ES2204682T3 - Valvula y envase para coccion de alimentos. - Google Patents

Abstract

Recipiente o envase equipado con una válvula y cerrado por un opérculo, disponiéndose dicha válvula (5) por encima de una abertura (7), que desemboca en el interior del recipiente y practicada en el opérculo (4), comprendiendo dicha válvula un zócalo de base, una hoja flexible y un compuesto de estanqueidad, recipiente en el cual: a) el zócalo de base (9) presenta una cavidad central (10) y está fijado sobre el opérculo (4) de modo que la cavidad central (10) rodea dicha abertura (7), b) la hoja flexible (8) queda fijada únicamente por ciertas zonas (9a, 9b) sobre dicho zócalo (9), y c) el compuesto de estanqueidad, impermeable a los gases, a los líquidos y de preferencia a los microorganismos, es sólido o pastoso a la temperatura ambiente y pasa al estado líquido, no adherente, por elevación de temperatura, repartiéndose entonces entre el zócalo (9) y la hoja flexible (8), de tal manera que en un tratamiento térmico, se consigue la apertura de la válvula bajo el efecto de una sobrepresión interna en el recipiente, suficiente para que se desprenda la hoja flexible del compuesto de estanqueidad y forme un canal de escape siguiendo las zonas no fijadas entre el zócalo y la hoja flexible y se consigue el cierre de la válvula, mientras reina todavía una sobrepresión dentro del recipiente, por nuevo cierre de dicho canal de escape debido a las fuerzas de cohesión entre el compuesto de estanqueidad en estado líquido y el zócalo por una parte y la hoja flexible por otra parte, fijando la solidificación del compuesto de estanqueidad al producirse el enfriamiento al término del tratamiento térmico la hoja flexible (8) sobre el zócalo (9) y bloqueando así la válvula (5) en la posición cerrada.

Description

Válvula y envase para cocción de alimentos.

La presente invención se refiere a una válvula para un recipiente o envase en el cual se somete un producto a un tratamiento térmico, que provoca una desgasificación, estando dicha válvula en comunicación con por lo menos una abertura que comunica con el interior del recipiente y coopera con un medio de estanqueidad para permitir la desgasificación por dicha abertura durante el tratamiento e impedir el retorno del aire al término del tratamiento. Se refiere igualmente a un recipiente o envase equipado con tal válvula, aplicable en campos muy diversos tales como la cocción de alimentos, la esterilización de productos para uso único dentro del campo médico, del envase de preparados farmacéuticos, medicinales, cosmetológicos.

Tratándose de la cocción de alimentos, su realización en un recipiente con válvula presenta cierto número de ventajas, entre las cuales se encuentran la conservación del color y del sabor de los alimentos. Se ha comprobado, en efecto, que la desgasificación realizada durante la cocción, gracias a la válvula, tiene por efecto mantener la clorofila verde con relación a una cocción al vacío que la habría desnaturalizado. Por otra parte, se preserva el gusto por el hecho de tratarse de una cocción dentro de la atmósfera. Finalmente diremos que, comparativamente a una cocción al vacío, la cocción dentro de un recipiente con válvula genera cantidades de exudados más limitadas.

Para realizar la cocción, se sitúan los alimentos en primer lugar dentro de un recipiente que se cierra por medio de un opérculo de obturación hermética, una cubierta engastada o cualquier otro medio apropiado. Se pone una válvula en comunicación con por lo menos una abertura que comunique con el interior de dicho recipiente. Esta válvula debe permitir la evacuación de los gases bajo presión en el curso de la cocción y debe realizar el cierre estanco del recipiente al término de la cocción, en particular durante el enfriamiento del recipiente.

Durante el tratamiento térmico que constituye la cocción de los alimentos, se somete el recipiente a una presión interna, resultado en particular de la desgasificación de los alimentos, de las reacciones de los diferentes constituyentes contenidos en el recipiente, de la dilatación del espacio de cabeza, esto es, del espacio situado entre el opérculo y los alimentos y, finalmente, de la presión del vapor de agua. La válvula debe pues reaccionar teniendo en cuenta los dos principales parámetros de funcionamiento que son la presión y la temperatura.

Se han propuesto ya un buen número de tipos de válvulas para recipiente destinado a la cocción de alimentos.

En el documento FR 2 656 280, la válvula está constituida por una lengüeta articulada sobre el borde del recipiente, replegada hacia el interior del mismo una vez cargado con los alimentos y antes de la obturación hermética del opérculo, presentando dicha lengüeta sobre su cara horizontal un asiento perforado en el cual se ha depositado una gota de resina compuesta que se hace porosa a una temperatura determinada; además, el opérculo está perforado en el lugar exacto en el que se encuentra situada la gota de resina compuesta. Aunque esto no esté explícitamente descrito en este documento, se comprenderá que al efectuarse la cocción de los alimentos, la temperatura es tal que la resina se hace porosa y deja escapar los gases bajo presión hacia el exterior del recipiente, mientras que al enfriarse, al término de la cocción, el descenso de temperatura es tal que la resina pierde su carácter poroso y obtura el orificio practicado en el asiento del reborde.

En el documento FR 2 698 082, la válvula está formada únicamente por un orificio practicado en el reborde del recipiente y por una capa de sustancia que tiene un punto de fusión comprendido entre 65 y 150ºC, interpuesta entre el opérculo y la parte del reborde situada alrededor del orificio. Al efectuarse la cocción, se levanta el opérculo bajo el efecto de la presión interna. La desgasificación puede tener lugar por el orificio dispuesto en el reborde. Al término de la cocción, en el curso del enfriamiento, se crea un vacío en el interior del recipiente, que aplica el opérculo sobre el reborde. La capa interpuesta entre el opérculo y la parte del reborde alrededor del orificio realiza la adherencia estanca del opérculo sobre el reborde, impidiendo que penetre el aire exterior. La sustancia, de un punto de fusión comprendido entre 65 y 150ºC, es de preferencia una cola fusible, en particular alimentaria, tal como una cola

\hbox{ hot-melt ,}

a base de resina terpénica y/o de polímero vinílico.

El documento FR 2 731 414 describe un recipiente que permite la evacuación de las presiones internas excesivas, el cual comprende un receptáculo cerrado por un opérculo obturado herméticamente sobre el contorno del recipiente a lo largo de un cordón de obturación hermética. Sobre el borde del recipiente, por delante del cordón de obturación, se encuentran dispuestos unos medios que forman una válvula. Estos medios que forman la válvula comprenden un orificio dispuesto en el borde del recipiente y que comunica con el exterior del mismo y una capa de material termofusible dispuesta sobre la cara interna del opérculo y destinada a asegurar, en estado sólido, la unión del opérculo con el borde del recipiente. En caso de presión excesiva en el interior del recipiente debida a una elevación de temperatura, se funde el material termofusible y en coincidencia el opérculo se levanta dejando así pasar los gases a presión por el orificio dispuesto en el borde del recipiente. El cierre de estos medios que forman la válvula no se obtiene más que cuando por una parte la presión interna iguala o, de preferencia, es inferior a la presión externa, de manera que el opérculo adquiera una posición horizontal que permita que la capa de material termofusible entre en contacto con el borde del recipiente y que, por otra parte, este material termofusible pase al estado sólido.

\newpage

En el primer documento, FR 2 656 280, es la resina compuesta fusible, de carácter poroso a una temperatura determinada, la que desempeña la misión de chapaleta anti-retorno de la válvula, obturando el orificio practicado en el asiento del reborde.

En el documento FR 2 698 082, es el opérculo de obturación el que desempeña la misión de chapaleta anti-retorno, teniendo la cola termofusible como función hacer que se adhiera dicho opérculo sobre el contorno del orificio practicado en el reborde del recipiente.

En el documento FR 2 731 414, es el material termofusible el que efectúa el oficio de medio de estanqueidad entre el borde del recipiente y el opérculo. En cambio, el cierre de los medios que forman válvula no se obtiene más que a baja temperatura y en todo caso en ausencia del exceso de presión dentro del recipiente, existe un riesgo de contaminación del contenido del recipiente por el hecho de un retorno de aire aspirado a través del orificio.

Existe un tercer tipo de válvulas de desgasificación para recipientes, pero estos recipientes no se utilizan para la cocción de alimentos. Se utilizan más particularmente para envase de café. Tal envase con válvula permite envasar, tras su torrefacción, el café molido, evitando así todo riesgo de oxidación. La válvula, además de impedir la entrada de aire, permite que el café desprenda progresivamente el exceso natural de gas carbónico que se produce después de la torrefacción.

En este envase, la válvula comprende una hoja flexible que queda fijada únicamente por ciertas zonas, de preferencia longitudinales, sobre un zócalo, fijado por su parte, en particular por encolado o termo-obturación, alrededor de un orificio de desgasificación perforado en el envase. Además, dicha válvula comprende un medio de estanqueidad que es un aceite de silicona, localizado entre la hoja flexible y el zócalo. Al desprenderse gases tras la torrefacción, se levanta la hoja flexible bajo el efecto de la presión interna, lo cual da nacimiento a un canal de escape entre la hoja flexible y el envase en la zona en la que dicha hoja flexible no queda fijada sobre el zócalo. Al término de la desgasificación, el aceite de silicona se reparte entre la hoja y el zócalo y forma una junta de estanqueidad que impide toda entrada de aire en el envase.

Este tercer tipo de válvula no se puede transponer actualmente a los recipientes con válvula para la cocción de alimentos. En efecto, en este caso, el enfriamiento del recipiente tiene lugar generalmente a temperaturas bajas, bajo las cuales los aceites de silicona pierden su propiedad de estanqueidad. Además, en el caso de alimentos húmedos que comprendan una fase líquida tal como una salsa, existe un riesgo de contaminación del aceite de silicona de la válvula por el líquido, lo cual puede modificar las propiedades del aceite de silicona, asegurando la estanqueidad y hacer que la válvula sea ineficaz. Por otra parte, en caso de disminución de la presión ambiental, en particular tratándose de un envase o recipiente destinado al transporte aéreo, la válvula que utiliza el aceite de silicona puede abrirse espontáneamente por el hecho de esta disminución de presión, con el riesgo de contaminación por el líquido contenido en el recipiente que llevará a una falta de estanqueidad de la válvula.

El objeto que se ha fijado el solicitante es el de proponer una válvula provista de un medio de estanqueidad duradero y eficaz y que permita en particular evitar todo riesgo de contaminación del contenido del recipiente.

Esta finalidad se logra perfectamente por un recipiente equipado con una válvula y cerrado por un opérculo, conteniendo tal recipiente un producto y situándose dicha válvula por encima de una abertura que conduce al interior del recipiente y está practicada en el opérculo. Esta válvula comprende un zócalo de base, una hoja flexible y un compuesto de estanqueidad. El zócalo de base posee una cavidad central y está fijado sobre el opérculo de modo que la cavidad central rodea dicha abertura. La hoja flexible queda fijada únicamente por ciertas zonas sobre dicho zócalo. En cuanto al compuesto de estanqueidad, es sólido o pastoso a la temperatura ambiental, siendo así impermeable a los gases, a los líquidos y de preferencia a los micro-organismos. Pasa al estado líquido, no adhesivo, por elevación de temperatura y se reparte entonces entre el zócalo y la hoja flexible. Así pues, en un tratamiento térmico, se consigue la apertura de la válvula bajo el efecto de una sobrepresión interna al recipiente, que es suficiente para que la hoja flexible se desprenda del compuesto de estanqueidad y forme un canal de escape siguiendo las zonas no fijadas entre el zócalo y la hoja flexible, mientras que se consigue el cierre de la válvula mientras reina todavía un exceso de presión dentro del recipiente, por aproximación de la hoja flexible y del zócalo, por el hecho de las fuerzas de cohesión entre el compuesto de estanqueidad en estado líquido y el zócalo por una parte y la hoja flexible por otra parte. Al producirse el enfriamiento, al terminar el tratamiento térmico, la solidificación del compuesto de estanqueidad fija la hoja flexible sobre el zócalo y bloquea así la válvula en su posición cerrada.

Como el cierre de la válvula de la invención se obtiene a partir del momento en el que la presión interna del recipiente alcanza un valor dado que corresponde a un exceso de presión con relación a la presión exterior, se evita así todo riesgo de contaminación del producto contenido en el recipiente o envase por el hecho de un retorno de aire. En efecto, el compuesto de estanqueidad que está en estado sólido o pastoso, a la temperatura ambiental, se licúa cuando se eleva la temperatura y llega a su punto de fusión. Al efectuarse el tratamiento térmico, aumenta la presión interna dentro del recipiente y tiende a separar la hoja flexible del zócalo al nivel de la cavidad central. Esta presión se opone a las fuerzas de cohesión entre la capa de compuesto líquido y las dos paredes constituidas por el zócalo por una parte y la hoja flexible por otra parte. Cuando la fuerza ejercida por la presión interna es superior a estas fuerzas de cohesión, se produce separación de las dos paredes y creación de un canal de escape. Es ésta apertura de la válvula la que produce el desprendimiento de los gases hacia el exterior del recipiente. Cuando disminuye la presión interna por el hecho de la evacuación de los gases, y alcanza un valor determinado, que corresponde sin embargo a una sobrepresión con respecto a la presión exterior, la acción de las fuerzas de capilaridad ejercidas por el compuesto de estanqueidad en estado líquido entre las dos paredes se hace superior a esta sobrepresión y provoca un desplazamiento del compuesto de estanqueidad y el cierre del canal de escape y, por tanto, de la válvula. Durante todo el tratamiento térmico, se produce una sucesión de aperturas y de cierres de la válvula. Al término del tratamiento térmico, se enfría el recipiente, lo cual tiene por efectos disminuir la presión interna del recipiente, provocar el cierre de la válvula, hacer pasar el compuesto de estanqueidad del estado líquido al estado sólido o pastoso, lo cual bloquea la válvula y, finalmente, crear un vacío en el interior del recipiente.

Es de hacer notar que la forma de funcionamiento del compuesto de estanqueidad de la invención está basada sobre su fluencia de éste en estado líquido entre dos paredes. Por el contrario, esta característica se evita en el recipiente del documento FR 2 731 414, sin lo cual se produciría una obturación permanente del orificio de desgasificación.

De preferencia, el compuesto de estanqueidad está escogido dentro del grupo que comprende, en estado puro o en mezcla,

a)

las parafinas,

b)

los compuestos con comportamiento parafínico con fase de solidificación, teniendo lugar ésta bajo la forma de macrocristales,

c)

las ceras microcristalinas y

d)

las parafinas aditivadas.

Gracias a la selección entre este grupo de compuestos, el cambio de fase del estado líquido al estado sólido o pastoso es casi instantáneo y permite evitar el paso de compuesto al estado líquido por la abertura.

Teniendo en cuenta la variedad de los comportamientos reológicos observados para los compuestos citados, se designa aquí como punto de fusión, a fin de conseguir una simplificación, tanto:

- la temperatura de la fase de solidificación de los compuestos tales como las parafinas (por ejemplo según NFT 60-114);

- como el punto de reblandecimiento de las parafinas aditivadas (por ejemplo según NFT 60-147);

- como el punto de fusión convencional de las ceras microcristalinas, como puede medirse por ejemplo por la norma NFT-60-121.

Las parafinas son mezclas de hidrocarburos sólidos pertenecientes a la familia de los alcanos, cuyo punto de fusión está comprendido entre 48 y 70ºC como máximo. Es posible obtener una parafina que tenga un punto de fusión exacto a 1ºC.

Contrariamente a las resinas termofusibles del tipo "hot-melt", incluso contrariamente a las ceras, la parafina tiene un punto de fusión que presenta una fase de solidificación. Dicho en otros términos, el paso de la fase sólida a la fase líquida e inversamente, para una parafina dada, se produce en una zona muy baja de temperatura, de algunos grados.

Cuando el compuesto de estanqueidad es una parafina o un compuesto de comportamiento parafínico, la válvula presenta un umbral de funcionamiento exacto, a una temperatura determinada en función de la elección de la parafina o del componente con comportamiento parafínico.

Por otra parte, el carácter cristalino en macro-cristales de la parafina sólida, que se explica por la fuerte proporción de hidrocarburos de cadena recta, forma, por imbricación de los cristales entre sí, una barrera difícilmente franqueable por el agua, las grasas e incluso los gases cuando la parafina se encuentra en estado sólido. La parafina solidificada entre las paredes de la válvula permite pues asegurar su perfecta estanqueidad.

De preferencia, la parafina o el compuesto con comportamiento parafínico tiene un punto de fusión comprendido entre 48 y 53ºC, de preferencia 51ºC.

Esta temperatura de fusión, relativamente baja, presenta la ventaja de poderse someter el recipiente con válvula a un tratamiento térmico a una temperatura relativamente baja, por ejemplo tratándose de la cocción de alimentos a partir de 60ºC, lo que no es el caso de los recipientes con válvula clásica en los que se utilizan resinas termofusibles del tipo "hot-melt", quedando la resina sensiblemente sólida a esta temperatura.

Naturalmente, el hecho de poder utilizar el recipiente con válvula según la invención dentro del marco de un tratamiento térmico a una temperatura relativamente baja, desde los 60ºC no impide que sea posible utilizarlo a más altas temperaturas, incluidas del orden de 130ºC. El usuario tiene pues una gama de temperaturas mucho más amplia para la utilización de un mismo recipiente.

De preferencia, la hoja flexible queda fijada sobre el zócalo por dos bordes longitudinales.

En la fabricación de la válvula, el compuesto de estanqueidad puede presentarse bajo la forma de una gota (solidificada o pastosa) de materia, situada contra la cara interna de la hoja flexible. Al elevarse la temperatura, esta gota se licuará y por el hecho de la acción capilar se repartirá de manera homogénea entre la hoja flexible y el zócalo.

El compuesto de estanqueidad puede igualmente presentarse bajo la forma de un revestimiento continuo sobre toda la cara de una u otra de las dos paredes de la válvula constituidas por la hoja flexible y el zócalo, realizándose por ejemplo por enducción.

Las fuerzas de cohesión entre el compuesto de estanqueidad en estado líquido y las dos paredes son funciones no solamente de la tensión de superficie del compuesto de estanqueidad, sino igualmente de la cantidad de compuesto aplicada y por tanto de la superficie sobre la cual se reparte el compuesto en estado líquido entre la hoja flexible y el zócalo. Ventajosamente, la cantidad de compuesto de estanqueidad es inferior o igual a 10 g/m^{2} de superficie común entre las dos paredes.

De preferencia, la válvula se abre a una presión interna dentro del recipiente relativamente baja, del orden de 10 milibares. Esto evita una deformación demasiado importante del recipiente y en particular de su opérculo.

Además, de preferencia, la válvula vuelve a cerrarse a una presión positiva, del orden de 3 milibares, a fin de evitar todo fenómeno de respiración y por tanto de penetración en el recipiente de gases, líquidos o microorganismos procedentes del exterior.

Estas condiciones de funcionamiento son perfectamente realizables por una elección adecuada de los materiales de las dos paredes constituidas por la hoja flexible y el zócalo, del compuesto de estanqueidad, de la superficie de las paredes y del orificio de desgasificación del recipiente y de la cantidad de compuesto de estanqueidad para obtener fuerzas de cohesión que permitan compensar en parte la presión interna del recipiente que corresponde a una presión excesiva.

La invención se refiere, conforme a un segundo aspecto, a la aplicación de un recipiente con válvula tal como hemos presentado a unos recipientes de productos alimentarios que son expuestos después de su carga por lo menos a un tratamiento térmico a una temperatura superior a los 60ºC.

La invención se refiere, según un tercer aspecto, a la aplicación de un recipiente con válvula tal como hemos presentado, a recipientes o envases de productos de uso único, tales como productos médicos o farmacéuticos, siendo objeto estos productos después de su envasado a por lo menos un tratamiento de esterilización.

Aparecerán otros objetos y ventajas de la invención en el curso de la descripción que sigue de ejemplos de realización de recipientes con válvula, para cocción de alimentos, descripción que haremos con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una representación esquemática superior de un ejemplo de realización de un recipiente con válvula según la invención,

- la figura 2 es una representación esquemática parcial en perspectiva, del recipiente de la figura 1 según el eje

\hbox{II-II,}

- la figura 3 es una representación esquemática en corte del recipiente de la figura 1 según el eje III-III.

Según el primer ejemplo de realización ilustrado en las figuras 1 a 3, el recipiente 1 destinado a la cocción de los alimentos 3, se compone de una barqueta 2, de un opérculo de obturación hermética y estanca 4 y de una válvula de desgasificación 5.

El opérculo 4 cubre la parte abierta de la barqueta 2, una vez que han sido allí situados los alimentos 3 y está fijado sobre el reborde periférico 6 de dicha barqueta 2 por termo-obturación. Esta técnica es bien conocida. Utiliza películas de termo-obturación desprendibles de polipropileno, por ejemplo películas comercializadas bajo la denominación de "steril'up" por la Sociedad ALSACIENNE D'ALUMINIUM o bajo la apelación "bialon S 65 VFP" por la Sociedad WIPAK o también bajo la referencia E63598 por la Sociedad SOPLARIL. Puede igualmente tratarse de opérculos previamente recortados, hechos por ejemplo con aluminio.

El opérculo 4 cubre la parte superior del reborde periférico 6 de la barqueta 2, con una prolongación que forma lengüeta de apertura 15. Es suficiente que el usuario tome esta lengüeta 15 y ejerza una tracción para realizar la apertura de la barqueta 2 por liberación del opérculo 4.

En la zona central del opérculo 4 se ha perforado un orificio de desgasificación 7, que puede tener un diámetro del orden de 1 mm. Este orificio de desgasificación 7 está cubierto por una válvula 5.

Esta válvula está constituida por una hoja flexible 8 - por ejemplo de polietileno o poliéster o polipropileno - fijada, por encolado, sobre un zócalo 9 - por ejemplo de polietileno o poliéster o polipropileno -, fijado por su parte por encolado sobre el opérculo 4, de tal manera que la parte central vaciada 10 del zócalo 9 quede en la vertical del orificio de desgasificación 7. La hoja flexible 8 no queda totalmente fijada sobre el zócalo 9, sino simplemente siguiendo los dos bordes longitudinales 9a, 9b del mismo.

Además, se ha depositado cierta cantidad de producto de estanqueidad 11 sólido sobre la hoja flexible 8 previamente a la colocación de la válvula 5 sobre el opérculo 4. En la figura 2, se ha representado esta cantidad bajo la forma de una gota situada frente a la cavidad central 10 del zócalo 9, que forma la cámara interior de la válvula 5. Sin embargo, esta forma de realización no es exclusiva; el producto de estanqueidad 11 sólido puede distribuirse sobre toda la cara interna de la hoja flexible 8 o por el contrario sobre la cara externa del zócalo 9, en particular por impregnación.

En una primera forma de realización, este producto de estanqueidad es una cera microcristalina, por ejemplo una cera denominada ZG o una cera denominada ZW por la Sociedad Paramelt B.V. (NL).

Por cera microcristalina se designa aquí una cera que comprende principalmente cadenas hidrocarbonadas ramificadas.

Tales ceras pueden obtenerse por extracción y refinado a partir de petróleo. De estructura cristalina más fina que las de las parafinas corrientes, estas ceras poseen buenas propiedades de barrera contra el vapor de agua.

Se mencionan a continuación algunas propiedades de las ceras ZG y ZW, con referencia a datos procedentes del fabricante.

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En una segunda forma de realización, este producto de estanqueidad 11 es una parafina aditivada.

El aditivo puede ser, por ejemplo, una cera microcristalina o una mezcla de tales ceras, añadida a la parafina en una proporción de 5 a 10% por ejemplo.

A título de ejemplo particular, se puede utilizar una parafina aditivada tal como la propuesta por la Sociedad TOTAL FINA bajo la referencia Flexane 17M.

Tales productos se emplean usualmente para el recubrimiento de papeles de embalaje de alta gama, de cartón, para conferirles un poder de termo-obturación o un excelente brillo.

El punto de reblandecimiento de la parafina aditivada Flexane 17M es del orden de 65 a 70ºC.

En una tercera forma de realización, el producto de estanqueidad es una parafina alimentaria de bajo punto de fusión, por ejemplo la parafina denominada 50/52 por la Sociedad TOTAL, que tiene un punto de fusión de 51ºC con una tolerancia de 1ºC.

En todos los casos, el producto de estanqueidad indicado con la referencia 11 presenta los caracteres siguientes, en combinación:

- es líquido a la temperatura de calentamiento y en particular de cocción, de pasteurización o de esterilización de los productos envasados tales como por ejemplo alimentos;

- su tensión de superficie en fase líquida es baja;

- su poder de adherencia en fase líquida es bajo;

- vuelve a la fase sólida cuando la temperatura es inferior a un valor definido, siendo esta temperatura de retorno a la fase sólida superior a la temperatura ambiental y en todo caso inferior a la temperatura de calentamiento, de preferencia inferior a aproximadamente 90ºC;

- presenta en fase líquida y en fase sólida buenas propiedades de barrera frente a los líquidos, con excepción evidentemente de sus disolventes orgánicos, y es sensiblemente impermeable a los gases y no permite el paso de microorganismos tales como las bacterias.

Por lo que se refiere a la temperatura de cambio de fase arriba mencionada:

- cuando el producto empleado es una parafina, se observa una fase de solidificación;

- en el caso de empleo de ceras, en cambio, sólo puede definirse un punto de fusión convencional como la temperatura a la cual cae una gota de cera solidificada en condiciones normalizadas en la punta de un termómetro bajo el efecto de su propio peso.

A título de ejemplo, se realiza el depósito de parafina sólida 11 en las condiciones siguientes. Se funde previamente la parafina en un horno al aire pulsado a 100ºC. Se sumerge una espiga, por ejemplo de madera, de un diámetro de 7,5 mm y que presenta un extremo plano, en la parafina líquida, y se desplaza por encima de la válvula 5, de tal manera que se deposite en caliente una gota de parafina líquida sobre la cara interna de la hoja flexible 8 a la altura de la cavidad central 10 del zócalo 9. Esta operación puede realizarse en continuo y de manera automática utilizando un fundidor de parafina y un dosificador específico, desenrollando a la inversa una cinta que sustente las válvulas 5 cuya base del zócalo 9 esté cubierta por un adhesivo 12 sensible a la presión mecánica.

Cada válvula 5, ya provista de la parafina - solidificada después de su enfriamiento - queda depositada sobre el opérculo 4 como una etiqueta adhesiva.

El envase 1 así constituido es sometido a un tratamiento térmico a una temperatura comprendida entre 60 y 130ºC. En el presente texto, se hace mención habitualmente a un tratamiento de cocción; se puede tratar de una cocción propiamente dicha o de cualquier otro tipo de tratamiento térmico del tipo esterilización o pasteurización.

El fluído caloportador es preferentemente vapor pero puede igualmente tratarse de aire pulsado o de aire húmedo, incluso también de agua caliente. El calentamiento puede realizarse también por termocontacto.

La cocción puede hacerse de manera discontinua, por ejemplo en un horno de carro dotado de rejillas, un autoclave o una cubeta llena de agua caliente. Puede hacerse igualmente en continuo, por ejemplo utilizando un transportador lineal o una banda transportadora que pase por un recinto con temperatura regulada.

Al efectuarse la cocción de alimentos, el recipiente 1 es sometido a una presión interna que es la resultante de cuatro presiones parciales, a saber: la presión del vapor de agua, que es función directa de la temperatura, la presión resultante de la dilatación del espacio de cabeza 13, esto es del espacio existente entre la cara interior 4a del opérculo 4 y el nivel 3a de los alimentos 3, la presión de desgasificación de los alimentos y, finalmente, la presión resultante de las reacciones de los diferentes constituyentes entre sí bajo el efecto del calor.

Al realizarse este tratamiento térmico, la gota sólida del producto de estanqueidad tal como, por ejemplo, una parafina 11 se funde instantáneamente cuando la temperatura alcanza su punto de fusión, por ejemplo 51ºC, temperatura que es inferior a la temperatura de cocción de los alimentos. La parafina líquida tiene una tensión de superficie pequeña, del orden de 22,8 dinas/cm, de modo que, bajo el efecto de la presión interna reinante dentro del espacio de cabeza 13 y por consiguiente en la cavidad central 10 del zócalo 9, se reparte espontáneamente por capilaridad entre el zócalo 9 y la hoja flexible 8 que se encuentran en posiciones próximas, lo cual crea una barrera estanca, cerrándose entonces la válvula. Cuando la presión interna aumenta por el hecho de la cocción, más allá de un umbral dado, de preferencia del orden de 10 mbar, se abre la válvula, desprendiéndose la hoja flexible de la parafina líquida y formando un canal de escape 16 siguiendo las zonas 14 no fijadas entre la hoja 8 y el zócalo 9. Es la fase de apertura de la válvula y de desgasificación, la cual durará mientras la presión interna del recipiente o envase 1 sea suficiente para provocar la deformación de la hoja flexible 8 y para compensar las fuerzas de cohesión entre la parafina líquida y las superficies enfrentadas (zócalo y hoja flexible); de preferencia, se produce el nuevo cierre de la válvula a una presión interna del orden de 3 mbar.

Durante el tratamiento térmico, cuando la presión interna alcanza un valor determinado correspondiente a una sobrepresión con relación a la presión exterior, se abomba el opérculo 4 y se cierra la válvula 5. La hoja flexible 8 es sometida a tracción sobre el zócalo 9 por el hecho de la deformación de este último, que queda fijado sobre el opérculo 4 presentando una forma convexa, lo cual refuerza el cierre de la válvula 5 aplicando los extremos de la hoja flexible 8, que no son solidarios del zócalo 9 contra este último. El espacio comprendido entre la hoja flexible 8 y el opérculo 4 queda así ligeramente reducido, lo cual aumenta las fuerzas de cohesión entre el compuesto de estanqueidad en estado líquido 11 y, respectivamente, la hoja flexible 8 y el zócalo 9.

Al término del tratamiento térmico, en particular al producirse la apertura de la puerta del horno de cocción, cuando se efectúa este tratamiento en tal horno, se produce una rápida caída de temperatura, que provoca por una parte el cambio de fase de la parafina, que pasa al estado sólido, y por otra parte, una depresión casi instantánea en el interior del recipiente, depresión denominada igualmente tracción al vacío. Esta tracción al vacío es función de la temperatura alcanzada por los alimentos 3 en su interior. Si por ejemplo la temperatura interior es de 95ºC, se considera que hay una saturación en vapor en el espacio de cabeza 13. La tracción al vacío obtenida por brusca condensación de este vapor corresponde casi a un vacío total.

La depresión en el espacio de cabeza 13 refuerza la aplicación de la hoja flexible 8 contra el zócalo 9. El compuesto de estanqueidad 11 que, en estado líquido se ha repartido entre la hoja 8 y el zócalo 9 se solidifica tan pronto como la temperatura alcanza su punto de fusión, que puede ser de 51ºC en el caso de la parafina 50/52 de la Sociedad TOTAL.

La combinación de la aplicación de la hoja flexible 8 contra el zócalo 9 reforzado por el vacío creado dentro del recipiente y el cambio de estado del compuesto de estanqueidad repartido en la interfaz de las dos paredes asegura un bloqueo de la válvula particularmente eficaz y resistente frente a las múltiples agresiones y manipulaciones exteriores que puede sufrir el envase desde el término del enfriamiento hasta su utilización por el consumidor final, pasando por todas las etapas intermedias de almacenamiento, de transporte y de distribución.

Como quiera que la parafina utilizada como compuesto de estanqueidad de la válvula 5 tiene un punto de fusión muy exacto, el umbral de funcionamiento, en temperatura, de dicha válvula 5 es constante, tanto en apertura como en cierre. Es también posible trabajar a una temperatura relativamente baja, por ejemplo a partir de 60ºC, de preferencia en fase de vapor, para poder aprovechar el calor latente de condensación del vapor cedido al envase.

Para evitar una deformación exagerada del envase 1 y en particular del opérculo 4, es preciso limitar la altura h del espacio de cabeza 13 dentro de unos límites de 5 a 10 mm.

Es de hacer notar que si se reemplazara, en el envase que acabamos de describir, la parafina por una cola termofusible, se perturbaría el funcionamiento de la válvula e incluso sería imposible, debido al poder adhesivo o a la tensión de superficie elevada de la cola termofusible. Así pues, podría producirse una fuga al nivel de la válvula 5 por el hecho de que al enfriarse el envase 1, la cola todavía en un estado más o menos fundido, sería aspirada por el orificio 7 y no quedaría distribuida de manera homogénea entre la hoja flexible 8 y el zócalo 9.

Igualmente debe tenerse en cuenta que se puede reutilizar la válvula 5 al subir la temperatura del producto en un horno, sin que sea necesario perforar previamente el opérculo antes del nuevo calentamiento. Dicho en otros términos, esta válvula es totalmente reversible, cuando se realiza el calentamiento por aportación de calor. Tratándose de un calentamiento por la acción de microondas, es preferible que el compuesto de estanqueidad comprenda un aditivo activador, que reaccione frente a las microondas.

El enfriamiento del envase 1 puede efectuarse por ventilación de aire frío o por aportación de gas criogénico, o también por agua helada. No hay ningún inconveniente en que la temperatura de enfriamiento sea negativa, puesto que incluso a temperaturas de este orden, la parafina no pierde sus propiedades de estanqueidad.

No se limita el recipiente de la invención a su utilización para la cocción de alimentos. Puede utilizarse para contener preparados farmacéuticos, medicinales o cosméticos y en particular como recipiente donde se realice, en el tratamiento que provoque la desgasificación, la esterilización de productos para uso único dentro del campo médico.

Claims (13)

1. Recipiente o envase equipado con una válvula y cerrado por un opérculo, disponiéndose dicha válvula (5) por encima de una abertura (7), que desemboca en el interior del recipiente y practicada en el opérculo (4), comprendiendo dicha válvula un zócalo de base, una hoja flexible y un compuesto de estanqueidad, recipiente en el cual:

a)

el zócalo de base (9) presenta una cavidad central (10) y está fijado sobre el opérculo (4) de modo que la cavidad central (10) rodea dicha abertura (7),

b)

la hoja flexible (8) queda fijada únicamente por ciertas zonas (9a, 9b) sobre dicho zócalo (9), y

c)

el compuesto de estanqueidad, impermeable a los gases, a los líquidos y de preferencia a los microorganismos, es sólido o pastoso a la temperatura ambiente y pasa al estado líquido, no adherente, por elevación de temperatura, repartiéndose entonces entre el zócalo (9) y la hoja flexible (8), de tal manera que en un tratamiento térmico, se consigue la apertura de la válvula bajo el efecto de una sobrepresión interna en el recipiente, suficiente para que se desprenda la hoja flexible del compuesto de estanqueidad y forme un canal de escape siguiendo las zonas no fijadas entre el zócalo y la hoja flexible y se consigue el cierre de la válvula, mientras reina todavía una sobrepresión dentro del recipiente, por nuevo cierre de dicho canal de escape debido a las fuerzas de cohesión entre el compuesto de estanqueidad en estado líquido y el zócalo por una parte y la hoja flexible por otra parte, fijando la solidificación del compuesto de estanqueidad al producirse el enfriamiento al término del tratamiento térmico la hoja flexible (8) sobre el zócalo (9) y bloqueando así la válvula (5) en la posición cerrada.

2. Recipiente o envase según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) está escogido dentro del grupo que comprende en estado puro o en mezcla,

a)

las parafinas,

b)

los compuestos con comportamiento parafínico de fase de solidificación, efectuándose ésta bajo la forma de macrocristales,

c)

las ceras microcristalinas, y

d)

las parafinas aditivadas.

3. Recipiente o envase según la reivindicación 2, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) es una parafina o un compuesto con comportamiento parafínico, que tiene una fase de solidificación comprendida entre 48 y 53ºC, de preferencia 51ºC.

4. Recipiente o envase según la reivindicación 2, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) es una cera microcristalina cuyo punto de fusión está comprendido entre 64 y 72ºC.

5. Recipiente o envase según la reivindicación 2, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) es parafina aditivada cuyo punto de fusión está comprendido entre 65 y 70ºC.

6. Recipiente o envase según una de las reivindicaciones y a 5, caracterizado porque la hoja flexible (8) queda fijada sobre el zócalo (9) por dos bordes longitudinales (9a, 9b).

7. Recipiente o envase según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) está dispuesto sobre la cara interna de la hoja flexible (8).

8. Recipiente o envase según la reivindicación 7, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) está dispuesto bajo la forma de una gota al nivel de la cavidad central ahuecada (10).

9. Recipiente o envase según la reivindicación 7, caracterizado porque el compuesto de estanqueidad (11) está dispuesto bajo la forma de un revestimiento continuo sobre la cara interna de la hoja flexible.

10. Recipiente o envase según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la válvula (5) se abre a una presión interna dentro del recipiente del orden de 10 mbar.

11. Recipiente o envase (5) según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la válvula se cierra a una presión interna dentro del recipiente del orden de 3 mbar.

12. Procedimiento para la realización de un recipiente o envase según una de las reivindicaciones 1 a 11 para productos alimentarios según el cual dicho recipiente es objeto por lo menos de un tratamiento térmico a una temperatura superior a 60ºC.

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13. Procedimiento para la realización de un recipiente o envase según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para productos de uso único tales como productos médicos o farmacéuticos, según el cual dicho recipiente es objeto por lo menos de un tratamiento de esterilización.