Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі

Номер патенту: 105716

Опубліковано: 25.03.2016

Автор: Зарічанський Ігор Станіславович

Є ще 3 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі, що включає проходження продуктів через герметичну камеру, заповнену інертним газом з мінімальним вмістом кисню, дозування продуктів на порції з подальшим їх розміщенням в упаковці, який відрізняється тим, що переміщення продукту в герметичну камеру здійснюють через проміжний герметичний бункер, в якому створюють безкисневу атмосферу за рахунок продування продуктів інертним газом; при цьому при проходженні продукту через проміжний герметичний бункер почергово здійснюють вакуумування внутрішнього об'єму проміжного герметичного бункера та наступне подання інертного газу з декількаразовим повторенням зазначених етапів до досягнення рівня концентрації кисню у герметичному бункері не більше 10 ррm; після чого всередині герметичної камери підтримують надлишковий тиск не більше 0,1 бар, а формування пакувального рукава здійснюють на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку, сполученому із герметичною камерою, при цьому в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав здійснюють випуск інертного газу з герметичної камери шляхом підтравлення.

2. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що як інертний газ використовують азот.

3. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що надлишковий тиск в герметичній камері забезпечують за допомогою подачі інертного газу.

4. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що додатково здійснюють постійне вимірювання рівня надлишкового тиску щонайменше у герметичному бункері.

5. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що повторення етапів вакуумування та подання інертного газу здійснюють щонайменше три рази.

Текст

Дивитися

Реферат: Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі включає проходження продуктів через герметичну камеру, заповнену інертним газом з мінімальним вмістом кисню, дозування продуктів на порції з подальшим їх розміщенням в упаковці. Переміщення продукту в герметичну камеру здійснюють через проміжний герметичний бункер, в якому створюють безкисневу атмосферу за рахунок продування продуктів інертним газом; при цьому при проходженні продукту через проміжний герметичний бункер почергово здійснюють вакуумування внутрішнього об'єму проміжного герметичного бункера та наступне подання інертного газу з декількаразовим повторенням зазначених етапів до досягнення рівня концентрації кисню у герметичному бункері не більше 10 ррm; після чого всередині герметичної камери підтримують надлишковий тиск не більше 0,1 бар, а формування пакувального рукава здійснюють на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку, сполученому із герметичною камерою, при цьому в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав здійснюють випуск інертного газу з герметичної камери шляхом підтравлення. UA 105716 U (54) СПОСІБ ПАКУВАННЯ ПРОДУКТІВ У БЕЗКИСНЕВОМУ ГАЗОМОДИФІКОВАНОМУ СЕРЕДОВИЩІ UA 105716 U UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі пакування та подальшого зберігання харчових продуктів в безкисневому середовищі для збільшення їх терміну зберігання, і може бути використана в харчовій, хімічній, сільськогосподарській і інших галузях промисловості для пакування порцій сипучих харчових продуктів таких як, наприклад, насіння соняшнику, арахісу, зерен кави, фісташок та інші види горіхів в упаковку, зокрема, тришовні пакети. Для більшості сучасних пакувальних механізмів характерним є застосування газомодифікованого середовища при пакуванні харчових продуктів на фасувально-пакувальних апаратах, зокрема вертикального типу з герметичною камерою. Відомо, що видалення кисню з герметичної упаковки з продуктом, наприклад, такої як тришовний пакет, дозволяє уникнути окиснення і, як наслідок, появи гіркуватого присмаку продукту, втрати аромату. В результаті при пакуванні в газовому середовищі без кисню харчовий продукт може значно довше зберігати свої смакові і органолептичні характеристики. Проте при проведенні досліджень саме на вертикальних фасувально-пакувальних апаратах досить важко реалізувати систему, яка дозволяла б пакувати харчові продукти в упаковку, зокрема тришовні, зі стабільно мінімальним рівнем кисню усередині такої упаковки. Відомі способи для вертикальних фасувально-пакувальних апаратів, в яких застосовують подання інертного газу, наприклад азоту, у внутрішній об'єм упаковки перед її запаюванням для витіснення атмосферного кисню навколо харчового продукту. В більшості випадків в таких апаратах для подання інертного газу використовується трубка, розміщена всередині трубитубуса. Дана трубка для подання газу опущена в низ тубуса в місце, де відбувається висипання продукту на дно рукава, сформованого з пакувальної плівки. Таким чином, при поданні інертного газу, наприклад азоту, в порожнину тубуса відбувається витіснення кисню, який оточує харчовий продукт, що пакується, перед його запаюванням в упаковці. Проблемою такого пакування є недостатньо низький залишковий рівень кисню в запаяних упаковках з харчовим продуктом. Зазвичай концентрація залишкового рівня кисню в упаковках не опускається нижче 5000-10000 ррm (0,5-1 %) і, як наслідок, харчовий продукт все ще продовжує піддаватись процесу окиснення всередині упаковки під час зберігання. Повна відсутність кисню всередині упаковок дозволила б в декілька разів збільшити термін зберігання харчових продуктів, зберігши при цьому їх смакові і ароматичні властивості. Особливе значення відсутність кисню має при пакуванні смаженого насіння соняшнику, арахісу, зерен кави, фісташок, інших видів горіхів та ін. продуктів. Відомо багато аналогічних способів пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі, серед яких за сукупністю суттєвих ознак найближчими є наступні. Відомо спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за заявкою US 20120279180 А1, опублікованою 08.11.2012 р., за яким продування газом та зниження вмісту кисню здійснюється конкретно в упаковці продукту за допомогою засобу для подання порцій продукту в упаковку, виконаного у вигляді трубки. Один кінець даної трубки виконаний з можливістю прийому вхідного потоку газу, а другий кінець включає в себе безліч вихідних отворів, пристосованих для подання газового потоку, наприклад інертного газу, на виході, і порт для відбору проб повітря з частково закритої порожнини упаковки. Спосіб також включає можливість аналізування вмісту кисню за допомогою датчика кисню, розміщеного в конструкції даної трубки. Спосіб характеризується пакуванням в безкисневому газомодифікованому середовищі за рахунок спрощення конструкції пристрою для його реалізації. Проте відповідно до даного способу безкисневе газомодифіковане середовище забезпечують вже безпосередньо в самій упаковці, не враховуючи факту, що будь-який харчовий продукт рослинного походження всередині містить певну кількість кисню, і як наслідок продукт продовжує піддаватись окисненню в процесі його зберігання в упаковці. Способом не передбачене забезпечення повної герметичності зони подання харчових продуктів до упаковки, а саме місця входу трубки подання продуктів в упаковку, що дозволить в кінцевому результаті все таки потрапляти деякій кількості кисню до упаковки. Відомо фасувально-пакувальний апарат, за допомогою якого може бути реалізований спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі (Патент US 3664086, опублікованого 23.05.1972 р.) Пристрій містить бункер для подання харчових продуктів, засіб для фасування порцій продуктів в упаковку, виконаний у вигляді труби, засоби для контролювання подання газу, датчик кисню, складений кронштейн, виконаний з можливістю прийому з відповідного джерела пакувальної плівки та її обгортання навколо труби з утворенням рукава, елементи запаювання пакувальної плівки. 1 UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до даного способу безкисневе газомодифіковане середовище забезпечується безпосередньо в засобі для фасування порцій продуктів в упаковку і в самій упаковці. Фасувально-пакувальний апарат не містить герметичної камери, яка дозволила б позбавитись кисню не лише навколо харчового продукту і в упаковці, а й в самому продукті, адже будь-який харчовий продукт рослинного походження всередині містить певну кількість кисню, і як наслідок продукт продовжуватиме піддаватись окисненню в процесі його зберігання в упаковці. Як найближчий аналог відомо фасувально-пакувальний апарат, за допомогою якого може бути реалізований спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі (Патент US 5074104, опублікованого 24.12.1991 р.). Пристрій містить герметичну камеру з вхідним гідравлічним затвором, виконаного у вигляді ємності з рідиною, з якої харчовий продукт за допомогою засобу для переміщення продуктів (конвеєра) потрапляє в герметичну камеру з безкисневою інертною атмосферою. Герметична камера додатково містить засіб для нарізування харчового продукту, а також сполучена з засобом для фасування порцій продуктів в упаковку за допомогою засобу для переміщення продуктів (конвеєра). В даному пристрої забезпечується герметичність та атмосфера інертного газу від входу харчового продукту в пристрій і до його потрапляння в упаковку. Проте за рахунок використання гідравлічного затвору в конструкції пристрою його застосування орієнтовано виключно на продукти, що проходять стадію промивки, наприклад картопля, і не може використовуватись для пакування, наприклад, смаженого насіння соняшнику, арахісу, зерен кави, фісташок та інших видів горіхів. Конструкція пристрою забезпечує насичення інертним газом та створення надлишкового тиску всередині, але не передбачає вимірювання та контроль вмісту кисню. В основу корисної моделі поставлено задачу збільшити термін зберігання продуктів в упаковках з одночасним збереженням первинного смаку та аромату за рахунок створення таких умов процесу пакування, за яких повністю відбувається видалення кисню в середовищі фасувально-пакувального апарата, самого харчового продукту та упаковки. Поставлена задача вирішується таким чином, що у способі пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі, що включає проходження продуктів через герметичну камеру, заповнену інертним газом з мінімальним вмістом кисню, дозування продуктів на порції з подальшим їх розміщенням в упаковку, згідно з корисною моделлю, переміщення продукту в герметичну камеру здійснюють через проміжний герметичний бункер, в якому створюють безкисневу атмосферу за рахунок продування продуктів інертним газом; при цьому при проходженні продукту через проміжний герметичний бункер почергово здійснюють вакуумування внутрішнього об'єму проміжного герметичного бункера та наступне подання інертного газу з декількаразовим повторенням зазначених етапів до досягнення рівня концентрації кисню у герметичному бункері не більше 10 ррm; після чого всередині герметичної камери підтримують надлишковий тиск не більше 0,1 бар, а формування пакувального рукава здійснюють на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку, сполученому із герметичною камерою, при цьому в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав здійснюють випуск інертного газу з герметичної камери шляхом підтравлення. При цьому як інертний газ використовують азот. При цьому надлишковий тиск в герметичній камері забезпечують за допомогою подачі інертного газу. При цьому додатково здійснюють постійне вимірювання рівня надлишкового тиску. При цьому повторення етапів вакуумування та подання інертного газу здійснюють щонайменше три рази. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі та технічним результатом, який досягається при його використанні, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Відомо, що для забезпечення якісного зберігання харчових продуктів, таких як смажене насіння соняшнику, арахісу, зерен кави, фісташок, інших видів горіхів та ін., пакування таких продуктів повинно здійснюватись в упаковку з повністю видаленим киснем для запобігання процесу окиснення і, як наслідок, появи гіркуватого присмаку, втрати аромату. Наприклад, головна цінність насіння соняшнику - високий вміст масел - одночасно є згубним показником, оскільки жири окислюються під впливом кисню, що призводить до гіркоти насіння, їх псуванню. Особливо гостро питання герметизації стоїть при зберіганні цих продуктів в очищеному і/або смаженому вигляді. Зниження вмісту кисню під час зберігання харчових продуктів, крім зменшення окиснення, впливає також на такі фактори: - зниження інтенсивності дихання харчових продуктів; - збільшення тривалості зберігання; - зміна жирового і кислотного синтезу; - утворення небажаних запахів. 2 UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Як вже зазначалось вище, з існуючого рівня техніки відомі способи, в яких для витіснення атмосферного кисню навколо харчового продукту застосовується подання інертного газу, наприклад азоту, в упаковку перед її запаюванням, а в деяких фасувально-пакувальних апаратах забезпечується насичення інертним газом з утворенням надлишкового тиску всієї порожнини пристрою. Проте проблемою такого пакування залишається все таки недостатньо низький залишковий рівень кисню в запаяних упаковках з харчовим продуктом, оскільки деяка кількість кисню продовжує залишатись в самих харчових продуктах і виділятись в процесі зберігання. Повна відсутність кисню всередині упаковок дозволила б в декілька разів збільшити термін зберігання харчових продуктів, зберігши при цьому їх смакові і ароматні властивості. Для вирішення даної проблеми існує потреба в створенні такого способу, відповідно до якого забезпечувалось б повне виділення кисню не лише з упаковок, а й з самої маси харчового продукту, що можливо при створенні стабільного безкисневого газового середовища на всіх стадіях пакувального процесу, починаючи від попадання продукту в камеру фасувальнопакувального апарата і закінчуючи виходом готових запаяних упаковок з продуктом. Саме даний спосіб, а також пристрій, за допомогою якого може бути реалізований спосіб, дозволяє вирішити дану проблему. В процесі проведених досліджень винахідником було встановлено, що для забезпечення стабільного безкисневого середовища на всіх стадіях пакувального процесу, необхідним є максимальне позбавлення харчового продукту від атмосферного кисню вже на початку роботи фасувально-пакувального апарата. З цією метою переміщення харчового продукту до герметичної камери здійснюють через проміжний герметичний бункер, в якому створюють безкисневу атмосферу. Для цього при проходженні продукту через проміжний герметичний бункер почергово здійснюють вакуумування внутрішнього об'єму проміжного герметичного бункера та наступне продування інертним газом з декількаразовим повторенням зазначених етапів. Процес вакуумування дозволить покращити процес видалення кисню не лише з об'єму проміжного герметичного бункера, а й зі самого харчового продукту. А додаткове продування інертним газом дозволить забезпечити максимально безкисневу атмосферу. Подання харчового продукту через даний бункер дозволить максимально позбутись атмосферного кисню в масі харчового продукту на початкову етапі пакування і переміщуватись в герметичну камеру вже з мінімальним вмістом кисню. Створення безкисневого газомодифікованого середовища шляхом вакуумування об'єму проміжного герметичного бункера та продування харчових продуктів інертним газом вже в проміжному герметичному бункері сприяє в подальшому запобігти швидкому окисненню жирів та дозволяє збільшити термін зберігання харчових продуктів без застосування будь-яких консервантів. Як інертний газ винахідником використано азот. Азот погано розчиняється у воді і жирах, не надає прямого бактеріостатичного впливу і не впливає безпосередньо на стабільність упакованого продукту. Застосування цього газу дозволяє максимально повно видалити залишки кисню, а значить, обмежити розвиток аеробних бактерій. Крім того, безкисневе газомодифіковане середовище також знижує швидкість процесу "дихання" продукту (газообміну з навколишнім середовищем). Встановлено, що за низькокислотного способу зберігання продуктів в упаковках (вміст кисню в герметичній камері пристрою для пакування менше 1-1,5 % (10000-10500 ррm)) краще зберігаються твердість, свіжість, кислотність продуктів, знижується або повністю усувається ймовірність утворення гіркуватого присмаку. Тому дана технологія зберігання продуктів з ультранизьким вмістом кисню останнім часом одержала широке поширення. Винахідником в запропонованому способі для контролювання концентрації кисню здійснювалось вимірювання залишкового рівня кисню в проміжному герметичному бункері та герметичній камері з постійним продуванням інертним газом. Дане вимірювання здійснювалось з метою спостереження за роботою пристрою, а також для регулювання вмісту кисню до мінімальних значень. Проте в процесі багаторазових досліджень неочікувано було встановлено, що не просто мінімальне значення кисню впливає на якість продукту в подальшому, а саме вміст кисню не більше 10 ррm сприяє покращенню якісних показників продукту. При цьому важливим є факт забезпечення даного вмісту кисню на всіх етапах пакування: від проміжного герметичного бункера до запаювання в упаковку і в самих упаковках. Експериментально встановлено, що для досягнення рівня концентрації кисню у герметичному бункері не більше 10 ррm ефективним є повторення етапів вакуумування та подання інертного газу в проміжному герметичному бункері щонайменше три рази. Експериментально якісні показники харчового продукту, такого як смажене насіння соняшнику, в процесі зберігання винахідником відслідковувались за допомогою проведеного 3 UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 аналізу на виявлення перекисного числа. Перекисне число показує вміст пероксидів - продуктів окислення жирних кислот. Це своєрідний індикатор стійкості продукту до окислення. Встановлена така закономірність, що чим вище перекисне число, тим більш гіркуватий присмак і менш приємний запах мають смажені насіння соняшника. Наприклад, для найкращих закордонних харчових жирів перекисне число не перевищує 1 ммоль ½О/кг, а досить часто цей показник лежить у межах 0,1-0,3 ммоль ½О/кг (Демидов І.М., Тимченко В.К. Споживчі властивості харчових жирових продуктів: Навч. Посібник, - Харків: НТУ "ХПГ", 2004). Для проведення досліджень було створено серію упаковок зі смаженим насінням соняшника відповідно до запропонованого способу та взято упаковки насіння, запаковані за допомогою відомих способів. Проведені аналізи на визначення перекисного числа показали, що після трьох місяців зберігання смаженого насіння соняшника, запакованого за запропонованим способом, перекисне число склало 1,3-2,1 моль ½О/кг, а перекисне число такого ж смаженого насіння соняшника, яке зберігалось три місяці в упаковці, запакованій за допомогою відомих способів та перелічених вище аналогів, склало 30 ммоль ½О/кг. Іншими словами тиждень зберігання насіння в упаковках за відомими способами дорівнює 3-6 місяцям зберігання за запропонованим способом. Таким чином запропонований спосіб дозволяє в 20 разів зменшити перекисне число, а цифри перекисного числа близькі до реальних смакових властивостей продукту, що дозволяє отримати суттєво помітне споживачем поліпшення смакових якостей продукту. При дослідженні якості зберігання смаженого насіння соняшнику за допомогою перекисного числа встановлено: Якщо перекисне число до 1,0 - це смак насіння сьогоднішнього смаження (неначе сьогодні посмажені). Якщо перекисне число до 3,0 - насіння має гарний смак. 15,0 - з'являється смак гіркоти. 30,0 і вище - відчутно гірчить. 60,0 і вище - не їстівні. Проведені винахідником дослідження за допомогою запропонованого способу дозволили отримати наступні результати, наведені у таблиці. Таблиця Залежність значень перекисного числа від кількості залишкового кисню Залишковий кисень 20,9 % (навколишнє середовище) 1% (10000 ppm) 0,02 % (200 ppm) 0,001 % (10 ppm) 35 40 45 Перекисне число 3 міс. 6 міс. 9 міс. 1 рік більше 180 більше 180 1 тижд. 1 міс. 1,5рік 10 30-40 80 120-180 5 12 30 50 70 до 0,5 до 1,0 2,1 4,3 7,4 14,1 20,3 до 0,3 0,7 1,3 3,0 6,3 12,6 17,4 більше 180 більше 80 більше 80 Таблиця складена за результатами експериментів, проведених за умов різного вмісту кисню в атмосфері фасувально-пакувального апарата. Дані, зазначені в таблиці показують, що вміст залишкового кисню до 0,001 % (10 ррm) дозволяє отримати найбільш оптимальні значення перекисного числа: до 3 місяців при залишковому кисні 0,001 % (10 ррm) смак насіння відповідає смаку сьогоднішнього смаження, а до 6 місяців при тому ж значенні вмісту кисню насіння має гарний смак. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє досягнути якісний смак насіння на значно довший період зберігання в упаковках. Крім того, всередині герметичної камери підтримують надлишковий тиск, що здійснюється за рахунок подачі інертного газу (азоту), при цьому газ подається і в проміжному герметичному бункері, і в герметичній камері за допомогою засобів для подання газу. В запропонованому способі основна мета створення надлишкового тиску полягає в збереженні отриманого газомодифікованого середовища всередині як проміжного герметичного бункера, так і в герметичній камері. Надлишковий тиск в створеному газомодифікованому середовищі 4 UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 всередині герметичної камери сприяє постійному підтриманню утвореної атмосфери. При більш високому вмісті інертного газу в упаковку з насінням легше підтримувати постійну концентрацію суміші газів у зв'язку з тим, що молекулярний тиск газу в упаковці і в атмосферному повітрі ближче до стану рівноваги. Винахідником в процесі досліджень та експериментів було встановлено, що для підтримання стабільності утвореного газомодифікованого середовища надлишковий тиск повинен складати не більше 0,1 бар. Результати проведених аналізів свідчать, що при збільшенні даного значення відбувається надмірна перевитрата інертного газу, а також не досягається видалення кисню з самих харчових продуктів. Менші значення тиску зумовлюють погіршення стабільності утвореного середовища та не забезпечують оптимальне видалення кисню. Додатково для забезпечення стабільності утвореного надлишкового тиску здійснюють постійне вимірювання рівня надлишкового тиску за допомогою високоточного датчика тиску для контролювання та регулювання до досягнення необхідних значень. Додатково підтримання стабільного надлишкового тиску сприяє досягненню покращеного естетичного вигляду запаяних упаковок, а саме при підтриманні стабільного надлишкового тиску не більше 0,1 бар запаяні упаковки утворюються однакової форми без зайвого надування або сплющення. Проте в процесі пакування харчових продуктів все рівно можливим є потрапляння кисню з навколишнього середовища, особливо це характерно для фасувальної зони, а саме в місці формування пакувального рукава. Для уникнення даної проблеми в запропонованому способі в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав здійснюють випуск інертного газу з герметичної камери шляхом підтравлення. Це дозволяє уникнути попадання молекул кисню назад в герметичну частину фасувально-пакувального апарата з навколишнього середовища. При цьому фасувально-пакувальний апарат додатково до герметичної камери з засобом для подання газу, засобом для переміщення продуктів, засобом для дозування продукту, засобом для фасування порцій продуктів в упаковку, оснащений проміжним герметичним бункером, розміщеним перед герметичною камерою, що ізольований від навколишнього середовища та з'єднаний з герметичною камерою шлюзами; при цьому проміжний герметичний бункер містить засіб для подання газу та засіб для виходу газу; додатково проміжний герметичний бункер та герметична камера оснащені датчиками кисню та тиску; на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку нижче елемента для запаювання вертикального шва пакувальної плівки розміщене ущільнювальне кільце. Виконання в фасувально-пакувальному апараті проміжного герметичного бункера, розміщеного перед герметичною камерою, дозволяє оптимізувати і пришвидшити процес видалення кисню, оскільки саме тут шляхом продування інертним газом (азотом) через засоби для подання газу та виходу газу відбувається втрата кисню в масі харчового продукту та створюється безкисневе середовище. Таким чином проміжний герметичний бункер слугує для того, щоб позбавляти харчові продути, які подаються в фасувально-пакувальний апарат, від атмосферного кисню. Після потрапляння харчових продуктів в проміжний герметичний бункер, створення в ньому безкисневого середовища та видалення кисню, підготовлений таким чином харчовий продукт надходить в герметичну камеру надлишковим тиском для підтримання стабільності газомодифікованого середовища. Додатково проміжний герметичний бункер з метою уникнення потрапляння кисню ізольований від навколишнього середовища шлюзом, через який і відбувається подання харчового продукту. Крім того, проміжний герметичний бункер так само за допомогою шлюзу з'єднаний з герметичною камерою. Шлюзи виконані у вигляді дверцят, по периметру яких також встановлені гумові ущільнювачі. Виконання даних шлюзів таким чином сприяє покращенню герметичності фасувально-пакувального апарата та зменшує ймовірність потрапляння додаткового кисню з навколишнього середовища. Як вже було вказано вище, проміжний герметичний бункер містить засіб для подання газу та засіб для виходу газу. Виконання даних засобів саме в проміжному герметичному бункері дозволяє здійснювати процес видалення кисню локально, створюючи при цьому безкисневу атмосферу та підготовлюючи таким чином харчовий продукт до подальших етапів фасування та пакування в газомодифікованому середовищі. Для збереження та покращення герметичності фасувально-пакувального апарату герметична камера ізольована від навколишнього середовища гумовими ущільнювачами, що сприяють забезпеченню непроникності кисню з навколишнього середовища. За запропонованим вище способом в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав здійснюють випуск інертного газу з герметичної камери шляхом підтравлення. Проте проведені дослідження свідчать про те, що в даному місці може 5 UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відбуватись достатньо сильне підтравлення інертної атмосфери, що є неефективним використанням інертного газу. З метою уникнення даної проблеми винахідником було розроблено і застосовано у конструкції фасувально-пакувального апарата ущільнювальне кільце, розміщене на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку нижче елемента для запаювання вертикального шва пакувальної плівки. Таким чином, встановлене між засобом для фасування порцій продуктів в упаковку та пакувальним рукавом ущільнювальне кільце сприяє створенню додаткової герметичності в зоні фасування харчового продукту в упаковку. Крім того, для забезпечення стабільного газомодифікованого середовища, в якому рівень концентрації кисню складатиме не більше 10 ррm, а надлишковий тиск не перевищуватиме 0,1 бар, проміжний герметичний бункер та герметична камера оснащені датчиками кисню та тиску. Застосування таких датчиків в конструкції фасувально-пакувального апарата дозволяє контролювати та регулювати створене газомодифіковане середовище до відповідних значень та показників. Суть корисної моделі ілюструється наступним прикладом здійснення способу пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі, а також відповідними кресленнями, на яких зображено наступне: - на фіг. 1 - загальний вигляд фасувально-пакувального апарата, що містить проміжну герметичну камеру та герметичну камеру для створення безкисневого газомодифікованого середовища; - на фіг. 2 - вигляд засобу для фасування порцій продуктів в упаковки з ущільнювальним кільцем. На фіг. 1 зображений загальний вигляд фасувально-пакувального апарата вертикального типу для пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі. Фасувальнопакувальний апарат для здійснення способу містить герметичну камеру 1, перед якою розміщений проміжний герметичний бункер 2. Проміжний герметичний бункер 2 ізольований від навколишнього середовища шлюзом 3, через який здійснюється подача харчових продуктів, а також з'єднаний з герметичною камерою 1 шлюзом 4. Шлюзи 3 та 4 є герметичними, виконаними у вигляді дверцят, по периметру яких встановлені гумові ущільнювачі. Додатково проміжний герметичний бункер 2 оснащений засобом для подання газу 5 та засобом для виходу газу 6, виконаних у вигляді клапанів. Герметична камера 1 також оснащена засобом для подання газу 7, виконаним у вигляді клапана. Всередині герметичної камери 1 розміщено засіб для переміщення продуктів 8, на який з шлюзу 4 надходить харчовий продукт з проміжного герметичного бункера 2. Засіб для переміщення продукту 8 виконаний у вигляді конвеєра, що може бути різного типу, наприклад ковшового. Також герметична камера 1 містить засіб для дозування продукту 9, що може бути виконаний будь-якого типу, наприклад вагового. Крім того, герметична камера 1 ізольована від навколишнього середовища гумовими ущільнювачами. Герметична камера 1 та проміжний герметичний бункер 2 оснащені датчиками кисню та тиску, що з'єднанні з контролерами управління (на кресленнях не показано). Датчики кисню та тиску є високопрецензійним та високоточними і передають отриману інформацію у вигляді електронного сигналу на контролер управління. Додатково фасувально-пакувальний апарат оснащений засобом для фасування порцій продуктів в упаковки 10, сполученим з герметичною камерою 1, з якої подається потік інертного газу 11 в подальшому в упаковку з харчовим продуктом 12. На засіб для фасування порцій продуктів в упаковку 10, по якому рухається харчовий продукт в зону запаювання, намотується пакувальна плівка 13, причому в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав 14 здійснюється випуск інертного газу. За допомогою елементів для запаювання 15, виконаних у вигляді сталевих брусів з нагрівальним елементом всередині, здійснюється утворення швів: нижнього горизонтального 16, вертикального 17 та верхнього горизонтального (на кресленнях не показано). На засобі для фасування порцій продуктів в упаковки 10 нижче елемента для запаювання 15 вертикального шва 17 пакувальної плівки 13 розміщене ущільнювальне кільце 18. Здійснюють спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за допомогою описаного фасувально-пакувального апарата наступним чином. Подання харчового продукту відбувається через шлюз 3 під час його відкритого положення. Харчовий продукт може бути представлений смаженим насінням соняшнику, арахісу, кави, фісташок, інших видів горіхів та ін. Перед тим як потрапити в герметичну камеру 1 харчовий продукт потрапляє в проміжний герметичний бункер 2, ізольований від навколишнього середовища і від камери 1 шлюзами 3 і 4 відповідно. 6 UA 105716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 На початку роботи всередині фасувально-пакувального апарата створюється безкисневе газомодифіковане середовище. Для цього через засіб для подання газу 5 в проміжний герметичний бункер 2 подається інертний газ, наприклад азот, який надходить з газогенератора, балонів або з інших джерел, при цьому відбувається витіснення атмосферного кисню не лише з проміжного герметичного бункера 2, а й з самого харчового продукту. Шляхом продувки через засіб для подання газу 5 і засіб для виходу газу 6 в проміжному бункері 2 створюється така ж безкиснева атмосфера, як і в герметичній камері 1, в яку через засіб для подання газу 7 також подається інертний газ. Проміжний бункер 2 слугує для того, щоб позбавляти харчовий продукт від атмосферного кисню і створювати безкисневе середовище. Під час заповнення герметичної камери 1 інертним газом відбувається витіснення атмосферного кисню, який поступово вилітає з герметичної камери 1 через нижню частину засобу для фасування порцій продуктів в упаковку 10 в навколишнє середовище. Продувка герметичної камери 1 та проміжного герметичного бункера 2 інертним газом продовжується до тих пір, поки залишковий вміст кисню в атмосфері апарата не впаде до рівня, який задається оператором. Відповідно до даної корисної моделі, продування інертним газом здійснюється до досягнення рівня концентрації кисню не більше 10 ррm. За концентрацією кисню в атмосфері герметичної камери 1 та проміжного герметичного бункера 2 стежить датчик кисню, який передає отримані результати на контролер і індикаторну панель. Після того як в герметичній камері 1 досягається безкисневе газомодифіковане середовище, відбувається відключення режиму продування і включається режим підтримки даного середовища. Для цього за допомогою елементів для запаювання 15 здійснюється запайка нижнього горизонтального шва 16 упаковки з харчовим продуктом 12 і зменшується інтенсивність потоку інертного газу 11, що подається. Через відсутність виходу газу в герметичній камері 1 створюється невеликий надлишковий тиск, причому для стабільності утвореного газомодифікованого середовища надлишковий тиск підтримується не більше 0,1 бар. Рівень надлишкового тиску визначається датчиком тиску, сигнали з якого передаються на контролер управління, який за необхідності то відкриває, то закриває засіб для подання газу 7. Після надходження харчового продукту в проміжний герметичний бункер 2 і створення в ньому безкисневого газомодифікованого середовища відкривається шлюз 4 і продукт надходить на засіб для переміщення продуктів 8, розміщений в герметичній камері 1. Далі харчовий продукт переходить на засіб для дозування продукту 9 для точного дозування окремих порцій продукту в кожну одиницю упаковки. Далі порції харчового продукту потрапляють через внутрішню порожнину засобу для фасування порцій продуктів в упаковку 10 в нижню, вже герметично запаяну, частину пакувального рукава з пакувальної плівки 13. При цьому в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав 14 здійснюється випуск інертного газу з герметичної камери 1 в навколишнє середовище шляхом невеликого підтравлення. Це дозволяє уникнути попадання молекул кисню назад в герметичну частину фасувально-пакувального апарата з навколишнього середовища. Додатково на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку 10 розміщують ущільнювальне кільце 18, що дозволяє забезпечити відносну герметичність між стінками зовнішнього діаметра засобу для фасування порцій продуктів в упаковку 10 та пакувальною плівкою 13. Після цього відбувається запаювання верхнього горизонтального шва упаковки з харчовим продуктом 12 і його відрізання від пакувального рукава. У результаті на виході виходять герметично запаяні тришовні упаковки з пакувальної плівки 13, наповнені харчовим продуктом і безкисневим газомодифікованим середовищем. Таким чином, застосування заявленої корисної моделі дозволяє збільшити термін зберігання продуктів в упаковках з одночасним збереженням первинного смаку та аромату за рахунок створення таких умов процесу пакування, за яких повністю відбувається видалення кисню в середовищі фасувально-пакувального апарата, самого харчового продукту та упаковки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі, що включає проходження продуктів через герметичну камеру, заповнену інертним газом з мінімальним вмістом кисню, дозування продуктів на порції з подальшим їх розміщенням в упаковці, який відрізняється тим, що переміщення продукту в герметичну камеру здійснюють через проміжний герметичний бункер, в якому створюють безкисневу атмосферу за рахунок продування продуктів інертним газом; при цьому при проходженні продукту через проміжний герметичний бункер почергово здійснюють вакуумування внутрішнього об'єму проміжного 7 UA 105716 U 5 10 15 герметичного бункера та наступне подання інертного газу з декількаразовим повторенням зазначених етапів до досягнення рівня концентрації кисню у герметичному бункері не більше 10 ррm; після чого всередині герметичної камери підтримують надлишковий тиск не більше 0,1 бар, а формування пакувального рукава здійснюють на засобі для фасування порцій продуктів в упаковку, сполученому із герметичною камерою, при цьому в місці кінцевого формування пакувальної плівки в пакувальний рукав здійснюють випуск інертного газу з герметичної камери шляхом підтравлення. 2. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що як інертний газ використовують азот. 3. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що надлишковий тиск в герметичній камері забезпечують за допомогою подачі інертного газу. 4. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що додатково здійснюють постійне вимірювання рівня надлишкового тиску щонайменше у герметичному бункері. 5. Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі за п. 1, який відрізняється тим, що повторення етапів вакуумування та подання інертного газу здійснюють щонайменше три рази. 8 UA 105716 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

The method of packaging products in a gas modified oxygen-free environment

Автори англійською

Zarichansky Igor Stanislavovych

Назва патенту російською

Способ упаковки продуктов в бескислородной газомодифицированной среде

Автори російською

Заречанский Игорь Станиславович

МПК / Мітки

МПК: B65B 31/04, B65B 3/18, B65B 5/00

Мітки: безкисневому, газомодифікованому, спосіб, продуктів, пакування, середовищі

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/11-105716-sposib-pakuvannya-produktiv-u-bezkisnevomu-gazomodifikovanomu-seredovishhi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб пакування продуктів у безкисневому газомодифікованому середовищі</a>

Подібні патенти