专利名称：一种在包装容器中热填充食品的方法以及用于该方法的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种在由纸板层压材料构成的包装容器中热填充 食品的方法，被填充入所述包装容器的所述食品带有至少一种在至
少8(TC但低于IO(TC温度的成分，然后该包装容器被闭合并密封，
至少80。C但低于100。C温度下的热媒介接触而被保持加热。
背景技术：
传统地，保藏食品被包装于金属或玻璃容器中。但是，因近年 来科技发展，已经使在由纸板层压材料构成的包装容器中包装保藏 (例如，经消毒的)食品成为可能，该纸板层压材料^皮J3武予特殊的 性能，以使它能够在填充食品后可经受住杀菌蒸馏。例如，特殊品 质的聚丙烯被运用于纸4反层压材冲+的内部和外部的液密层。特殊的 材料还运用于包装层压材料中的其它层，并根据相应的材料选择不 同的品质，以及选4奪防腐剂应用。
例如，从现有^支术中已知包装层压材料的平折管状包装胚料，
可蒸馏的包装容器以以下形式被生产包装胚料首先形成开口的管 状包装硬纸盒，然后通过折叠成形以及对该包装硬纸盒的连续可折 端面的热密封，在它的一端^皮密封，乂人而形成基本平整的底密封。 该带有底部的包装硬纸盒通过其开口端填充入相关内容物，例如， 食品，然后，该开口端^皮闭合，并通过另外的折叠成形和对该包装
硬纸盒的相应端面的热密封以形成基本平整的顶密封。自然地，该 包装石更纸盒的顶密封可代之以纟皮首先成形，该情况下填充代之以通 过底部进行。然后，该被填充和^皮密封(通常为平行六面体)的包 装容器准备热处理，以给予被包装内容物或食品在其未打开的包装
容器中延长的上架寿命，例如至少6个月的上架寿命，通常更长， 例4口至少12个月或18个月。
适合于延长上架寿命的热处理(蒸馏)可以按照申请号为 W098/16431的国际专利申请中描述的方式和条件实施。在这种情 况下，包装容器被置于蒸馏器中，并在其中被加热，并辅助以第一 气态^ 某介，其与该包装容器的外壁流动接触，例如热蒸汽，温度大 致在70到130。C之间的范围。以该选择温度持续预定时间后，停止 供应该气态媒介。该包装容器通过第二循环气态媒介的方式(例如 冷空气)，并最终通过循环液体々某介的方式(例如冷水)帔冷却。 然后，该被冷却并经蒸馏的包装容器从该蒸馏器中移走以储存、运 ^T和/或其它处理。
该种蒸馏的一种变型净皮称为热填充，它尤其用于PH^f直〗氐于4.6 的酸性产品。该情况下，发生带有至少一种成分在至少80X^旦j氐于 IO(TC的温度下的产品的热填充，进行巴氏消毒，之后不需要蒸馏， 因为该食品产品是酸性的。由此该食品产品的至少一些成分在被填 充入包装容器以前，已经被加热到至少80。C但低于100°C。为保证 无菌状态，该闭合和密封的包装容器在热填充后，在预定的时间期 间内^皮保温，合适地该包装容器及它的食品内容物的温度在热填充 和j呆温之间没有明显下降。在^f呆持该食品和容器期间，通过与流过 该包装容器的外壁的热水接触，该温度保持在至少8(TC但低于100 °C。已^皮保持后，该包装容器及其食品内容物通过冷却剂(例如冷 7K)的方式^皮冷祛卩。
在该工业中，当前使用与被蒸馏的包装容器同样类型的纸板层 压材津牛以进行酸性食品的热填充处理。^f旦是，因为在热填充处理中 不实施蒸馏，因而这样的纸板层压材料实际是超合格的，并导致为 合适的热填充处理的不必要的昂贵。但是，如果运用较简单的纸板 层压材料，例如带有聚乙烯基聚合物形成的内部和外部液密层、并 且在其它层也更简单/更为经济的品质，则该包装容器在该热保持期 间会变得柔软和潮湿。
并且，已经证明，当在由特别适合于蒸馏的纸^反层压材料构成 的包装容器中包装酸性食品时，会产生一些问题。这些酸性产品可 能是包含或包装于乙酸或其它酸，或者是在储存中释放游离脂肪酸 的食物产品，该情况尤其发生于番茄类产品。此后，这些化合物3皮 指定为酸性化合物，而不考虑它们是否涉及到酸(例如醋酸)或由 该食物产品释方文的游离脂肪酸。这些酸性化合物已净皮i正明可穿透该 包装层压材料的内部，^旦不能穿透铝箔。在该情况下，它们紧邻该 铝箔以持续增加的浓度聚集，并且逐渐地，在该包装容器展示的长 的上架寿命期间，它们在铝箔和基于聚丙烯的液密内部涂层之间的 结合处或粘结处，具有负面影响。最坏的状况是，存在着该粘结处 完全松开的风险，以致于基于聚丙烯的内部涂层在该包装容器内部 形成+〉弛的嚢。
发明内容
本发明的一个目的是消除或至少减少以上概述的问题。
另一个目的，是提供一种关于热填充处理(巴氏消毒法)的方 法，根据所附权利要求1的前叙部分,该方法允许使用较简单的纸板 层压材料，例如不需为蒸馏选择材料，不过，由该纸纟反层压材料构 成的包装容器在热填充和接下来的热保持和冷却中保持它们的结
氧气阻隔层和该层压材料内侧的外部液密层上的涂层之间，保持良 好的粘结或结合，并且还在长时间的储存期间也保持良好的粘结和 结合。该纸板层压材料中带有食品产品，其包括、被包装入或释放
一种或多种酸性化合物，例如一种PH值小于4.6的食品产品。
此类食品产品的非限制性的示例为基于番茄的产品、酸菜、泡 菜、水果、果肉、菜汤、橄榄、乳清或处理过的奶酪、色拉调味料、 腌鱼、汤或其它低PH值的速食食品。
根据本发明，上述和其它目的以及好处将会通过根据所附权利 要求的方法和设备的手段实现。
才艮据本发明，对于酸性食品的热填充而言，该问题被解决，使 其可运用较简单的纸板层压材料，它允许在热填充期间、热保持期 间和冷却期间，保持该包装容器的结构稳定性，同时，它允许在该 填充有酸性食品的包装容器的长时间储存期间保持良好粘结。
才艮据本发明，这通过以下方法实现在热填充、闭合和热密封 后，在至少80。C但低于100。C的温度下的热保持中，使用一种热保 持々某介，它基本上以气体和/或汽相的形式存在，优选地以热空气的 形式。
理论上，得益于以下事实，当该带有其内容物的包装容器的温 度因热填充已经被获得时，带有其内容物的包装容器便不需要实际 的热传递，仅仅是保持该温度的问题。本发明即基于该观察，并且 进一步基于不需要液体热保持媒介，因为相比于基本上以气体和/ 或汽相形式存在的热保持媒介，液态热保持媒介可给予更好的热传 递。通过避免该液体热保持々某介，可运用4交简单并且因此显著地更 加经济的纸板层压材料，而不必是为蒸馏选4奪的纸^反层压材料。需 要承认，可能需要微小的热传递，以当热填充后或因该热填充而使
温度多少下降后，提高该温度，但是，尽管其热传递能力较弱，气 体和/或汽相形式的々某介可满意地达到该目的。
优选地，所述热保持J 某介基本上由热空气组成，并可能带有为 少量的蒸汽混合物和/或辐射热形式的附加的热输入。利用干的热保 持媒介(即带有低蒸汽含量/相对湿度的热保持媒介)的一个好处是， 该包装容器在热保持期间不需要利用任何特定的方式被定向。其原 因在于，在较高的蒸汽含量下，可能有必要翻转该包装容器，以使 其纵向密封通过与基体接触而被保护，从而保护该包装容器的纵向
密封(称为LS密封)。在运用较干的加热中，可能允许包装容器在 热保持期间为直立状态，此时纟从向密封为垂直方向或以其它方向定 向以使它们益于进入热保持媒介。
在所述热填充和所述热保持之间，带有其食品内容物的包装容 器的温度不应当允许下降多于15°C，优选地最多10。C以及更优选 地最多5°C。如果发生此种温度的微小降低，该带有其食品内容物 的包装容器的温度可在所述热保持之前，在短加热阶段内，被升至 至多80。C但低于100°C,该加热阶,殳仍通过与在至少8(TC但低于 100。C的温度下的所述热保持媒介相接触而被实施。以上的披露还 涵盖当温度已降低到80。C以下的情况，此时4又该食品的一些成分在 该热填充中处于至少80。C但低于100。C的温度下。例如，当固体食 品才才冲+ (例如番茄丁或墨西哥胡祐又(jalapenos)或类4以)在室温或 稍高温度下与在至少80。C但低于100。C温度下的汁液共同填充入该 包装容器时，会发生上述情况。
在可多至30分钟的时间期间实施适当的热j呆持才喿作，优选地 乂人1分钟到多至30分钟，更优选地乂人10分钟到多至30分钟。
才艮据本发明的一个方面，该热保持在连续的热保持通道中净皮实 施， <旦也可以自然;也想到，可以分4比i也实施该才乘作。
在该热保持期间之后，随之而来的是冷却阶段，该阶段中包装 容器及其食品内容物被冷却，优选地通过与冷水接触而被冷却，到
低于5(TC的温度，优选地低于40°C。
如上述所讨论，本发明的一个主要的固有的优点在于，相比于 传统的用于将被蒸馏的包装容器的纸板层压材料，本发明可运用一 种较筒单的纸板层压材料。适于本发明应用的一种纸板层压材津+具 有纸板的芯层(core layer),其^皮涂覆以由聚乙烯基(PE )聚合物 形成的内侧和外侧层，优选地为低密度聚乙烯，并且还显示出至少 一个气体阻隔层，例如铝(Al)的层。乂人外部向内看， 一些纸寺反层 压材料的非限制性的示例为PE/印刷(printwork ) /纸板/PE/Al/粘 结剂/PE,或者漆/印刷/PE/纸板/PE/Al/粘结剂/PE。作为粘结剂，可 以合适地-使用例如EAA,它为 一种PE基的粘结剂。
根据本发明的另 一个方面，在该包装层压材料内侧上的基于聚 乙烯的第一外部液密涂层，具有从20到60 pm之间的厚度，优选 地从25到40 nm之间。在该包装层压材料外侧的基于聚乙烯的另 一第二外部液密涂层具有从12到50 pm之间的厚度，优选地从20 到40 jim之间。
才艮据本发明的一个实施方式，作为气体阻隔层的附加层被设置 于该芯层和该铝箔之间，该作为气体阻隔层的附加层通过中间粘结 层的中间物(例如，由结合剂或粘结剂组成，例如粘结塑冲+，例如 可从日本Mitsui购得的Admer。)，；故直4妾结合于所述铝箔。该作为 气体阻隔层的附加层由从基本上包括以下材料的群中选取的材料 组成聚对苯二曱酸乙二酯(PET)、非晶态聚对苯二曱酸乙二酯 (APET)、环烯烃共聚物(COC)、尼龙、聚酰胺(PA)、非晶态聚 酰胺(APA)、液晶聚合物(LCP)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、 氧化硅(SiOx)以及聚乙烯醇(PVOH)，其中至少该后两种可能被 应用在薄的载体层上(例如由纸、OPET、 OPA或OPP形成)。合
适地，可具有从5到20 |am之间的厚度，优选地从5到15 之间。 一个或多个此种气体阻隔层也可存在，以代替所述铝箔层，然后， 提供一种允许微波加热的层压材料。
当必要时，可在层压材料中不同的层间施加附加的由结合剂或 粘结剂组成的粘结层，例如i^"如Admer的粘结塑泮牛。
该包装层压材料中的所有层都具有特别适于热填充的品质。
根据本发明的一个方面，还提出了一种用于在由纸板材料构成 的包装容器中热填充食品的设备，利用该设备所述食品被填充入所 述包装容器内，并且至少其一些成分在至少80。C但低于100。C的温 度，其后该包装容器被闭合，密封，并且然后，在该设备中，该带有其食品内容物的包装容器在预定时间期间内通过与在至少80°C
但低于100°C的热保持媒介接触而保温，所述设备包括用于在热 保持期间，基本上以气体和/或汽相形式提供和保持所述热保持媒介的装置。
合适地，该设备包括一个或优选地多个用于提供基本上为气体 和/或汽相形式的所述热保持々某介的喷嘴。优选地，此装置以热空气 的形式提供所述热保持媒介，并可能带有为少量蒸汽混合物和/或辐 射热的形式的附加热的输入。例如，该热空气可^皮电加热或者直接 或间接通过蒸汽被加热。
根据本发明的设备以合适的方式被自然绝热，以最小化热损 失，并可根据不同的实施方式被设计。根据第一个实施方式，它被 设计为用于分批式热保持的烘箱(oven)。在该情况下，还可以理 解，如果可行的话，可使用其它用作蒸馏的设备。根据另一个实施 方式，该设备被设计为用于热保持的连续通道，其包括用于包装容 器的一个或多个环形传输带。如果多个传输带被利用，它们可设置 为彼此相邻平行和/或上下平行。才艮据第三个实施方式，该设备^皮i殳 计为用于热保持的连续通道，包括为填充有包装容器的托架
(carriage)提供的贯穿(through-going)路径。根据第四个实施方 式，该设备被设置为带有螺旋状路径，其可操作为在热保持期间， 以基本上螺旋向上和/或向下的形式移动包装容器。合适地，包装容 器首先在该热保持螺旋通道设备内向上运动，其后通过相同类型的 螺旋路径设置但是向下移动。该实施方式的优点是其占用较少的地 面空间，因为它主要是垂直延伸的。不考虑具体的实施方式，该包 装容器设置为彼此之间具有微小的间隙。
以下将结合优选的实施方式并参考附图，更详细描述本发明， 其中
图1示意性显示了用于热保持和随后的冷却的连续通道；以及
图2显示了在根据图1的通道内，该热保持媒介、冷却剂和带 有其内容物的包装容器的各自的温度曲线图。
具体实施例方式
图1示意性显示了用于热保持和随后的冷却的连续通道10。传 输带12引导入该通道的进料端，并由卸料端导出。合适地，部分 密封屏蔽(未显示)或类似物被分别设置在该进料端和卸料端。包 装容器14通过传输带12贯穿通道10的形式被移动。图1仅显示 了三个包装容器，但应当理解，该传输带可在机器方向和在该传输 带的横切方向上，均连续负荷有包装容器。该显示的通道的实施方 式包括八个区域，其中区域1和2为热保持区域，其带有用于提供 热保持々某介的装置，根据本发明，该热4呆持々某介优选地基本上以气 体和/或汽相的形式存在。该装置可以包括，例如，分别用于热空气
和蒸汽混合物的导管16和17，以及喷嘴18。区域3-8为冷却区域， 该区域中包括的冷水通过导管20至区域8，以在区域8中在包装容 器上方^皮喷洒22。然后这些水;故区i或8聚集，并在反水流的方向上 以类似、的方式以及通过喷洒区i或7、 6、 5、 4和最纟冬的区i或3的方 式移动24,在区域3中，水通过出口导管26离开通道。
应当认识到，由该通道的概念可有效实施许多种变型，例如， 该情况下，区域的数量无论从总数上还是从热保持区域和冷却区域 各自的数量上都可以不同。冷却剂和热保持媒介的流向可以本领域 才支术人员显而易见的方式械匸没置。如上所述，该通道可另外包括多 个传输带或备选地用于负荷包装容器托架的轨道或路径。其它的备 选为用于分批式热保持的烘箱或节省空间的螺旋状路径。
图2显示了在根据图1的通道内，该热保持媒介、冷却剂和带 有其内容物的包装容器的各自的温度曲线图。X轴显示了该八个区 域，Y轴显示了温度。曲线A显示了从区域8到区域3经过的冷却 水的温度。曲线B为直线，显示了区域1和2中引入的热保持媒介 的温度，并且曲线C显示了带有其食品内容物的包装容器的所得温 度。
离由所附权利要求所限定的本发明概念的范围内，多种不同的变换 和修改是可能的。
权利要求
1. 一种在由纸板层压材料构成的包装容器中热填充食品的方法，被填充入所述包装容器的所述食品带有至少一种在至少80℃但低于100℃温度下的成分，然后所述包装容器被闭合并密封，并且其后带有其食品内容物的所述包装容器在预定的时间期间通过与在至少80℃但低于100℃温度下的热保持媒介接触而被保持加热，其特征在于，所述热保持媒介基本上以气体和/或汽相形式存在。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热保持々某介基 本上不含液才目。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热保持媒 介基本上由热空气组成，并可能带有为少量的蒸汽混合物和/ 或辐射热形式的附加的热，叙入。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，带有其 食品内容物的所述包装容器的温度在所述热填充和所述热保 持之间最多允许降低15°C，优选地最多10。C以及更优选地最 多5°C。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述热保持之前 的加热阶段，带有其食品内容物的所述包装容器的温度被升高 至至少80。C但低于100°C，所述加热阶段也通过与在至少80 。C但低于100 °C温度下的所述热保持々某介相接触而被实施。
6. 才艮据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热 保持在多至30分钟的时间期间被维持，优选地从1分钟到多 至30分钟，甚至更优选地从10分钟到多至30分钟。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热 保持在连续热保持通道中净皮实施。
8. 根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述热 保持被分批地实施。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热 保持之后跟随有冷却阶段，在所述冷却阶段所述包装容器及其 食品内容物4皮冷却，优选地通过与冷水接触而^皮冷却，至4氐于 5(TC的温度，优选地低于40。C。
10. 才艮据上述4又利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述食 品具有^f氐于4.6的PH <直。
11. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纸 板层压材料被由聚乙烯基聚合物形成的内部和外部涂层涂覆， 优选地为低密度聚乙烯，并且它示出气体阻隔层。
12. —种用于在由纸板层压材料构成的包装容器中热填充食品的 设备，利用所述设备所述食品被填充入所述包装容器内，并且 至少其一种成分在至少80。C但低于100。C的温度下，然后所述 包装容器被闭合并密封，并且其后，带有其食品内容物的所述 包装容器在预定的时间期间内通过与在至少8(TC但低于100 。C温度下的热保持々某介接触而被保持加热(1， 2)，其特征在 于，所述设备包括用于在热保持期间，基本上以气体和/或汽 相形式提供和保持所述热保持媒介的装置(16， 17, 18)。
13. 根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述设备包括一 个或优选地多个用于提供基本上为气体和/或汽相形式的所述 热保持媒介的喷嘴(18)。
14. 根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述设备包 括用于提供为热空气形式的所述热保持媒介的装置(16 )并可 能带有为少量蒸汽混合物(17)和/或辐射热形式的附加的热 输入。
15. 根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其特征在于，所 述设备被设计为用于分批式热保持的烘箱。
16. 根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其特征在于，所 述设备被设计为用于热保持的连续通道(10 )，包括用于所述 包装容器(14)的一个或多个环形传输带(12)。
17. 根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其特征在于，所 述设备被设计为用于热保持的连续通道，包括用于填充有包装 容器的托架的贯穿路径。
18. 根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其特征在于，所 述设备被设计为带有螺旋状通道，操作为在热保持期间基本上 以螺;旋向上和/或向下的形式移动所述包装容器。
全文摘要
本公开涉及一种在由纸板层压材料构成的包装容器中热填充食品的方法，被填充入所述包装容器的所述食品带有至少一种在至少80℃但低于100℃温度的成分，然后该包装容器被闭合并密封，并且其后该带有其食品内容物的包装容器在预定的时间期间，通过与在至少80℃但低于100℃温度下的热保持媒介接触被保持加热。根据本发明，所述热保持媒介基本上以气体和/或汽相形式存在。本发明还涉及一种用于热填充食品的设备。
文档编号B65B55/02GK101378963SQ200680005531
公开日2009年3月4日 申请日期2006年3月2日 优先权日2005年4月19日
发明者本特·安德松 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司