В статье рассматриваются методы расфасовки, их характеристики и особенности применения. Принять решение в пользу одного из них должны участники производственно-сбытовой цепочки.

Асептическая расфасовка завоевывает Европу, но встречает сопротивление в Северной Америке. Негазированные напитки, содержащие сахар, такие как соки, чай, кофе и ароматизированная вода, а также молочные продукты нуждаются в защите от микробного загрязнения. Различия в воздействии микробов зависят от продукта, но они всегда делают продукт непригодным или неприятным для употребления. Для того чтобы защитить такие продукты, фасовщик может применить различные способы:
- добавление консервантов;
- горячая расфасовка;
- холодная асептическая расфасовка (CAF) или ультрачистая расфасовка;
- холодная расфасовка с последующей туннельной пастеризацией.

Потребители обращают особое внимание на консервирующие вещества, и этикетка с надписью «без консервантов» является высоко ценимым инструментом продаж, по крайней мере, в индустриально развитых странах. Принятие решения, относительно того, какой из существующих трех методов фасовки использовать, существенно влияет на технологию производства, а также на некоторые параметры фасуемых продуктов.

Метод горячей расфасовки
Начнем с метода горячей расфасовки, который предпочитают в Северной Америке. При использовании этой технологии продукт подвергается мгновенной пастеризации при температурах от 120 до 140ºC и находится под воздействием этой температуры в течение нескольких секунд в зависимости от выбранной температуры. Зачастую трудно определить точно соотношение между температурой и временем, и следует попробовать несколько сочетаний для того, чтобы определить, какое из сочетаний дает наиболее удовлетворительный с точки зрения обоняния результат. Затем продукт охлаждают до температуры фасовки, которая также зависит от вида продукта. Для яблочных соков это 85ºC, в то время как продукты на основе томата доводят до 95ºC, что в настоящее время является практическим пределом для контейнеров из PET. После заполнения контейнеры кладут на бок для стерилизации крышек. Затем их возвращают в вертикальное положение и быстро охлаждают до 40ºC в охлаждающем туннеле.

Асептический метод
При использовании асептической технологии продукт подвергается той же мгновенной пастеризации, но сразу за этим он охлаждается до комнатной температуры. И бутылки, и крышки стерилизуют либо перуксусной кислотой (влажная стерилизация) или перекисью водорода (сухая стерилизация). В США только сухая стерилизация разрешена FDA для продуктов с водородным показателем выше 4.5, в других частях света оба метода разрешены для использования со всеми продуктами. И фасовочная и укупорочная машины должны находиться в стерильном окружении или чистой комнате (другим вариантом является накрывание продукта уплотнением с прокладкой из фольги в чистой комнате, а затем закупоривание вне нее). Чистые комнаты различаются в зависимости от содержания частиц в кубическом метре воздуха, чем меньше количество частиц, тем выше стерильность комнаты. Чистая комната класса 100 обязательна для напитков с водородным показателем более 4.5. По мере того, как кислотность продукта повышается (с уменьшением значения водородного показателя), становятся применимыми более строгие правила, и некоторые продукты расфасовываются с помощью так называемого метода ультрачистой расфасовки, для которого требуется чистая комната класса 10000. Выбор чистой комнаты также зависит от срока хранения: более продолжительный срок хранения требует более стерильной чистой комнаты.

Преимущества асептического метода
Совершенно очевидно, что расфасовка в асептических или ультрачистых условиях требует соответствия значительно более высоким стандартам со стороны операторов фасовочного оборудования. Хотя сами помещения герметически запечатаны с помощью положительного давления изнутри, окружающие помещения также нуждаются в защите, и операторы должны соблюдать некоторые процедуры и носить специальную одежду при работе там.
Процедуры стерилизации, которые также существуют при горячей расфасовке, являются здесь более сложными, и им необходимо следовать неукоснительно: если чистая комната подвергается существенному загрязнению, ее уже нельзя сделать полностью асептической, это худшее для подобной среды. Оборудование для аспетической расфасовки примерно на 50% дороже, чем оборудование для горячей расфасовки. Итак, отчего же асептическая расфасовка так привлекательна, принимая во внимание ее более высокую затратность и более сложную процедуру эксплуатации? Тому есть две причины.
Во-первых, продукт значительно меньше находится под воздействием высокой температуры по сравнению с горячей расфасовкой, поскольку продукт охлаждается непосредственно после пастеризации. В результате напитки, расфасованные асептически, теряют значительно меньше исходного содержания и вкуса. По мере того, как потребители становятся все более и более разборчивы, они начинают ценить это небольшое преимущество и более высокие положительные качества асептически расфасованных напитков.

Вторая причина имеет отношение к бутылкам из PET, которые применяются при использовании обоих методов. При CAF нет особого давления на заполняемые бутылки, поскольку нет необходимости преодолевать карбонизацию или высокую температуру. Когда дело доходит до горячей расфасовки, все обстоит несколько по-иному. Для того чтобы лучше это понять, посмотрим, что происходит с бутылкой из PET во время горячей расфасовки. При заполнении горячим продуктом и укупоривании крышкой давление в бутылке поднимается. Это происходит по двум причинам: бутылка из PET дает усадку и объем уменьшается. Воздух в верхней части нагревается, от этого еще более повышается давление. По этой второй причине многие бутылки горячей фасовки заполняются до самого края, не оставляя свободного пространства. Как только бутылки охлаждаются до комнатной температуры, жидкость уменьшается в объеме на 3% - 4%, создавая вакуум до 0,5 бар. Стандартная бутылка не может выдержать ни давления, ни вакуума, необходимых для этой технологии.
Здесь решением является термическая усадка бутылки и использование специальной конструкции бутылки. При стандартной конструкции шесть панелей располагаются вокруг бутылки. Эти панели втягиваются при вакууме в управляемом режиме, что позволяет контейнеру сохранять свою форму. Для того чтобы уменьшить усадку преформы, PET для горячей расфасовки производят из специальных смол, нагретых до более высокой температуры и выдуваемых в формы для горячего дутья. Это существенно повышает кристалличность стенок бутылок на 33% - 35%, позволяя им выдерживать более высокие температуры. Понятно, что все эти факторы повышают цену на бутылки с термической усадкой. Будет справедливым признать, что их цена примерно в два раза выше по сравнению с ценой на бутылки, произведенные для асептической расфасовки.
Здесь следует отметить, что специалисты по переработке очень старались избавиться от панелей горячей расфасовки, из-за которых уменьшается число вариантов маркировки. И Graham Packaging of York, (Пенсильвания) и Amcor PET Packaging или Manchester, (Мичиган) изобрели новые методы для производства бутылок с прямыми стенками, которые могут выдерживать процесс термостабилизации. От этого они не становятся дешевле, но, по крайней мере, они лучше выглядят.
Технология CAF глубоко проникла на европейский рынок, в то время как в Северной Америке небольшая горстка установок для расфасовки CAF выглядит довольно бледно на фоне более чем 150 установленных линий для горячей расфасовки. Для этого существует несколько причин, но трудно выделить одну из них в большей степени вызывающую это несоответствие. Более строгие правила FDA по методам стерилизации, несомненно, стали препятствием на пути CAF. В то время как Вы читаете эту статью, немецкий производитель фасовочных машин Krones AG находится в процессе разработки фасовочной установки, которая будет соответствовать требованиям FDA и даст больше возможностей. Североамериканские производители могут возражать против более высоких капитальных затрат на установки для расфасовки методом CAF, и могут проявить раздражение, если не смогут найти операторов, которые будут их эксплуатировать надлежащим образом. Тем не менее, в молочной и медицинской отраслях промышленности асептическая расфасовка применялась на протяжении десятилетий, и трудно видеть, что это препятствие не смогли преодолеть.
В будущем я вижу два направления, которые потенциально могут изменить ситуацию в пользу асептической расфасовки. Наблюдается долгосрочная тенденция подорожания сырья. Это увеличит затраты на смолу и энергию. В цену бутылок для горячей расфасовки в большой степени входят эти затраты, и поэтому они будут быстрее расти в цене, чем бутылки для асептической расфасовки. Потребители также становятся все более разборчивыми относительно того, как они тратят свои средства на напитки, и как только основные средства массовой информации займутся тем фактом, что напитки, расфасованные аспетически, имеют большую питательную ценность, потребители бросятся их искать. Именно по этой причине я ставлю на технологию асептической расфасовки, и я думаю, что рядом с Вами на фасовочном предприятии скоро появятся новые установки.

Оттмар Брандау