SK4182001A3 - Method and device for inerting headspaces - Google Patents

Description

SPÔSOB A ZARIADENIE NA PLNENIE NÁDOB KVAPALINOU

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu plnenia nádob kvapalinou a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu.

Doterajší stav techniky

Kvôli udržiavaniu kvality kvapalných potravín, napríklad nápojov a jedlého (stolného) oleja, je žiaduce udržiavať plynové priestory (hlavové priestory) nad potravinami v plnených nádobách (napríklad fľašiach) bez kyslíka. Až doteraz sa to dosahovalo buď preplachovaním hlavového priestoru inertnými plynmi (dusíkom alebo CO₂) alebo zavedením kvapky kvapalného dusíka, pri ktorého odparení vytváraný plynný dusík vytlačí vzduch. Oba tieto spôsoby však majú nevýhodu v tom, že sú technicky nákladné. Najmä pri plnení potravín do fliaš je potrebné mať k dispozícii zariadenie, ktoré hrdlom fľaše zavádza dusík. Hlavne pri vysokých rýchlostiach plnenia alebo pri menších otvoroch hrdla je stále ťažšie zaviesť inertný plyn otvorom do hlavového priestoru nádob.

Vynález si kladie za úlohu odstrániť uvedené nevýhody inertizácie hlavových priestorov nádob alebo fliaš kvapalnými potravinami.

Podstata vynálezu

Podľa vynálezu sa tento cieľ dosiahne tým, že sa vytvoria v kvapalnej potravine jemné bublinky inertného plynu a nádoba sa úplne naplní kvapalnou potravinou plnenou inertným plynom a potom sa uzatvorí. Po naplnení a uzatvorení nádoby sa inertný plyn oddelí od kvapaliny a nad kvapalinou sa vytvorí hlavový priestor, ktorý je pokiaľ možno bez kyslíka.

Vynález tak navrhuje spôsob plnenia nádob kvapalinou, pri ktorom sa vytvorí disperzia z kvapaliny a inertného plynu a nádoby sa naplnia disperziou a potom sa naplnené nádoby uzatvoria.

684/ ·· ···· ·· ·· • · · • · ···

Vynález tiež navrhuje zariadenie na plnenie nádob kvapalinami, ktoré sa vyznačuje tým, že obsahuje jednotku na zavádzanie plynu, na vytváranie disperzie z kvapaliny a inertného plynu.

Zariadenie je s výhodou plniace zariadenie na kvapaliny, hlavne kvapalné potraviny ako jedlý olej alebo sirup, opatrené jednotkou na vháňanie plynu a vytváranie disperzie.

Kvapalina plnená inertným plynom a obsahujúca malé bublinky inertného plynu sa označuje ako disperzia, kvapalina je spravidla kvapalná potravina, napríklad jedlý olej. Viskozita kvapaliny je s výhodou podobná viskozite jedlého oleja. Vysoká viskozita uľahčuje vytváranie disperzie. Vysoká viskozita vedie k vyššej stabilite disperzie a spomaľuje rozdeľovanie inertného plynu a kvapaliny. Kvapalina je s výhodou lipofilná.

Príkladmi inertných plynov sú dusík, vzduch ochudobnený o kyslík, ušľachtilé plyny ako hélium alebo argón a oxid uhličitý. Ako inertné plyny sa takisto označujú zmesi inertných plynov, napríklad plynná zmes dusíka a oxidu uhličitého.

Najvýhodnejšie sú inertné plyny s nízkou rozpustnosťou v tukoch, napríklad dusík.

Disperzia sa s výhodou vytvára zavádzaním inertného plynu do kvapaliny jemným otvormi plynového injektora. Plynový injektor je zariadenie s najmenej jedným otvorom na zavádzanie inertného plynu, napríklad plynová tryská, membrána na zavádzanie plynu (membrána s otvormi alebo pórmi), porézne teleso ako teleso zo zlinutej keramiky, skla alebo kovu. Inertný plyn sa spravidla zavádza do kvapaliny pod tlakom. Tlak je spravidla v rozmedzí 0,15 až 5 MPa (absolútny), s výhodou 0,2 až 2 MPa (absolútny) a hlavne 0,2 až 1 MPa (absolútny).

Príkladmi nádob, ktoré sú naplnené disperziou, sú sklenené fľaše, plastové fľaše, plechovky, kanistre, sudy, vrecká, nápojové kartóny alebo poháriky. Nádoby sú uzatvárateľné.

Príkladom jednoduchej jednotky (zavádzacej jednotky plynu) na vytváranie disperzie je komora, do ktorej sa dopravuje kvapalina pomocou čerpadla a inertného plynu prostredníctvom plynového injektora. Inertný plyn sa s výhodou privádza do

684/

9· ···· • e ·· • · · • · ··· • · · • · · ·· ·· • · · • · · e · · · • · · ·· · • · • · · • · • · • · ·· · komory tak, že plynové bublinky vedú k dobrému premiešaniu s kvapalinou. Kvantitatívny pomer inertného plynu ku kvapaline v disperzii sa reguluje výtlačným výkonom kvapalinového čerpadla a/alebo množstvom privádzaného inertného plynu, ktoré môže byť regulované napríklad ručne ovládaným ventilom.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príklade vyhotovenia s odvolaním na pripojený výkres, znázorňujúci schému zariadenia podľa vynálezu na plnenie nádob kvapalinami.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na plnenie nádob jedlým (stolným) olejom je do prívodného potrubia k plniacemu zariadeniu 8 vradená jednotka 2 na zavádzanie plynu. Jedlý olej sa dopravuje do jednotky 1. zo zdroja 13 kvapaliny pomocou čerpadla 12. Zo zdroja 7 plynu (tlakovej fľaše) sa odoberá dusík, ktorý sa vedie potrubím s regulátorom 6 plynu, solenoidovým ventilom 5, prietokomerom 4, nastavovacím ventilom 3 a spätným ventilom 2 do jednotky 1. na zavádzanie plynu. Tu je dusík zavádzaný v jemne rozptýlenej forme do jedlého (stolného) oleja prostredníctvom porézneho telesa. Jemné bublinky môžu vo viskóznom jedlom oleji stúpať iba pomaly. Vytvára sa disperzia. V dôsledku zavádzania dusíka stúpa merný objem kvapaliny.

Disperzia vstupuje do plniaceho zariadenia 8 a je zavádzaná prostredníctvom odvažovania do nádob 10 (fliaš), umiestnených napríklad na dopravníkovom zariadení. Odvažovacie zariadenie je nastavené tak, že nádoby 10 sú plnené až do určeného naplnenia. Plniaca váha je spravidla nastavená tak, že nádoby sú celkom naplnené disperziou. Nastavením kvantitatívneho pomeru inertného plynu ku kvapaline v disperzii, t.j. dusíka vo forme bubliniek k jedlému oleju, je možné zaisťovať, že sa po uzatvorení vytvorí viac alebo menej veľký hlavový priestor, obsahujúci inertný plyn. Pretože sa nádoby 10 plnia pred osadením uzáveru takmer po okraj, nie je preto v hlavovom priestore uzatvorený prakticky žiaden vzdušný kyslík.

684/ • · ·· ···· ·· • · · · · • 9 999 · · • · · · · · · • · · · · · ·· ·· ·· ·· 9

Po tom, ako boli nádoby 10 uzatvorené, napríklad počas nasledujúceho skladovania naplnených nádob 10, sa disperzia delí. Bublinky obsiahnutého dusíka pomaly stúpajú nahor a zhromažďujú sa v hlavovom priestore v nádobe 10. Spočiatku sa vytvorí kvapalinová oblasť a s málo alebo vôbec žiadnymi plynovými bublinkami, kvapalinová oblasť b s veľkým počtom plynových bubliniek a plynová oblasť c. Hladina jedlého (stolného) oleja postupne klesá na požadovanú prednastavenú úroveň v nádobe 10. Po úplnom rozdelení disperzie do kvapalinovej oblasti a a plynovej oblasti c vytvorí inertný plyn v nádobe 10 hlavový priestor v podstate bez kyslíka, ako je zrejmé u poslednej nádoby na pravej strane obrázku.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob plnenia nádob kvapalinou, vyznačujúci sa tým, že sa vytvorí disperzia z kvapaliny a inertného plynu a nádoby sa plnia disperziou a naplnené nádoby sa potom uzatvoria.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že použitá kvapalina je viskózna kvapalina.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že sa ako kvapalina použije kvapalná potravina.
4. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa ako kvapalina použije jedlý olej.
5. 5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa ako inertný plyn použije dusík alebo oxid uhličitý.
6. 6. Zariadenie na plnenie nádob kvapalinami, vyznačujúce sa tým, že obsahuje jednotku (1) na zavádzanie plynu, na vytvorenie disperzie z kvapaliny a inertného plynu.
7. 7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že jednotka (1) na zavádzanie plynu je pripojená k čerpadlu (13) kvapaliny a zdroju (7) inertného plynu.
8. 8. Zariadenie podľa nároku 6 alebo 7, vyznačujúce sa tým, že obsahuje plniace zariadenie na kvapalné potraviny a jednotku (1) na zavádzanie plynu, na vytváranie disperzie inertného plynu v kvapalnej potravine.
9. 9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 8, vyznačujúce sa tým, že sa ako kvapalina použije jedlý olej.