[发明专利]用于浓度测量的设备以及包括所述设备的灭菌室和填充机

说明书

技术领域

本发明涉及用于浓度测量的设备，以及用于制造食品包装件的 填充机的灭菌室。本发明还涉及包括这种设备的用于制造包装件的 机器。

背景技术

在食品工业中，饮料和其他产品往往包装在由纸或者纸板制成 的包装件中。用于液体食品的包装件通常由包装层压板制成，层压 板包括纸或者纸板芯层和在该芯层外部至少一侧的、热塑性材料不 透液层，该外层形成该包装件的内侧。对于对氧特别敏感的食品产 品，如果汁和食用油，包装层压板通常进一步包括气体阻隔材料层。 在大多数情况中，这个层是铝箔，其也能够感应密封该包装层压板。

这些包装件通常在包装机中制造，其中包装层压板卷材形成为 管，通过将卷材的纵边密封为重叠的状况而封闭该管。该纵边密封 的管被一产品连续地填充，然后横向密封，其中形成填满的“枕”。 该横向密封是沿着窄的、横向的、彼此隔开的密封区域进行。横向 密封后，通过在密封区域切割而将该“枕”与该管其余部分分开， 并且最终形成所需的形状。

当今，也称为纸瓶(carton bottle)的是经常出现的包装件。实 质上，它们是由如上所述的包装层压板套管形式的下部，和提供有 打开装置(如盖子)的塑料顶部形式的上部组成。这些纸瓶通常在 包装机中制造，其中包装层压板片(所谓的坯材)形成管，该管是 通过将每片的两个相对的边在重叠状态下密封而封闭。然后，将每 个管在各自的塑料顶部上滑动，并且以这样的方式布置，即该塑料 顶部的主要部分从该管突出。在沿该顶部和该管的接触表面密封之 后，填充该包装件，并在该管的开口端密封，用来得到套管并且封 闭该包装件，并最终形成所需的形状。

上面的制作过程是公知的，将不再详细描述。

为了延长所包装的产品的保质期，在填充操作以及有时在成形 操作之前对包装材料灭菌是已知的。根据所需的保质期以及这些包 装件分送和存储是在冷藏环境还是在室温，可以选择不同灭菌程 度。

一种已知的灭菌包装材料的方法是化学灭菌。例如，化学灭菌 可以将包装材料通过过氧化氢溶液浴然后通过加热室来进行。在该 加热室中，引入热无菌空气用以将包装材料加热到这样的程度，即 过氧化氢被蒸发掉，并因此从包装材料的表面去除。

上面的方法对于包装层压板的连续卷材的灭菌是出色的，但是 明显不适于填充之前开口纸瓶的灭菌。

关于纸瓶，可以使用所谓的气相灭菌来代替上述方法。这种灭 菌可将这些纸瓶通过用于预热的预热室，包含气态过氧化氢的气体 处理室，然后通过排气室而进行。在该排气室中，这些纸瓶暴露于 热无菌空气流中，用于去除剩余的过氧化氢。一种适于灭菌纸瓶的 气相灭菌设备可以从瑞典专利0203692-9得到，其在此通过引用结合 在这里。

为了正确灭菌包装材料，在过氧化物浴的情况中，对于在加热 室内部气体混合物中过氧化氢浓度的精确控制是决定性的。如果浓 度太低，应用于包装材料的过氧化氢蒸发得太快，存在未充分灭菌 的风险。另一方面，如果浓度过高，应用于包装材料的过氧化氢蒸 发得太快，存在过多的过氧化物残留在离开加热室的包装材料上的 风险。类似地，在气相灭菌情况中，对于在气体处理室内部气体混 合物中过氧化氢浓度的精确控制是决定性的。如果浓度过低，就存 在不充分灭菌的风险。此外，如果浓度过高，就存在离开气体处理 室的纸瓶上有过多过氧化物的风险，并因此，存在离开排气室的纸 瓶上有过多过氧化物的风险。在任何情况中，如果过氧化物的浓度 不在某个限度内，就应当改变包装机的设置。

有许多确定过氧化氢浓度的方法。在已知的具有上述过氧化氢 浴的包装机中，加热室内的气体混合物中过氧化氢浓度是由机器控 制系统基于溶液中过氧化氢的浓度、过氧化氢溶液的消耗和加热室 内空气质量流量估算的。因此，这里过氧化氢浓度是由已知的外部 参数理论上计算的。这是一种多少不确定的测定方法，它包含了错 误浓度测定的风险，以及由此错误报警的风险，或者包装材料不充 分灭菌的风险或者过高程度的过氧化氢残留在包装材料上的风险。

在已知的具有上述气体处理室的包装机中，气体处理室内的气 体混合物中过氧化氢浓度是由IR传感器或UV传感器测量的。然而， 这种传感器庞大、易碎而且昂贵。

发明内容

本发明的目的是至少部分克服或者缓解一些现有技术的问题。