inventors: George B.Diamond George B. Diamond; Ray G.Slocum Ray G. Slocum
Original assignee: Diamond George B
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2003-08-29
Also published as: EA000194B1; IL124077A0; CN1077067C; US5804237A; KR100429785B1; JP3944655B2; AU7443796A; WO1997014614A1; BR9611115A; KR19990064252A; JP2001518039A; TR199800681T2; DE69629397T2; EP0906222A4; EP0906222A1; EP0906222B1; RO117250B1; CA2234696A1; ES2205062T3; MX9802949A

Abstract

1 , Drabina ewakuacyjna, znamienna tym, ze sklada sie z dwóch stojaków (1 i 2) z których jeden sta- cjonarny stojak (1) zamocowany jest sztywno do plyt balkonowych (3) za pomoca wsporników (4), natomiast drugi ruchomy stojak (2) polaczony jest ze stacjonarnym stojakiem (1) szczeblinami (5), których konce osadzone sa w obu stojakach (1, 2) na przegubach (6), zas do górnego konca ruchomego stojaka (2) przymocowane jest ciegno (7) zawieszone wraz z przeciwwaga (8) na tocznym kraz- ku (9) osadzonym na górnym koncu stacjonarnego stojaka (1), przy czym do ruchomego stojaka (2) przymocowane sa trzpienie (10) stabilizujace drabine. 5. Sposób wytwarzania zamknietego opakowania cisnieniowego z wysterylizowanym produktem jadalnym, w którym wklada sie produkt jadalny do pojemnika, który zamyka sie i poddaje sie procesowi sterylizacji, znamien- ny tym, ze stosuje sie cienkoscienny pojemnik (22, 22') z co najmniej jednym denkiem (20, 20') wkleslym do wnetrza pojemnika (22, 22'), a przed zamknieciem otwartego konca pojemnika (22, 22') wprowadza sie do niego ciekly lub staly gaz obojetny w ilosci, która utrzy- muje pojemnik (22, 22') w stanie sztywnym po steryliza- cji z wkleslym ksztaltem co najmniej jednego denka (20, 20'), przy czym co najmniej jedno denko (20, 20') staje sie wypukle na skutek dzialania bakterii. F i g . 2 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest opakowanie ciśnieniowe zamknięte z wy sterylizowanym produktem jadalnym i sposób wytwarzania opakowania ciśnieniowego zamkniętego z wysterylizowanym produktem jadalnym.

Wynalazek dotyczy pakowania sterylizowanych produktów jadalnych, a zwłaszcza pakowania produktów przeznaczonych do sterylizacji cieplnej, np. przeznaczonych do sterylizacji autoklawowej produktów jadalnych, takich jak żywność. Stosowane tu terminy „sterylizowany” lub „nadający się do sterylizacji” oznaczają materiał, który został poddany lub zastanie poddany obróbce sterylizacyjnej, takiej jak obróbka cieplną obróbka aseptyczną obróbka oporowa lub radiacyjną itp.

Pojemniki do artykułów spożywczych, takie jak puszki, stosuje się zarówno do artykułów spożywczych wymagających sterylizacji (zazwyczaj autoklawowej), takich jak artykuły spożywcze zawierające mało kwasów i/lub mało cukru, jak i do artykułów spożywczych nie jest konieczne ze względu na ciągle wysoką temperaturę wewnątrz puszki, która mogłaby wybrzuszyć denko (ze względu na ciśnienie równowagowe gorącej wody/pary wodnej). Teraz ochłodzoną puszkę transportuje się do stanowisk kontroli, etykietowanią pakowania i do magazynu.

Teraz w puszce jest pewne podciśnienie powstałe wskutek skroplenia pary wodnej nad powierzchnią zawartości. Wielkość tego podciśnienia zawiera się w przedziale od poniżej jednego cala (25,4 mm) słupka rtęci do około 10-20 cali (254 mm - 508 mm) słupka rtęci, w zależności od temperatury zawartości przed zamknięciem oraz od innych zmiennych. Większa próżnia świadczy o usunięciu większej ilości powietrzą a więc pożądane są podciśnienia rzędu 10-20 cali (254 mm - 508 mm). W razie potrzeby można zastosować wyższe lub niższe podciśnienia. W wielu przypadkach, jak widać na pos. Ic skutkiem podciśnienia może być również wklęśnięcie denka. Jest to zjawisko pożądane, ponieważ, jak widać na pos. Id, skutkiem działania bakterii jest powstawanie gazów, które wywierają pewne ciśnienie mogące wybrzuszyć denko 13. Wybrzuszone denko 13 sygnalizuje zepsutą a tym samym niebezpieczną puszkę, którą trzeba odrzucić w zakładzie produkcyjnym (po niezbędnym czasie inkubacji) albo w magazynie lub musi to zrobić użytkownik, którego przez wiele lat informowano o konieczności wyrzucania wybrzuszonych puszek.

Ponieważ w puszce 11 panuje podciśnienie, więc wykazuje ona skłonność do zapadania się, chybą że grubość jej ścianek wynosi powyżej 5/1000 (0,127 mm), a temperaturę pokojową), to przed szczelnym połączeniem denka 13 z puszką 11 do puszki wprowadza się parę wodną. Jeżeli artykuł spożywczy jest gorący, to przed szczelnym zamknięciem puszki można wprowadzić do niej parę wodną ale nie jest to konieczne. Doprowadzona para wodna lub pary gorącej wody albo oba te czynniki wypierają większość powietrza i szczelnie zamknięta puszka 11 jest transportowana do sterylizatora (autoklawu), gdzie jest poddawana działaniu pary wodnej pod ciśnieniem albo w inny sposób ogrzewana. W przypadku stosowania innych form ogrzewanią stosuje się zazwyczaj z zewnątrz powietrze pod ciśnieniem zapobiegające wybrzuszaniu się denka podczas ogrzewania lub chłodzenia. W zależności od wymagań państwowych, podnosi się temperaturę do około 250°F (121°C) i trzyma w niej puszkę przez wymagany okres czasu. W przypadku napełniania aseptycznego stosuje się wyższe temperatury i krótsze czasy.

Ciśnienie w puszce rośnie do ciśnienia równowagowego wody w danej temperaturze, wynoszącego, przykładowo, w temperaturze 250°F (121°C) około 15 psig (1,03 bara =103 kPa). Jak widać na pos. Ib, zewnętrzne ciśnienie ogrzewającej pary wodnej lub ciśnienie powietrza równoważy ciśnienie wewnętrzne tak, że denko w zasadzie nie wybrzusza się. W przypadku pakowania aseptycznego lub radiacyjnego ciśnienie zewnętrzne nie jest potrzebne. Następnie puszkę transportuje się do tunelu chłodzącego albo pozostawia w autoklawie, gdzie chłodzi się ją wodą lub powietrzem, utrzymując ciśnienie zewnętrzne do czasu spadku jej temperatury do wartości zbliżonej do temperatury pokojowej. Ciśnienie zewnętrzne sprzyjających rozwojowi bakterii, takich jak artykuły’ spożywcze o dużej zawartości kwasów i dużej zawartości cukru, a w związku z tym nie wymagające sterylizacji. Artykuły spożywcze o wysokiej zawartości kwasów i/lub wysokiej zawartości cukru trzeba tylko podgrzać do około 180°F (82,2°C) i przetrzymać w niej przez czas potrzebny do zniszczenia drożdży i pleśni, po czym

185 853 można je puszkować. Artykuły spożywcze sprzyjające rozwojowi bakterii, tj. artykuły spożywcze nie zawierające dużych ilości kwasów i/lub cukru, trzeba sterylizować po szczelnym zamknięciu w pojemniku lub podczas przetwarzania, na przykład podczas aseptycznego napełniania. Warunki i stopień sterylizacji regulują różnorodne przepisy państwowe.

Podczas napełniania artykułem spożywczym puszki (zazwyczaj stalowej lub aluminiowej) pożądane jest usunięcie powietrza znad cieczy dla zachowania właściwości zapachowych i zmniejszenia korozji puszki oraz umożliwienia powstania w puszce pewnego podciśnienia po ochłodzeniu.

Postacie la do Id przedstawiają typowy sposób pakowania i sterylizowania produktów żywnościowych do puszek. Artykuł spożywczy 10 przetwarza się według następującej receptury: można go gotować albo nie. Następnie wkłada się go do puszki 11. W puszce 11 pozostawia się pewną pustą przestrzeń 12 w obszarze wynoszącym 1/8 - 3/8 (3,18 mm - 9,53 mm) od jej górnej krawędzi. Następnie puszkę 11 transportuje się do zamykarki. Jeżeli artykuł spożywczy jest zimny (ma czasami do 11/1000 (0,279 mm). W celu dalszego zwiększenia wytrzymałości ścianki puszki 11, zazwyczaj formuje się w niej wgłębienia usztywniające na etapie produkcji. Denka 13 wytwarza się możliwie cienkie, o odpowiednich właściwościach wytrzymałościowych i wyboczeniowych z punktu widzenia zamknięcia. W celu zwiększenia -wytrzymałości mechanicznej denka 13 można w nim zrobić jedno lub więcej wgłębień usztywniających 14.

Na ogół procedurę tę stosuje się do artykułów spożywczych pakowanych aseptycznie, ale z wyjątkiem przetwarzanych w wyższych temperaturach i przez krótsze okresy czasu, które pakuje się do wstępnie wysterylizowanych puszek i zamyka za pomocą wstępnie wy sterylizowanych denek. Ponieważ nie ogrzewa się ich po zamknięciu, więc nie jest potrzebne ciśnienie zewnętrzne.

Z ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia byłoby korzystne zastosowanie puszek cienkościennych o grubości około 2-5 tysięcznych części cala (0,051-0,127 mm) do pakowania autoklawowanych i aseptycznie puszkowanych artykułów spożywczych. W istocie rzeczy tak się obecnie robi w przypadku artykułów spożywczych o dużej zawartości kwasów i dużej zawartości cukru, takich jak owoce i soki, na przykład sok pomidorowy, nektary owocowe, itp. Tego typu artykuły’ nie wymagają steiylizacji, ale tylko pasteryzacji, ponieważ nie sprzyjają one rozwojowi bakterii, tylko pleśni i drożdży, które giną w temperaturach pasteryzacji.

W przypadku pakowania wyrobów do takich pojemników, przed zamknięciem puszki wlewa się do niej kroplę ciekłego azotu lub dwutlenku węgla, albo wkłada płatek zestalonego dwutlenku węgla. Taka kropla lub płatek paruje i zapewnia po zamknięciu puszki odpowiednie ciśnienie nadające jej sztywność. W przypadku napojów bezalkoholowych, sztywność puszki zapewnia znajdujący się w nich dwutlenek węgla. Opisane powyżej produkty o wysokiej zawartości kwasów lub cukru nie wymagają autoklawowania. Na ogół pakuje się je na gorąco i/lub pasteryzuje. Denka takich puszek są wypukłe ze względu na ciśnienie znajdujących się wewnątrz gazów, ale ludzie rozumieją że wyroby tego typu, w przeciwieństwie do puszkowanych warzyw, zup, mięs, ryb, itp., mogą znajdować się w puszkach z wybrzuszonymi denkami.

Ponieważ puszki te są cienkościenne, więc nie są sztywne i w celu ich usztywnienia trzeba je ciśnieniować. W stanie otwartym puszki te nie są sztywne, co nie przeszkadzą ponieważ zazwyczaj wyrzuca się je natychmiast albo wkrótce po otwarciu. Odróżnia to je od puszek do wyrobów aerozolowych, takich jak ujawnione w opisie patentowym nr 5,211,317, które zachowują sztywność podczas użytkowania i do czasu spuszczenia z nich resztkowego ciśnienia gazu wytłaczającego.

Tego typu cienkościenne puszki, które stosuje się do artykułów spożywczych nie wymagających autoklawowanią napełnia się na gorąco lub na zimno, a następnie wpuszcza do nich niewielką ilość ciekłego azotu (lub, w pewnych przypadkach, ciekłego lub stałego dwutlenku węgla). Puszki napełniane na zimno pasteryzuje się zazwyczaj po zamknięciu denka. Kropla ciekłego azotu paruje - wypierając powietrze - i puszkę zamyka się denkiem przed jej całkowitym odparowaniem, wskutek czego w puszce pozostaje ciśnienie w przybliżeniu 10 psig do 20 psig (69 kPa - 138 kPa). Można również stosować ciśnienia wyższe lub niższe.

185 853

Ciśnienie to nadaje puszce sztywność tak, że można ją transportować, magazynować i przemieszczać w magazynach i w domu. Ciśnienie to nie jest krytyczne dopóki usztywnia puszkę. Może ono zmieniać się w zależności od grubości ścianki, rodzaju produktów i innych czynników. Wieczko górne takiej puszki nie jest wklęsłe, ono jest wypukłe. Niemniej jednak pracownicy magazynowi i opinia publiczna rozumie, że zawartość tego typu puszek nie jest zepsuta, a państwo uznaje, że znajdujące się w nich produkty nie muszą być sterylizowane. Denko takiej puszki jest zazwyczaj wklęsłe, ponieważ tego samego typu puszki stosuje się do napojów bezalkoholowych i piwa o znacznie wyższych ciśnieniach. Integralne (lub mocowane) denka puszek do napojów muszą wytrzymywać ciśnienia około 60 do 120 psig (414 kPa - 828 kPa), które mogą powstawać w napojach bezalkoholowych i piwie.

Jak już wspomniano wcześniej, byłoby bardzo korzystne z ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia gdyby cienkościenne pojemniki do napojów można było stosować do wyrobów sterylizowanych. W związku z tym, celem wynalazku jest zapewnienie opakowania i sposobu pakowania produktów wymagających sterylizacji do pojemników cienkościennych.

Opakowanie ciśnieniowe zamknięte z wysterylizowanym produktem jadalnym, w skład którego wchodzi zamknięty pojemnik zawierający wysterylizowany produkt jadalny i posiadający denko górne i denko dolne, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pojemnik jest cienkościenny i zawiera gaz obojętny pod ciśnieniem oraz co najmniej jedno denko pojemnika ma kształt wklęsły do wnętrza pojemnika przy ciśnieniu gazu wewnątrz pojemnika nie większym niż ciśnienie uzyskane po procesie sterylizacji oraz ma kształt wypukły przy ciśnieniu gazu powstałym w wyniku działania bakterii.

Korzystnie pojemnik jest z metalu.

Korzystnie na co najmniej jednym denku znajduje się co najmniej jedno wgłębienie usztywniające.

Korzystnie co najmniej jedno denko jest denkiem łatwootwieralnym.

Sposób wytwarzania zamkniętego opakowania ciśnieniowego z wysterylizowanym produktem jadalnym, w którym wkłada się produkt jadalny do pojemnika, który zamyka się i poddaje się procesowi sterylizacji, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się cienkościenny pojemnik z co najmniej jednym denkiem wklęsłym do wnętrza pojemnika, a przed zamknięciem otwartego końca pojemnika wprowadza się do niego ciekły lub stały gaz obojętny w ilości, która utrzymuje pojemnik w stanie sztywnym po sterylizacji z wklęsłym kształtem co najmniej jednego denka, przy czym co najmniej jedno denko staje się wypukłe na skutek działania bakterii.

Korzystnie pojemnik z produktem żywnościowym poddaje się sterylizacji autoklawowej, w której ogrzewa się i chłodzi się pojemnik.

Korzystnie przed zamknięciem otwartego końca pojemnika dodaje się do pojemnika parę wodną.

Korzystnie pojemnik z produktem żywnościowym poddaje się sterylizacji aseptycznej, w której produkt żywnościowy i pojemnik sterylizuje się przed włożeniem produktu żywnościowego do pojemnika, a denko pojemnika sterylizuje się przed zamknięciem pojemnika.

Korzystnie pojemnik z produktem żywnościowym poddaje się sterylizacji radiacyjnej, w której po zamknięciu pojemnika z produktem żywnościowym poddaje się go działaniu promieniowania wystarczającego do wysterylizowania produktu jadalnego i pojemnika.

Korzystnie jako gaz obojętny stosuje się ciekły azot. .

Korzystnie jako gaz obojętny stosuje się ciekły dwutlenek węgla.

Korzystnie jako gaz obojętny stosuje się dwutlenek węgla w stanie stałym.

Według wynalazku, wspomniane powyżej cele osiągnięto dzięki opakowaniu do pakowania wysterylizowanych produktów jadalnych, w którego skład wchodzi cienkościenny pojemnik zawierający wysterylizowany produkt jadalny oraz gaz obojętny pod ciśnieniem. Ścianki pojemnika trzymają się sztywne dzięki ciśnieniu gazu obojętnego, ale łatwo odkształcają się jeżeli takiego ciśnienia nie ma. Pojemnik ma denko dolne i denko górne, co najmniej jedno z nich wklęsłe do wewnątrz, przy czym co najmniej ono jest z materiału o takiej grubości i ma taki kształt, że zachowuje swój w przybliżeniu wklęsły kształt po sterylizacji, ale

185 853 staje się wypukłe w razie powstania jakiegokolwiek ciśnienia spowodowanego działalnością bakterii w pojemniku.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku, przed zamknięciem pojemnika wpuszcza się do niego określoną ilość ciekłego lub stałego gazu obojętnego, na przykład ciekłego azotu lub dwutlenku węgla. Korzystnie, ilość gazu jest wystarczająca do zrównoważenia podciśnienia powstającego w procesie sterylizacji, plus dodatkowa ilość na wytworzenie dodatkowego ciśnienia dla utrzymania pojemnika pod ciśnieniem i z tego względu w stanie sztywnym po sterylizacji, ale jest niniejsza niż ilość, która mogłaby doprowadzić denko do stanu płaskiego lub wypukłego.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. la - Id przedstawiają sposób pakowania wyrobu obrobionego cieplnie według wynalazku, a fig. 2 - łatwootwieralne denko według wynalazku.

Poniżej przedstawiono sposób zastosowania cienkościennych puszek do artykułów spożywczych, które są autoklawowane lub w inny sposób pakowane sterylnie.

Jak widać na fig. la - Id, a zwłaszcza na fig. la, w wynalazku zastosowano denko 20 z wklęsłą powierzchnią 21. Puszkę 22 (napełnioną na gorąco lub na zimno) ciśnieniuje się ciekłym azotem (lub ciekłym albo stałym dwutlenkiem węgla), stosując standardową, znaną technologię, z tym wyjątkiem, że stosuje się więcej azotu lub ciekłego albo stałego dwutlenku węgla niż robi się to w przypadku konwencjonalnych wyrobów pasteryzowanych tak, że puszka pozostaje pod ciśnieniem po autoklawowaniu i chłodzeniu. Można również stosować inne ciekłe gazy, ale są one zazwyczaj droższe. Jeżeli normalne, powstałe po zamknięciu podciśnienie wynosi 15 cali (381 mm) słupka rtęci, co odpowiada ciśnieniu minus 7,25 psig (minus 50 kPa), stosuje się tyle ciekłego azotu, żeby wytworzyć ciśnienie 7,25 funtów/cal kwadratowy (50 kPa) plus dodatkowo około 10-20 funtów na cal kwadratowy (69 - 138 kPa), tj. tylko niewielką ilość dodatkową (rzędu decygramów) i przy bardzo minimalnych kosztach. Ciśnienie to nie jest krytyczne dopóki nadaje sztywność puszce w temperaturze pokojowej, i nie jest wystarczające do wybrzuszenia denka. Ciśnienie to jest różne w zależności od grubości ścianki, rodzaju produktu oraz innych czynników.

Ponieważ w autoklawie jest ciśnienie zewnętrzne, które w większości kompensuje ciśnienie wewnętrzne, skonstruowano denko 20 z wklęsłą powierzchnia 21, która nie odwraca się przy różnicy ciśnień w autoklawie i chłodnicy, głównie ze względu na ciśnienie znajdującej się wewnątrz pary azotu lub dwutlenku węgla, tj. około 10-20 psig (69 - 138 kPa), natomiast odwraca się przy wyższych ciśnieniach powstających wskutek działalności w puszce bakterii.

Na fig. Ib i Ic pokazano puszkę 22 i denko 20 podczas, odpowiednio, autoklawowania i chłodzenia. Jak można zauważyć, powierzchnia 21 zachowuje swoją wklęsłość. Ciśnienia gazów wytwarzanych przez bakterie są bardzo duże i, jak widać na fig. Id, łatwo pokonują wytrzymałość denka na przepuklenie przy ciśnieniu 10-20 psig (69 - 138 kPa) stosowane do ciśnieniowania puszki 22. Jeżeli jest to pożądane, można wytworzyć wklęsłość wytrzymującą przepuklenie nawet kiedy nie stosuje się ciśnieniowania w autoklawie podczas chłodzenia albo w tunelu chłodzącym. Dzięki temu można zastosować uproszczone urządzenie do autoklawowania lub do chłodzenia. Korzystnie, w denku 20 mogą być wgłębienia usztywniające 23, chociaż wynalazek działa zadowalająco również bez takich wgłębień.

Puszka 22 może być konwencjonalną cienkościenną puszką do napojów opisanego powyżej typu. Jak powszechnie wiadomo, pojemnik taki ma denko będące integralną częścią jego pobocznicy, ale może mieć oddzielne denko spajane szwem z pobocznicą.

Ciśnienie do ciśnieniowania puszki jest równe ciśnieniu w temperaturze pokojowej wynoszącemu zazwyczaj 10-20 psig (69 - 138 kPa). Można jednak, w razie potrzeby, stosować wyższe ciśnienia rzędu 30 psig lub 40 psig (207 - 276 kPa) albo jeszcze wyższe, ponieważ denko puszki (oddzielne lub integralne) jest zazwyczaj skonstruowane do ciśnień około 60-120 psig (414 - 828 kPa) do napojów gazowanych. Niniejszy wynalazek jest przeznaczony do produktów niegazowanych, i ciśnienie wewnętrzne nie musi być większe niż około 10-20 psig (69 - 138 kPa), więc denko (oddzielne lub integralne) może być cieńsze nawet od obecnych denek puszek do napojów oraz może mieć grubość i kształt, które zachowują wklęsłość do

185 853 maksymalnych pożądanych ciśnień, natomiast stają się wypukłe przy wyższych ciśnieniach, powstających w wyniku działania bakterii. Dzięki temu oszczędza się, oczywiście, dodatkowe pieniądze i metal, oraz dodatkowo zwiększa korzyści ekologiczne wynikające z wynalazku.

Wynalazek opisano w powiązaniu z pakowaniem artykułów spożywczych, które są autoklawowane, ale jego zastosowania nie ograniczają się do nich i można go stosować do pakowania artykułów spożywczych sterylizowanych innych technikami, na przykład sterylizowanych aseptycznie lub radiacyjnie.

W procesie sterylizacji aseptycznej, artykuł spożywczy sterylizuje się jedną z kilku technologii i chłodzi do temperatury zbliżonej do temperatury otoczenia w szczelnym i sterylnym układzie, przy czym po chłodzeniu artykuł spożywczy jest pod ciśnieniem atmosferycznym. Puste puszki sterylizuje się przegrzaną parą wodną (można je również sterylizować gorącym powietrzem lub innymi sposobami) w tunelu, w którym panuje ciśnienie zbliżone do atmosferycznego. Denka sterylizuje się w sposób podobny do sterylizacji puszek. Wysterylizowany artykuł spożywczy pompuje się do puszek i, podobnie jak w przetwarzaniu autoklawowym, usuwa się znad niego powietrze za pomocą sterylnej pary wodnej lub ponownie podgrzewa i mocuje denko. Wszystkie te czynności wykonuje się w sterylnym tunelu przy ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego. Następnie puszki chłodzi się. (Nie stosuje się chłodzenia ciśnieniowego ponieważ produkt w puszce nie został dostatecznie podgrzany przed chłodzeniem). Przed zamknięciem ciekły azot lub inny ciekły lub stały gaz obojętny (który jest z natury rzeczy sterylny, albo który można wysterylizować) dodaje się w taki sam sposób jak w technice autoklawowej, z tym wyjątkiem, że puszki ciągle znajdują się w sterylnym tunelu. Podczas chłodzenia występuje taka sama kolejność jak w technice autoklawowej, tj. ciśnienie w puszce spada w miarę skraplania się par wody lub wstrzykniętej pary wodnej, po czym jest ono kompensowane ciśnieniem spowodowanym odparowaniem ciekłego azotu, w wyniku czego zamiast podciśnienia, w puszce jest nadciśnienie.

W radiacyjnej technice sterylizacji, wstępnie przegotowany, albo nie przegotowany, artykuł spożywczy pakuje się do puszek, dodaje się do nich ciekły azot lub inny ciekły albo stały gaz obojętny i usuwa powietrze, podobnie jak w technice autoklawo wania, po czym puszkę zamyka się. Podczas chłodzenia występuje taka sama sekwencja jak w technice autoklawo wania. Następnie puszkę poddaje się działaniu promieniowania (źródłem promieniowania jest kobalt 60 lub inny pierwiastek), które sterylizuje wyrób bez ciepła.

W przypadku wysoko temperaturowej sterylizacji bezciśnieniowej, wklęsłości denek mają taką konstrukcję, żeby nie wybrzuszyły się, ani nie odwróciły się, przy ciśnieniu wytworzonym wskutek dodatkowego ciśnienia gazu. Ciśnienia gazów powstałych w wyniku działania bakterii są bardzo duże, więc uzyskana dzięki wklęsłości wytrzymałość ma znaczny margines wartości. Ze względów ekonomicznych i innych stosuje się wytrzymałość, która tylko wystarcza do typu stosowanego przetwarzania. Jeżeli denko puszki (integralne lub mocowane) jest skonstruowane w taki sposób, że wklęsłość odwraca się przy wymaganym ciśnieniu, a nie przy ciśnieniu 60-120 psig (414 - 828 kPa), jakie stosuje się w przypadku napojów gazowanych, to działanie bakterii jeszcze łatwiej spowoduje przepuklenie lub odwrócenie denka. Jeżeli również denko górne jest skonstruowane w taki sposób, więc i ono wybrzuszy się tak, że wybrzuszenie denka górnego i dolnego zasygnalizuje działanie bakterii, natomiast ciśnienie usztywniające dodanego gazu utrzymuje puszkę w stanie sztywnym i nie wystarcza do wybrzuszenia denka górnego jak i dolnego puszki.

Istnieją inne ważne zalety sterylizowanych, nie sztywnych przed ciśnieniowaniem puszek do artykułów spożywczych, w odróżnieniu od sztywnych sterylizowanych puszek do artykułów spożywczych, w których jest podciśnienie. Ponieważ w puszce jest ciśnienie, więc wyraźnie widać na niej ślady wycieków przez drobne otwory lub wycieków przez szwy. Taka sytuacja może zdarzyć się w przypadku puszki z drobnym otworkiem spowodowanym korozją lub uszkodzeniem szwu albo próbą kradzieży. Znajdujący się w puszce gaz pod ciśnieniem ucieka i, po wpłynięciu do środka nie sterylnego powietrza, gazy wytwarzane przez bakterie również uciekają na zewnątrz, wskutek czego w puszce jest ciśnienie atmosferyczne i ani denko górne ani denko dolne nie wybrzuszają się. Ale, ponieważ puszka jest wykonana w taki sposób, że nie jest sztywna przy ciśnieniu atmosferycznym, natychmiast widać, że nie

185 853 wolno jej używać, ponieważ, po podniesieniu, czuje się, że jest bardzo miękka w dotyku i można ją bardzo łatwo ścisnąć ręką, ą nawet wyrzuca z siebie pewną ilość zawartości. Zjawisko to można bardzo łatwo zauważyć biorąc w rękę puszkę z wyrobem gazowanym (albo ciśnieniowanym o dużej zawartości kwasu) i zwracając uwagę na różnicę w odczuwaniu sztywności przed i po jej otwarciu. Istotnie, im puszka nie będąca pod ciśnieniem jest cieńsza i bardziej podatna na zgniecenie puszka, tym bezpieczniejszy staje się wyrób.

Puszka z artykułem spożywczym, w której jest podciśnienie (taka jak obecnie stosowane puszki sterylizowane), zachowuje się inaczej kiedy jest w niej otwór lub inne nieszczelności. Natychmiast wpływa do niej powietrze wypierając próżnię; zawartość wycieka z niej na zewnątrz znacznie trudniej (tj. nie ma ciśnienia, które by ją wytłoczyło); gazy, wynikające z działalności bakterii, nie wybrzuszają ani denka górnego ani dolnego, ponieważ jest nieszczelność, ale puszka zachowuje swoją sztywność ze względu na grubość ścianek i wgłębienia w ściankach, o ile takie są. Wgłębienia w ściankach stosuje się zazwyczaj w puszkach nie ciśnieniowanych, ponieważ usztywniają one ścianki i chronią je przed zapadnięciem w wyniku podciśnienia i, w związku z tym, pod naciskiem ręki.

Dodatkowym problemem występującym w puszkach do artykułów spożywczych, w których jest podciśnienie, jest to, że w razie niedokładności zamykania, podciśnienie w puszce wciąga niesterylizowaną wodę do środka podczas następnej operacji chłodzenia. W odróżnieniu, ciśnieniowana puszka do artykułów spożywczych zapobiega, jak wspomniano wcześniej, ze względu na ciśnienie wewnętrzne, wszelkim przeciekom do wewnątrz.

Można stosować puszki o grubościach ścianek występujących w obecnie stosowanych opakowaniach do napojów, tj. od około 2-5 tysięcznych cala (0,05-0,127 mm) zamiast stosowanych zwykle w puszkach do artykułów spożywczych ścianek o grubościach około 5-11 tysięcznych cala (0,139-0,279 mm), w zależności, w pewnym niewielkim stopniu, od wymiarów puszki, lub od tego czy są na niej wgłębienia usztywniające, czy też ich nie ma. W puszce według wynalazku można zastosować kilka wgłębień; nie zmienią to działania ani denka górnego ani dolnego.

Taka oszczędność na grubości ścianek i wadze puszki, tj. około 30%-60% lub większa oszczędność na wadze, odpowiada około czterem milionom ton metrycznych stali rocznie o wartości 2,4 miliarda dolarów i odpowiednie do tego oszczędności na energii i zanieczyszczeniu środowiska wskutek wydobycia, transportu i przetwórstwa surowców. W skład tych zanieczyszczeń wchodzi dwutlenek węgla (ocieplenie globalne), dwutlenek siarki (kwaśne deszcze), tlenki azotu, nie spalone węglowodory, smog, tlenek węgla, żużel, ścieki i inne.

Przy 29 miliardach puszek do artykułów spożywczych używanych w Stanach Zjednoczonych Ameryki i około 100 miliardach na całym świecie, oszczędności finansowe, materiałowe i na zanieczyszczeniach są bardzo duże. Nawet recykling staje się bardziej ekonomiczny, ponieważ ładunek samochodowy w formie cienkościennych, łatwo zgniatalnych puszek jest tańszy w transporcie niż ładunek samochodowy w formie puszek grubościennych.

Wynalazek przedstawiono na konkretnych przykładach jego wykonania, ale profesjonaliści z tej branży mogą w nim bez problemów wprowadzić zmiany i modyfikacje oraz użyć ich w innych zastosowaniach.

Przykładowo, wynalazek przedstawiono w zastosowaniu dla typowych denek, ale można go również stosować do denek łatwootwieralnych. Denko łatwootwieralne jest denkiem nie wymagającym stosowania otwieracza do puszek, który przecina materiał denka lub pobocznicy puszki. Uzyskuje się to nacinając denko w taki sposób, żeby nadal wytrzymywało ciśnienie (z góry lub z dołu), ale miało mniejszą wytrzymałość na ścinanie w miejscach nacięć i można je było otworzyć wzdłuż linii nacięć wywierając małą siłę, dzięki czemu można je otworzyć bez otwieracza, zazwyczaj po prostu pociągając lub popychając ręką (osoby starsze lub osoby z artretyzmem mogą używać narzędzia dla zwiększenia efektu dźwigniowego). Denka łatwootwieralne robi się z małym otworem w przypadku puszek do napojów, albo jako pełnootworowe w przypadku artykułów spożywczych o konsystencji stałej. Powszechnie stosowanymi typami denek łatwootwieralnych są denka z języczkiem pociągowym, denka z języczkiem dźwigniowym i denka wciskane. Przykład wykonania wynalazku w zastosowaniu do denka 20' z języczkiem pociągowym przymocowanego do puszki 22' pokazano na fig. 2. Podobnie

185 853 jak denko 20 z fig. la - Id, denko 20' ma wklęsłą powierzchnię 2Γ, która nie staje się wypukłą o ile w puszce 22' nie znajdzie się gaz powstały w wyniku działania bakterii.

Również, wynalazek opisano w zastosowaniu do sterylizacji autoklawowej, aseptycznej lub radiacyjnej, ale nie ogranicza się on tylko do takich przypadków i można go stosować w innych technikach sterylizacji.

W związku z tym, korzystnie, wynalazku nie ograniczają podane tu specyficzne przykłady, ale wyłącznie załączone zastrzeżenia patentowe.

Ί o o.

185 853

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Opakowanie ciśnieniowe zamknięte z wysterylizowanym produktem jadalnym, w skład którego, wchodzi zamknięty pojemnik zawierający wy sterylizowany produkt jadalny i posiadający denko górne i denko dolne, znamienne tym, że pojemnik (22, 22') jest cienkościenny i zawiera gaz obojętny pod ciśnieniem oraz co najmniej jedno denko (20, 20') pojemnika (22, 22') ma kształt wklęsły do wnętrza pojemnika (22, 22') przy ciśnieniu gazu wewnątrz pojemnika (22, 22') nie większym niż ciśnienie uzyskane po procesie sterylizacji oraz ma kształt wypukły przy ciśnieniu gazu powstałym w wyniku działania bakterii.
2. Opakowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że pojemnik (22, 22') jest z metalu.
3. Opakowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że na co najmniej jednym denku (20) znajduje się co najmniej jedno wgłębienie usztywniające (23).
4. Opakowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jedno denko (20') jest denkiem łatwootwieralnym.
5. Sposób wytwarzania zamkniętego opakowania ciśnieniowego z wysterylizowanym produktem jadalnym, w którym wkłada się produkt jadalny do pojemnika, który zamyka się i poddaje się procesowi sterylizacji, znamienny tym, że stosuje się cienkościenny pojemnik (22, 22') z co najmniej jednym denkiem (20, 20') wklęsłym do wnętrza pojemnika (22, 22'), a przed zamknięciem otwartego końca pojemnika (22, 22’) wprowadza się do niego ciekły lub stały gaz obojętny w ilości, która utrzymuje pojemnik (22, 22') w stanie sztywnym po sterylizacji z wklęsłym kształtem co najmniej jednego denka (20, 20'), przy czym co najmniej jedno denko (20, 20') staje się wypukłe na skutek działania bakterii.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że pojemnik (22, 22') z produktem żywnościowym poddaje się sterylizacji autoklawowej, w której ogrzewa się i chłodzi się pojemnik (22, 22').
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że przed zamknięciem otwartego końca pojemnika (22, 22') dodaje się do pojemnika (22, 22') parę wodną
8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że pojemnik (22, 22') z produktem żywnościowym poddaje się sterylizacji aseptycznej, w której produkt żywnościowy i pojemnik (22, 22') sterylizuje się przed włożeniem produktu żywnościowego do pojemnika (22, 22'), a denko (20,22') pojemnika (22,22') sterylizuje się przed zamknięciem pojemnika (22, 22').
9. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że pojemnik (22, 22') z produktem żywnościowym poddaje się sterylizacji radiacyjnej, w której po zamknięciu pojemnika z produktem żywnościowym poddaje się go działaniu promieniowania wystarczającego do wysterylizowania produktu jadalnego i pojemnika.
10. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się ciekły azot.
11. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się ciekły dwutlenek węgla.
12. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się dwutlenek węgla w stanie stałym.

185 853