Sistemas de Embalagens

Apresentação em tema: "Sistemas de Embalagens"— Transcrição da apresentação:

1 Sistemas de Embalagens
TA623/2009 Sistemas de Embalagens (assépticos e outros) José de Assis Fonseca Faria Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp

2 TA623-711/2008 Sistemas Assépticos José de Assis Fonseca Faria
Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp

3 A QUALIDADE DO PRODUTO IN NATURA DEVERIA SER O REFERENCIAL

4 OBJETIVO DO SISTEMA ASSÉPTICO
Comercialização de alimentos à temperatura ambiente, com boa qualidade e vida útil suficiente para atender ao mercado.

5 INATIVAÇÃO MICROBIOLÓGICA E ENZIMÁTICA
? APLICAÇÃO DE TECNOLOGIA PARA OBTENÇÃO DA ESTABILIDADE DO PRODUTO À TEMPERATURA AMBIENTE INATIVAÇÃO MICROBIOLÓGICA E ENZIMÁTICA

6 Esquema Básico de Sistemas Assépticos
PRODUTO EMBALAGEM Área Limpa EMBALAGEM ASSÉPTICA

7 COMPONENTES DOS SISTEMAS ASSÉPTICOS
ESTERILIZAÇÃO DA EMBALAGEM ESTERILIZAÇÃO COMERCIAL DO PRODUTO ACONDICIONAMENTO ASSÉPTICO FECHAMENTO E MANUTENÇÃO DA INTEGRIDADE DA EMBALAGEM PRODUTO ASSÉPTICO

8 ALTERNATIVAS DE PROCESSOS E SISTEMAS DE PARA PROBIÓTICOS LÍQUIDOS
Elaboração do Produto Tratamento térmico Envase a quente Resfriamento Resfriamento Fechamento Envase e fechamento assépticos Envase a frio (adição de conservadores) Resfriamento

9 PROCESSO TÉRMICO CONVENCIONAL
CONVENCIONAL ESTERILIZAR O PRODUTO E A EMBALAGEM ENLATAMENTO ENCHIMENTO A QUENTE (REQUER EMBALAGENS TERMORESISTENTES)

10 Características do produto
Alta acidez (pH < 4,5) Baixa acidez (pH > 4,5) Pasteurização Tratamento UHT Acondicionamento asséptico Esterilidade comercial

11 PROCESSOS DE INDUSTRIALIZAÇÃO PARA SISTEMAS ASSÉPTICOS
TÉRMICOS (CONVENCIONAIS: HTST E UHT) PROCESSOS ALTERNATIVOS: IRRADIAÇÃO CAMPO MAGNÉTICO PULSO ELÉTRICO ALTA PRESSÃO

12 Sistemas assépticos Efeito cascata de pressões ΔP1 ΔP2 AC
SISTEMA DE DUTOS DE AR AC ΔP1 ΔP2 Fonte: Petrus (2007)

13 Sistemas assépticos Contaminação ambiental Ar sala limpa Ar ambiente

14 TROCADOR DE CALOR A PLACAS
EMBALAGENS/DTA/FEA

15 TROCADOR DE CALOR TUBULAR E SUPERFÍCIE RASPADA
EMBALAGENS/DTA/FEA

16 EMBALAGENS/DTA/FEA

17 EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO NO LEITE
EMBALAGENS/DTA/FEA

18 QUAIS SERÃO AS CARACTERÍSTICAS DAS EMBALAGENS ?

19 EMBALAGENS TERMORESISTENTES

20 FIM ENCHIMENTO A QUENTE

21 PET? TERMOSENSÍVEIS PP Coex

22 FIM ENCHIMENTO A QUENTE ?

23 Esterilização comercial
Tratamento Térmico de Alimentos Microrganismos Temperatura ( º C ) Valor  D ( min) Esporos Bacillus stearothermophilus 121,1 4,0 - 5,0 Clostridium botulinum 0,1 - 0,2 Células Vegetativas de Bactéria Brucella spp 65,5 0,5 - 1,0 Salmonella spp 0,02 - 0,25 Staphylococcus aureus 0,2 - 2,0 Lactobacillus spp Bolores e Leveduras Células Vegetativas e Micélio 0,5 - 3,0 Zygosaccharoyces bailii 60,0 7,0 - 14,2 Saccharomyces cerevisiae 8,2 - 22,2 Esterilização comercial Pasteurização Cálculo do tempo de tratamento a uma determinada temperatura: Tempo = D * (log (contagem inicial) – log(contagem final))

24 Requerimentos para Embalagens
Alimentos enchidos à quente: Resistência mecânica às diferenças de pressão Formação de vácuo dentro da embalagem Colapsagem Resistência Térmica Enchimento à 88ºC, manutenção por 3 minutos Se polimérica, não pode atingir Tg Alimentos enchidos à frio: Ambiente Asséptico  Segurança/ $$$$ Com adição de conservantes (McLellan e Padilla-Zakour, 2005) (Ansari e Datta, 2003)

25 Embalagens Plásticas – Enchimento a Quente
Ponto fusão Falta rigidez Colapso da embalagem Deformação Perda de hermeticidade Contração da parede por diferença de pressão Perda de estrutura no fechamento (Board, Steele e Kelly, 2001)

26 Embalagens Plásticas – Enchimento a Quente
Alterações propostas nas geometrias das embalagens: A, US (1986). B, US (2004). C, US A1 (2007). D, US A1 (2007).

27 Sistemas assépticos Assepsia das embalagens Térmicos: -vapor saturado
-vapor superaquecido -ar quente -extrusão Métodos físicos (processos térmicos) -H2O2 -Ác. Peracético -Ác. Peroctanóico -Compostos clorados Métodos Químicos Métodos combinados -Radiação ionizante -Radiação ultravioleta -Radiação infravermelho Métodos Físicos (processos por irradiação)

28 Sistemas assépticos Ação esporicida
Efeito da temperatura sobre esporos de B. subtilis var. globigii expostos a solução de ácido peracético 0,03%. 8ºC (▼), 20ºC (●) e 40ºC (♦)

29 Sistemas assépticos Aplicações Produtos termosensíveis
Alimentos protéicos de leite Sucos e vinhos Alimentos viscosos como molhos, temperos e sopas. Em alimentos particulados Até 1998 a FDA aprovou partículas de até 1,5 mm. Hoje já existem sistemas com partículas de até 40 mm.

30 Sistemas assépticos Leite Longa vida Leite Média vida

31 Sistemas assépticos Mercado nacional de sistemas assépticos

32 Sistemas assépticos Embalagens mais comuns Cartonados. Pouches. Copos.
Latas metálicas. Tambores. Bag-in-box.

33 Sistemas assépticos Aplicações Produtos termosensíveis
Alimentos protéicos de leite Sucos e vinhos Alimentos viscosos como molhos, temperos e sopas. Em alimentos particulados Até 1998 a FDA aprovou partículas de até 1,5 mm. Hoje já existem sistemas com partículas de até 40 mm.

34 Sistemas assépticos Desvantagens Custo elevado
Maior controle de processo Vantagens Nutrientes Mat. de embalagem sensíveis ao calor Recontaminação no resfriamento Controle de textura

35 PESQUISAS SOBRE SISTEMAS ASSÉPTICOS
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA PESQUISAS SOBRE SISTEMAS ASSÉPTICOS

36 PESQUISAS SOBRE SISTEMAS ASSÉPTICOS NA UNICAMP
DESENVOLVIMENTO E ADEQUAÇÃO EM ESCALA PILOTO DE PROCESSAMENTO E ENVASE ASSÉPTICO EM EMBALAGENS PLÁSTICAS DE LEITE FLUIDO, SUCOS, BEBIDAS ISOTÔNICAS E ÁGUA DE COCO

37 Sistema de Esterilização
INFRAESTRUTURA Planta Piloto Trocadores de Calor Sistema de Esterilização Sala Limpa

38 LINHA DE PROCESSAMENTO
TANQUE DE RECEPÇÃO/PREPARO DE MATÉRIA-PRIMA (200L) TANQUE DE EQUILÍBRIO (70L) TROCADOR DE CALOR A PLACAS (300L/h) SALA LIMPA CONTENTOR ASSÉPTICO VÁLVULA DE ENVASE

39 ASSEPSIA DE GARRAFAS SANIFICAÇÃO DA SUPERFÍCIE EXTERNA DAS EMBALAGENS (APA 0,05%) FILTRO DE ÁGUA BIOLÓGICO SOLUÇÃO ESTERILIZANTE (0,1 – 0,5%APA) ÁGUA DE ENXÁGÜE ESTÉRIL EQUIPAMENTO DE ASSEPSIA POR ASPERSÃO

40 EQUIPAMENTO PARA ASSEPSIA DE EMBALAGENS

41 NÚMERO DE RECIRCULAÇÕES/H PRESSÃO AMBIENTAL (mmca)
CONVENÇÕES DE MEDIDAS PARA SALAS LIMPAS NÚMERO DE RECIRCULAÇÕES/H > 150 > 65 > 35 > 15 CLASSE DE LIMPEZA 100 1 000 10 000 PRESSÃO AMBIENTAL (mmca) > 1,2

42 SALA LIMPA CLASSE

43 SALA LIMPA PARA ENVASE ASSÉPTICO ISO CLASSE 7 (CLASSE 10 000)

44 OPERADOR PARAMENTADO

45 AMOSTRAS DA BEBIDA ISOTÔNICA OBTIDA PELO NOVO PROCESSO

46 PRODUTO ASSÉPTICO COMERCIALMENTE

47 Produtos d baixa acidez Atividade enzimática residual
DESAFIOS ENCONTRADOS Produtos d baixa acidez Atividade enzimática residual

48 ENVASE ASSÉPTICO DE LEITE UHT

49 Água de coco / processo asséptico com inativação enzimática

50 Água de coco / processo asséptico sem inativação enzimática

51 Leite Longa Vida em Flexíveis

52 OBRIGADO PELA ATENÇÃO