Tak powstają opakowania kartonowe

Firma SIG Combibloc jest jednym ze światowych liderów jeśli chodzi o produkcję opakowań kartonowych dla płynnych produktów spożywczych oraz urządzeń aseptycznego napełniania. Na jej przykładzie przedstawiamy technologię wytwarzania i napełniania tego typu opakowań.

Polska była chyba ostatnim krajem w Europie Środkowo - Wschodniej, w którym pojawiły się kartony do płynnej żywności. Dopiero w 1989 r. trzy firmy: Tetra Pak, Elopak oraz SIG Combibloc zaczęły wprowadzać na nasz rynek wspomniane opakowania. W naszym kraju były one wtedy tak ogromną nowością, że w czerwcu 1989 r. Instytut Żywności bez wahania uznał aseptyczne opakowanie kartonowe za największą innowację przemysłu spożywczego w ostatnim 50 -leciu.

Dzisiaj już takie opakowania nikogo nie dziwią. Warto jednak pokazać, na przykładzie największych firm, w jaki sposób odbywa się ich wytwarzanie i napełnianie.

Wyróżniamy dwa typy kartonów: karton aseptyczny do pakowania produktów o przedłużonym terminie przydatności do spożycia oraz karton nie aseptyczny przeznaczony do pakowania produktów krótkotrwałych. Ten pierwszy składa się w 75 proc. z papieru, w 20 proc. z polietylenu oraz w 5 proc. z niezwykle cienkiej folii aluminiowej. Drugi typ kartonu nie posiada warstwy aluminiowej.

Jak zatem wygląda produkcja takich opakowań?

W celu bezpiecznego przechowywania żywności trzeba wpierw wyeliminować wszelkie występujące w niej drobnoustroje. W technologii aseptycznej stosuje się proces sterylizacji (UHT = Ultra-Heat Treatment).

Polega ona na tym, że produkty są podgrzewane do bardzo wysokiej temperatury, a następnie schładzane. Po wykonaniu tych czynności umieszcza się je w wysterylizowanych aseptycznych opakowaniach kartonowych. Wykorzystanie tej metody umożliwia zachowanie większości składników odżywczych, witamin.

Jeśli chodzi o samo opakowanie, to powstaje ono z kompozytu stworzonego z myślą o nietrwałych produktach, które mają zapewnioną tym samym szczególną ochronę. Materiał składa się z kartonu, polietylenu i aluminium. Wewnętrzna powłoka polietylenowa stanowi nieprzepuszczalną barierę dla płynów, natomiast zewnętrzna powłoka chroni opakowanie przed działaniem wilgoci.

Karton i aluminium nadają opakowaniu niezbędną stabilność oraz chronią jego zawartość przed światłem, zapachami i działaniem tlenu.

Wpływ na wysoką jakość produktów znajdujących się w opakowaniach kartonowych ma również system wykrojów. Opakowania są powlekane, drukowane, odpowiednio pocięte, a następnie zgrzewane wzdłużnie. W ten sposób powstają tzw. „rękawy”. Specjalny zgrzew przechodzi wzdłuż opakowania i pozwala na wyeliminowanie kontaktu produktu z niepowleczonymi krawędziami opakowania w trakcie napełniania.

Co dzieje się później? Płaskie i złożone opakowania w postaci „rękawów” trafiają do producenta produktu. Ten zaś przy użyciu urządzenia napełniającego zamyka i skleja ich dno. Następnie wnętrze opakowania jest steryzlizowane. Także wysterylizowane wcześniej produkty umieszczane są w sterylnych opakowaniach kartonowych w specjalnej strefie aseptycznej urządzenia napełniającego. Na koniec, górne krawędzie opakowania zgrzewa się metodą ultradźwiękową powyżej poziomu przechowywanego produktu. W ten sposób eliminuje się ryzyko niedomknięcia opakowań kartonowych, co pozbawiłoby je sterylności.

W tej fazie produkcji przeprowadza się też specjalne testy materiałowe, które mają odpowiedzieć na pytanie, czy proponowany na opakowanie materiał będzie odpowiedni dla danego produktu?

Jak przebiegają te testy? Sprawdza się m.in. stan mikrobiologiczny produktów, ustala długość okresu ich przydatności do spożycia oraz ocenę smaku i zapachu żywności na podstawie analizy sensorycznej. Dalsze badania dotyczą wzajemnej zależności między produktem, a opakowaniem kartonowym. Określa się stopień odporności na pęknięcia z powodu nacisku lub potencjału migracji.

Jeśli chodzi o urządzenia napełniające opakowania, to warto wiedzieć, że np. firma SIG Combibloc opracował trzy różne typy służące do napełniania opakowań produktami płynnymi, gęstymi i zawierającymi kawałki warzyw, owoców; napełniania opakowań sosami lub płynnymi pokarmami dla niemowląt oraz napełniania opakowań produktami gęstymi z kawałkami warzyw lub owoców.

W porównaniu z produktami standardowymi o rzadkiej konsystencji, artykuły gęste należy poddać ponownej obróbce termicznej już po napełnieniu opakowań. Wewnątrz maszyny napełniającej przeznaczonej dla płynnej żywności, poziom napełnienia opakowania wyrównywany jest przy użyciu pompy.

Wymieniana w tekście firma stosuje dwufazową technologię napełnienia opakowań. Dzięki temu produkcja jest bardziej elastyczna. Zastosowanie tej technologii umożliwia umieszczenie dwóch różnych produktów w tym samym opakowaniu kartonowym. Oba składniki można poddać oddzielnej wstępnej obróbce dostosowanej do ich indywidualnych wymogów. Po napełnieniu opakowania, składniki mieszają się. Następnie są obrabiane termicznie. Co ważne zmiany objętości opakowania kartonowego można dokonać w ciągu zaledwie kilku minut.