Método y dispositivo para fabricar un recipiente de envase.

Un método para fabricar un recipiente de envase con muy baja carga microbiológica mediante el tratamiento,

en una máquina de llenado, del material de envase con una combinación de un agente esterilizador químico y luzultravioleta, caracterizado por que

se aplica una primera cantidad parcial del agente esterilizador químico sobre el material de envase durante untiempo suficientemente prolongado antes de irradiar con luz ultravioleta el material de envase para que una partepredeterminada de microorganismos tengan tiempo de absorber una suficiente cantidad del agente esterilizadorquímico como para ser exterminados cuando son irradiados con luz ultravioleta; y

que se aplica una segunda cantidad parcial del agente esterilizador químico sobre el material de envase en unacámara estéril (17) antes de irradiar el material de envase con luz ultravioleta.

Método y dispositivo para fabricar un recipiente de envase

Campo técnico

La presente invención está relacionada con un método para fabricar un recipiente de envase con una carga microbiológica muy baja mediante el tratamiento del material de envase en una máquina de llenado con una combinación de un agente esterilizador químico y luz ultravioleta. La invención también está relacionada con un dispositivo en una máquina de llenado para fabricar un recipiente de envase con una carga microbiológica muy baja, estando adaptado dicho gerundio para tratar el material de envase con una combinación de un agente esterilizador químico y luz ultravioleta. Además, la invención está relacionada con una máquina de llenado que se proporciona con dicho dispositivo.

Técnica anterior

Los recipientes de envase, para envasar diferentes tipos de productos de consumo, por ejemplo alimentos tales como leche o zumo, pueden ser del tipo que se fabrican con un laminado de envase que comprende una capa central de papel o cartón y una o más capas de barrera de, por ejemplo, una lámina termoplástica y de aluminio.

Un tipo de envase común se fabrica en una máquina de envase y llenado en la que una hoja continua de laminado de envase se divide en hojas, reformando y sellando cada hoja en una pieza tubular en bruto que se cierra en uno de sus extremos en donde se moldea por inyección una pared extrema en forma de tapa de termoplástico directamente sobre la parte extrema. Después, el recipiente de envase se llena con el contenido deseado y se cierra y sella en su otro extremo. El resultado será un recipiente de envase que el solicitante comercializa bajo la marca registrada Treta Top®.

Dicha fabricación también puede tomar como su punto de partida piezas tubulares en bruto aplanadas, que en la máquina de llenado, se elevan y sellan inicialmente en uno de sus extremos mediante plegado y sellado, para formar una superficie de fondo plano. Después de llenarse con los contenidos deseados, el recipiente de envase se cierra y se sella entonces de una manera similar en su otro extremo, pero entonces para la formación de una tapa del tipo tapa de pico. El solicitante comercializa dichos recipientes de envase bajo la marca registrada Treta Rex®.

En la actualidad, los recipientes de envase del tipo mencionado anteriormente o similar se usan normalmente para envasar, por ejemplo, leche y productos ácidos (pH menor de 4, 2) , tales como, por ejemplo, zumo, bebidas de fruta y bebidas deportivas. El recipiente de envase lleno y cerrado se mantiene almacenado en frío, por ejemplo a un máximo de +8ºC y, en tal caso, tiene una vida útil de entre seis y ocho días. Esta vida útil es generalmente suficiente en el envasado de alimentos perecederos y en la manipulación en una cadena de refrigeración ininterrumpida existente, es decir, refrigeración inmediata después del llenado y sellado, transporte en vehículos refrigerados, así como la exposición en mostradores de producto refrigerado.

Sin embargo, para extender la vida útil de estos productos, es posible introducir un tratamiento de reducción de microorganismos en la máquina de llenado. Se describe un ejemplo de esto en la patente U.S. nº. 6.338.235. El tratamiento comprende la exposición, en una primera estación, del recipiente de envase en bruto a un tratamiento de reducción de microorganismos en el que una sustancia química esterilizadora en forma de gas o vapor se aplica al interior del recipiente de envase en bruto. Preferiblemente se usa peróxido de hidrógeno en una concentración entre 0, 5 y 1% el cual, después de calentarlo a una temperatura aproximada de 200ºC, se aplica en el recipiente de envase mediante una boquilla rociadora que divide finamente el peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno condensa en el interior del recipiente de envase en bruto que, como resultado, se cubre con una fina capa de agente esterilizador. Se desplaza luego el recipiente de envase en bruto a una siguiente estación en la que se le somete a irradiación, que se lleva a cabo preferiblemente mediante luz ultravioleta a una longitud de onda adecuada que extermina los microorganismos con una lámpara ultravioleta convencional. La lámpara ultravioleta se puede hacer descender completa o parcialmente en el interior del recipiente de envase, o se puede situar alternativamente sobre el recipiente de envase y, en dicho caso, usar un reflector que asegure que el haz de luz alcanza a todas las partes interiores del recipiente de envase.

La combinación de un agente esterilizador químico con una luz ultravioleta produce, de forma conocida propiamente dicha, un efecto de sinergia que consigue un exterminio eficiente de microorganismos. Esto se usa actualmente en la gran mayoría de las máquinas de llenado que fabrican los recipientes de envase que el solicitante comercializa bajo la marca registrada Treta Top®.

Las ventajas inherentes en este tipo de tratamiento son que es rápido y que hace posible mantener una baja concentración del agente esterilizador empleado, lo que es positivo desde el punto de vista tanto económico como medioambiental.

Una limitación, y una que ha establecido el límite de vida útil, ha sido sin embargo la existencia y multiplicación muy

ocasional de esporas de moho en el laminado de envase. Estas esporas pueden contaminar el material de envase, en por ejemplo, el almacenamiento en ciertos ambientes, y se ha probado que es más difícil exterminarlas que muchos otros microorganismos.

Una investigación más reciente que se describe, entre otros, en un artículo titulado Interacciones esporicidas de radiación ultravioleta y peróxido de hidrógeno relacionadas con la tecnología aséptica escrito por J.D. Baldeck y R.E. Marquis, publicada en Chemical Engineering and Processing, 2006, demuestra que se pueden separar la aplicación del agente esterilizador químico y el posterior tratamiento con luz ultravioleta, y que es posible crear también el efecto de sinergia descrito anteriormente a lo largo de hasta 24 horas después de la aplicación del agente esterilizador químico.

Ensayos prácticos en máquinas de llenado han demostrado recientemente que esto se puede poner en uso para realizar una mejora considerable de la vida útil de productos envasados de acuerdo con lo descrito en la Patente U.S. Nº. 6.338.235. En dicho caso, se ha probado que los microorganismos en forma de esporas de moho se pueden abordar de forma fiable. Para ciertos productos, por ejemplo productos altamente ácidos, se ha probado incluso que la carga biológica será tan baja que la distribución se puede llevar a cabo en cadena de distribución no refrigerada.

Sumario de la invención Como es obvio por la descripción de la técnica antecedente, el objeto de la presente invención es realizar un método para fabricar un recipiente de envase con muy poca carga microbiológica, aportando un tratamiento existente de reducción de microorganismos considerablemente más eficiente en una máquina de llenado de forma que entre otros microorganismos en la forma de esporas de moho se pueden exterminar de forma fiable, al mismo tiempo que la concentración de agente esterilizador químico se mantiene a un nivel continuo bajo. El objeto anteriormente mencionado se logra mediante un método que comprende el paso de tratamiento del material de envase en una máquina de llenado con una combinación de un agente esterilizador químico y luz ultravioleta, donde una primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se aplica sobre el material de envase durante un tiempo suficientemente largo antes de irradiar el material de envase con luz ultravioleta de forma que una parte predeterminada de microorganismos previstos dispondrá de tiempo para absorber una cantidad suficiente de agente esterilizador químico para que quede exterminada al ser irradiada con luz ultravioleta, y donde una segunda cantidad parcial del agente esterilizador químico se aplica al material de envase en una cámara estéril antes de que el material de envase sea irradiado con luz ultravioleta. Aumentando el tiempo transcurrido desde la aplicación de una parte del agente esterilizador químico hasta dicho momento en que se irradia el material de envase con luz ultravioleta, es posible asegurar que cualquier microorganismo que pueda estar presente, sobre todo las esporas de moho, tendrá tiempo de absorber una cantidad suficiente de agente esterilizador para ser exterminado cuando el material sea irradiado posteriormente con luz ultravioleta. Muchas esporas de moho son hidrófobas y, como resultado, lleva más tiempo humedecerlas en comparación con otros microorganismos, es decir, lleva más tiempo asegurarse de que un número suficiente de moléculas de peróxido de hidrógeno... [Seguir leyendo]

1. Un método para fabricar un recipiente de envase con muy baja carga microbiológica mediante el tratamiento, en una máquina de llenado, del material de envase con una combinación de un agente esterilizador químico y luz ultravioleta, caracterizado por que se aplica una primera cantidad parcial del agente esterilizador químico sobre el material de envase durante un tiempo suficientemente prolongado antes de irradiar con luz ultravioleta el material de envase para que una parte predeterminada de microorganismos tengan tiempo de absorber una suficiente cantidad del agente esterilizador químico como para ser exterminados cuando son irradiados con luz ultravioleta; y

que se aplica una segunda cantidad parcial del agente esterilizador químico sobre el material de envase en una cámara estéril (17) antes de irradiar el material de envase con luz ultravioleta.

2. Tal y como se reivindica el método en la reivindicación 1, caracterizado por que la aplicación de dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se lleva a cabo en el exterior de la cámara estéril (17) .

3. Tal y como se reivindica el método en la reivindicación 2, caracterizado por que la aplicación de dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se lleva a cabo en la primera o en una de las primeras etapas en las cuales se trata el material de envase cuando se traslada a través la máquina de llenado.

4. Tal y como se reivindica el método en la reivindicación 3, caracterizado por que se suministra la máquina de llenado con al menos un carrete dispensador de material de envase (1) de lámina continua y que dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se aplica sobre el material de envase en la primera o en una de las primeras etapas inmediatamente después de desenrollar el material de envase del carrete dispensador.

5. Tal y como se reivindica el método en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado por que dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador se aplica cuando el material de envase discurre a través de un baño (4) de un agente esterilizador, y que el agente esterilizador sobrante se retira cuando el material de envase emerge de dicho baño (4) .

6. Tal y como se reivindica el método en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 2, caracterizado por que la máquina de llenado se suministra con piezas de envase en bruto tubulares aplanadas y que dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se aplica al interior de cada una de dichas piezas de envase en bruto en una etapa situada al menos aguas abajo de una etapa para elevar dicha pieza de envase en bruto.

7. Tal y como se reivindica el método en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4 y 6, caracterizado por que dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador se aplica en al menos en aquel lado del material de envase que va a formar el interior del futuro recipiente de envase, y que dicho agente esterilizador se vaporiza antes de ser aplicado.

8. Tal y como se reivindica el método en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha segunda cantidad parcial del agente esterilizador se aplica sobre el material de envase en la cámara estéril

(17) en una etapa (F) sustancialmente inmediatamente anterior a esa etapa (G) en la cual se irradia el material de envase con luz ultravioleta.

9. Tal y como se reivindica el método en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agente esterilizador es peróxido de hidrógeno (H2O2) en una concentración en el intervalo de entre 0, 1 y 5 por ciento en peso.

10. Tal y como se reivindica el método en la reivindicación 9, caracterizado por que el peróxido de hidrógeno se vaporiza a forma gaseosa y se aplica mediante rociado, y que el peróxido de hidrógeno se condensa sobre el material de envase.

11. Tal y como se reivindica el método en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la luz ultravioleta que se emplea tiene una longitud de onda seleccionada dentro del intervalo de entre 200 y 280 nanómetros.

12. Tal y como se reivindica el método en la reivindicación 1, caracterizado por que

la máquina de llenado se suministra con al menos un carrete dispensador de material de envase (1; 1´) de lamina continua,

dicha primera cantidad parcial del agente esterilizador se aplica en el interior del material de envase en una etapa (B; B´) situada aguas abajo de una etapa (A) para desenrollar el material de envase (1; 1´) del carrete dispensador,

se corta en hojas (2) el material de envase (1; 1´) de lamina continua,

se origina que cada hoja (2) forme un recipiente de envase tubular (7) en bruto,

el extremo abierto del recipiente de envase tubular (7) en bruto se cierra y sella en donde se moldea por inyección en el extremo una parte superior (9) de pared delgada de termoplástico,

el recipiente de envase (7) en bruto se traslada en el interior de la cámara estéril (17) ,

dicha segunda cantidad parcial del agente esterilizador químico se aplica sobre el interior del recipiente de envase en bruto en la cámara estéril (17) , y que, en la misma cámara, se asegura que el recipiente de envase en bruto es irradiado con luz ultravioleta, llenándose el recipiente de envase en bruto con los contenidos deseados y el segundo extremo abierto del recipiente de envase en bruto se sella para formar un recipiente de envase.

13. Dispositivo en una máquina de llenado para fabricar un recipiente de envase con una carga biológica muy baja, estando adaptado dicho dispositivo para tratar el material de envase con una combinación de un agente esterilizador químico y luz ultravioleta, caracterizado por que el dispositivo comprende medios (3; 4) para aplicar una primera cantidad parcial del agente esterilizador químico al material de envase (1; 1´) , y

una cámara estéril (17) que comprende medios (23) para aplicar una segunda cantidad parcial del agente esterilizador químico al material de envase y medios (18) para irradiar el material de envase con luz ultravioleta, donde los medios (3; 4) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se sitúan lejos de los medios (18) de irradiación de luz ultravioleta de forma que transcurrirá un tiempo suficientemente largo antes de que el material de envase se irradie con luz ultravioleta para que una parte predeterminada de microorganismos previstos absorba una suficiente cantidad de agente esterilizador químico de forma que sean exterminados cuando sean irradiados con luz ultravioleta.

14. Tal y como se reivindica el dispositivo en la reivindicación 13, caracterizado por que dichos medios (3; 4) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se sitúan en el exterior de la cámara estéril (17) .

15. Tal y como se reivindica el dispositivo en la reivindicación 14, caracterizado por que dichos medios (3; 4) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador químico se sitúan en la primera o en una de las primeras etapas en las cuales se trata el material de envase cuando se traslada a través de la máquina de llenado.

16. Tal y como se reivindica el dispositivo en la reivindicación 15, caracterizado por que la máquina de llenado se suministra con al menos un carrete dispensador de material de envase (1) de lámina continua y dichos medios (3; 4) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador al material de envase se sitúan en la primera o en una de las primeras etapas inmediatamente después de desenrollar el material de envase del carrete dispensador.

17. Tal y como se reivindica el dispositivo en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 13 a 16, caracterizado por que dicho medio para aplicar una primera cantidad parcial del agente esterilizador es un baño (4) de agente esterilizador a través del cual discurre el material de envase, cuyo baño (4) dispone de medios (6) adaptados para retirar el agente esterilizador sobrante cuando el material de envase emerge del baño (4) .

18. Tal y como se reivindica el dispositivo en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 13 a 14, caracterizado por que la máquina de llenado se suministra con piezas de envase tubulares en bruto aplanadas y que dichos medios (3; 4) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador se sitúan en una etapa localizada al menos aguas abajo de una etapa para elevar dicha pieza de envase en bruto, y que dichos medios se adaptan para aplicar dicho agente esterilizador al interior de cada dicha pieza de envase en bruto.

19. Tal y como se reivindica el dispositivo en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 13 a 16 y 18, caracterizado por que dichos medios (3) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador comprenden medios para vaporizar el agente esterilizador y medios para rociar el agente esterilizador en forma gaseosa sobre al menos aquel lado del material de envase que va a formar el interior del futuro recipiente de envase.

20. Tal y como se reivindica el dispositivo en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dichos medios (23) para aplicar la segunda cantidad parcial del agente esterilizador sobre el material de envase se sitúan en la cámara estéril (17) en una etapa (F) sustancialmente inmediatamente anterior a esa etapa (G) en la cual el material de envase se irradia con luz ultravioleta.

21. Tal y como se reivindica el dispositivo en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agente esterilizador es peróxido de hidrógeno (H2O2) en una concentración en el intervalo de entre 0, 1 y 5 por ciento en peso.

22. Tal y como se reivindica el dispositivo en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la luz ultravioleta que se emplea tiene una longitud de onda seleccionada en el intervalo de entre 200 y 280 nanómetros.

23. Tal y como se reivindica el dispositivo en la reivindicación 19, caracterizado por que dichos medios (3) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador se encierran en una cámara la cual se conecta a un sistema de condensación y desecho de un agente esterilizador que comprende medios para condensar el agente esterilizador y medios para diluirlo.

24. La máquina de llenado que comprende un dispositivo de acuerdo a la reivindicación 13, caracterizado por que se suministra con al menos un carrete dispensador de material de envase (1; 1´) de lámina continua, dichos medios (3; 4) para aplicar la primera cantidad parcial del agente esterilizador al interior del material de envase se sitúan en una etapa (B) localizada aguas abajo de una etapa (A) para desenrollar el material de envase del carrete dispensador,

medios para cortar el material de envase (1) de lámina continua en hojas (2) ,

medios para formar con cada hoja (2) un recipiente de envase tubular (7) en bruto,

medios para cerrar y sellar el extremo abierto del recipiente de envase tubular bruto (7) mediante moldeado por inyección de una parte superior (9) de pared delgada de termoplástico sobre dicho extremo,

medios para trasladar el recipiente de envase (7) en bruto al interior de la cámara estéril (17) ,

dichos medios (23) para aplicar la segunda cantidad parcial de agente esterilizador al interior del recipiente de envase en bruto y los medios (18) para irradiar con luz ultravioleta se sitúan en la cámara estéril (17) , y

dicha cámara estéril (17) estando dispuesta adicionalmente con medios (21) para llenar el recipiente de envase en bruto con los contenidos deseados y medios para sellar el segundo extremo abierto del recipiente de envase en bruto para formar un recipiente de envase.