Асептическая упаковка. Часть 1: что это такое и с чем ее «едят»
День добрый, день летний, дорогие мамы! Пока 40-градусное солнечное лето изводит всех даже в тени, я продолжаю отвечать на вопросы мам в своем блоге. В такую жару тема безопасных продуктов для малышей, волнует каждую из нас. Ведь холодильники во многих магазинах попросту не справляются с охлаждением продукции, все чаще слышишь от подруг «страшилки» про отравления «молочкой».
Предлагаю разложить ситуацию по полочкам и убедиться, что при грамотном подходе, все не так страшно.
Сегодня, в первой части поста, расскажу про асептическую упаковку Тетра Пак: что это за зверь, как ее производят, на что она влияет, и главное – о том, как она сохраняет молочко в такую погоду. Во второй части я отвечу на возникшие вопросы по упаковке: почему молоко горкнет, безопасность материалов упаковки и т.д. Итак.
Что значит это «странное» слово «асептическая»?
Для начала пару слов о том, какие вообще бывают упаковки для продуктов питания. Во-первых, упаковки бывают герметичными и не герметичными. Это свойство указывает лишь на то, на сколько упаковка «механически» защищает продукт внутри от проникновения микроорганизмов, газов, испарений в тару или из нее.
Если открыть Закон Украины о Детском питании, то мы увидим, что все упаковки для детского питания должны быть герметичными. Фактически, герметичная упаковка – это гарантия того, что вы не купите детскую кашу с жуками внутри 🙂 (например, я не раз находила вышеупомянутых существ во взрослых кашах, типа перловки или пшеницы).
Но для некоторых продуктов просто «герметичной» упаковки недостаточно, т.к. она не гарантирует защиту продукта, например, от воздействия температуры или повышенной влажности. В первую очередь, я говорю о таких потенциально рисковых продуктах как детские смеси, каши, молоко и молочные продукты для детей. Почему рисковых? Потому что эти продукты легче всего «испортить» при неправильной транспортировке или хранении, а испорченная смесь или молочный продукт может очень сильно навредить малышу.
В игру вступает «асептика» или «асептическая упаковка». Профессионально заявляю: ничего в этом слове страшного нет 🙂 Стоит различать асептический способ упаковки продуктов как процесс, и асептическую упаковку, как саму тару, упаковку, в которой вы видите на полочках детские молочные продукты, соки и др.
Асептический способ упаковки основан на трёх «китах» – 1) стерилизация упаковочного материала или тары, 2) розлив или расфасовка продукта в стерильных внешних условиях и 3) упаковка продукта в стерильный асептический герметичный упаковочный материал. А дальше в процессе, конечно же, могут быть «нюансы».
Как обеспечить стерильность упаковочного материала? Как добиться стерильных условий в процессе расфасовки продукта? Т.е. – как удостовериться, что в процессе упаковки ничто или никто не вмешается и не навредит?
Секрет асептической технологии Тетра Пак – полностью закрытый цикл производства. Поясню: с того момента, как молоко прошло первичный контроль на соответствие характеристикам детского сырья (сортность, жирность, отсутствие антибиотиков, добавок, молока больных животных и пр.) и до момента выхода готовых упаковок с конвейера, ни вы, ни один из сотрудников завода молока не видит :). Оно спрятано внутри герметичной асептической системы нагревателей, охладителей, сепараторов, гомогенизаторов, танков хранения и/или сквашивания и, потом, упаковочного автомата. И даже добавки (например, наполнители в йогурты) вносятся оператором дистанционно, без нарушения асептики (стерильности) системы.
Так выглядит технологическое оборудование, которое «ультрапастеризует» молочко в потоке
А это, собственно, асептический упаковочный автомат, в который подается готовый продукт и в котором осуществляется его упаковка
По незнанию, многие думают, что упаковки Тетра Пак привозят на завод изготовителя уже готовыми и там, чуть ли не вручную, их наполняют. На самом деле, упаковочный материал загружается вот в такой автомат в виде огромного рулона, потом, уже внутри машины, после стерилизации, он сворачивается в трубу, формирование которой в пакет завершается уже после того, как в эту трубу подается продукт. Это важно для того, чтобы внутрь пакета не попал воздух, т.к. многие бактерии способны размножаться только в присутствии воздуха.
Предвижу вопрос, который мне не раз задают – как стерилизуют упаковочный материал? Все банально просто: разворачиваясь из рулона, материал проходит через ванночку с перекисью водорода. Кто хорошо учил химию в школе, знает, что перекись довольно быстро разлагается на кислород и воду, а для того, чтобы полностью завершить реакцию, после ванночки с перекисью материал проходит под ультрафиолетовой лампой, где остатки перекиси улетучиваются.
6 слоев упаковки – на страже детских продуктов и экологии
Мы говорим, что асептическая упаковка Тетра Пак – шестислойная. На самом деле, если посмотреть на рисунок ниже – слоев окажется 8. Просто слой внутренней ламинации (полиэтилена) может быть сдвоенным для усиления прочности, плюс есть еще один слой – слой дизайна.
В целом же, в состав упаковки входят три основных элемента – картон, фольга и полиэтилен. Картон занимает около 75% от всего состава упаковки. Его основная функция – придание упаковке прочности.
Нужно сказать, что Тетра Пак очень обеспокоен возможностью переработки упаковок и вопросами охраны окружающей среды. Украина, конечно, еще новичок в этих вопросах, по сравнению, например, с Бразилией, где больше 95% упаковокТетра Пак перерабатываются и используются вторично в целлюлозной промышленности. Но мы тоже стремимся к этой цифре: сегодня в Украине перерабатывается 8% всех проданных на рынке упаковок.
Слои полиэтилена в упаковке также очень важны. Они защищают картон извне и продукт внутри от взаимодействия с фольгой. Полиэтилен, используемый в производстве, естественно, пищевой. Более того, он разный для разных продуктов и тщательно подбирается в зависимости от характеристик продукта (кислотность, «агрессивность» среды).
Слой фольги в упаковке настолько тонкий, что если взять ее отдельно в руки, порвать можно даже при небольшом движении пальцев. При этом функциональная нагрузка у этого слоя практически самая сильная – именно фольга «останавливает» свет, кислород и запахи, не дает им разрушительно влиять на продукт. Благодаря ей, упаковка работает как «холодильник» и не дает продукту внутри нагреваться даже в сорокаградусную жару.
Строгий асептический процесс и упаковка гарантируют уничтожение вредных микроорганизмов в продукте, сохраняют его качество и удлиняют срок хранения.
Вот как выглядят слои асептической упаковки Тетра Пак:
Эту картинку вы уже могли видеть в моем блоге в посте Почему молоко не портится. Дорогие мамы, все слои призваны защищать безопасное детское молочное питание, соки и др.
На этом первую – теоретическую 🙂 – часть поста про асептическую упаковку считаю законченной. Теперь вы знаете, что даже в наши 40 градусов, найти в магазине безопасные для малыша молочные продукты просто – ориентируйтесь на картонные упаковке Тетра Пак со специализированными продуктами для деток внутри 🙂
Желаю вам и вашим малышам крепкого здоровья, и скорейшего снижения температуры «за бортом»!
Через два дня на блоге читайте пост-продолжение Асептическая упаковка. Часть 2: мои ответы на вопросы от мамочек. Отвечать буду честно – жду новых вопросов!
Что значит асептически упакован
Вероятно, слово «асептик» (греч. а — без, septikos — гнойный) — не лучшее для определения упаковки и способа упаковывания, защищающих продукты от воздействия вредных микроорганизмов. Не самое удачное и сочетание слов «асептическая упаковка». Ведь специальная обработка упаковки (тары, упаковочных средств и материалов) без обработки самого продукта ничего не даст. Цель асептического упаковывания — добиться отсутствия или, по крайней мере, минимального содержания внутри упаковочной единицы микроорганизмов, вредно влияющих на сохранность продукта. Именно внутри упаковочной
единицы, сочетающей упаковку и упакованный в нее товар, а не внутри упаковки как средства защиты товара от порчи. Конечная же цель — максимально возможное продление срока годности упакованных продуктов.
Асептическое упаковывание включает в себя три обязательных компонента: предварительную обработку поступающего на фасование и/или упаковывание продукта; обработку упаковки; наполнение упаковки и запечатывание ее в условиях, исключающих проникновение вредных для продукта микроорганизмов.
Первые попытки асептического упаковывания относятся к 1810–1820-м годам. Однако успешно его осуществлять стали лишь после Второй мировой войны, и с конца 1950-х асептическое упаковывание начало все шире распространяться в мире.
Ненужный свет
Применяется немало и вариантов обработки — чаще ее называют стерилизацией — тары и материалов. Для уничтожения возможно имеющихся на таре и материалах микробов применяется обработка горячим воздухом, паром (острым и перегретым), спиртом, перекисью водорода, некоторыми газами, УФ- и ИК-облучение. Эти способы стерилизации применяются как по отдельности, так и нередко в комплексе. При применении обрабатывающего вещества, кроме прочего, нужно заботиться и о том, чтобы оно не оставалось на внутренних стенках тары и поверхностях материла, контактирующих с продуктом, иначе его компоненты в процессе хранения перейдут в продукт. Не для всякой тары и материала стерилизация является той «овчинкой», которая стоит «выделки». Упаковка должна обладать определенными с точки зрения сохранения продукта барьерными свойствами, прежде всего кислородо- и паронепроницаемостью. Кроме того, при асептическом упаковывании бывает не лишней светонепроницаемость, так как большинство скоропортящихся продуктов «боятся» не только микробов, но и света.
К тому же материал упаковки не должен страдать от контакта со стерилизующим веществом или от воздействия других факторов стерилизации. Водяной пар является первым веществом, которое стали применять для стерилизации тары. Как хозяйки стерилизуют банки при домашнем консервировании, помещая их над источником пара, примерно так же первоначально и в промышленном упаковывании обрабатывали тару. Дальнейшим развитием обработки металлических и стеклянных банок, металлических и деревянных бочек, применявшихся, например, при промышленном консервировании плодоовощной продукции, стало использование так называемого «острого пара» — с температурой 110–120 °С. Но все равно обработка тары требовала достаточно длительного времени, в несколько десятков минут. Больший эффект в сокращении времени обработки тары и материалов при условии хорошей стерилизации дает использование перегретого пара — до 250–300 °С и выше.
Без микробов
Но, пожалуй, сложнее добиться помещения в стерильную тару «обезмикробленного» продукта и дальнейшего запечатывания упаковки без доступа микроорганизмов. Первоначально, когда соответствующие процессы совершались при непосредственном участии человека, асептическое упаковывание производилось в специальном герметично закрытом помещении, куда под небольшим избыточным давлением поступал очищенный воздух. Люди в таком помещении работали в спецодежде, перчатках и повязках или даже респираторах «обратного действия», защищающих атмосферу помещения от дыхания работников. Впрочем, и сейчас такие условия сохраняются на некоторых производствах, например, при изготовлении медикаментозных средств. Тяжелые условия подобной работы заставили применять при асептическом упаковывании автоматы, которые можно было помещать в герметичные камеры относительно небольших размеров, где было легче создать асептические условия. Конечно, полной герметизации достичь трудно, поэтому в таких камерах создавалось избыточное давление, препятствующее проникновению туда воздуха извне. Кроме того, требуются какие-то специальные затворы, которые позволяют продукту, таре поступать к автоматам и отводить от них изготовленные упаковочные единицы, при этом они должны исключать поступление в зону наполнения и запечатывания атмосферного воздуха.
Асептическое упаковывание в ГУМ
Извлечение из готовой тары остатков многих стерилизующих веществ — достаточно сложный процесс, требующий установки дополнительных механизмов и узлов. А это в свою очередь увеличивает и так немаленькие размеры оборудования, фасующего и упаковывающего продукты в готовую тару. Поэтому наибольшее распространение для асептического упаковывания получило оборудование, формирующее тару из гибких материалов.
Одной из первых такое оборудование создала компания Tetra Pak (Швеция). Работы над созданием асептической упаковки молока и других жидких продуктов начались в 1956 году, а в 1961-м были изготовлены автоматы марки АТ-500, на которых производилось асептическое упаковывание молока дозой 500 мл в пакеты-тетраэдры, и автоматы АТ-300 для дозы 250 мл. Сейчас такая упаковка носит название «Тетра Классик Асептик». Прежде чем решать проблему асептики в упаковывании, компании необходимо было создать новый упаковочный материал (прежний — парафинированный картон с полиэтиленовым покрытием — не обладал необходимой кислородо- и паронепроницаемостью) и способ обработки самого продукта. Новый материал создали введением слоя алюминиевой фольги между слоями картона или бумаги. Для решения проблемы стерилизации продукта была подключена шведская компания Alfa Laval, имевшая на тот момент более чем вековой опыт в обработке жидких продуктов, прежде всего молочных. В результате покупателям предлагался не просто автомат, а линия, обрабатывающая и упаковывающая молоко, которая выключала стерилизующую молоко установку BTIC и фасовочный автомат. В отличие от обычного «неасептического» исполнения в этих автоматах упаковочный материал проходил через ванну, наполненную 15-процентным раствором перекиси водорода (в раствор также добавлялось 0,1% вещества, улучшающего смачиваемость материала). Каждый участок ленты упаковочного материала находился в ванне примерно одну секунду, лишняя жидкость отжималась, когда лента на входе из ванны проходила между двумя обрезиненными роликами.
Далее материал сворачивается в рукав, и дальнейшее его движение производится в камере. Внутри рукава располагается нагревательный элемент длиной примерно в метр. Под воздействием тепла — температура внутренней поверхности поддерживается в 200–250 °С — остатки перекиси водорода разлагаются на воду и атомарный кислород. Вода при такой температуре испаряется. После образования продольного шва в рукав поступает стерилизованное молоко, и уже за пределами камеры образуются взаимно перпендикулярные поперечные швы. Гирлянда пакетов разрезается на отдельные упаковки-тетраэдры.
По несколько другой схеме образовывается асептическая упаковка «Тетра Брик Асептик», которая, как и создающее ее оборудование, появилась в 1968 году. Здесь материал тоже проходит через ванну с 15-процентным раствором перекиси водорода, но подогретого до 80 °С. Удаление остатков перекиси в этих автоматах производится не с внутренней поверхности рукава, а с еще не свернутой ленты. Сушка производится с помощью горячего воздуха. Начиная с обработки горячим воздухом, все операции проводятся в специальной камере. Примерно так же осуществлялось асептическое упаковывание жидких продуктов в как-то незаметно исчезнувшую, но достаточно популярную в 1970-е годы упаковку «Цупак». В этом случае перекись удалялась после частичного сворачивания материала с образованием полурукава. Оборудование производилось одноименной (Zupack) компанией из ФРГ.
Более сложный вариант — когда картонно-фольгово-полиэтиленовая упаковка образуется не из свернутого в рулон полотна упаковочного материала, а из заранее изготовленных заготовок (кроя). Таким образом, например, образуются асептические упаковки «пюр-пак» и «комбиблок». В первом случае сложенные заготовки поставляются запечатанными в картонных ящиках и обрабатываются газом окиси этилена. Извлекаемые из кассеты заготовки формируются в тару путем их раскрытия. Внутренние поверхности тары стерилизуются 35-процентным раствором перекиси водорода. Раствор удаляется горячим (230°С) воздухом. Операции наполнения и заваривания верха тары проводятся в стерильной камере.
Автомат французской компании Thimonier для фасования стерильного молока в асептическую упаковку в форме пакета-подушечки из гибкого трехслойного материала (полиэтилентерефталат — алюминиевая фольга — полиэтилен) помещался в закрытой камере, имеющей атмосферные затворы. Внутрь камеры нагнетался прошедший фильтры стерильный воздух. Материал стерилизовался спиртом. Образованные упаковки выводились из камеры через гидрозатвор.
Для стерилизации упаковочного материала используется и ультрафиолетовое излучение. Однако здесь следует отметить, что такая обработка даст достаточный эффект лишь при довольно долгом облучении. Поэтому приходится либо снижать производительность оборудования, либо устанавливать в ряд несколько ламп УФ-излучения на трассе движения материала, что приводит к росту габаритов оборудования. На некоторых образцах отечественного фасовочного оборудования УФ-лампы устанавливались. Эффект по уничтожению микроорганизмов на поверхности материала они, конечно, давали, однако он, к сожалению, сводился к минимуму. Дело в том, что никто из отечественных производителей никогда не устанавливал на оборудовании камеры, где бы после облучения производились дальнейшие операции с материалом и продуктом. Применяется для стерилизации материалов, в основном готовой тары (бутылок, банок), и инфракрасное облучение, но обычно в сочетании с нагревом до температуры 180–200 °С.
Асептические упаковки применяются для продуктов, длительный срок хранения которых в условиях обычного упаковывания обеспечить невозможно. Но наиболее приемлемо асептическое упаковывание для продуктов, производство которых имеет сезонные ограничения по времени, например, натуральные фруктовые и овощные соки, вино, а также полуфабрикаты и готовые продукты из фруктов и овощей. Правда, при описании их производства используется термин «асептическое консервирование». Однако, по сути, при таком консервировании часть операций абсолютно та же, что при асептическом упаковывании, — специальная обработка продукта и тары и упаковывание в стерильной среде.
Асептическая технология упаковки жидких продуктов
Конечно, наши далекие предки обходились и без асептических технологий, используя в пищу то, что бегало или росло рядом. При этом они совсем не думали о своих далеких родственниках на другой стороне земного шара, которые, между прочим, могли и голодать. Дремучая была цивилизация. Как известно, одним из показателей развития общества является постепенное выравнивание уровня жизни в благоприятных и отсталых районах, который в свою очередь зависит от качества и полноценности питания.
Как нельзя лучше этому способствует асептическая технология упаковки. Продукты, обработанные и упакованные таким способом, сохраняют значительное количество витаминов, что особенно важно для районов, где наблюдается их недостаток, а также для детского питания. Впрочем, надо сказать, что современный потребитель вообще стал довольно избалован и разборчив. Он требует максимально полезных продуктов, обращает пристальное внимание на количество витаминов, минеральных веществ, а также содержание полезных добавок.
Химическое воздействие. Этот метод состоит в добавлении в продукт антисептических веществ, убивающих микроорганизмы. К таким веществам относятся консерванты, которые в отличие от витаминов не слишком полезны. Тем не менее, специалисты считают, что токсины, которые продуцирует микрофлора в пище, несут гораздо большую угрозу здоровью человека, чем консерванты, прошедшие серьезную токсикологическую проверку. Использование консервантов может создать дополнительный защитный барьер благодаря снижению уровня микробов в пище. Эти соединения не изменяют органолептических свойств пищевых продуктов.
Антиоксиданты так же, как и консервирующие вещества предназначены для продления сроков хранения продуктов питания. Они тормозят все окислительные процессы, такие как прогоркание жиров, потемнение фруктов, ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. В результате сроки хранения этих продуктов увеличиваются в несколько раз. Имеются сведения о положительном влиянии антиокислителей на человеческий организм, в частности, они, особенно токоферолы, блокируют активные перекисные радикалы и таким образом замедляют старение организма.
Чем же отличается асептическая технология от вышеперечисленных методов?
В процессе высокотемпературной обработки сохраняется гораздо больше жизненно важных витаминов, чем в процессе стерилизации. Температура, до которой необходимо нагреть тот или иной продукт, определяется, исходя из свойств самого продукта (уровня кислотности и вида микроорганизмов и степени зараженности продукта). Продукт фасуется в предварительно подготовленную тару, а низкая температура продукта позволяет произвести гарантированную запайку шва упаковки.
Обработка упаковки. Параллельно с обработкой продукта, происходит стерилизация картонной упаковки. Перед розливом продукта она подвергается обработке парами перекиси водорода, которая в дальнейшем распадается на воду и кислород. Полное уничтожение находящихся в упаковке микроорганизмов гарантируется действием атомарного кислорода. Удаление остатков перекиси водорода обеспечивается продувкой горячим стерильным воздухом, подаваемым под давлением в течение короткого времени в упаковку. В стерильной зоне разливочной машины продукт разливается в картонную упаковку.
В последнее время метод асептики используется для обработки и упаковки самых разных (и не только жидких) продуктов питания. Асептическая картонная упаковка была удостоена нескольких премий и наград, в том числе в области экологии и защиты окружающей среды. С момента своего появления на рынке в начале 80-х гг., асептическая технология и особенно асептическая картонная упаковка стали чрезвычайно популярны, поскольку с ее использованием производитель стал более застрахован от сезонных колебаний спроса, порчи продукта при перепроизводстве и зависимости от месторасположения рынков сбыта.
Асептическая упаковка и материалы
Для увеличения срока хранения продуктов чаще всего используют охлаждение или консервацию. Каждый из этих способов имеет недостатки: консерванты могут оказаться вредными для здоровья человека, а хранение при низкой температуре требует дополнительных затрат. Применение асептических упаковочных материалов — безопасная и удобная альтернатива данным методам. Эту технологию используют для хранения напитков, пастообразной и жидкой продукции (супов, соусов, масел и пр.). Специалисты компании «Алита» (г. Москва) обращают Ваше внимание, что упакованные асептическим методом продукты не нуждаются в охлаждении и остаются свежими долгий срок.
Как «работает» асептическая упаковка?
Еда и напитки портятся при появлении в них бактерий и их размножении. Охлаждение или заморозка замедляют этот процесс, а консервация использует химические вещества для уничтожения бактерий. Асептический метод упаковывания предполагает стерилизацию продуктов непосредственно перед помещением их в тару.
К асептическим методам относят две технологии
Химическая (антисептическая упаковка). Для стерилизации готовой продукции используют химические компоненты с антисептическими свойствами. Они уничтожают бактерии, и за счет этого еда или напитки дольше не портятся. Консерванты, которые используют для антисептической обработки, проходят сертификацию. Некоторые из них, тем не менее, могут быть вредными для здоровья.
Физическая (с применением асептики). Технология не использует химические добавки, не требует охлаждения продукции или ее стерилизации в таре. Она предполагает раздельную обработку упаковки и продуктов. Дальнейшая защита от образования бактерий обеспечивается барьерными свойствами тары.
Эту технологию предложил Институт пищевых технологий (США). Ее преимущества — в использовании экологически безопасных упаковочных материалов, долгом сроке хранения для напитков, еды, простоте применения. Асептическая упаковка изготавливается из комбинированного пятислойного картона. Внутренняя поверхность покрывается тонким слоем алюминиевой фольги. Он препятствует проникновению бактерий внутрь тары и защищает картон во время стерилизации. Внешний слой упаковки покрыт полиэтиленом для защиты от наружной влаги. Шов упаковки закрывают полиэтиленовой лентой, чтобы исключить контакт продукции с нестерилизованным картоном. Готовая упаковка герметична, непроницаема для бактерий, влаги, газов. Она имеет небольшой вес, удобна в утилизации, незначительно влияет на конечную цену продукта.
Процесс упаковывания с применением асептической технологии
Стерилизация продукта. Его поэтапно нагревают до температуры, при которой бактерии погибают. Далее он мгновенно остужается и разливается в подготовленную тару.
Стерилизация упаковки. Тара обрабатывается парами перекиси водорода. Такая стерилизация безопасна, так как после обработки перекись разлагается на воду и кислород. Ее остатки выдувают горячим воздухом. Наличие фольгированного слоя защищает тару от коробления, деформации, разрушения при такой обработке.
Фасование. Подготовленную продукцию упаковывают (разливают в тару) в стерильных условиях. Соблюдение стерильности — основное требование для долгого хранения продуктов в асептических упаковочных материалах.
Данную технологию чаще всего используют для продуктов следующих категорий:
По мнению специалистов компании «Алита», для жидких продуктов питания и напитков упаковка асептическим методом — наиболее удобное, безопасное, экономичное решение. При использовании этой технологии их не нужно хранить охлажденными, что упрощает транспортировку, складирование, размещение в торговых залах.
