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

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

A QUALIDADE DO PRODUTO IN NATURA DEVERIA SER O REFERENCIAL

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

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

Esquema Básico de Sistemas Assépticos PRODUTO EMBALAGEM Área Limpa EMBALAGEM ASSÉPTICA

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

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

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

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

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

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

Sistemas assépticos Contaminação ambiental Ar sala limpa Ar ambiente

TROCADOR DE CALOR A PLACAS EMBALAGENS/DTA/FEA

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

EMBALAGENS/DTA/FEA

EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO NO LEITE EMBALAGENS/DTA/FEA

QUAIS SERÃO AS CARACTERÍSTICAS DAS EMBALAGENS ?

EMBALAGENS TERMORESISTENTES

FIM ENCHIMENTO A QUENTE

PET? TERMOSENSÍVEIS PP Coex

FIM ENCHIMENTO A QUENTE ?

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))

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)

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)

Embalagens Plásticas – Enchimento a Quente Alterações propostas nas geometrias das embalagens: A, US 4.610.366 (1986). B, US 0129598 (2004). C, US0125743A1 (2007). D, US 0039918A1 (2007).

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)

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 (♦)

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.

Sistemas assépticos Leite Longa vida Leite Média vida

Sistemas assépticos Mercado nacional de sistemas assépticos

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

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.

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

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

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

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

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

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

EQUIPAMENTO PARA ASSEPSIA DE EMBALAGENS

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 10 000 100 000 PRESSÃO AMBIENTAL (mmca) > 1,2

SALA LIMPA CLASSE 10.000

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

OPERADOR PARAMENTADO

AMOSTRAS DA BEBIDA ISOTÔNICA OBTIDA PELO NOVO PROCESSO

PRODUTO ASSÉPTICO COMERCIALMENTE

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

ENVASE ASSÉPTICO DE LEITE UHT

Água de coco / processo asséptico com inativação enzimática

Água de coco / processo asséptico sem inativação enzimática

Leite Longa Vida em Flexíveis

OBRIGADO PELA ATENÇÃO