КОНТЕЙНЕР С ЗАЩЕЛКИВАЮЩИМСЯ УКУПОРОЧНЫМ СРЕДСТВОМ Российский патент 2008 года по МПК B65D41/48 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к контейнеру со стерильной упаковкой пищевых продуктов, чувствительных к действию микробов.

Уровень техники

Многие пищевые продукты подвержены порче под действием микробов. Такие продукты в данном описании именуются пищевыми продуктами, чувствительными к микробам. Чувствительные к микробам пищевые продукты будут иметь ограниченный срок хранения, если их не хранить соответствующим образом. Обычно с целью уничтожения соответствующего количества микробов эти продукты обрабатывают, например, путем пастеризации или стерилизации. Для увеличения срока хранения пастеризованных или стерилизованных продуктов разработаны различные способы гигиенической или стерильной (асептической) упаковки пищевых продуктов.

Известны различные пути стерильной упаковки негазированных жидкостей или разливаемых пищевых продуктов, чувствительных к микробам таких, например, как молочные продукты, фруктовые соки и т.п.

В частности, методы стерильной упаковки молочных продуктов изложил J.Goursaud в журнале Food Packaging Technology (Технология упаковки пищевых продуктов), vol.2, Chapter 35, Editors G.Bureau and J.-L Multon, VCH Publishers hic. (1996). В соответствии с некоторыми промышленными методами, например, Tetra Brick, Aseptic Combiblock и Elopack используют многослойную структуру из тонкого картона для изготовления контейнера, который герметизируют после заполнения стерилизованным молоком. Согласно другим методам, например, разработанным Bottle-pack, Remy, Serac и Erca, используют контейнеры из пластмассы. Пластмассовые контейнеры закрывают с помощью термосвариваемой алюминиевой фольги (станиоля) или крышки с резьбой. Для йогуртов могут быть использованы банки с широким горлышком и бокалы, которые, как правило, герметизируют путем термосварки с использованием алюминиевой фольги (станиоля).

Одно из требований стерильности упаковки заключается в том, чтобы она была защищена от неосторожного обращения или обеспечивала индикацию неразрешенного вскрытия, что может иметь место в магазине. Термосваренная фольга служит индикатором такого неразрешенного действия, поскольку фольга при этом разрушается/повреждается. Крышки с резьбой могут быть снабжены кольцом или фиксатором с насечкой, которые сворачивают или отрывают при первоначальном открытии контейнера.

Известные укупорочные средства для стерильной упаковки имеют ряд недостатков. Термосваренная алюминиевая фольга не может обеспечить повторное закрывание, в связи с чем при необходимости повторного закрывания контейнера зачастую дополнительно используют крышку с резьбой. Кроме того, алюминиевая фольга (станиоль) уязвима для внешнего воздействия. Крышку с резьбой необходимо отвинчивать для открытия контейнера и снова прикладывать при последующем использовании, что может вызывать затруднение для потребителя. К тому же резьбовую крышку после открытия отделяют от контейнера, и затем она может быть утеряна и подвержена загрязнению.

Известно, что для стерильной упаковки применяют контейнеры, изготовленные посредством выдувного формования, используя для этого предварительно отформованную заготовку, полученную литьем под давлением. Один из способов формования и заполнения стерильных контейнеров описан в патентом документе ЕР 1122168. Этот способ включает стадии стерилизации предварительно отформованных заготовок, нагревание стерилизованных заготовок до температуры, подходящей для придания им заданной ориентации, формование из предварительно полученных нагретых заготовок контейнеров путем выдувного формования с двухосной ориентацией, заполнение сформованных контейнеров стерильной жидкостью и герметичную укупорку каждого из заполненных контейнеров с помощью стерильной крышки. Контейнеры закрывают сверху стерилизованными крышками, которые здесь в деталях не описаны.

В патентном документе Швейцарии СН 959255 описана стерильно закрываемая бутылка с защелкивающейся крышкой (надеваемой на горловину с зацеплением за венчик), приемлемая для упаковки жидкой или твердой фармацевтики. Эта бутылка защищена от неумелого обращения, см. колонку 2, строки 25-31, и может повторно закрываться. Бутылка закрывается герметично, поскольку пробка 12 плотно входит в горловину 9 бутылки, а верхняя кромка 8 цилиндрической верхней части бутылки с усилием входит в кольцевую выемку 13. В результате такого конструктивного выполнения на изготовление крышки расходуется относительно большое количество материала, и, кроме того, крышка подходит лишь для закрывания горловин небольшого диаметра. Верх горловины бутылки должен быть выполнен с очень точными размерами, иначе не будет обеспечиваться стерильность бутылки. Кроме того, велико усилие нажима, необходимое для защелкивания крышки. Помимо того, описанная бутылка предпочтительно изготовлена из стекла, поэтому она имеет большой вес.

Из патентного документа Франции FR 2744100 известно защелкивающееся укупорочное средство, содержащее окружную юбку с выступом в виде гребня, предназначенным для контактирования с внутренней поверхностью горловины, причем внешний диаметр гребня в свободном состоянии немного выше, чем внутренний диаметр горловины в свободном состоянии (без укупорочного устройства). Укупорочное средство обладает признаком, свидетельствующим о несанкционированном вскрытии контейнера, а именно имеется видимая отрывная полоска 4. После удаления этой отрывной полоски укупорочное средство может быть открыто одной рукой. В указанном патенте FR 2744100 отсутствуют сведения об использовании укупорочного средства для стерильной упаковки.

В международной заявке WO 99/61337 описана пластмассовая бутылка, содержащая корпус, полученный путем экструзионно-выдувного формования, горловину и укупорочное средство, изготовленные методом литья под давлением. Укупорочное средство прикрепляют к горловине с обеспечением повторно закрываемого герметичного укупорочного средства. Укупорочное средство бутылки герметизируют с помощью фольги 70. Такая бутылка имеет ряд недостатков, таких же, как и отмеченные выше для других укупорочных средств, герметизируемых фольгой. Кроме того, в соответствии с изложенным в заявке WO 99/61337 необходимо проведение отдельной стадии присоединения горловины и укупорочного средства к корпусу бутылки.

В патентом документе US 6260723 описана упаковка для текучих веществ, имеющая защелкивающуюся крышку, обеспечивающую получение стерильного укупорочного средства. Такое стерильное укупорочное средство освобождают для открытия с помощью кольцевого герметизирующего пояска, который имеет герметичный контакт с внутренней поверхностью кромки упаковки. Поскольку уплотнительной поверхностью в данном случае является нижняя кольцевая поверхность кромки, то такое уплотнение легко может быть нарушено при повреждении этой кольцевой поверхности. Повреждение легко может произойти в процессе загрузки, выгрузки и транспортировки упаковки или предварительно отформованной заготовки, поскольку кромки постоянно не защищены от внешнего воздействия, и, следовательно, не защищена и уплотнительная поверхность.

Сущность изобретения

В связи с изложенным задача настоящего изобретения заключается в обеспечении контейнера, приемлемого для стерильной упаковки пищевых продуктов, чувствительных к воздействию микробов. Другая задача изобретения состоит в обеспечении контейнера с укупорочным средством, который может быть надежно повторно закрыт после первоначального открывания. Следующая задача заключается в обеспечении контейнера с укупорочным средством, которое защищает от неосторожного обращения, ударов или обладает признаком, указывающим на неразрешенное вскрытие контейнера. Еще одной задачей является обеспечение контейнера с легковесным укупорочным средством. Другие задачи состоят а) в обеспечении укупорочного средства, которое характеризуется низким усилием фиксации, которое легко использовать повторно и которое имеет простую конструкцию, и б) в обеспечении контейнера, в котором уплотнительная поверхность защищена от повреждения. Еще одна задача состоит в обеспечении контейнера таким укупорочным средством, которое можно надежно открывать и закрывать после первоначального открывания с помощью одной руки и которое после открывания остается присоединенным к контейнеру.

Одна или более из указанных задач достигается настоящим изобретением, согласно которому контейнер содержит корпус (1), горловину (2) и укупорочное средство (3), изготовленные посредством инжекционно-выдувного формования, и отличается тем, что укупорочное средство (3) выполнено защелкивающимся (надеваемым на горловину с зацеплением за венчик), а также тем, что фиксируемое укупорочное средство (3) содержит окружную юбку (4) с выступом в виде (кольцевого) гребня (5), предназначенного для контактного сцепления с внутренней поверхностью (6) горловины (2), при этом внешний диаметр гребня (5) в свободном состоянии немного превышает внутренний диаметр горловины в свободном состоянии (без укупорочного средства); кроме того, фиксируемое укупорочное средство (3) и горловина содержат элементы (7, 8) для надежной фиксации гребня (5) в направлении оси горловины при закрытом контейнере.

Настоящее изобретение, кроме того, предлагает пластмассовый контейнер, содержащий изготовленные посредством инжекционно-выдувного формования корпус (1), горловину (2) и укупорочное средство (3), которое представляет собой защелкивающееся укупорочное средство (3), при этом контейнер заполняют стерилизованным или пастеризованным пищевым продуктом, чувствительным к воздействию микробов, имеющим величину рН от 6 до 8.

Подробное описание изобретения

Укупорочное средство для контейнера в соответствии с данным изобретением представляет собой защелкивающееся укупорочное средство. Это означает, что для достижения стерильной герметизации укупорочное средство согласно изобретению следует с нажимным усилием одевать на горловину контейнера после заполнения контейнера. Такое решение является противоположным герметизации с помощью фольги, использованию кронен-пробки и навинчиванию крышки с резьбой, раскрытым в известных аналогах. В соответствии с изобретением достигается механически легкая герметизация контейнера, при этом контейнер и укупорочное средство обладают малым весом. Используемые здесь термины "крышка" и "укупорочное средство" являются синонимами.

Детали настоящего изобретения будут иллюстрированы нижеследующим описанием предпочтительного воплощения, приведенного в качестве примера, со ссылкой на сопровождающие фигуры чертежей.

Фиг.1 - вертикальное сечение верхней части контейнера и защелкивающегося укупорочного средства в соответствии с предпочтительным примером осуществления изобретения.

Фиг.2 - сечение периферийной части защелкивающейся крышки, отображающее перемычку (8).

Фиг.3 - увеличенный вид снизу защелкивающегося укупорочного средства.

Предпочтительно укупорочное средство (3) содержит окружную юбку (4) с выступом в виде гребня (5), предназначенным для контактного сцепления с внутренней поверхностью (6) горловины (2), внешний диаметр гребня (5) в свободном состоянии немного превышает внутренний диаметр горловины в свободном состоянии (без укупорочного средства), при этом защелкивающееся укупорочное средство (3) и горловина (2) содержат элементы (7, 8, 9, 10), обеспечивающие надежную фиксацию гребня (5) в направлении оси горловины, когда контейнер закрыт.

В предпочтительном примере осуществления длина юбки (4) такова, что когда укупорочное средство (3) фиксируют на горловине (2), и гребень (5) контактирует с внутренней поверхностью (6) горловины (2), то гребень (5) находится на высоте 0,2 D или более, более предпочтительно 0,3-0,5 D, где D - внутренний диаметр горловины (2), а высота измерена от верхней кромки горловины до середины гребня (5).

Предпочтительно ряд перемычек (8), проходящих от верхней части укупорочного средства к верхней кромке горловины, фиксирует гребень, препятствуя его перемещению книзу. Эти перемычки (8) имеют такую высоту, что их нижний торец касается верхней кромки горловины, когда защелкивающееся укупорочное средство (3) зажимается на горловине (2) контейнера.

В предпочтительном примере осуществления, представленном на фиг.2, выступ (7) на горловине (2) опирается на наклонный участок (10) нижней части укупорочного средства (3), что препятствует движению гребня (5) вверх, и в то же время перемычка (8) касается верхней кромки (9) горловины (2), что обеспечивает фиксацию гребня (5), препятствующую перемещению укупорочного средства вниз.

Закрывание контейнера, наполненного стерильным продуктом, описанным выше способом обеспечивает возможность получения стерильно упакованного продукта в промышленном масштабе.

Предпочтительно, чтобы при закрытом контейнере допустимый предел перемещения гребня (5) в осевом направлении горловины был меньше высоты зоны контакта гребня (5) с внутренней поверхностью (6) горловины (2).

Желательно, чтобы внутренняя поверхность (6) горловины (2) не имела бороздок шириной 0,5 мкм или более. Указанные меры в дальнейшем позволят снизить опасность микробиологического загрязнения.

Укупорочное средство согласно изобретению производят из пластмассы, которую подвергают процессу литья под давлением. Контейнер предпочтительно изготавливают в две стадии. На первой стадии с помощью литья под давлением получают заготовку, что обеспечивает высокую точность размеров горловины контейнера. Заготовка выполнена таким образом, чтобы поверхность герметизации (уплотнительная поверхность) не могла соприкасаться с другими заготовками при манипуляциях и транспортировании, производимых над заготовкой в промежутке между операциями литья под давлением и выдувного формования. На следующей стадии с помощью выдувного формования корпусу контейнера придают заданную форму. При этом поверхность герметизации внутри горловины заготовки не будет соприкасаться с каким-либо другим объектом во избежание образования царапин или задиров. Поверхность герметизации представляет собой ту часть внутренней поверхности (6) горловины (2), которая контактирует с гребнем (5) при закрывании контейнера. Операции выдувания, стерилизации, наполнения и укупоривания предпочтительно следует проводить таким образом, чтобы избежать механического контакта внутренней поверхностью горловины с используемым оборудованием. Описанный выше технологический процесс обеспечивает правильную гладкую внутреннюю поверхность без получения царапин и задиров в процессе загрузки, выгрузки и транспортировки заготовки. Предпочтительно твердость D по Шору материала гребня (5) ниже твердости D по Шору материала горловины. За счет такого соотношения твердостей материал гребня легко может заполнить любые канавки, бороздки или поверхностные неровности, имеющиеся на внутренней поверхности горловины, что приводит к улучшению герметичности контейнера. Число твердости по Шору D материала гребня (5) предпочтительно составляет 65 или менее, более предпочтительно 60 или менее, а твердость по Шору D материала горловины (2) предпочтительно составляет 70 или более, более предпочтительно 80 или более.

Твердость по Шору можно измерить с помощью устройства, известного как дюрометр и, соответственно, эту твердость называют "твердостью по дюрометру". Величину твердости определяют путем внедрения в образец вдавливаемой пяты дюрометра. Из-за эластичности резин и пластмасс данные по вдавливанию меняются по времени, поэтому иногда наряду с измеренной величиной твердости указывают время вдавливания. Используемый заявителем ASTM-метод испытаний имеет условное обозначение - ASTM D2240 00. Родственные методы включают в себя следующие методы: ISO 7619; ISO 868; DIN 53505; а также JIS К 6301, который был снят с использования и заменен методом JIS К 6253.

Хотя указанный материал гребня является наиболее подходящим для герметизации и может отличаться от остального материала, из которого изготавливают защелкивающееся укупорочное средство, предпочтительно, чтобы все укупорочное средство, включая гребень, было изготовлено из одного и того же материала - по причине простоты и пригодности к переработке для вторичного использования.

Приемлемыми материалами для корпуса контейнера являются эластичные пластмассы, которые могут формоваться посредством инжекционно-выдувного формования, например полиэтилентерафталат (PET), поликарбонат (PC) или PEN, или смесь указанных веществ.

Подходящими материалами для защелкивающегося укупорочного средства являются пластмассы, которые могут быть подвергнуты литью под давлением, например различные виды полиэтилена, например линейный полиэтилен с низкой плотностью (LLDPE).

Предпочтительно в конструкции защелкивающегося укупорочного средства имеется шарнир (11). Это позволяет открывать контейнер одной рукой после первоначального открывания и удаления отрывной полоски. Преимущественно шарнир (11) представляет собой шарнир-защелку (11), которая является еще более удобной при использовании, поскольку фиксирует укупорочное средство в двух позициях, а именно "открыто" и "закрыто".

Предпочтительно защелкивающееся укупорочное средство снабжено окружной периферийной отрывной полоской (12). Наличие отрывной полоски обеспечивает индикацию несанкционированного вскрытия. Отрывная полоска предпочтительно может быть снабжена элементом (13) для захвата рукой.

Предпочтительно контейнер представляет собой бутылку, но настоящее изобретение бутылками не ограничено. Данное изобретения может быть полезным и для других видов контейнера, например банок, стаканов и т.п.

Настоящее изобретение касается только тех пищевых продуктов, для которых отсутствует необходимость в осуществлении упаковки под давлением, и поэтому упаковка, например, газированных напитков в данном случае исключена.

После изготовления контейнера и укупорочного средства их предпочтительно стерилизуют, например, путем опрыскивания бактерицидной жидкостью (например, 4,5 вес.% Oxonia, Henkel Ecolab Germany) и последующего промывания стерилизованной водой. Кроме того, можно использовать и другие методы стерилизации.

После стерилизации контейнер заполняют пищевым продуктом и герметизируют путем напрессовки на него стерилизованного защелкивающегося укупорочного средства.

Настоящее изобретение, кроме того, относится к контейнеру, такому как описан выше, заполненному стерилизованным или пастеризованным пищевым продуктом, чувствительным к микробам. Контейнер согласно изобретению в особенности приемлем для пищевого продукта, чувствительного к воздействию микробов и имеющего величину рН от 6 до 8.

Чувствительный к микробам пищевой продукт может находиться в любом состояние или иметь любой внешний вид: он может быть жидким, разливаемым веществом, веществом, которое можно брать ложкой, текучей или твердой пастой или частицами. Предпочтительно пищевой продукт представляет собой жидкий, выдавливаемый или разливаемый продукт.

Пример.

Были изготовлены контейнеры, снабженные защелкивающимся укупорочным средством, имеющие объем 250 мл и соответствующие фиг.1-3. В качестве материала контейнера был использован полиэтилентерефталат (PET), подходящий для двухосного выдувного формования, имеющий твердость D по Шору, равную 83. Материалом для укупорочного средства служил линейный полиэтилен с низкой плотностью (LLDPE) и твердостью D по Шору, равной 53.

Заготовки были получены с помощью инжекционно-выдувного формования. Защелкивающиеся крышки были изготовлены литьем под давлением.

Заготовки подавали в установку Husky для выдувного формования и подвергали выдувному формованию, при котором только горловина заготовок удерживалась (захватным приспособлением) с внешней стороны.

Полученные бутылки и защелкивающиеся крышки стерилизовали посредством гамма-излучения. После дезинфекции все они хранились в стерильных условиях до укупорки бутылок с помощью защелкивающихся крышек.

Бутылки заполнили стерилизованными сливками, закрыли защелкивающимися крышками в условиях высокой гигиены. Снаружи бутылка была обжата гильзой (материалом служила пленка из ориентированного полистирола), покрывающей корпус и горловину бутылки, включая кольцо, фиксирующее крышку, находящееся ниже отрывной полоски, но не покрывающее крышку.

Изготовленные таким путем стерильные контейнеры были испытаны нижеследующим образом.

Испытание стерильных контейнеров

Верхняя часть 32 бутылок, изготовленных так, как описано выше, была спрыснута свежей культурой Serratia marescens с помощью хроматографического распылителя (приблизительно 2 мл бактерий 10Е⁹ /мл). Набрызг повторяли в течение двух последующих дней. После каждой обработки спрыснутые бутылки были помещены в благоприятные условия для развития организмов, соответствующие температуре 30°С, в общей сложности в течение 6 дней.

Все образцы были подвергнуты микробиологическому исследованию путем обсеменения на агаре (Plate Count Agar), и в результате ни в одном из 32 контейнеров не было обнаружено бактерий Serratia marescens или каких-либо других бактерий. В результате повторения этого теста с другой партией из 32 бутылей ни в одном из контейнеров вновь не было обнаружено порчи продукта.

В качестве контрольного теста были вскрыты 4 бутылки и в них ввели затравку культуры Serratia marescens. В течение 2 дней при температуре 30°С происходил существенный рост культуры, что приводило к видимой порче сливок.

Пластмассовый контейнер для стерильной упаковки пищевых продуктов, чувствительных к воздействию микробов, содержит изготовленные путем инжекционно-выдувного формования корпус, горловину и укупорочное средство, выполненное защелкивающимся. Защелкивающееся укупорочное средство содержит окружную юбку с выступом в виде гребня, предназначенным для контактного сцепления с внутренней поверхностью горловины. Внешний диаметр гребня в свободном состоянии немного превышает внутренний диаметр горловины в свободном состоянии. Защелкивающееся укупорочное средство и горловина снабжены элементами, обеспечивающими надежную фиксацию гребня в направлении оси горловины, когда контейнер находится в закрытом состоянии. В качестве второго объекта изобретения предлагается использование пластмассового контейнера для упаковки стерилизованного или пастеризованного пищевого продукта, чувствительного к микробам. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции укупорочного средства и повышение удобства в пользовании. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пластмассовый контейнер для стерильной упаковки пищевых продуктов, чувствительных к воздействию микробов, содержащий изготовленные путем инжекционно-выдувного формования корпус (1), горловину (2) и укупорочное средство (3), выполненное защелкивающимся, отличающееся тем, что защелкивающееся укупорочное средство (3) содержит окружную юбку (4) с выступом в виде гребня (5), предназначенным для контактного сцепления с внутренней поверхностью (6) горловины (2), при этом внешний диаметр гребня (5) в свободном состоянии немного превышает внутренний диаметр горловины в свободном состоянии, а укупорочное средство (3) и горловина содержат элементы (7, 8) для надежной фиксации гребня (5) в направлении оси горловины при закрытом контейнере.2. Контейнер по п.1, в котором допустимый предел перемещения гребня (5) в направлении оси горловины при закрытом контейнере меньше высоты зоны контакта гребня с внутренней поверхностью горловины.3. Контейнер по п.1 или 2, в котором на внутренней поверхности (6) горловины не имеются бороздки шириной 0,5 мкм или более.4. Контейнер по п.1, в котором твердость D по Шору материала гребня (5) меньше, чем твердость D по Шору материала горловины (2).5. Контейнер по п.4, в котором твердость D по Шору материала гребня (5) составляет 65 или менее, а твердость D по Шору материала горловины (2) равна 70 или более.6. Контейнер по п.1, в котором вокруг контейнера размещена пленка, покрывающая большую часть корпуса и горловину, но не крышку.7. Контейнер по п.6, в котором пленка выполнена из ориентированного полистирола.8. Контейнер по п.1, в котором защелкивающееся укупорочное средство снабжено шарниром (11).9. Контейнер по п.8, в котором шарнир (11) представляет собой шарнир-защелку.10. Контейнер по п.1, в котором защелкивающееся укупорочное средство включает в себя периферийную окружную отрывную полоску (12).11. Контейнер по п.4, в котором материал гребня в основном включает в себя линейный полиэтилен с низким удельным весом (LLDPE).12. Контейнер по п.1, в котором он представляет собой бутылку.13. Контейнер по п.1, в котором он заполнен пищевым продуктом, чувствительным к микробам.14. Контейнер по п.13, в котором величина рН пищевого продукта, чувствительного к микробам, составляет от 6 до 8.15. Использование пластмассового контейнера, выполненного по пп.1-14, для упаковки стерилизованного или пастеризованного пищевого продукта, чувствительного к микробам.