SE529692C2 - Metod vid varmfyllning av livsmedel i en förpackningsbehållare - Google Patents

Description

25 30 529 692 2 förpackningskapselns topptillslutning formas först, varvid fyllningen istället sker via botten. Den fyllda och tillslutna, vanligtvis parallellepipediska förpackningsbehållaren är därefter redo för en värmebehandling för att ge det förpackade fyllgodset eller livsmedlet en förlängd hållbarhet i sin oöppnade förpackningsbehållare, såsom en hållbarhet av minst 6 månader, ofta ännu längre, såsom minst 12 eller 18 månader.

En hållbarhetsförlängande värmebehandling (autoklavering) kan lämpligen genomföras på det sätt och under de förhållanden som beskrivs i den internationella patentansökan med publiceringsnummerWO98/16431_ Förpack- ningsbehållaren placeras därvid i en autoklav och uppvärmes i denna med hjälp av ett första i kontakt med förpackningsbehållarens ytterväggar strömmande gasforrnigt medium, t. ex. het vattenånga, till en temperatur i allmänhet inom området 70-130°C. Efter en förutbestämd uppehållstid vid den valda tem- peraturen avbrytes tillförseln av det gasformiga mediumet. Förpacknings- behållaren kyles med ett andra cirkulerande gasforrnigt medium, t. ex. kall luft, och slutligen med ett cirkulerande vätskeformigt medium, t.ex. kallt vatten. Den kylda autoklaverade förpackningsbehållaren uttages därefter från autoklaven för lagring, transport och/eller annan hantering.

En variant till en dylik autoklavering är så kallad varmfyllning (eng. "hot fil|"), som speciellt utnyttjas för sura produkter, under ett pH av 4,6. Därvid sker en fyllning av produkten med åtminstone någon komponent därav vid minst 80 °C men under 100 °C, innebärande en pastörisering, varefter autoklavering ej erfordras tack vare att livsmedelsprodukten är sur. Åtminstone någon komponent av livsmedelsprodukten är således uppvärmd till minst 80 °C men under 100 °C redan innan den fylls i förpackningsbehållaren. För att säkerställa sterilitet varmhålls den tillslutna och förseglade förpackningsbehållaren under en förutbestämd tidsperiod efter varmfyllningen, lämpligen utan att temperaturen hos förpackningsbehållaren och dess livsmedelsinnehåll får sjunka nämnvärt mellan varmfyllning och varmhållning. Under varmhållningen bibehålls temperaturen vid minst 80 °C men under 100 °C genom kontakt med överförpackningsbehållarens ytterväggar strömmande hett vatten. Efter varmhållningen kyles förpackningsbehållaren och dess livsmedelsinnehåll med ett kylningsmedium, som kan vara kallt vatten. 10 15 20 25 30 529 692 3 Inom industrin används idag samma typ av kartonglaminat för varmfyllningsprocesser av sura livsmedel, som för förpackningsbehållare som autoklaveras. Eftersom ingen autoklavering utförs i samband med en varmfyllningsprocess, är dock ett dylikt kartonglaminat egentligen överdimensionerat och därmed onödigt dyrt, för själva varmfyllningsprocessen.

Dock, om ett enklare kartonglaminat används, såsom ett kartonglaminat med inre och yttre vätsketäta skikt av polyetenbaserad polymer, och enklare/billigare kvaliteter även i övriga skikt, så blir förpackningsbehållaren mjuk och saggig under varmhållningsfasen.

Det har också visat sig att problem kan uppkomma i samband med förpackandet av sura livsmedelsprodukter i förpackningsbehållare utformade av kartonglaminat som är speciellt anpassat för autoklavering. Dylika sura produkter kan vara livsmedelsprodukter innehållande eller inlagda i ättiksyra eller annan syra, eller livsmedelsprodukter som under förvaringen frigör fria fettsyror, vilket speciellt kan vara fallet för livsmedelsprodukter av tomatsläktet. l fortsättningen benämns dylika föreningar som syraföreningar, oavsett om det handlar om syror såsom ättiksyra eller fria fettsyror som frigjorts från livsmedelsprodukten. Dessa syraföreningar har visat sig kunna penetrera förpackningslaminatets insida, men ej aluminiumfolien. Därvid ansamlas de i allt högre koncentration intill aluminiumfolien och ger efter hand, under den långa hållbarhetstid som förpackningsbehållaren ändock har, en negativ påverkan på adhesionen mellan aluminiumfolien och den vätsketäta insidesbeläggningen baserad på polypropen. l värsta fall finns det risk för att adhesionen helt släpper, så att insidesbeläggningen baserad pà polypropen bildar en lös påse inuti förpackningsbehållaren.

Redogörelse över upofinninden Ett ändamål med föreliggande uppfinning är generellt att undanröja eller åtminstone minska ovan beskrivna problem.

Ett annat ändamål år att erbjuda en metod i samband med en varmfyllningsprocess (pastöriseringsprocess), enligt ingressen av patentkrav 1, vilken metod medger utnyttjande av enklare kartonglaminat, dvs. kartonglaminat som inte är dimensionerade för autoklavering, varvid förpackningsbehållare 10 15 20 25 30 529 692 4 utfomnade av kartonglaminatet ändock bibehåller sin formstabilitet under varmfyllningen samt den efterföljande varmhållningen och kylningen och varvid utnyttjandet av detta kartonglaminat även medger bibehållande av god adhesion mellan kartonglaminatets syrgasbarriär och den yttre vätsketäta beläggningen på insidan av laminatet, även under lång tids lagring med ett innehåll av en Iivsmedelsprodukt som innehåller, är inlagd i, eller avger en eller flera syraföreningar, såsom en Iivsmedelsprodukt med ett pH understigande 4,6.

Icke begränsande exempel på dylika livsmedelsprodukter är tomatbaserade produkter, syrade grönsaker, inlagda grönsaker, frukter, fruktpuréer, grönsakspuréer, oliver, kvarg och behandlad ost, salladsdressingar, inlagd sill, soppor eller annan färdigmat med lågt pH.

Ovan nämnda jämte även andra ändamål och fördelar uppnås enligt uppfinningen genom att den inledningsvis beskrivna metoden givits de i patentkravet 1 angivna kännetecknen. _ Enligt uppfinningen löses således problemet att nämnda kartonglaminat är belagt med inre och yttre skikt av en polyetenbaserad polymer samt uppvisar minst ett gasbarriärskikt, och att för varmfyllning av sura livsmedel kunna använda ett enklare kartonglaminat, som medger bibehållande av förpackningsbehållarens forrnstabilitet under varmfyllning, varmhållning och kylning, samtidigt som det medger bibehållande av god adhesion under långtidsförvaring av den med det sura livsmedlet fyllda förpackningsbehållaren.

Enligt uppfinningen åstadkoms detta genom att nämnda kartonglaminat är belagt med inre och yttre skikt av en polyetenbaserad polymer samt uppvisar minst ett gasbarriärskikt, och att det i varmhållningen vid en temperatur av minst 80 °C men under 100 °C, efter varmfyllning, tillslutning och värmeförsegling, användes ett varmhållningsmedium som väsentligen föreligger i gas- och/eller ångfas, företrädesvis i form av het luft.

Tack vare att det i princip endast är fråga om att bibehålla den temperatur som förpackningsbehållaren med dess livsmedelsinnehåll redan erhållit i samband med varmfyllningen, erfordras ingen egentlig värmeöverföring till förpackningsbehållaren med dess livsmedelsinnehåll. Uppfinningen bygger på denna insikt och att det därav följer att det inte behövs något vätskeformigt varmhållningsmedium, som i och för sig skulle ge bättre värmeöverföring än ett 10 15 20 25 30 i 529 692 5 varmhållningsmedium som väsentligen föreligger i gas- och/eller ångfas. I och med att man undviker ett dylikt vätskeformigt varmhållningsmedium, så kan ett enklare och därmed betydligt billigare kartonglaminat användas än ett kartonglaminat som är dimensionerat för autoklavering. Förvisso kan det behövas en viss mindre värmeöverföring för att höja temperaturen om den sjunkit något efter eller i samband med varmfyllningen, men ett medium i gas- och/eller ångfas kan ändock, trots sämre värmeöverföringsförmåga, fungera tillfredsställande för detta.

Företrädesvis utgörs sagda varmhållningsmedium huvudsakligen av hetluft, med eventuellt ytterligare värmetillskott i form av mindre ånginblandning och/eller strålningsvärme. En fördel med ett torrt varmhållningsmedium, dvs. ett varmhållningsmedium med låg ånghalt/relativ fuktighet, är att förpackningsbehållarna inte behöver orienteras på något speciellt sätt under varmhållningen. Vid högre ånghalt kan man nämligen behöva skydda förpackningsbehållarnas längsgående förseglingar (så kallade LS-förseglingar) genom att lägga förpackningsbehållarna ned på så sätt att de längsgående förseglingarna skyddas genom kontakt med underlaget. Vid torrare värme kan man istället låta förpackningsbehållarna stå upp under varmhållningen, med de längsgående förseglingarna vertikalt orienterade eller orienterade på annat sätt så att de är fritt åtkomliga för varmhållningsmediumet.

Temperaturen hos förpackningsbehållarna med deras livsmedelsinnehåll bör inte tillåtas att sjunka mer än 15 °C, företrädesvis maximalt 10 °C ochän mer föredraget maximalt 5 °C, mellan sagda varmfyllning och sagda varmhållning.

Skulle en sådan mindre sänkning av temperaturen äga rum kan temperaturen hos förpackningsbehållarna med deras livsmedelsinnehåll höjas till minst 80 °C men under 100 °C i ett kort värmningssteg som föregår sagda varmhållning, vilket värmningssteg även det utförs genom kontakt med sagda varmhållningsmedium vid en temperatur av minst 80 °C men under 100 °C. Det nyss sagda innefattar också det fall då temperaturen sjunkit under 80 °C i samband med att endast någon komponent av livsmedlet haft en temperatur av minst 80 °C men under 100 °C vid varmfyllningen. Detta kan t.ex. vara fallet då ett fast livsmedelsmaterial av rumstemperatur eller något däröver, såsom tärnade tomater eller jalapenos 10 15 20 25 30 529 692 6 eller dylikt, fylls i förpackningsbehållaren tillsammans med ett spad som har en temperatur av minst 80 °C men under 100 °C.

Själva varmhàllningen utförs under en tidsperiod av upp till 30 minuter, företrädesvis från 1 minut och upp till 30 minuter, än merföredraget från 10 minuter och upp till 30 minuter.

Enligt en aspekt av uppfinningen utförs varmhàllningen i en kontinuerlig varmhållningstunnel, men det är naturligtvis också tänkbart att utföra den satsvis.

Efter varmhàllningen följer ett kylningssteg, i vilket förpacknings- behållarna och deras livsmedelsinnehåll kyles, företrädesvis genom kontakt med kallvatten, till en temperatur understigande 50 °C, företrädesvis understigande 40 °C.

En stor fördel med uppfinningen är, såsom diskuterats ovan, att ett enklare kartonglaminat kan användas för förpackningsbehållaren jämfört med ett kartonglaminat som är konventionellt för förpackningsbehållare som skall autoklaveras. Ett kartonglaminat lämpligt att använda i samband med förelig- gande uppfinning har ett stomskikt av kartong och är belagt med inre och yttre skikt av en polyetenbaserad (PE) polymer, företrädesvis en lågdensitetspolyeten, samt uppvisar minst ett gasbarriärskikt, såsom ett skikt av aluminium (Al). Ett par, icke begränsande, exempel på kartonglaminat är, sett från utsidan och in, PE/tryck/kartong/PE/Al/adhesiv/PE eller lack/tryck/PE/kartong/PE/Al/adhesiv/PE.

Som adhesiv kan det t.ex. vara lämpligt att använda EAA som är en PE-baserad adhesiv.

Enligt en aspekt av uppfinningen har den första yttre vätsketäta beläggningen baserad på polyeten på förpackningslaminatets insida, en tjocklek av 20-60 um, företrädesvis 25-40 um. Den andra yttre vätsketäta beläggningen baserad på polyeten på förpackningslaminatets utsida har en tjocklek av 12-50 um, företrädesvis 20-40 um.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är ett ytterligare såsom gasbarriär tjänande skikt anordnat mellan stomskiktet och aluminiumfolien, vilket ytterligare såsom gasbarriär tjänande skikt är direkt bundet till sagda aluminiumfolie via ett mellanliggande bindeskikt av ett bindemedel, t.ex. en adhesionsplast såsom Admer som kan erhållas från Mitsui, Japan. Detta 10 15 20 25 30 529 692 7 ytterligare såsom gasbarriär tjänande skikt består av ett material som valts från den grupp som består av polyetylentereftalat (PET), amorf polyetylentereftalat (APET), cykliska olefinsampolymerer (COC), nylon, polyamid (PA), amorf polyamid (APA), flytande kristallina polymerer (LCP), etenvinylalkohol- sampolymer (EVOH), kiseloxid (SiOx) och polyvinylalkohol (PVOH) varav åtminstone de två senare eventuellt kan vara applicerade på ett tunt bärarskikt, såsom exempelvis av papper, OPET, OPA eller OPP. Lämpligen har det en tjocklek av 5-20 pm, företrädesvis 5-15 um. Ett eller flera dylika gasbarriärskikt kan även föreligga istället för nämnda skikt av aluminiumfolie, vilket då t.ex. ger ett laminat som tillåter mikrovågsvärmning.

Ytterligare bindeskikt av ett bindemedel, t.ex. en adhesionsplast såsom Admer, anordnas vid behov mellan de olika skikten i laminatet.

Samtliga skikt i förpackningslaminatet är av kvaliteter som är speciellt lämpade för varmfyllning.

Kort figurbeskrivning Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till föredragna utföringsformen och med hänvisning till bifogade ritningar av vilka: Figur 1 visar schematiskt en kontinuerlig tunnel för varmhållning och efterföljande kylning; Fig. 2 visar ett diagram över temperaturprofiler hos varmhållningsmedium, kylmedium respektive förpackningsbehållarna med innehåll, i tunneln enligt Fig. 1.

Detaljerad figurbeskrivning Fig. 1 visar schematiskt en kontinuerlig tunnel 10 för varmhållning och efterföljande kylning. Ett transportband 12 leder in i en ingångsände av tunneln och ut ur en utgångsände. Lämpligen är delvis tätande draperier (ej visat) eller dylikt anordnade vid ingångsänden respektive utgångsänden.

Förpackningsbehàllare 14 förs medelst transportbandet 12 genom tunneln 10. I Fig. 1 visas endast tre förpackningsbehållare, men det skall förstås att transportbandet är kontinuerligt lastat med förpackningsbehållare, både i maskinriktning och i tvärriktning tvärs transportbandet. Den visade 10 15 20 25 529 692 8 utföringsformen av tunneln innefattar 8 zoner, varav zon 1 och 2 är varmhällningszoner med medel för att tillföra varmhållningsmediumet som enligt uppfinningen väsentligen föreligger i gas- och/eller ångfas. Dessa medel kan t.ex. innefatta rörledningar 16 och 17, för hetluft respektive ånginblandning, samt munstycken 18. Zonerna 3-8 är kylzoner där ingående kallvatten förs i en ledning 20 till zon 8, för att där sprayas 22 över förpackningsbehállarna. Vattnet samlas sedan upp i botten av zon 8 och förs 24 på liknande sätt i motström och medelst sprayning genom zonerna 7, 6, 5, 4 och till sist 3, där det lämnar tunneln genom en utloppsledning 26.

Det skall förstås att otaliga modifieringar kan göras av detta tunnelkoncept, varvid t.ex. antalet zoner kan vara ett annat, både totalt och avseende varmhàllningszoner respektive kylzoner. Även flödesföringen av kylmedium och varmhàllningsmedium kan anordnas på andra sätt som är uppenbara för fackmannen inom området. Såsom nämnts ovan kan tunneln dessutom inrymma flera transportband eller alternativt en bana för vagnar lastade med förpacknings- behållarna. Andra altemativ är en ugn för satsvis varmhållning eller en utrymmes- sparande spiralbana.

Fig. 2 visar ett diagram över temperaturprofiler hos varmhållningsmedium, kylmedium respektive förpackningsbehållarna med innehåll, i tunneln enligt Fig. 1. X-axeln visar de åtta zonerna och Y-axeln visar temperatur. Kurva A visar temperaturen på kylvattnet som förs från zon 8 till zon 3. Kurva B, är en rät linje som visar temperaturen på varmhållningsmediumet som införs i zon 1 och 2, och kurva C visar den resulterande temperaturen iförpackningsbehållarna med deras livsmedelsinnehåll.

Uppfinningen är inte begränsad till enbart de såsom exempel beskrivna och visade utföringsformerna, utan en mängd olika ändringar och modifikationer är möjliga inom ramen för uppfinningstanken, såsom denna definieras genom de efterföljande patentkraven.

Claims (6)

529 692 Patentkrav 0500906-1

1. Metod vid varmfyllning av livsmedel i förpackningsbehàllare uppbyggda av ett kartonglaminat, varvid sagda livsmedel fylles i sagda förpackningsbehàllare med åtminstone någon komponent därav vid en temperatur av minst 809C men under 10090, var efter förpackningsbehàllarna tillsluts och förseglas och förpackningsbehàllarna med sitt livsmedelsinneháll därefter varmhàlls under en förutbestämd tidsperiod genom kontakt med ett varmhällningsmedium vid en temperatur av minst 8096 men under 10090, kännetecknat av, att sagda kartonglaminat är belagt med inre och yttre skikt av en polyetenbaserad polymer samt uppvisar minst ett gasbarriärsklkt och att sagda varmhállningsmedium väsentligen föreligger i gas- och/eller ångfas.

2. Metod enligt krav 1, kännetecknat av, att sagda inre och yttre skikt av en polyetenbaserd polymer utgörs av làgdensitetspolyeten.

3. Metod enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att sagda varmhàllningsmedium är väsentligen fritt från vätskefas.

4. Metod enligt något av ovanstående krav, kännetecknad av att sagda varmhàll- ningsmedium huvudsakligen utgörs av hetluft, med eventuellt ytterligare värmetillskott i form av mindre ànginblandning och/eller stràlningsvärme.

5. Metod enligt något av ovanstående krav, kännetecknad av att en temperatur hos förpackningsbehàllarna med deras livsmedelsinneháll maximalt tilläts att sjunka 15 °C, företrädesvis maximalt 10 °C och än mer föredraget maximalt 5 °C, mellan sagda varmfyllning och sagda varmhällning.

6. Metod enligt krav 5, kännetecknad av att temperaturen hos förpack- ningsbehàllarna med deras livsmedelsinneháll höjes till minst 80 °C men under 100 °C i ett värmningssteg som föregår sagda varmhàllning, vilket värmningssteg även det utförs genom kontakt med sagda varmhàllningsmedium vid en temperatur av minst 80 °C men under 100 °C. 10. 11. 529 692 Metod enligt något av ovanstående krav, kännetecknad av att sagda varmhållning utförs under en tidsperiod av upp till 30 minuter, företrädesvis från 1 minut och upp till 30 minuter, än mer föredraget från 10 minuter och upp till 30 minuter. Metod enligt något av ovanstående krav, kännetecknad av att sagda varmhållning utförs i en kontinuerlig varmhållningstunnel. Metod enligt något av krav 1-7, kännetecknad av att sagda varmhållning utförs satsvis. Metod enligt något av ovanstående krav, kännetecknad av att sagda varmhållning efterföljs av ett kylningssteg, i vilket förpackningsbehållarna och deras livsmedelsinnehåll kyles, företrädesvis genom kontakt med kallvatten, till en temperatur understigande 50 °C, företrädesvis understigande 40 °C. Metod enligt något av ovanstående krav, kännetecknad av att sagda livsmedel har ett pH understigande 4,6.