DE10122635A1 - Dreidimensional verpackter Schmelzkäse - Google Patents

Abstract

Verfahren zum portionierten Verpacken einer Lebensmittelmasse, insbesondere Schmelzkäse, die als fließfähige Masse in eine Verpackung eingefüllt wird, wobei die Verpackung aus thermoplastischer Kunststofffolie 2 gefertigt wird, die zu einer zu befüllenden, sich in einer Vorwärtsbewegung befindlichen doppellagigen Folienbahn 2a, 2b gelegt wird, wobei die beiden Lagen zur Ausbildung von Einzelpackungen 20 über Siegelbereiche 8 miteinander verbunden werden und wobei durch Umformen der Folie 2, insbesondere durch Streckziehen oder Tiefziehen, in mit der Masse zu befüllenden Füllbereichen 9 in die Folienbahn einzeln aufeinander folgende, jeweils eine Portion definierende Hohlräume (Kavernen) 10 eingeformt werden, wobei hintereinander angeordnete und die Einzelpackungen 20 bildende Kavernen 10 durch einen Siegelbereich 30 voneinander getrennt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionierten Verpacken einer Lebensmittelmasse, insbesondere von Schmelzkäse, die als fließfähige Masse in eine Verpackung eingefüllt wird, wobei die Verpackung aus thermoplastischer Kunststofffolie gefertigt wird, die zu einer zu befüllenden, sich in einer Vorwärtsbewegung befindlichen doppellagigen Folienbahn gelegt wird, wobei die beiden Lagen zur Ausbildung von Einzelpackungen über Siegelbereiche miteinander verbunden werden.

Derartig portioniert in transparente Folie verpackte Produkte sind hinlänglich bekannt. Insbesondere ist es bekannt, erhitzten und damit fließfähigen Schmelzkäse in einen Folienschlauch zu füllen, diesen zu einem Band zu glätten und das Band vor oder nach einem Abkühlvorgang in einzeln verpackte und dicht versiegelte Scheiben zu zerschneiden. Die einzelnen Scheiben können aus der Folienverpackung herausgelöst und in ihrer typischen meist quadratischen Form beispielsweise als Brotauflage direkt verzehrt werden. Dabei ist die praktische Form beim Konsumenten längst zu ein Synonym für das Produkt "Schmelzkäse" geworden.

Diese charakteristische, für natürlichen Käse jedoch außergewöhnlich gleichmäßige und symmetrische Form trifft - ungerechtfertigterweise - auf eine nachlassende Akzeptanz bei Konsumenten mit wachsendem ökologischen Bewußtsein. Diese vermissen an den geometrisch perfekten Scheiben die Ursprünglichkeit. Ein weiterer Nachteil der landläufig bekannten Scheiben ist, daß sie beim täglichen Konsum einen Gewöhnungseffekt beim Kunden auslösen, der einen Wunsch nach Abwechslung wecken muß. Beide Gesichtspunkte wirken sich negativ auf den Absatz von Schmelzkäseprodukten aus.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zum portionierten Verpacken von Lebensmittelmassen, insbesondere von Schmelzkäse, zu schaffen, mit dem auf einfache und kostengünstige Weise ein natürlich wirkendes, Abwechslung bietendes und damit attraktives Produkt geschaffen werden kann. Es ist gleichfalls Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgaben werden durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 10 gelöst.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, einem bislang bekanntermaßen flachen Lebensmittelprodukt durch eine von der Verpackung vorgegebene Erhabenheit eine "Dreidimensionalität" zu geben. Die Ausdehnung in die dritte Dimension schafft dem Hersteller des Produktes einen vergrößerten Spielraum für die Produktgestaltung. Dieser erhält nunmehr die Möglichkeit, das Produkt durch ein besonders attraktives und auf einen speziellen Kundenkreis zugeschnittenes Produktdesign aufzuwerten. Durch die Folienverpackung steht eine einfache, kostengünstige und hygienisch einwandfreie Verpackung für Massenprodukte zur Verfügung, die bei Bedarf auch luftdicht verschließbar ist.

Dabei liegt der erfinderische Grundgedanke darin, die Folienverpackung durch Umformung zu einer entsprechenden Negativ-Form auszubilden und dann mit dem fließfähigen Produkt zu befüllen. Auf diese Weise können Massenprodukte, wie insbesondere portionoiert abgepackter Schmelzkäse, auf technisch einfache zu realisierende Weise automatisiert abgepackt werden. Das Umformen der Folie geschieht dabei insbesondere durch Streckziehen oder Tiefziehen. So werden in Füllbereichen in die plane Folie einzelne, aufeinanderfolgende und jeweils eine Portionen definierende Hohlräume (Kavernen) eingeformt und mit der Masse aufgefüllt. Die beiden aufeinanderliegenden Folien werden durch Siegelbereiche, insbesondere durch die Kavernen umgebende Siegelnähte von beispielsweise 6 mm Breite, zusammengefügt. Hintereinander angeordnete Kavernen, die über einen Füllkanal in Verbindung stehen, werden durch einen Quersiegelbereich gegeneinander abgeschlossen. Nach dem Abkühlen behält der Käse die von den Kavernen vorgegebene Form bei.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Attraktivität des Produktes beim Kunden und damit den Umsatz zu steigern. Insbesondere im Falle von Schmelzkäse kann dem Produkt nunmehr ein "natürliches" Design gegeben werden. Beispielsweise lassen sich kleine Käselaibe formen, die ökologisch wirken und die sich auch besonders gut in die Gestaltung von dekorativen Käseplatten einbeziehen lassen. In seiner besonderen Gestaltungsformen erhält das Produkt eine besondere Attraktivität als Partysnak. Durch die Formgebung steigt die optische Akzeptanz und im Hinblick darauf, daß das Auge mitißt, wird die Attraktivität des Produktes aus Sicht des Kunden erhöht ("appetite appeal"). Durch die Formgebung kann die Idealtypik des Produktes sogar überhöht werden, um dem Kunden zu zeigen, wie schön die Wirklichkeit sein kann. In diesem Fall entsteht übernatürlicher stilisierter Käse. Mit der besonderen Art des Designs wird nicht nur der Geschmack sondern auch die dem entsprechenden Käse zugeordnete Qualität betont.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß zu seiner Umsetzung der Produktionsablauf, wie er von bislang verwendeten Maschinen bekannt ist, beibehalten werden kann. Es ist u. U. sogar möglich, die im Betrieb befindlichen Maschinen zum Abpacken von Schmelzkäse mit vergleichsweise einfachen Mitteln zur Umsetzung der Erfindung zu modifizieren. Viele der vorhandenen Komponenten, wie die Folienzufuhr, die Quersiegelstation, die Kühl- und die Trockenstation sowie Teile der Schneid- und Verpackstation können übernommen werden. Bislang verwendete Maschinen müßten lediglich um eine Folienheizstation und eine Umformstation erweitert werden. In einer besonders einfachen Ausführung wird die Folie vor dem Umformen durch Heizwalzen oder durch ein die Folie gezielt beaufschlagendes Gebläse auf eine Umformtemperatur erwärmt.

Bezüglich der Anfertigung des doppellagigen Folienbandes hat es sich vorteilhaft erwiesen, zwei getrennte Folien statt einer einzigen über einen Längsfalz gefalteten und so in zwei Lagen übereinander gelegten Folie zu verwenden. Die beiden Folien werden aufeinandergelegt und entsprechend der zu schaffenden Kavernenform um einen Füllbereich herum versiegelt. Das Umformen kann dabei vor während oder nach der Versiegelung stattfinden. Falls die Umformung mechanisch über das Eindrücken von Stempeln geschieht ist es vorteilhaft, den Umformschritt vor der Versiegelung vorzunehmen, da zu dem Zeitpunkt die Folienoberflächen noch für einen Stempel zugänglich sind. Die Umformung kann zu diesem Zeitpunkt auch durch ein Ansaugen der erwärmten Folie an die Wandung eines die Kaverne definierenden Formsegmentes geschehen. Nach dem Versiegeln ist es vorteilhaft, den Umformdruck durch Preßluft auszuüben, die über eine Düse in den Folienschlauch eingeblasen wird. So kann sich die Folie an ein Formsegment anschmiegen.

Eine solche Umformung durch "Aufblasen" der Kavernen hat den Vorteil, daß die Luftzufuhr und die Produktzufuhr über dieselbe Vorrichtung, die beispielsweise eine Lanze mit zwei getrennten Kanälen aufweist, möglich ist. Dabei ist die Lanze vorteilhafter Weise ortsfest und von dem sich in einer Art Abstreifbewegung darüber hinweg bewegenden Folienschlauch umgeben. So kann das Ausformen und das Befüllen in einem kontinuierlichen Prozeß gewährleistet werden, was zu einer Steigerung der Prozeßgeschwindigkeit und damit zu einer Maximierung der Produktivität beiträgt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung,

Fig. 2 das Funktionsprinzip der Form- und Befüllstation im Detail,

Fig. 3 eine Ansicht eines verpackten Schmelzkäses und

Fig. 4 Schnitte durch einen verpackten Schmelzkäse

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Verfahrensablauf beginnt mit der Zufuhr zweier auf Rollen 1 aufgewickelter Folien 2, wobei es sich vorteilhafterweise um eine etwa 50 Mikrometer starke thermoplastische Polypropylen Folie handelt. In diesem Beispiel wird die doppellagige Folienbahn aus zwei getrennten und symmetrisch umgeformten Folien 2 gefertigt. Vor dem Umformen werden die Folien 2 zunächst an Heizrollen 3 auf eine Temperatur von ungefähr 120°C vorgewärmt, um die Umformung zu ermöglichen. Die Folien werden in einer Form- Siegel-Abfüllstation 4 zusammengeführt, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Dabei werden die Folien zunächst trichterförmig zusammengeführt und liegen innerhalb der Abfüllstation 4 unter Einschluß einer Lanze 7 aneinander an. Über die Lanze 7 wird auf eine zu beschreibende Weise fließfähiger Schmelzkäse und Preßluft zugeführt.

Die aufeinandergelegten Folien 2 werden von zwei gegeneinander laufenden parallel geführten Bändern 5 eingeschlossen und über die Bearbeitungsstrecke der Abfüllstation 4 zusammengehalten. An den umlaufenden Bändern 5 sind eine Anzahl von Formsegmenten 6 hintereinander wie Kettenglieder aufgereiht. Jedes Formsegment 6 bildet in diesem Fall eine Halbschale aus, wobei durch die beiden gegeneinander laufenden Bänder 5 je zwei Formsegmente 6 zu einer die letztendliche Produktform definierenden Negativ-Form zusammengesetzt werden. Die Negativ-Formen bewegen sich in Produktions-Richtung (Pfeil A). Zwischen den aneinanderliegenden Rändern der Formsegmente 6 sind die aufeinander gelegten Folien 2 geklemmt. Die Folien 2 werden in diesem Ausführungsbeispiel durch die erhitzten Ränder der Formsegmente 6 flächig in einem Streifen von etwa 6 Milimetern Breite um die Kaverne herum versiegelt, so daß dichtende Siegelbereiche 8 (siehe auch Fig. 3) entstehen. Eine Kaverne wird also durch Aufeinanderlegen von zwei aus der Folie geformten, den Formsegmenten 6 entsprechenden symmetrischen Halbschalen hergestellt, wobei deren Naht unter Belassung eines Einfüllkanales 11 rundherum versiegelt wird.

Die Siegelbereiche 8 umschließen jeweils einen unversiegelten Füllbereich 9, der nach der Umformung eine Kaverne 10 bildet. Zwei Kavernen 10 sind über einen Einfüllkanal 11, der von einem unversiegelten Bereich gebildet wird, miteinander verbunden frei. Der Einfüllkanal 11 umschließt die Lanze 7. Die Folien 2 werden somit in gewisser Weise um die Lanze 7 herum dichtend versiegelt und in Produktionsrichtung A über diese hinweg abgestreift. Zwei aufeinanderfolgende Kavernen 10 werden nach dem Befüllen durch Anbringen einer Quersiegelnaht 30 die über einer Trennstelle 17 angebracht wird.

Die Lanze 7 hat nunmehr zweierlei Funktion. Zum einen dient sie als Zuleitung für Preßluft (Pfeile 12), mit der die unversiegelten Bereiche 9 in die umgebenden Negativ-Formen durch Aufblasen, was einem Tiefziehen gleichkommt, eingeformt werden. Dabei schmiegt sich jede der beiden Folien 2 eines der Formsegmente 6 ein. Eine Kaverne wird somit durch ein Aufblasen einer zuvor durch Siegelnähte im Folienschlauch abgeteilten Tasche ausgeformt. Die Zuleitung der Preßluft liegt in Produktionsrichtung hinter einer weiteren Öffnung 13 der Lanze, in der ein zentraler Kanal mündet. Über diesen Kanal wird fließfähiger Schmelzkäse 14 in die einzelnen Kavernen 10 gefüllt (Pfeile 16), wobei der Schmelzkäsefluß vermittels einer Pumpe 15 erzeugt wird. In diesem Beispiel wird somit zunächst durch Preßluft eine Kaverne 10 aufgeblasen, die dann die Lanze 7 entlang um zwei Kavernenlängen herunter wandert und am Ende der Lanze 7 mit Käse 14 befüllt wird. Zwischen der zu befüllenden und der nachfolgenden aufzublasenden Kaverne 10 befindet sich somit eine die Lanze 7 umgebende "Pufferkaverne" 10a, in die ein Überschuß an Käsemasse 14a über den Einfüllkanal 11 zurückfließen kann.

Die aufeinanderfolgenden und über den Einfüllkanal 11 verbundenen Kavernen verlassen als Kette die Form-Siegel-Abfüllstation 4 und werden einer Verdräng- und Endsiegelstation 18 zugeführt, die das verbliebene Produkt vermittels zweier mit gegeneinander laufenden Stempeln 19 bestückten Quetsch-Siegelwalzen aus dem Einfüllkanal 11 verdrängt und die Quesiegelnaht 17 durch Hitzeeinwirkung schließt. An diesem Punkt ist das Produkt (hier der Schmelzkäse) separiert und fertigt portioniert. Die mit Käsemasse einer Temperatur von etwa 70°C bis 98°C gefüllten zusammenhängenden Einzelpackungen 20 werden einem Wasserbad 21 zugeführt und auf eine Temperatur im Bereich zwischen 5°C und 20°C, in diesem Fall etwa 8°C, abgekühlt wird. Innerhalb des Wasserbades wird die Kette der Einzelpackungen 20 über Walzen 22 abgelenkt. Die heiße fließfähige Käsemasse bekommt durch das Kühlen ihre bekannte zähe Konsistenz. An dieser Stelle sei betont, daß die Verdräng- und Endsiegelstation 18 auch im Produktionsablauf hinter dem Wasserbad 21 angeordnet werden kann. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um ein "Heißverdrängen". Ein sogenanntes "Kaltverdrängen" kann jedoch auch von Vorteil sein.

In einer Trockenstation 23 wird das an den Einzelpackungen 20 verbleibende Kühlwasser vermittels zweier gegenläufiger Bürstenwalzen entfernt, bevor die Einzelpackungen 20 einer Transport- und Nachformstation 24 zugeführt werden. In dieser wird der nun kalte Inhalt der Packungen 20 auf seine endgültige Form gebracht. In diesem Fall weist die Station 24 wiederum zwei gegenläufige Bänder mit darauf angeordneten Quetschstempeln auf. In einer nachfolgenden Schneid­ station 25 werden dann die Einzelpackungen 20 an der Trennstelle 17 getrennt und über ein Förderband 26 zum Verpacken abgeführt.

In Fig. 3 ist nunmehr das fertige Produkt, in diesem Fall ein als kleiner Käselaib geformter Schmelzkäse in seiner aus der Kette abgetrennten Einzelpackungen 20 dargestellt. Die tiefgezogenen Bereiche 29 der Folien sind deutlich zu erkennen. Die Einzelpackung 20 kann an einer extra dafür vorgesehenen Lasche 28 durch Abziehen der Folien 2a und 2b eröffnet werden. Als weitere Formen für den dreidimensional modellierten Schmelzkäse bieten sich Formen eines ovalen Käselaibes, eines erhabenen Kreissausschnittes oder eines erhabenen Herzens an. In der Fig. 4 ist noch einmal dargestellt, daß eine Einzelpackung 20 zwei einzelne, aufeinandergelegte und an Siegelbereichen 8 miteinander versiegelte Folien 2a und 2b aufweist, wobei die ursprünglich offenen Einfüllkanäle durch Querversiegelungen 30 verschlossen sind.

Claims (15)

1. Verfahren zum portionierten Verpacken einer Lebensmittelmasse, insbesondere von Schmelzkäse, die als fließfähige Masse in eine Verpackung eingefüllt wird, wobei die Verpackung aus thermoplastischer Kunststofffolie (2) gefertigt wird, die zu einer zu befüllenden, sich in einer Vorwärtsbewegung befindlichen doppellagigen Folienbahn (2a, 2b) gelegt wird, wobei die beiden Lagen zur Ausbildung von Einzelpackungen (20) über Siegelbereiche (8) miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umformen der Folie (2), insbesondere durch Streckziehen oder Tiefziehen, in mit der Masse zu befüllenden Füllbereichen (9) in die Folienbahn einzeln aufeinanderfolgende, jeweils eine Portion definierende Hohlräume (Kavernen) (10) eingeformt werden, wobei hintereinander angeordnete und die Einzelpackungen (20) bildende Kavernen (10) durch einen Siegelbereich (30) voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie(2)vordem Umformen, insbesondere durch ein die Folie gezielt beaufschlagendes Gebläse oder durch Heizwalzen (3), auf eine Umformtemperatur erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der doppellagigen Folienbahn (2) zwei Folien (2a, 2b) aufeinandergelegt und zumindest teilweise um den Füllbereich (9) herum versiegelt werden, wobei zumindest eine der Folien (2) erwärmt und vermittels Druckbeaufschlagung, insbesondere durch Luftdruck, an die Wandung eines auf den Füllbereich aufgesetzten und die Kontur der Kaverne (10) definierenden Formsegmentes (6) angelegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kaverne (10) durch ein Aufblasen einer zuvor durch Siegelnähte (8) in der doppellagigen Folienbahn (2a, 2b) abgeteilten den Füllbereich (9) definierenden Tasche ausgeformt wird.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kaverne (10) mit einer über einen Einfüllkanal (11) in die Kaverne (10) hineinragenden Lanze (7) mit der Masse (14) befüllt wird, wobei die Lanze (7) ortsfest und von der sich entlang der Lanze (7) bewegenden doppellagigen Folienbahn (2) umgeben ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umformen benötigte Druckluft über die Lanze (7) zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kaverne (10) durch Aufeinanderlegen von zwei aus der Folie geformten symmetrischen Halbschalen hergestellt wird, deren Naht unter Belassung des Einfüllkanales (11) über Siegelbereiche (8) rundherum versiegelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Versiegeln der in die Kaverne (10) mündenden Einfüllöffnung die im Einfüllkanal (11) verbleibende Masse (14a) in die nachfolgende Kaverne (10a) verdrängt wird.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kavernen ausbildende doppellagige Folienbahn (2) nach dem Befüllen und dem dichten Versiegeln in einer Kühlstation (21) auf eine Temperatur im Bereich zwischen 5°C und 20°C abgekühlt wird.

10. Vorrichtung zum portionierten Verpacken einer fließfähigen Lebensmittelmasse, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend Mittel zum Anfertigen zusammenhängender aufeinanderfolgender Einzelverpackungen aus einer thermoplsatischen Kunststofffolie und zum Befüllen der einzelnen im Verbund befindlichen Verpackungen, gekennzeichnet durch Mittel zum Umformender Kunststofffolie (2), insbesondere zum Streckziehen oder Tiefziehen, wobei das Umformen die im Verbund befindlichen Einzelverpackungen (20) zu Hohlkörpern (10) vorgebbarer Gestalt ausformt, die der eingefüllten Lebensmittelmasse (14) eine entsprechend erhabene Kontur verleihen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anfertigen und Befüllen der Verpackungen in einer Form-/Siegel-/Abfüllstation (4) zusammengefaßt sind,
die zwei zugeführte Bahnen (2a, 2b) von erwärmter Kunststofffolie durch Siegelbereiche (8) zu einer doppellagigen Folienbahn (2) verbindet,
die durch Siegelbereiche (8) Einzelverpackungen (20) abteilt,
die Einzelverpackungen (20) vermittels eines Luftdruckunterschiedes zwischen Innen und Außen an die Innenfläche von Formsegmenten (6) anlegt und
die diese vorgeformten Einzelverpackungen (20) vermittels einer über einen Einfüllkanal (11) in eine Einzelverpackung (20) eingeführte Lanze (7) mit fleißfähiger Masse (14), insbesondere mit Schmelzkäse, befüllt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze(7)in axialer Richtung von hinten in die sich vorwärts bewegende doppellagige Folienbahn (2) hineinreicht und einen Luftkanal zum Zuführen von Druckluft und einen Kanal zum Zuführen von Schmelzkäse (14) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Luftkanales in Bezug auf die Spitze der Lanze (7) hinter der Mündung des Kanales zum Zuführen von Schmelzkäse (14) angeordnet ist, so daß die in der beweglichen doppellagigen Folienbahn (2) aufeinanderfolgenden Einzelverpackungen (20) zunächst über einen erhöhten Luftdruck umgeformt und anschließend mit Masse (14) befüllt werden.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Verdräng- und Endsiegelstation (18), welche die sich im Einfüllkanal (11) befindliche Masse (14) aus dem Siegelbereich verdrängt und den Einfüllkanal mit einer Quersiegelnaht (30) verschließt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsegmente(6)der Einzelverpackung (20) und damit dem Schmelzkäse die Form eines runden oder ovalen Käselaibes, eines erhabenen Kreissausschnittes oder eines erhabenen Herzens verleihen.