SE529732C2 - Sätt att förpacka och i hållbarhetsförlängande syfte värmebehandla ett livsmedel - Google Patents

Description

25 30 529 732 l varmhàllningszonen upprätthålls temperaturen i det förpackade livsmedlet vid 80- 100 °C under en tillräcklig förutbestämd tidsperiod, vanligtvis från några minuter upp till 30 minuter, företrädesvis 10-30 minuter, genom fortsatt tillförsel av gasformigt värmemedium, t ex vattenånga. Efter varmhållningen vid en temperatur av 80-100 ° under den förutbestämda tidsperioden transporteras förpackningsbehållaren vidare in i en kylningszon. l kylningszonen kyles förpackningsbehållaren medelst ett kylmedium, företrädesvis kallt vatten som sprutas i finfördelad form mot förpackningsbehållarens utsidor tills temperaturen i det förpackade livsmedlet sjunkit till önskad temperatur, varefter den kylda förpackningsbehållaren uttages frän behandlingskammaren eller tunneln genom utloppet för vidare transport och hantering.

En allvarlig nackdel med det kända sättet är att det kräver en separat värmning av livsmedlet eller åtminstone en del av detta före fyllningen i förpackningsbehållaren.

Skälet till detta är att en fyllning av livsmedlet vid en temperatur under 80-100 °C skulle kräva en överdrivet lång uppehållstid i behandlingskammaren eller tunneln för att värma livsmedlet till den önskade värmebehandlingstemperaturen (d.v.s. 80-100 °C) medelst gasformigt värmemedium på grund av det gasformiga värmemediets relativt låga värmeöverföringskapacitet. En överdrivet läng uppehållstid i behandlingskammaren eller tunneln skulle göra sättet oekonomiskt och olönsamt och därför ointressant för användning i rationell industriell skala.

En separat föregående värmebehandling av livsmedlet, såsom föreslås i den ovannämnda svenska patentansökan, kan många gånger dessutom vara direkt skadlig för livsmedlet, eftersom en värmebehandling ofta utsätter särskilt känsliga livsmedel eller delar av sådana livsmedel för såväl termiska som mekaniska påkänningar som påverkar livsmedlets kvalitetsegenskaper negativt. Exempel på särskilt känsliga livsmedel som påverkas negativt av en sådan värmebehandling är tomattärningar, gröna oliver, hallon och björnbär, samt frukter i allmänhet, t ex ananas, äpple, citrus, päron etc. 10 15 20 25 30 529 732 Således finns fortfarande ett behov av ett sätt att förpacka och i hållbarhetsförlängande syfte värmebehandla ett livsmedel som varken kräver någon separat föregående värmebehandling av livsmedlet eller delar av detta och som trots detta kan genomföras utan överdrivet långa uppehàllstlder i behandlingskammaren eller tunneln.

Uggfinningens ändamål Till grund för uppfinningen ligger således uppgiften att tillgodose det ovannämnda behovet.

Ett ändamål med uppfinningen är således att tillhandahålla ett sätt av det inledningsvis beskrivna slaget genom vilket de ovan diskuterade nackdelama vid det kända sättet elimineras.

Ett annat ändamål är att tillhandahålla ett sätt genom vilket ett livsmedel effektivt och rationellt kan förpackas och i hàllbarhetsförlängande syfte värmebehandlas i en förpackningsbehàllare av papper eller kartong och plast, utan krav på att livsmedlet eller någon del av detta utsätts för en separat värmebehandling före fyllningen och värmebehandlingen i förpackningsbehàllaren.

Ytterligare ett annat ändamål är att tillhandahålla ett sätt att förpacka och i hållbarhetsförlängande syfte värmebehandla ett livsmedel vid vilket sätt det aktuella livsmedlet kan fyllas i förpackningsbehållaren vid en temperatur under 80 °C, företrädesvis redan vid omgivningstemperatur eller ännu lägre, utan att behöva fördröja eller förlänga uppehållstiden för det förpackade livsmedlet i den nämnda behandlingskammaren eller tunneln.

Ett speciellt ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett sätt att förpacka och i hållbarhetsförlängande syfte värmebehandla särskilt värmekänsliga livsmedel av det slag som nämns ovan i en förpackningsbehållare, utan risk för att livsmedlet utsätts för kvalitetsförsämrande termiska och/eller mekanisk pàverkningar, såsom vid det kända sättet. 10 15 20 25 30 529 732 Dessa och även andra ändamål och fördelar uppnås enligt uppfinningen genom ett sätt med de i patentkravet 1 angivna kânnetecknen.

Fördelaktiga utföringsformer av sättet enligt uppfinningen har vidare givits de i underkraven angivna kännetecknen.

Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen tillhandahåller således ett sätt att förpacka och i hällbarhetsförlängande syfte värmebehandla ett livsmedel i en förpackningsbehàllare av ett förpackningslaminat innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttre skikt av polyeten, vid vilket sätt livsmedlet fylls i den öppna förpackningsbehällaren som därefter tillsluts och förseglas och införs genom inloppet i en med inlopp och utlopp försedd behandlingskammare eller tunnel i vilken förpackningsbehållaren transporteras iföljd genom en uppvärmningszon i vilken förpackningsbehàllaren uppvärms till en förutbestämd temperatur, en varmhällningszon i vilken förpackningsbehállaren upprätthålls vid den förutbestämda temperaturen under en tillräcklig tidsperiod för att avdöda, inaktivera eller på annat sätt eliminera oönskade mikroorganismer i livsmedlet, och en kylningszon i vilken förpackningsbehàllaren kyls, varefter den kylda förpackningsbehållaren uttages från behandlingskammaren eller tunneln genom utloppet för vidare transport och hantering. Sättet kännetecknas av att lörpackningsbehàllaren i såväl uppvärmningszonen som i varmhàllningszonen värms medelst ett vätskeformigt värmemedium och att förpackningsbehällaren under hela passagen genom uppvärmningszonen och varmhàllningszonen utsätts för ett yttre stödtryck.

Genom kombinationen av vätskeformigt värmemedium, som har en mycket effektivare värmeöverförlngskapacitet än ett gasformigt värmemedium, och yttre stödtryck för att förhindra deformation av förpackningsbehällaren pà grund av expanderande innesluten luftvolym i förpackningsbehállaren, kan sättet enligt uppfinningen genomföras i rationell industriell skala utan krav på föregående värmebehandling av livsmedlet och således utan risk för att livsmedlets kvalitet försämras pä grund av termiska och/eller mekaniska yttre pàverkningar. Speciellt kan 10 15 20 25 30 529 732 sättet enligt uppfinningen genomföras i huvudsak utan någon negativ påverkan på det förpackade livsmedlet färskkvaliteter även om detta är ett särskilt värmekänsligt livsmedel av det slag som nämns ovan, dvs. tomattärningar, gröna oliver, hallon och björnbär, samt frukter i allmänhet, t ex ananas, äpple, citrus, päron etc.

Det vätskeformiga värmemediet kan vara vilket som helst vätskeformigt värmemedium, men är företrädesvis varmt vatten som i finfördelad form sprutas eller duschas mot förpackningsbehàllarens ytterväggar för att värma det förpackade livsmedlet från fyllningstemperatur till önskad behandlingstemperatur (80-100 °C) och hälla livsmedlet vid denna behandlingstemperatur (80-100°C) under förpackningsbehållarens passage genom uppvärrnningszonen respektive varmhållningszonen i behandlingskammaren eller tunneln.

Stödtrycket mot förpackningsbehållarens ytterväggar under såväl uppvärmningen som varmhállningen i behandlingskammaren eller tunneln kan ombesörjas medelst lämpliga slussmedel vid inloppet till uppvärmningszonen och vid övergången från varmhällningszonen till kylningszonen, mellan vilka slussmedel ett övertryck kan skapas och upprätthállas inuti uppvärmningszonen och varmhállningszonen under förpackningsbehällarens passage genom dessa båda zoner. Stödtrycket skall enligt uppfinningen vara tillräckligt högt för att förhindra att förpackningsbehàllaren deformeras eller skadas på annat sätt, t ex brusten förseglingsfog, på grund av den inneslutna expanderande gasvolymen inuti förpackningsbehàllaren, men skall företrädesvis vara lägre än den föreskrivna lägsta tryckgränsen för så kallade tryckkärl för att möjliggöra användning av konstruktionsmässigt enklare och billigare anordningar som inte klassas såsom tryckkärl och därför inte omfattas av föreskrivna tryckkärlsnormer. l praktiken skall stödtrycket vid sättet enligt uppfinningen därför inte vara större än 0,5 bar (nedre gränsen för tryckkärl). Företrädesvis är stödtrycket mellan 0,2 och 0,3 bar.

Valet av stödtryck beror i huvudsak pà den mängd luft som finns innesluten i förpackningsbehällaren, varvid stödtrycket ökar med ökande innesluten luftmängd.

Eftersom den totala inneslutna luftmängden är lika med summan av luftmängden i den ofyllda övre delen av förpackningsbehàllarens inre (”headspace”) och den luftmängd som medföljer livsmedlet in i förpackningsbehàllaren och frigörs från detta 10 15 20 25 30 529 732 under uppvärmnlngs- och varmhållningsfasen, skall vid ett givet ”headspace” ett högre stödtryck väljas i de fall det aktuella livsmedlet består av enbart partiklar, t ex skivor eller tärningar av kött eller frukt, eller en kombination av sådana partiklar och vätska t ex, spad, buljong, fruktjuice, än i de fall livsmedlet består av enbart vätska.

Pâ samma sätt kan det stödtryck som skall väljas bero på det aktuella livsmedlets fyllningstemperatur, varvid lägre fyllningstemperaturer kan kräva högre stödtryck än högre fyllningstemperaturer beroende pa att den mängd luft som medföljer livsmedlet hinner frigöras från detta i en takt som ökar med ökande fyllningstemperatur, varigenom den totala inneslutna luftmångden i förpackningsbehàllaren i allt väsentligt bestäms av och är lika med den ofyllda övre delen av förpackningsbehàllarens inre (”headpace”). Dock behöver det valda stödtrycket inte i något fall vara större än 0,5 bar för att effektivt förhindra deformation eller annan skada, t ex brusten förseglingsfog, på grund av det uppbyggda inre överirycket i förpackningsbehàllaren under uppvärmningen och/eller varmhàllningen i behandlingskammaren eller tunneln.

Förpackningsbehållaren vid genomförande av sättet enligt uppfinningen är framställd av ett törpackningslaminat innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttre skikt av plast på stomskiktets båda sidor. Såsom yttre plastskikt används polyeten, företrädesvis làgdensitetspolyeten, som är en lättillgänglig kostnadseffektiv plast som möjliggör mekaniskt starka förseglingsfogar mellan motbelägna plastskikt genom värmeförsegling under förpackningsframställningen.

För att ge förpackningsbehàllaren erforderliga täthetsegenskaper mot gaser, speciellt syrgas, kompletteras förpackningslaminatet med ett skikt av aluminium (Al-folie) mellan stomskiktet och det yttre plastskikt som är avsett att vändas inàti förpackningsbehällaren. I vissa fall, speciellt när förpackningsbehállaren är avsedd att fyllas med ett särskilt syrgaskänsligt livsmedel, kan det vara nödvändigt att förse förpackningslaminatet med ett ytterligare skikt av ett material med goda gasbarriäregenskaper för att kompensera otätheter i förpackningslaminatets Al~folie pà grund av sprickbildningar som kan uppstå under törpackningslaminatets omformning till förpackningsbehállare. Exempel på dylika material för det ytterligare skiktet kan vara polyetylentereftalat (PET), amorf polyetylentereftalat (APET), cykliska olefinsampolymerer (COC), nylon, polyamid (PA), amorf polyamid (APA), flytande kristallina polymerer (LCP), etylvinylalkohol (EVOH), kiseldioxid (Si0x) och 10 15 20 25 30 529 732 polyvirtylalkohol (PVOH). Uppfinningen är inte begränsad till enbart dessa uppräknade barriärmaterial, utan även andra för fackmannen kända material med barriänegenskaper kan också användas. Företrädesvis placeras ett sådant kompenserande extra barriärskikt mellan förpackningslaminatets stomskikt och den nämnda Al-folien. l ett praktiskt utföringsexempel kan förpackningsbehàllaren vid sättet enligt uppfinningen vara framställd av ett förpackningslaminat av följande sammansättning, räknat från förpackningsbehållarens utsida och inåt: PE/tryckt dekor/papper eller kartong/Iamineringsskikt/Al-folie/adhesive/PE. l ett annat praktiskt utföringsexempel kan förpackningsbehållaren vara framställd av ett förpackningslaminat som har sammansättningen, räknat från förpackningsbehållarens utsida och inåt: Lack/tryckt dekor/PE/papper eller kartong/lamineringsskikt/Al-folie/adhesive/PE. l en aspekt av uppfinningen har förpackningslaminatets ena yttre plastskikt (det plastskikt som är avsett att vara vänt inåt i förpackningsbehållaren i kontakt med förpackningsbehållarens innehåll) en tjocklek av 20-60 um, företrädesvis 25-40 um.

Förpackningslaminatets andra yttre plastskikt (det plastskikt som är avsett att bilda förpackningsbehållarens utsida) har en tjocklek av 12-50 um, företrädesvis 20-40 um.

En förpackningsbehållare för användning vid sättet enligt uppfinningen kan framställas från ett ark- eller banformigt ämne av förpackningslaminatet enligt konventionell formings-/fyllnings-/förseglingsteknik . Från exempelvis ett arkformigt ämne framställes förpackningsbehållaren genom att ämnet först omformas till en öppen rörformig förpackningskapsel genom att ämnets båda längsgående kanter förenas med varandra i en överlappsskarv genom värmeförsegling. Kapseln ena öppna ände tillsluts genom vikformning och försegling av ämnets sammanhängande vikbara bottenpaneler, varefter kapseln fylls med den aktuella produkten genom kapselns öppna toppände. Efter fyllningen tillsluts kapselns toppände genom vikformning och försegling av ämnets motsvarande vikbara toppaneler till bildande av 10 15 20 25 30 529 732 den färdiga fyllda förpackningsbehàllaren med en vanligtvis parallellepipedisk geometrisk form.

Vid sättet enligt uppfinningen kan förpackningsbehållaren fyllas med såväl varm som kall produkt, även om fyllningen av särskilt känsliga produkter, såsom nämnts tidigare, företrädesvis genomförs utan föregående värmebehandling av produkten.

Vare sig förpackningsbehàllaren fylls med varm eller kall produkt införs förpackningsbehållaren eller en samling av förpackningsbehållare genom inloppet i en med inlopp och utlopp försedd behandlingskammare eller tunnel genom vilken förpackningsbehållaren respektive samlingen av förpackningsbehàllare i turordning transporteras genom en uppvärmningszon, en varmhàllningszon och en kylningszon före uttagning genom utloppet för vidare transport och hantering.

Enligt uppfinningen kan behandlingskammaren vara en kontinuerligt arbetande tunnel innefattande ett eller flera ändlösa transportband med hiälp av vilka de fyllda förpackningsbehållarna transporteras turordningsvis genom de nämnda behandlingszonerna. Om flera transportband utnyttias kan dessa vara placerade parallellt med varandra och/eller över varandra.

I en annan utföringsform av uppfinningen kan behandlingskammaren vara utformad såsom en kontinuerligt arbetande tunnel innefattande en genomgående bana längs vilken vagnar fyllda med förpackningsbehällare transporteras i tur och ordning genom de nämnda behandlingszonerna. l en ytterligare utföringsform kan behandlingskammaren vara försedd med en spiralformig bana längs vilken förpackningsbehàllare transporteras uppåt och/eller neråt under värmebehandlingen. Företrädesvis transporteras förpackningsbehållarna först uppåt längs en spiralformig bandel och sedan neråt längs en följande spiralformig bandel. vare sig behandlingskammaren är utformad såsom en kontinuerligt arbetande tunnel innefattande en eller flera transportband, eller en genomgående bana för vagnar fyllda med förpackningsbehällare, eller en spiralformig tunnel placeras företrädesvis förpackningsbehållarna på sådant sätt att de befinner sig mycket nära varandra 10 15 20 25 30 529 732 under hela uppehällstiden inne i behandlingskammaren. På detta sätt kan intilliggande förpackningsbehàllare utnyttjas säsom stöd åt varandra under transporten genom kammaren eller tunneln.

Kort figurbeskrivning Uppfininingen kommer nu att beskrivas med hjälp av en utföringsform med hänvisning till bifogade ritning på vilken figuren i en schematisk perspektiwy belyser principen för värmebehandling av fyllda förpackningsbehällare i en behandlingskammare eller tunnel vid sättet enligt uppfinningen.

Detalierad figurbeskrivning Från arkformiga ämnen av ett förpackningslaminat innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttre plastbeläggningar av polyeten pá stomskiktets båda sidor framställes fyllda förpackningsbehållare med hjälp av en förpackningsmaskin som både formar, fyller och förseglar färdiga förpackningsbehållare från de arkformiga ämnena såsom beskrivs ovan.

De fyllda förpackningsbehàllarna överförs fràn förpackningsmaskinen till en i anslutning till förpackningsmaskinen anordnad behandlingskammare med den allmänna hänvisningsbeteckningen 10 innefattande en uppvärmningszon 11, en varmhållningszon 12 och en kylningszon 13.

Förpackningsbehàllarna placeras i radvisa grupper 14 med valfritt antal förpackningar i varje rad och med kort avstånd mellan raderna på ett ändlöst transportband 15 som via behandlingskammarens 10 med slussorgan 16 försedda inmatningsände 17 transporterar de så uppställda förpackningsbehàllarna in l och- genom uppvärmningszonen 11. Under passagen genom uppvärmningszonen 11 värms innehållet i förpackningsbehàllarna till en önskad behandlingstemperatur, tex 80-100 °C, medelst ett vätskeformigt värmemedium, företrädesvis vatten i droppform, som genom icke visade munstycken längs transportbandets rörelsebana sprutas eller duschas mot de förbipasserande förpackningsbehàllarnas ytterväggar. 10 15 20 25 30 529 732 10 När den önskade behandlingstemperaturen uppnåtts transporteras förpackningsbehållarna vidare från uppvârmningszonen 11 in i och genom varmhållningszonen 12 under fortsatt tillförsel av värme genom motsvarande längs transportbandets rörelsebana anordnade munstycken som sprutar eller duschar vätskeformigt värmemedium, företrädesvis vatten, mot förpackningsbehållarnas ytterväggar för att upprätthålla den önskade behandlingstemperaturen under hela passagen genom varmhållningszonen 12.

Efter passagen genom varmhàllningszonen 12 utmatas förpackningsbehållarna genom varmhållningszonens 12 med slussorgan 18 försedda utmatningsände 19 in och genom behandlingskammarens 10 kylningszon 13 i vilken det varma innehållet i förpackningsbehållama kyles med hjälp av kallvatten som strilas eller duschas mot förpackningsbehàllarnas ytterväggar genom motsvarande riktade munstycken längs transportbandets rörelsebana genom kylningszonen 13.

Efter passagen genom kylningszonen 13 uttages förpackningsbehållarna från behandlingskammaren 10 för vidare transport och hantering.

Underlhela behandlingsfasen l uppvärmningszonen 11 och varmhàllningszonen 12 upprätthålls i dessa båda zoner ett övertryck som enligt uppfinningen skall vara tillräckligt högt för att motstå och förhindra deformation eller annan skada på förpackningsbehållarna på grund av expanderande innesluten gasvolym, men samtidigt tillräckligt lågt för att möjliggöra användning av konstruktionsmässigt enkla anordningar som inte behöver uppfylla föreskrivna tryckkârlsnormer. l praktiken genomförs därför sättet enligt uppfinningen vid ett övertryck inom området 0,2-0,5 bar i dessa båda behandlingszoner. Även om uppfinningen ovan har beskrivits med speciell hänvisning till en rak behandlingskammare med ändlöst transportband för att transportera förpackningsbehållarna genom denna, är uppfinningen inte begränsad till denna speciella typ av behandlingskammare. Enligt uppfinningen kan även andra typer av behandlingskammare användas, t ex en behandlingskammare med spiralformig transportbana för förpackningsbehållarna, såsom beskrivits tidigare. Valet av behandlingskammare är inte kritiskt för uppfinningen och kan i varje enskilt fall avgöras av exempelvis tillgång på lämplig utrustning. För en fackman pä området är 10 15 20 25 529 732 11 det med ledning av beskrivningen ovan därför lätt att avgöra vilken typ av behandiingskammare eller tunnel som är lämplig för det aktuella fallet. Vidare behöver heller inte förpackningsbehållarna, såsom i det beskrivna exemplet, placeras direkt på ett transportband utan kan likaväl placeras i lämpliga grupper eller staplar ovanpå varandra, såsom pà olika hyllplan i en med hyllor försedd vagn. Alla sådana för fackmannen uppenbara modifikationer vid det ovan beskrivna sättet enligt uppfinningen ligger inom ramen för uppfinningstanken, såsom denna definieras i de efterföljande patentkraven.

Industriell användbarhet Sättet enligt uppfinningen är användbart för att förpacka och i hàllbarheisförlängande syfte värmebehandla ett livsmedel i en förpackningsbehàllare av ett förpackningslaminat innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttre plastbeläggningar av polyeten, företrädesvis lågdensitetspolyeten, på stomskiktets båda sidor. Uppfinningen är speciellt fördelaktig för att pà detta sätt förpacka och värmebehandla livsmedel av särskilt värmekänslig karaktär, tex tomattärningar, gröna oliver, hallon och björnbär, samt frukter i allmänhet, tex ananas, äpple, citrus, päron etc.

Claims (7)

529 732 l2 Nya gatentkrav - 0600650-6

1. Sätt att förpacka och i hållbarhetsförlängande syfte värmebehandla ett livsmedel i en förpackningsbehållare av ett förpackningslaminat innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttreskikt av polyeten, vid vilket sätt livsmedlet fylls iden öppna förpackningsbehàllaren som därefter tillsluts och förseglas och införs genom lnloppet i en med inlopp och utlopp försedd behandlingskammare (10) eller tunnel i vilken förpackningsbehàllaren transporteras i följd genom en uppvärmningszon (11) i vilken livsmedlet värms till en önskad behandlingstemperatur, en varmhållningszon (12) i vilken livsmedlet upprätthålls vid den önskade behandlingstemperaturen under en tillräcklig tidsperiod för att avdöda, inaktivera eller på annat sätt eliminera oönskade mikroorganismer, och en kylningszon (13) i vilken livsmedlet kyls, varefter förpackningsbehàllaren uttages från behandlingskammaren 80 eller tunneln för vidare transport och hantering, kännetecknat av, att förpackningsbehàllaren i såväl uppvärmningszonen (11) som i varmhållningszonen (12) värms medelst varmt vatten som sprutas eller duschas i finfördelad form mot förpacknlngsbehållarens ytterväggar, och att förpackningsbehàllaren under hela transporten genom uppvärmningszonen (11) och varmhållningszonen (12) utsätts för ett yttre stödtryck av under 0,5 bar.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av, att det yttre stödtrycket hålls vid O,2-0,3 bar.

3. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att en grupp av förpackningsbehållare fyllda med livsmedel placeras radvis på ett eller flera transportband 15 medelst vilka förpackningsbehàllarna transporteras genom behandlingskammaren (1).

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av, att förpackningsbehàllaren transporteras genom en behandlingskammare (10) med en spiralformig transportbana mellan sitt inlopp och utlopp. 529 732 ß

5. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att livsmedlet fylls i förpackningsbehâllaren vid en temperatur motsvarande eller något lägre än den önskade behandlingstemperaturen.

6. Sätt enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av, att livsmedlet fylls i förpackningsbehållaren vid en temperatur nära eller strax under O °C.

7. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att såväl fyllningen som värmebehandlingen av livsmedlet genomförs kontinuerligt medelst en förpackningsmaskin som formar, fyller och förseglar förpackningsbehållare och en i anslutning till förpackningsmaskinen uppställd värmebehandlingskammare (10) eller tunnel, varvid utmatade förpackningsbehållare från förpackningsmaskinen grupperas och inmatas gruppvis direkt i behandlingskammaren (10).