Wann sollten beim Versiegeln Gas oder Dampf eingesetzt werden?

Beim Versiegeln eines Eimers, Bechers oder Behälters bleibt zwischen dem Produkt und der Siegelfolie beziehungsweise dem Deckel immer eine gewisse Menge Luft zurück. Dieser Bereich wird als Kopfraum bezeichnet. Die darin enthaltene Luft enthält Sauerstoff, der die Qualität und Haltbarkeit von Lebensmitteln und Non-Food-Produkten beeinflussen kann.

Durch eine Gas- oder Dampfspülung unmittelbar vor dem Versiegeln kann ein großer Teil dieser Luft verdrängt werden. Dadurch verbleibt weniger Sauerstoff in der Verpackung. Das Verfahren kann außerdem dazu beitragen, dass sich die Siegelfolie oder der Deckel nach dem Verschließen nicht nach außen wölbt.

Warum sollte der Sauerstoffgehalt reduziert werden?

Sauerstoff kann Oxidation, Verfärbungen, Geschmacksveränderungen und Qualitätsverluste verursachen. Auch bei bestimmten Non-Food-Produkten kann sich der Kontakt mit Sauerstoff auf die Stabilität oder Haltbarkeit auswirken.

Eine Verringerung der Sauerstoffmenge im Kopfraum kann daher zu Folgendem beitragen:

• weniger Oxidation und Qualitätsverlust;
• eine längere oder stabilere Haltbarkeit;
• ein geringeres Risiko einer gewölbten Siegelfolie oder eines gewölbten Deckels;
• ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild der Verpackung.

Welche Methode am besten geeignet ist, hängt vom Produkt, der Abfülltemperatur, der Verpackung, der Siegelfolie und der gewünschten Haltbarkeit ab.

Wann ist eine Gasbegasung sinnvoll?

Bei der Gasbegasung wird die Luft im Kopfraum unmittelbar vor dem Versiegeln durch ein geeignetes Gas verdrängt. Dadurch verbleibt weniger Sauerstoff in der geschlossenen Verpackung.

Eine Gasbegasung kann sinnvoll sein, wenn ein Produkt sauerstoffempfindlich ist, zusätzliche Wärme oder Feuchtigkeit jedoch unerwünscht sind. Dies kann beispielsweise bei Produkten der Fall sein, die kalt oder lauwarm abgefüllt werden.

Wichtige Faktoren sind die Art des verwendeten Gases, die Gasmenge, die Größe des Kopfraums und die Zeit zwischen der Begasung und dem Versiegeln. Die Verpackung muss nach der Begasung so schnell wie möglich verschlossen werden. Andernfalls kann erneut Umgebungsluft in die Verpackung gelangen.

Wann ist eine Dampfspülung sinnvoll?

Bei der Dampfspülung wird unmittelbar vor dem Versiegeln Dampf in den Kopfraum eingebracht. Der Dampf verdrängt einen Teil der Luft und damit auch einen Teil des Sauerstoffs.

Nach dem Versiegeln kühlt der Dampf ab und kondensiert zu einer kleinen Menge Wasser. Dadurch verringert sich das Gasvolumen in der Verpackung und es kann ein leichter Unterdruck entstehen. Die Folie oder der Deckel wird dann leicht nach innen gezogen, anstatt sich nach außen zu wölben.

Dieses Prinzip wird häufig bei heiß abgefüllten Produkten wie Saucen, Suppen, Apfelmus und Fruchtzubereitungen eingesetzt. Die Kombination aus Heißabfüllung und Dampfinjektion wird auch als „Steam Flow Closing“ bezeichnet.

Der Einfluss der Abfülltemperatur

Nicht nur die Luftmenge im Kopfraum ist für die Wölbung der Verpackung entscheidend. Auch die Abfülltemperatur spielt eine wichtige Rolle.

Bei einer hohen Abfülltemperatur können sich Luft und Dampf in der Verpackung ausdehnen. Dadurch kann Druck auf die Siegelfolie oder den Deckel entstehen. Eine Senkung der Abfülltemperatur kann daher bereits einen deutlichen Unterschied bewirken. Bei bestimmten Anwendungen kann eine Reduzierung um beispielsweise 10 Grad die Wölbung erheblich verringern.

Die Temperatur muss selbstverständlich zum Produkt, zum Produktionsprozess sowie zu den Anforderungen an Lebensmittelsicherheit und Haltbarkeit passen.

Was passiert, wenn später Gas entsteht?

Eine gewölbte Siegelfolie wird nicht immer durch eingeschlossene Luft oder eine hohe Abfülltemperatur verursacht. Wenn sich eine Verpackung erst später wölbt, kann im Produkt eine Gasbildung stattfinden.

Für Anwendungen, bei denen Gas aus der Verpackung entweichen können muss, kann Unilid Solutions ein Überdruckventil in die Siegelfolie integrieren. Über dieses Ventil wird überschüssiges Gas abgeführt, wodurch der Druck unter der Siegelfolie oder dem Deckel begrenzt wird.

Die Ursache der Gasbildung muss jedoch immer untersucht werden. Das Ventil verhindert einen Druckaufbau, beseitigt jedoch kein mögliches Problem im Produkt oder Produktionsprozess.

Ein gewölbter Einsatz als Alternative

Eine Gas- oder Dampfspülung ist nicht für jedes Produkt oder jeden Prozess geeignet oder erwünscht. In manchen Fällen ist zusätzliche Feuchtigkeit nicht zulässig, darf kein Gas verwendet werden oder lässt sich die Technik nicht in die Produktionslinie integrieren.

In diesem Fall kann Unilid einen gewölbten Einsatz im Siegelkopf verwenden. Dieser Einsatz drückt die Siegelfolie während des Versiegelns leicht nach innen. Wenn die Verpackung später unter Druck gerät, entsteht dadurch eine flachere Siegelfläche anstelle einer deutlich nach außen gewölbten Folie.

Diese Lösung reduziert die Sauerstoffmenge nicht, kann jedoch dazu beitragen, eine sichtbare Wölbung zu begrenzen.

Welche Lösung passt zu Ihrem Prozess?

Gas- und Dampfspülungen dienen in erster Linie dazu, die Luft- und Sauerstoffmenge im Kopfraum zu reduzieren. Ein Überdruckventil ist dafür vorgesehen, Gas abzuführen, das erst zu einem späteren Zeitpunkt entsteht. Ein gewölbter Einsatz trägt dazu bei, die endgültige Siegelfläche flacher zu halten.

Die Auswahl der geeigneten Lösung muss immer auf folgende Faktoren abgestimmt werden:

• das Produkt und die Abfülltemperatur;
• die Verpackung und die Siegelfolie;
• die Größe des Kopfraums;
• die Siegeltemperatur, die Siegelzeit und den Siegeldruck;
• die Kapazität der Produktionslinie;
• die gewünschte Haltbarkeit und das gewünschte Erscheinungsbild.

Praxistests mit der vollständigen Produkt-Verpackungs-Kombination sind daher unerlässlich.

Die Siegelmaschinen und Formatsätze von Unilid Solutions können optional mit Vorrichtungen für eine Gas- oder Dampfspülung ausgestattet werden. Abhängig von der jeweiligen Anwendung können außerdem ein Überdruckventil oder ein gewölbter Einsatz in die Lösung integriert werden.