5. Асептическое упаковывание

В упаковочной технологии пищевых продуктов интенсивное развитие в наши дни получила асептическая упаковка. Данная технология широко используется для жидких продуктов (молоко и молочные продукты - более 65 %, различные соки - более 25, пасты, супы и др. – 10 %).

Наиболее распространенная схема асептического упаковывания пищевых продуктов включает три стадии: стерилизацию упаковочного материала; тепловую обработку пищевого продукта; фасование и запечатывание упаковки в стерильных условиях.

Стерилизация (обработка Н₂О₂) упаковки проводится в специальной камере в течение определенного времени. После сушки упаковка поступает в зону заполнения стерилизованным продуктом. После заполнения верх упаковки промывается струей инертного газа, осуществляется тепловая сварка. Упаковка переворачивается и направляется на окончательное упаковывание в пленку или транспортную коробочную тару.

Основным требованием к асептическому упаковыванию является «коммерческая стерильность» (соответствие длительности хранения при нормальной температуре указанному сроку) упаковочного материала, продукта, оборудования, газа или воды для мойки оборудования. Данный способ имеет преимущества перед стерилизацией в автоклаве, который характеризуется большими механическими и термическими нагрузками, что позволяет использовать более дешевые упаковочные материалы.

В настоящее время предлагается большой выбор материалов и формы упаковок для асептической расфасовки, отвечающих высокому уровню барьерных свойств. Это банки из белой жести и алюминия, стеклянные и пластмассовые бутылки, различные пакеты, упаковки из комбинированных материалов («bag-in-box» - пакет в коробке).

Асептический розлив используется для молочных продуктов. Для этих целей служат прямоугольные пакеты типа «тетра-пак», «брик-пак», «ультра-пак» (с «золотым сечением») из комбинированных материалов, самым распространенным из которых является картон/алюминиевая фольга/ПЭВД.

В зависимости от типа материала (стекло, бумага, картон, пластмасса, комбинированные многослойные материалы), а также формы (стаканчик, бутылка, коробка и т. д.) применяют различные приемы обработки.

Методы стерилизации

Тепловой. Операция: нагревание насыщенным паром, горячим воздухом, паро- и воздушной смесью, экструзивным теплом. Преимущества: на упаковочном материале не остается следов химических соединений. Абсолютно безвреден для обслуживающего персонала. Недостатки: не может применяться для пластмасс, менее стойки к тепловой формовке.

Химический (обработка Н₂О₂). Операция: Погружение в ванну, ополаскивание, распыление. Преимущества: пригоден для стерилизации пластмасс, неустойчивых к тепловой обработки. Недостатки: могут оставаться следы (осадок) на упаковочном материале.

Механический. Операция: Продувание стерильным воздухом, очистка щеткой, ультразвуковая ванна. Преимущества: низкие затраты на оборудование. Недостатки: Может применяться лишь как вспомогательное средство при химической или тепловой стерилизации.

Облучение. Операция: ИК-лучи УФ-С. Ионизирующие и γ-лучи. Преимущества: Экономическая целесообразность при реализации. Недостатки: эффективны лишь в сочетании с химической стерилизацией.

Комбинированный. Операция: Ультразвуковая ванна + УФ-лучи + обработка Н₂О₂. Преимущества: особенно надежный. Недостатки: могут оставаться следы (осадок) на упаковочном материале.

Широкое распространение при асептическом способе помимо пакетов «пюр-пак», «ультра-пак», «брик-пак» и «тетра-пак» находят «тетра брик асептик» из комбинированных материалов (для молока), а также пластмассовые стаканчики и коробочки (для йогуртов, пудингов, десертов и др.) одноразового использования.

К новым видам упаковки относится двойная тара (пакет в коробке), применяемая для транспортирования продуктов внутри предприятия, с одного предприятия на другое и в сети общественного питания.

К асептическим упаковкам жидких пищевых продуктов относится «комбиблок» (фирма «ПКЛ», Германия). Наряду с молочными продуктами в нее можно разливать вино, негазированную минеральную воду, соки и др. Специфическое преимущество этой упаковки - наличие в верхней части незаполненного объема, от 5 до 70 мл, чтобы взбалтывать содержимое упаковки перед употреблением.

Асептическое упаковывание позволяет сохранить органолептические и вкусовые характеристики пищевого продукта значительно дольше. Проводимая перед фасованием тепловая обработка продукта обеспечивает подавление развития микроорганизмов, влияющих на его сохранность [20, 28, 54].

6. Разогреваемые и стерилизуемые упаковки

Новым направлением разработок в упаковочной отрасли являются полимерные и комбинированные материалы, пригодные для разогревания в микроволновых печах или стерилизации вместе с упакованным содержимым.

Материалы для микроволновой упаковки (лотки, тарелки, мешочки и др.) должны обладать морозо- и теплостойкостью и отвечать санитарно-гигиеническим требованиям при повышенных значениях температуры (200 °С). Для этих целей пригодны теплостойкие полимеры, такие, как полисульфон, полиакрилаты, полиамиды и полиимиды, поликарбонаты, реактопласты, металлизированные термопласты (ПП, саран, прочие комбинированные материалы) и т. д.

Микроволновая упаковка выпускается главным образом из картона с покрытием из ПС или ПЭТ. Наиболее подходящим материалом оказался кристаллизующийся при нагреве полиэтилентерефталат (ПЭТ). Он довольно легко поддается вторичной переработке и является экологически и экономически выгодным по сравнению с металлизированными упаковками, а также упаковками из термореактивной смолы или армированного ПА.

Долговечной и устойчивой к воздействию внешних условий является двухслойная упаковка из ПЭТ (фирма ICI, США), трехслойная упаковка. Перспективен для этих целей новый вид ПЭТ - низкоплотный вспененный кристаллизующийся полимер.

Другим направлением широкого внедрения полимерных и комбинированных материалов является изготовление стерилизуемых пакетов. Это гибкие упаковки, заполняемые продуктом и подвергающиеся полному технологическому процессу тепловой обработки. Такие продукты можно хранить до 2 лет и более в обычных температурных условиях.

Стерилизуемые пакеты делают из ламинатов - трехслойных (включая слой алюминия) или двухслойных без фольги. К типичным трехслойным ламинатам относится полиэтилентерефталат (12 мкм) - алюминиевая фольга (9 мкм) - модифицированный ПЭНП (70 мкм) или этиленпропиленовый сополимер. Трехслойные ламинаты обеспечивают самый большой срок хранения, за счет алюминиевой фольги достигаются барьерные свойства к кислороду, влаге и свету. Целостность и герметичность упаковки зависит от материалов, используемых для внутреннего слоя.

Применение стерилизуемых пакетов обусловливается двумя показателями: высоким качеством упаковываемого продукта и удобством использования. Высокое качество продукта достигается тем, что необходимая для стерилизации тепловая обработка относительно непродолжительна и обеспечивает равномерность прогревания продукта по всей массе. Удобство использования стерилизуемой упаковки объясняется меньшими массой (по сравнению с металлической и стеклянной) и объемом при хранении и реализации в торговых залах. Стерилизуемые упаковки очень удобны для организации питания в школах, больницах, столовых и т. д. Масса расфасовки от 200 г до 2 - 3 кг.

Для изготовления стерилизуемых пакетов используют ПЭНД, ПП, ПК, ПА и ПЭТ [28].