[发明专利]填充瓶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将非碳酸(或碳酸)饮料填充至由内压稳定的薄壁容器中的方法。更具体地，本发明涉及在加工期间和之后，在液体中溶解气体以适当地控制挠性容器或半挠性容器的内压。

背景技术

通常的饮料通常可以被划分为碳酸类饮料和非碳酸类饮料。传统的玻璃容器已经成为支柱超过一个世纪。然而，越来越受欢迎挠性容器或半挠性容器引起了对于加工期间和之后内部包装压力的适当控制的注意。

过饱和的碳酸饮料需要挠性包装以抵抗与外部的大气压力相比正的更高的内压。非碳酸饮料(尤其当以热填充处理时)与负的内压(与环境压力相比)有关。热填充通常在热消毒过程之后，因此，当冷却产品(例如，在货架上)时，发生负压差，由此施加在包装上的外压高于内压。为了克服压差，即，为了将内压增加至与外压可相比的水平，饮料和食品工业已经长期利用氮气用于装瓶和包装应用。

在最相关的技术中，在覆盖和密封容器之前，将微控的液氮滴注入容器中。在大多数技术背后的基本想法是，当少量液氮击打饮料的表面或进入饮料核心时，它汽化并且在气相中提供压力。事实上，从物理的角度来看，当冷液氮(-190℃)暴露于环境(在环境温度)时，它立即发展为气态氮。可能地，对于热填充过程，小滴的蒸发过程可能是更快速的和显著的。因此，刚好在密封之前，通过所谓的温和喷氮的压力积累(刚好在覆盖之前在饮料上面)需要液氮的准确填装和精确定时的液氮滴至容器(瓶或罐等)的顶部空间中。因为每个容器单独进行氮注射，因此需要适当的专门装置以确保以不同的线路速度氮供料的高纯精度。

WO 99/02406公开了一种生产包装在罐或瓶或其它合适的容器中的液体产品的方法。该方法包括将氮、二氧化碳和一氧化二氮气体中的一种或多种注入液体产品中。该方法的一个优选特征是在注入气体前冷却液体产品。另一优选特征是在封闭容器之前将液氮添加至填充的容器的顶部空间中。

US 2004/0035089描述了一种使用惰性气体如氮和/或二氧化碳在薄壁的包装中包装液体产品的方法和装置，其中惰性气体以气态通过注射器引入至冷液体中，液体利用该惰性气体成为饱和的或过饱和的。

GB 2134496描述了一种利用基本上无碳酸的饮料填充罐的方法，在该方法中，在压力下将N₂气体和CO₂气体作为混合物溶解于饮料中。随后，在与将N₂和CO₂气体以预定比例溶解在饮料中相同的温度和压力下将预定量的饮料引入至罐中，并将含有惰性气体的N₂气体和/或CO₂供应在罐中饮料的表面上，在罐的顶部空间中基本上替换空气，而在罐的填充和密封之间罐是开放的。

GB 2241941描述了一种利用低碳酸液体(如啤酒)填装容器(特别是薄壁罐)的方法，包括将二氧化碳溶解在液体中，以及将氮溶解在液体中同时通过冷却器循环该液体，因此在合适的亚环境温度实施溶解。

EP 0489589描述了一种用于非碳酸液体食品装罐的方法，根据该方法，在0至4℃之间的温度将氮溶解于产品中，其中，在氮压力下将产品保持在保温罐中足以允许泡沫减退的一段时间。随即液密关闭填充的罐，并且在每个封闭罐中氮从溶液出来以创造超大气压力。

如上面看见的，在所有的方法中，在注射气体之前冷却液体产品，以及在一些方法中，在封闭容器之前，将液氮添加至填充的容器的顶部空间。然而，所有相关的现有技术文献强调液体必须是足够过饱和的以在密封时确保产品中足够量的气体(氮)的需求。照这样，现有方法包括注射饱和饮料所需量很少倍的氮，和/或包括冷却液体产品至预定的温度的步骤，和/或将CO₂/N₂的气体混合物引入产品中(具有预定的比率)，其假设氮表面饱和的液体能够以过饱和水平将氮保持较长的时间。

此外，在大多数现有的方法中，除将氮注射至液体外，还将另外的气体N₂和/或CO₂供应至容器中产品的表面上同时在填充和密封容器之间容器仍然是开放的。这增加了控制和/或复杂的同步化的巨大困难。

在这个点，值得注意的是液相越饱和，气体漏泄越明显且强烈。此外，过饱和是物理上很少定义的状态并且因此更难控制。正如在本文中显示的，为了适当控制加工期间和之后挠性容器或半挠性容器的内压，过饱和并不是必须需要的。