Pakowanie aseptyczne w przemyśle spożywczym

Technologia pakowania aseptycznego to metoda wymagająca zarówno użycia skomplikowanej technologii jak i specjalnie przygotowanych opakowań.

Światowy przemysł opakowań aseptycznych stale się rozwija. Rocznie napełnia się aseptycznie ok. 140 miliardów opakowań, co odpowiada około 23 opakowaniom przypadającym rocznie na jednego mieszkańca Ziemi. Wzrost konsumpcji aseptycznych opakowań wynosi średnio 5 proc., a w niektórych krajach nawet 10 proc. rocznie.

W Polsce rynek ten zaczął się rozwijać 15 lat temu. Przed rokiem 1995 r. mleko było produktem kojarzącym się z niską jakością i przeciekającymi woreczkami z tworzyw sztucznych. Choć mleko UHT było na polskim rynku obecne już od jakiegoś czasu, to jednak dla wielu mleczarni jedynym narzędziem walki z konkurencją była cena. W rezultacie konsument wybierał tańsze mleko, pomijając często to wyższej jakości w opakowaniu kartonowym.

Sytuację tę zmieniło dopiero mleko Łaciate. Mleczarnia Mlekpol we współpracy z Tetra Pak wprowadziła 15 lat temu na rynek pierwsze markowe mleko w jednolitrowych opakowaniach aseptycznych Tetra Brik Aseptic. Pojawienie się aseptycznego opakowania uczyniło Mlekpol wiodącym producentem mleka UHT w Polsce i jedną z największych mleczarni w kraju. Dzisiaj wydajność rozlewcza zakładu wynosi milion opakowań dziennie, a pozbawione aseptyczności tworzywowe woreczki stają się coraz mniej popularne.

Warto więc przyjrzeć się temu jak dokładnie wygląda metoda aseptycznego napełniania.

Podstawą procesu pozwalającego na uzyskanie produktu aseptycznego, czyli wolnego od zagrożeń bakteryjnych, jest oddzielne sterylizowanie cieplne produktu i opakowania, a następnie rozlanie produktu i zamknięcie opakowania w warunkach sterylnych. Działanie tego typu pozwala uniknąć ponownego zakażenia mikroorganizmami. Pakowanie aseptyczne jest rozpowszechnione zwłaszcza w przemyśle mleczarskim.

UHT (Ultra High Temperature) to łagodny proces, w którym produkt jest podgrzewany na kilka sekund i równie szybko schładzany. Staje się on w ten sposób sterylny, zachowując wartości odżywcze i walory smakowe i to bez konieczności stosowania środków chemicznych, konserwantów, mikrofal, czy innego promieniowania.

Jeśli produkt jest następnie pakowany w sterylnych warunkach, w sterylne opakowanie, zamykane w taki sposób, że chroni zawartość przed wpływem warunków zewnętrznych, to taka technologia gwarantuje końcową aseptyczność. Aseptyczny proces przygotowania produktu do rozlania w aseptyczne opakowanie jest zatem sposobem przedłużenia trwałości bez konieczności użycia chemicznych konserwantów.

Mówiąc o UHT warto wspomnieć, że istnieją dwie metody tego rodzaju: pośrednia i bezpośrednia. W systemie pośrednim produkt przepływa przez wymienniki ciepła ze stali nierdzewnej ogrzewane medium grzewczym. Zostaje podgrzany do temperatury 135-150 st. C na 4-15 sekund, a następnie schłodzony do temperatury wymaganej podczas rozlewania. W systemie bezpośrednim do produktu wtryskiwana jest czysta para wodna albo też produkt wtryskiwany jest do komory wypełnionej parą, gdzie zostaje bardzo szybko podgrzany do 140-145 st. st. C na 2-4 sekundy. Następnie zostaje gwałtownie schłodzony przez odparowanie dodanej do niego wody w zbiorniku próżniowym. Szybkie podgrzanie i błyskawiczne schłodzenie w bardzo niewielkim stopniu wpływa na smak, wygląd czy wartości odżywcze.

Tego typu produkt, wolny od zdolnych do rozmnażania się mikroorganizmów, musi być rozlany do opakowań, najlepiej kartonowych, które również są sterylne.

W jednej z metod materiał, z którego wykonane jest opakowanie, zostaje wysterylizowany poprzez zanurzenie na sześć sekund w kąpieli z nadtlenku wodoru. Następnie nadtlenek wodoru jest usuwany przy pomocy ciśnienia i gorącego powietrza. Wszystko to przebiega w szczelnie zamkniętym procesie, który pozwala wyeliminować ryzyko dla otoczenia i osoby obsługującej maszynę. Produkt jest następnie rozlewany do opakowań w mikrobiologicznie czystym środowisku, a sterylność całej instalacji utrzymywana jest aż do momentu zamknięcia opakowania.

Tak więc jak widać, technologia aseptyczna to idealny przykład, w którym przetwarzanie i opakowanie idą w parze.

Najlepsze opakowanie dla aseptyczności to wspomniany karton. Większość kartonowych materiałów opakowaniowych to laminaty, czyli materiał pokryty kilkoma warstwami polietylenu. Wzmacnia to opakowanie i czyni je wodoszczelnym, a także tworzy barierę dla mikroorganizmów. Wyższe wymagania stawiane są jednak w przypadku opakowań aseptycznych, które muszą być odporne na wpływ środowiska zewnętrznego przez znacznie dłuższy czas. Dlatego materiał opakowaniowy zawiera cienką warstwę folii aluminiowej - grubości 0,0006 mm, a więc cieńszej niż grubość włosa - która uniemożliwia dostęp tlenu, światła i zapachów, co mogłoby z kolei powodować psucie się lub rozkład znajdującego się w środku produktu.

Jedną z ważnych zalet opakowań kartonowych jest to, że są one produkowane z surowców odnawialnych. Produkty papierowe i kartonowe pochodzą z celulozy, a więc nie korzystają z surowców odnawialnych.

Aseptyczne opakowanie kartonowe jest więc jednym z najciekawszych przykładów minimalnych wymogów materiałowych i oszczędności energii w procesie produkcji, napełniania, przechowywania i dystrybucji w porównaniu do innych typowych opakowań dostępnych na rynku. Opakowanie kartonowe może zostać w całości poddane recyklingowi, który stosowany jest w coraz większym stopniu. Włókna celulozowe można poddawać recyklingowi kilkakrotnie, co pozwala znacznie zmniejszyć zużycie energii.