Ambalarea aseptică se definește ca fiind umplerea unui produs alimentar steril destinat [602900]

Capitolul 5. Ambalarea aseptică

Ambalarea aseptică se definește ca fiind umplerea unui produs alimentar steril destinat
comercializării în recipiente sterile în condiții sterile și închiderea recipientelor astfel încât reinfecția
să fie prevenită (închidere ermetică). Se obțin, astfel, produse de calitate superioară, cu durată de
valabilitate crescută.
Ambalarea aseptică presupune atât sterilizarea produsului, cât și a materialelor și ambalajelor
folosite. Sterilizarea produselor destinate ambalării aseptice se efectuează, în general, prin procedee
HTST sau UHT, care permit atât distrugerea microorganismelor cât și inactivarea enzimelor.
Termenul aseptic implică absența sau îndepărtarea oricărui micro -organism nedorit din
ambalaj, produs sau alte zone caracteristice, în timp ce termenul ermetic este utilizat pentru a indica
proprietăți mecanice care să corespundă excluderii fenomenului de pătrundere a microorganismelor
într-un ambalaj, dar și a vaporilor de apă sau gazelor în/din am balaj.
Ambalarea aseptica se folosește din mai multe motive:
– folosirea de ambalaje nepotrivite pentru sterilizare în ambalaj;
– tratamentele termice utilizate permit atingerea unor temperaturi mari pentru un timp relativ
scurt, crescând astfel eficiența trat amentului în comparație tratamentele la temperaturi mai
scăzute dar timp îndelungat;
– prelungirea termenului de valabilitate a produselor alimentare depozitate la temperaturi
normale.
La ambalarea aseptică, produsul este transportat la mașina de ambalat înt r-un sistem închis,
presterilizat și apoi dozat aseptic în ambalaje care se formează în interiorul mașinii. Umplerea are loc
in zona aseptică a mașinii, sterilizarea ambalajului efectuându -se cu aer steril sub presiune. Zona
aseptică a mașinii in care se r ealizează umplerea este mica, cu puține elemente in mișcare. Acesta
este un factor deosebit de important care contribuie la integritatea întregului sistem. Cutiile sunt
închise sub nivelul lichidului, umplerea fiind astfel completă și, în acest fel, conțin utul este total
protejat împotriva oxidării și în același timp ambalajul este utilizat cu eficiență maximă. Pentru
produsele care necesită agitare, umplerea cutiilor se poate face incomplet.

Principiile ambalării aseptice

Alimentele se alterează în funcț ie de viteza cu care se multiplică micro -organismele.
Înmulțirea micro -organismelor se produce rapid într -un mediu călduț și încetinește la temperaturi
scăzute. Rezulta că atunci alimentul este înghețat micro -organismele nu se pot multiplica deloc, fiind
complet distruse atunci când li se aplică o temperatura foarte înaltă.
Prin controlul și distrugerea micro -organismelor, alimentele se păstrează mai mult timp.
Procedeele de sterilizare utilizate în procesarea aseptică a produselor alimentare sunt HTST
(temperatură mare – timp scurt) sau UHT (temperatură foarte ridicată).
Procedeul HTST se definește ca fiind sterilizarea efectuată prin încălzirea produsului la o
temperatură ridicată de la câteva secunde până la câteva minute în funcție de valoarea temperatur ii.
Procedeul UHT reprezintă un tratament de sterilizare termică în flux continuu la o temperatură
care poate între 130 -150°C cu un timp de menținere de 2 -8 secunde. Valoarea maximă a temperaturii
se utilizează pentru produse cu vâscozitate mică, (de ex. l aptele), iar valoarea minimă se folosește
pentru produse cu vâscozitate mare.
Tratamentul termic trebuie să fie de cel puțin 135°C o perioadă de timp de una sau mai multe
secunde.
Laptele, produsele lactate și sucurile de fructe trebuie ambalate în condiți i aseptice, pentru a
păstra calitățile microbiologice conferite de tratamentul termic aplicat.

La sterilizarea alimentelor prin procedeele HTST sau UHT pot să apară probleme legate de
inactivarea corespunzătoare a enzimelor. Aceasta este specifica mai ales enzimelor vegetale (ex.
peroxidaze), respectiv proteazelor și lipazelor bacteriene.
Este de reținut că, enzimele bacteriene au o rezistență mult mai mare la temperatură în
comparație cu sporii de Bacillus stearothermophilus, care reprezintă sporii de refe rință în tratamentul
termic. Astfel, pe măsura ce temperatura de procesare crește, un procent mai mare de enzime
supraviețuiesc pentru același efect de sterilizare. Astfel, probabilitatea de deteriorare enzimatică
crește cu creșterea temperaturii la care a re loc tratamentul termic, în timpul depozitării produselor
prelucrate.
Ambalarea aseptică se folosește pentru produse alimentare cum ar fi:
– lapte de consum integral / parțial degresat / dietetic pasteurizat sau sterilizat (UHT);
– băuturi pe bază de lapte (lapte aromatizat, lapte cu cacao, ciocolată);
– lapte îmbogățit cu vitamine / săruri minerale pentru sportivi, copii, viitoare mame;
– smântână de consum, dulce sau fermentată;
– produse lactate acide cum sunt iaurtul, lapte bătut ș.a.;
– băuturi specifice pentru sportivi;
– apa minerală naturală, aromatizată sau apă purificată;
– sucuri de fructe simple sau în amestec;
– băuturi pe bază de sucuri de fructe;
– nectaruri sau sucuri cu pulpă;
– băuturi alcoolice (distilate, vodca, lichioruri), vin;
– ceai rece;
– cafea și băuturi pe baza de cafea cu adaus de lapte;
– ulei vegetal și produse pe bază de ulei (maioneză, margarină lichidă, creme, sosuri pentru
desert);
– supe, sosuri aromate.

Materiale de ambalaj utilizate la ambalarea aseptică a alimentelor
Materialul de ambalaj folosit în ambalarea aseptică este influențat de natura produsului, și
costul acestuia și al ambalajului, precum și de preferințele consumatorilor.
Materialele de ambalaj utilizate la confecționarea ambalajelor folosite în ambalarea aseptică
a alimentelor sunt:
– materiale metalice: tabla lăcuită, folia de aluminiu, oțelul inoxidabil;
– sticla;
– materiale plastice: polietilena (PE), polietilena tereftalată (PET), polipropilena (PP),
polistirenul (PS), copolimerul etilena / alcool polivinilic (EVOH), copolimerul de poli clorură
de vinil / policlorura de viniliden (PVC / PVdC);
– materiale complexe cu baza de carton (cartoane), care conțin obligatoriu și folie de aluminiu.
Condițiile pe care trebuie sa le îndeplinească lacurile folosite pentru tabla cositorită sunt
următoarele:
– sa fie netoxice și să nu modifice gustul produsului ambalat;
– să prezinte rezistență la acțiunea agresivă a produsului ambalat;
– să se aplice ușor și să se usuce rapid;
– să prezinte rezistență la solicitările mecanice și termice din timpul confec ționării cutiilor;
– să fie economice și să aibă aspect atrăgător.
Funcțiile diferitelor straturi ale cartoanelor aseptice sunt:
– stratul exterior din polietilenă protejează stratul de cerneală imprimat și permite sudarea
marginilor ambalajului;
– hârtia albită este suportul pentru grafica ambalajului, iar hârtia nealbită oferă rigiditatea
mecanică necesară pentru ambalaj;
– polietilena laminată reprezintă elementul de legătură, liantul dintre folia de aluminiu și
suportul de hârtie;

– folia de aluminiu acționează c a barieră pentru gaze și asigură protecția produsului față de
lumină.

1.strat de polietilenă exterior; 2.decor, imprimare (cerneală); 3.hârtie albită; 4.hârtie nealbită;
5.polietilenă laminată; 6.folie de aluminiu; 7.strat interior de polietilenă oxid ată; 8.strat interior de
polietilenă neoxidată

Ambalajul aseptic este alcătuit din straturi succesive de carton, folie de aluminiu și polietilenă.
Această combinație conferă siguranță și confort în utilizarea produsului. Fiecare tip de material din
compoz iția ambalajului are funcția sa specifică în protejarea alimentului. Combinația de carton,
polietilena si folie de aluminiu variază în funcție de produsul care se ambalează; in toate cazurile însă,
singurul material care intră în contact direct cu produsul este polietilena de uz alimentar.
Astfel, pentru un produs ambalat în Tetra Brik Aseptic există următoarea combinație de
materiale:
– 75% hârtie din surse regenerabile care conferă ambalajului fermitate si stabilitate;
– 25% polietilena pentru prevenirea rein fectării produsului cu micro -organisme, care conferă
rezistență la agresiunea factorilor exteriori;
– 5% aluminiu, care constituie barieră în calea aerului și luminii, contribuind la păstrarea
gustului și calităților nutritive ale alimentului.

Tehnologia aseptică protejează alimentele și le păstrează proaspete și gustoase pentru cel puțin
3 luni, chiar dacă nu se adaugă conservanți sau nu se păstrează la frigider. Ambalajele aseptice au
diferite forme și sunt accesibile oricărui tip de consumato r. Prin utilizarea lor se economisește materie
primă și energie.
În timpul umplerii, la procedeul aseptic, atât produsul, cât și ambalajul nu prezintă pericolul
de contaminare cu bacterii dăunătoare. Este necesar, însă, ca totul să fie steril în procesul d e fabricație,
alimente, material de ambalat, echipamentele, dar și mediul în care se efectuează ambalarea.
Ambalajul aseptic se sterilizează înainte de a se introduce alimentul tratat termic UHT, prin
aceasta rezultând un produs alimentar cu o perioadă de viață de peste 3 luni.
Ca metodă de sterilizare se poate folosi trecerea materialului de ambalaj printr -o baie de
peroxid de hidrogen, în concentrație de 30%, încălzită la 70oC timp de 5 -6 secunde. Peroxidul de
hidrogen este eliminat apoi din ambalaj cu aj utorul unor role de presare sau cu aer fierbinte.
Mediul în care sunt prelucrate termic și sigilate alimentele trebuie să fie, de asemenea, lipsit
de bacterii, ceea ce înseamnă că mașinile de ambalat trebuie să fie sterile atât înainte, cât și după
încheie rea procesului de ambalare. Printre procedeele folosite este și sterilizarea cu abur și/sau aer
fierbinte sau combinarea sterilizării cu peroxid de hidrogen cu tratamentul la cald.

Sterilizarea suprafeței materialelor de ambalaj în contact cu alimentele

Pentru sterilizarea materialelor de ambalaj destinate ambalării aseptice se pot utiliza trei
procedee, singulare sau în combinație: tratamentul termic, tratamentul chimic si iradierea.
Sterilizarea suprafeței ambalajelor prin tratament termic
a. Sterilizar ea cu abur saturat
Aburul saturat este agentul termic cel mai sigur pentru sterilizare. La utilizarea aburului saturat apar
următoarele neajunsuri:
– necesitatea folosirii unei incinte in care trebuie ținut sub presiune ambalajul in ideea atingerii
unor tem peraturi suficient de ridicate pentru realizarea sterilizării in timp de câteva secunde;
– trebuie evitată pe cât posibil pătrunderea aerului fals in incinta de sterilizare altfel interferă
in transferul de căldură de la abur la suprafața ambalajului;
– cond ensul ce se formează la condensarea aburului poate rămâne pe suprafața ambalajului
diluând produsul alimentar.
– b. Sterilizarea cu abur supraîncălzit
– Aburul supraîncălzit a fost folosit pentru sterilizarea cutiilor metalice din tabla cositorita si
aluminiu. Are avantajul ca poate fi folosit pentru sterilizarea ambalajelor si a materialelor de
ambalaj la presiune normala, atingându -se temperaturi de 220…226°C timp de 36 –45 s în
funcție de materialul din care sunt confecționate.
– c. Sterilizarea cu aer cald

– Ca și în cazul aburului supraîncălzit, sterilizarea cu aer cald are avantajul că temperaturile
ridicate pot fi obținute la presiune atmosferică, simplificând astfel problemele legate de
proiectarea mecanică pentru sistemul de sterilizare. Prin acest procedeu se sterilizează
cartoanele aseptice confecționate din mucava / folie de aluminiu / material plastic atingându –
se la suprafața materialului o temperatură de 145°C timp de 180 s, aerul cald folosit la
sterilizare având temperatura de 315°C.
– Chiar daca temper aturile de lucru sunt așa ridicate, tratamentul acesta este potrivit doar pentru
ambalaje în care se ambalează produse alimentare acide.
– d. Sterilizarea cu aer cald și abur
– Acest procedeu combinat se utilizează la sterilizarea ambalajelor din materiale sta bile pana la
temperaturi mai joase (160°C). Un exemplu este sterilizarea suprafețelor interioare a paharelor
și capacelor din polipropilenă. In acest caz aerul cald este suflat în interiorul paharelor printr –
o duză astfel încât baza și pereții sunt încălzi ți uniform.
– e. Sterilizarea prin extrudare, la confecționarea ambalajelor
– Preformele destinate obținerii recipientelor din material plastic (polietilenă tereftalată ,
polipropilenă, polietilena etc.) prin suflare sunt realizate din granule prin extrudare. Procesul
de extrudare presupune atingerea temperaturi de 180 -230°C timp de până la 3 min. Însă
variațiile timpului de menținere a granulelor in interiorul extruderul ui și distribuția
neuniformă a temperaturii nu pot garanta sterilitatea tuturor particulelor.
– Din aceasta cauza nu se pot obține reduceri ale sporilor microbieni mai mare de 3 –4 D,
ambalajele obținute astfel fiind utile doar pentru produsele alimentare aci de cu pH < 4,5. Dacă
extrudarea este urmată de o sterilizare cu apă oxigenată a ambalajelor acestea se pot utiliza și
pentru produse cu pH > 4,5.

Sterilizarea suprafeței ambalajelor prin tratamente chimice
1. Sterilizarea cu apă oxigenată
Apa oxigenată (H 2O2) este utilizată de mult timp la tratamentul suprafeței ambalajelor pentru
distrugerea microorganismelor. Se utilizează în combinație cu efectul căldurii deoarece la
temperatura camerei nu au efect letal nici soluțiile concentrate. Pentru a obține distr ugerea în timp
scurt a celor mai rezistenți spori de pe materialele de ambalaj este necesară o temperatură minimă de
80°C și o concentrație minimă de 30%.
Un alt inconvenient al tratamentului cu apă oxigenată pentru sterilizarea ambalajelor și a materialel or
de ambalaj este pericolul de a ajunge în produsul alimentar.
Cel mai adesea materialele de ambalaj sunt sterilizate prin imersie în apă oxigenată cu concentrația
30–33% sau pulverizare pe suprafața ambalajului în ambele cazuri urmând o uscare cu aer cal d.
Pentru a se reduce cantitatea de apă oxigenată utilizată și a se crește eficiența tratamentului, se
folosesc o serie de combinații cu căldura și / sau energie radiantă sau iradiată. Astfel pentru efecte
letale de 3 – 5 D se reduce concentrația apei oxig enate sub 5%, reducând posibilitatea de a se regăsi
in produsul ambalat.
2. Sterilizarea cu acid peracetic
• Acidul peracetic are eficiență mare de distrugere in combinație cu apa oxigenată chiar la
temperatura de 20°C, o soluție de 1% eliminând 107 – 108 di n majoritatea speciilor de spori
rezistenți in 5 min. In acest caz durata sterilizării se reduce de 5 ori, iar temperatura maximă
de lucru este de 40°C.

Sterilizarea suprafeței ambalajelor prin iradiere
Suprafața materialelor de ambalaj sau a ambalajelor folosite la ambalare aseptica se poate realiza prin
iradiere cu radiații ultraviolete, infraroșii, ionizante sau cu pulsuri de lumina.
a. Iradierea cu radiații ultraviolete
Radiațiile ultraviolete au efect de distrugere a microorganismelor la o lungime de unda de 200 –280
nm cu o valoare optima de 253,7 nm. Pentru a se produce inactivarea microorganismelor acestea
trebuie supuse unui tratament cu o densitate energetica de cel puțin 400 J/cm2.

Eficacitatea sterilizării suprafețelor cu radiații ultraviolete va riază dar iradierea este privita de unii ca
satisfăcătoare la utilizare in sistemele de umplere aseptice daca:
– materialele iradiate sunt netede, rezistente la UV si lipsite de particule de praf pentru a se evita
efectul de umbrire a suprafeței.
– intensi tatea iradierii este uniforma si adecvata pentru sterilizare întregului recipient care poate avea
o forma complexa.
Metoda este folosită, în general, numai comercial în combinație cu apa oxigenată.
b. Iradierea cu radiații infraroșii
Radiațiile infraroșii (IR) sunt transformate în căldură sensibilă la contactul cu suprafața absorbantă
rezultând o creștere a temperaturii suprafeței. Ca si iradierea cu UV, iradierea cu IR este folosita
numai pentru suprafețe netede și regulate. Radiațiile IR au fost folosite pentru tratarea interiorului
capacelor din aluminiu acoperite cu un lac din material plastic. Datorită posibilității de înmuiere a
lacului, temperatura maximă nu trebuie să depășească 140°C.
c. Iradierea cu radiații ionizante
Tehnicile de iradiere care fol osesc radiații g de Co60 sau Cs139 au fost folosite pentru sterilizarea
interiorului recipientelor închise dar goale, în special a celor confecționate din materiale care nu
rezistă la temperatura necesară pentru sterilizare sau care, datorită formei lor, n u pot fi sterilizate
convenabil prin alte mijloace. Așa sunt pungile confecționate din materiale plastice laminate folosite
la ambalarea aseptică de tip pungă în cutie (bag -in-box).
Acestea sunt iradiate cu doze de 25 kGy (2,5 Mrad) sau mai mult, ceea ce este suficient pentru a
asigura sterilitatea. Pungile sunt închise în recipiente impermeabile la microorganisme înainte de
tratamentul prin iradiere. O doza de 20 kGy sterilizează 9 mm de banda de polietilena infectată cu
circa 105 spori de Bacillus stearothemophilus.
d. Tratamentul cu impulsuri de lumina
Pulsurile de lumina (PL) sunt produse de o lampa “flash”, efectul lor fiind suficient pentru distrugerea
microorganismelor de pe suprafața ambalajului. Pulsurile de lumina au o durata de 10 -1–10-6 s,
spectrul lungimilor de unda fiind λ = 170 –2.600 nm, asigurându -se densități de energie de 0,01 –50
J/cm2. Pentru sterilizarea materialelor de ambalaj lampa flash este introdusă in interiorul tubului ce
se formează într -o mașina de ambalare prin formare – umplere – închidere in ambalaje din materiale
complexe de tip pachet perna (pillow pack).

Sterilizarea alimentelor
Pentru a fi stabile din punct de vedere comercial alimentele trebuie încălzite un anumit interval
de timp la o te mperatură pre -determinată, în funcție de natura alimentului.
Produsele lichide mai puțin acide, cum este și laptele, sunt mult mai predispuse dezvoltării
microorganismelor și bacteriilor decât produsele puternic acide (de exemplu, sucurile de fructe).
Tratamentul termic UHT (Ultra High Temperature), sau Ultrapasteurizarea, are loc înainte de
ambalare, cu ajutorul schimbătoarelor de căldură optimizate.
Prin acest proces controlat, ce permite acțiunea căldurii pe o perioadă de timp foarte scurtă
(între 2 și 4 secunde) – urmată de o răcire la fel de rapidă, se reduc la minimum pierderile nutriționale.

Sistemele de ambalare Tetra Pack
Sistemele de ambal are Tetra Pack , precum și materialul de ambalat, se utilizează atât pentru produse
aseptice, cât și pasteuri zate.
Principalele aplicații pentru sistemele Tetra Pack sunt: lapte și produse lactate, sucuri, vin, apa, supe,
etc.
Sistemele de ambalare oferite de Tetra Pack sunt următoarele:
TETRA CLASSIC SI TETRA CLASSIC ASEPTIC
Lansat in 1952, ambalajul în forma de tetraedru necesită minimum de material. Ambalajul Tetra
Classic Aseptic a fost lansat in 1961. In Romania a fost folosit pentru livrarea laptelui UHT in școli.
Se pot ambala sucuri, lapte, deserturi pe bază de înghețată, ceaiuri cu gheață și produse vâsco ase.

Tetra Brik si Tetra Brik Aseptic
Datorită formei compacte, ambalajul de forma paralelipipedica Tetra Brik este foarte ușor de mânuit
și depozitat. Dimensiunile sale sunt conforme cu standardele internaționale de paletizare.
Ambalajul Tetra Brik A septic, lansat în anul 1969, este cel mai frecvent folosit pentru alimentele cu
durata mare de valabilitate.

Tetra Prisma Aseptic
Tetra Prisma Aseptic este un ambalaj cu 8 fețe , construit in concordanță cu principiile sistemului
Tetra Brik Aseptic.
A fost lansat in 1997 in varianta 330 ml, iar deschiderea era prevăzuta cu un Pull Tab care facilita
consumarea conținutului atât direct din ambalaj, cât și dintr -un pahar.
In prezent, ambalajul Tetra Prisma Aseptic poate folosi ca deschidere si sistemul S tream Cap, care
permite deschiderea si reînchiderea ambala jului.

Tetra Wedge Aseptic
Tetra Wedge Aseptic a fost lansat in 1997. Forma inovativă a pachetului aduce un plus de valoare in
ce privește vizibilitatea produsului pe raft. Sistemul oferă 200 ml de produs alimentar, cu minimum
de consum de material de ambalat.

TETRA FINO ASEPTIC
Tetra Fino este o punga din carton. Acest tip de sistem a fost lansat in 1997 si este foarte economic
atat din punctul de vedere al producatorilor cat si din cel al c onsumatorilor.

TETRA REX
Tetra Rex este o forma convențională de ambalaj. Blanchetele pre -formate sunt introduse in mașina
de ambalat unde se sigilează la bază, sunt umplute cu produsul alimentar și apoi sigilate la vârf. Acest
tip de ambalaj este folosi t în toata lumea pentru produse pasteurizate. Alte aplicații pot fi: cerealele,
zahărul, produse de patiserie sau hrana pentru animale.

TETRA TOP
Tetra Top este un ambalaj cu margini rotunjite, prevăzut cu un dispozitiv de deschidere/închidere
ușor de folosit. Principalele aplicații pentru acest sistem sunt: laptele și iaurtul.

TETRA RECART
Tetra Recart reprezintă un sistem revoluționar de ambalare. Cu ajutorul acestui sistem, Tetra Pack
oferă soluții alternative de ambalare pentru o varietate de prod use care pana acum au fost ambalate
in borcane din sticla sau cutii de aluminiu. Principalele aplicații pentru acest sistem sunt: fructele,
legumele și hrana pentru animale.

Beneficiile Tehnologiei Aseptice
Tehnologia aseptica a adus o îmbunătățire radicală în eficiența distribuirii produselor alimentare
perisabile. Laptele și produsele lactate, precum și alte produse perisabile, nu necesită refrigerare în
timpul transportului si al depozitarii, pentru a ajunge la consumatori în condiții optime de ca litate.
Aceste produse, până acum atât de perisabile, pot fi păstrate câteva luni in ambalajele aseptice din
carton, la temperatura ambianta.
Numărul produselor ambalate aseptic este în continua creștere, avantajele acestui tip de ambalaj fiind
evidente:
– pot fi depozitate si transportate la temperatura mediului ambiant
– au durata de valabilitate mare, fără a se adăuga conservanți
– păstrează aceeași calitate a produsului, timp îndelungat

Cartonul aseptic – este folosit pentru ambalarea lichide lor. Obținerea lui se face din pasta de carton,
folie de plastic si polietilena. Materiile prime se combina si se rulează apoi sub forma de coli laminate.
Colile sunt tăiate si asamblate sub forma cutiilor. Aceste cutii se folosesc la ambalarea laptelui,
sucului, a supelor etc.