http://www

http://www.tehnologijahrane.com/forum/tema/aktivna-i-inteligentna-ambalazaAktivna i inteligentna ambalaaForumi/Ambalaa GA Consultinglan

6.09.2010. u 13:09

Prema trinim pokazateljima industrija ambalae je trenutno jedan od najbre rastuih industrijskih sektora, posebno u prehrani, koja se u Evropi oznaava najveim proizvodnim sektorom vrednim 1100 milijardi dolara.Generalno, poslovanje vezano za ambalau iz godine u godinu postaje sve vei posao: za 2007.godinu njegova vrednost se procenjena na 470 milijardi dolara sa prosenom stopom rasta od 3,5 % godinje. Procjenjuje se da e u 2014. godini vrijednost trita ambalae dostii skoro 600 milijardi dolara. Ove injenice ukazuju na veoma brzinapredak industrije ambalae i u tehnikom smislu. Neprekidno se pronalaze novi ambalani materijalai i naini pakiranja,koji udovoljavaju sve stroijim zahtijevima kupaca. Neophodno je osigurati proizvod od kvarenja, ali i osigurati to manje izlaganje hrane nepoeljnim promijenama u toku procesa proizvodnje. Ovo je mogue samo ako su sve toke procesa veoma strogo kontrolirane, a sam proces pakiranja predstavlja jednu od kritinih faza procesa dobijanja zdravstveno ispravnog finalnog proizvoda.Prema Odredbi Evropske komisije o materijalima i predmetima koji dolaze u dodir s hranom, koja je stupila na snagu 2004. godine (Regulation No.1935/2004), doputeno je uvoenje aktivne i inteligentne ambalae, dok e dodatni zahtijevi biti propisanispecifinim mjerama koje e ukljuivati i pozitivnu listu doputenih supstanci i/ili materijala.

Nove tehnologije u pakiranju hrane:-Aktivno i inteligentno pakiranje-Pakiranje u modificiranoj atmosferi-Jestivi filmovi / premazi

One omoguuju dodatne funkcije pakiranja: hvatanje kisika, inteligentna funkcija, antimikrobna funkcija, kontrola atmosfere unutar pakiranja, jestivost, biorazgradivost.

Pod pojmom aktivna ambalaa definira se materijal koji je konstruiranna nain da otputa aktivne komponente u hranu ili ih apsorbira iz hrane s ciljem produljenja roka trajnosti ili odravanja ili poboljavanja uvjeta pakovanja.Navedeni novi tipovi ambalae ne smiju mIjenjati sastav ili organoleptika svojstva hrane ili rezultirati informacijama koje bi mogle zavarati potroaa. Aktivna ambalaa ne smije sadravati supstance s namjerom prikrivanja procesa kvarenja hrane. Takva ambalaa mora sadrati informaciju o sigurnosti i ispravnoj upotrebi aktivne ambalae. Tom odredbom su takoer utvreni zahtjevi za oznaavanjem porijekla i krajnjeg odredita.Tradicionalni nain pakiranja (pasivno pakiranje), s obzirom na nain distribucije i uskladitenje proizvoda, ima svoja ogranienja u zatiti proizvoda. Zahtjevi za poveanjem trajnosti proizvoda te negativan stav potroaa prema konzervansima, doveli su do razvoja aktivnog pakiranja. Aktivna ambalaa stalno mijenja propusnost zbog koncentracije razliitih plinova u prostoru pakovine iznad samog sadraja ili zbog dodataka antimikrobnih supstanci, antioksidansa ili drugih sadraja koje odravaju dobar kvalitet proizvoda tokom skladitenja. Takva ambalaa naziva se jo i interaktivna budui da dolazi u aktivnu interakciju s hranom. Cilj aktivnog, odnosno interaktivnog pakovanja je osiguranje uvjeta za produenim rokom trajnosti hrane tokom skladitenja. Za aktivno pakiranje koriste se sredstava za uklanjanje kisika, apsorpciju ili razvijanje ugljinog-dioksida, isparavanje etanola, apsorpciju etilena i apsorpciju vlage.

Kod izbora aktivnog pakiranja vrlo su bitna tri osnovna elementa:- Ekonomska prednost- Ogranienja u procesima proizvodnje- Procesi koji se odvijaju u proizvodima sa vremenskom odgodom

Inteligentno pakiranje moe nadzirati hranu i prenijeti informaciju o njezinoj kvaliteti. Inteligentna ambalaa moe mijenjati boju kako bi kupac znao koliko je hrana svjea, da li se pokvarila zbog promjene temperature tijekom skladitenja te da li je kod manipulacije dolo do oteenja pakiranja. Materijal pakiranja u dodir sa proizvodom, ukazuje na stanje upakiranog proizvoda te daje informaciju o proizvodu.

Interaktivno inteligentno pakiranje sadri senzore koji obavjetavaju potroae da je proizvod oteen.- eksterni senzori ( vanjski dio pakiranja , indikatori vremena, temperature,fizikog oka)- interni indikatori (indikatori proputanja O2 i CO2, indikatori mikroorganizama)- indikatori koji pohranjuju informacije o proizvodima (specijalni bar kodovi )

Sva proizvedena ambalaa, odnosno ambalani materijal, mora biti ispravna za pakiranje prehrambenih proizvoda prema Europskim direktivama 82/711/EEC, 85/572/EEC, 202/72/EC i Regulativom (EC) No. 1935/2004.

GAConsulting d.o.o.

http://www.tehnologijahrane.com/ambalaza/uslovi-savremenog-pakovanja-prehrambenih-proizvodaUslovi savremenog pakovanja prehrambenih proizvoda

Objavljeno: 5. jun 2008.Autor: Zdravko umiMentor: prof. dr Vera Lazi.

1. Uvod2. Vakuumsko pakovanje3. Aseptino pakovanje

1. Naini aseptinog pakovanja

1. Aseptino pakovanje u limenke2. Aseptino pakovanje u staklenke3. Aseptino pakovanje u plastenke4. Aseptino pakovanje u vreice5. Aseptino pakovanje u aice6. Aseptino pakovanje u ambalau od sloenih materijala7. Aseptino pakovanje u voluminozna pakovanja8. Aseptino pakovanje u vreice unutar kutije2. Kontrolni testovi

1. Test odvajanja slojeva2. Test obojenjem3. Sterilizacija materijala koji dolaze u kontakt s hranom

1. Sterilizacija ambalae zraenjem2. Sterilizacija ambalae toplotom3. Sterilizacija ambalae hemijskim postupcima4. Provera postupka sterilizacije4. Pakovanje u modifikovanoj atmosferi

1. Azot2. Ugljen dioksid3. Kiseonik4. MAP pakovanje i tipovi maina5. Opis tehnoloke linije za MAP pakovanje prehrambenih proizvoda5. Aktivna ambalaa6. Supstance koje veu kiseonik

1. Supstance koje reguliu udeo ugljendioksida2. Supstance koje kontroliu udeo etilena3. Supstance koje kontroliu udeo vlage4. Supstance koje oslobaaju pare etanola7. Pametna ili inteligentna ambalaa8. Zakljuak.

Uvod

Na svetskom tritu je danas sve vea potranja za sveim, prirodno ouvanim i kvalitetnim prehrambenim proizvodima koji su u toku proizvodnje to je mogue manje fiziki i hemijski tretirani. Ovaj trend pred proizvoae namee zadatak da obrate posebnu panju na usavravanje metoda prerade koje produavaju trajanje i koje iskljuuju vetake aditive i konzervanse.

Savremen potroa trai hranu visokog kvaliteta koja je zadrala senzorske karakteristike sirovine od koje je proizvedena, i da je u isto vreme bezbedna po zdravlje. Da bi se u proizvodu sauvale originalne senzorske i nutritivne osobine sirovine, moraju se primeniti znatno blai tretmani pri njenoj proizvodnji, posebno blai postupci konzervisanja. Na primer, u termikim procesima moraju se primenjivati znatno blai reimi (nie temperature, krae vreme) ili da se umesto standardnih termikih postupaka primjenjuju drugi postupci kao to su dielektrino zagrevanje, pulsirajue elektrino polje, termika obrada u vakuumu, pulsirajue svetlo. U novije vreme se sve vie primenjuje i tehnika konzervisanja preprekama, to znai da se primenjuje serija procesnih prepreka koje prisutni mikroorganizmi ne mogu prei. Te prepreke mogu biti npr. temperatura, aktivitet vode, pH, redoks potencijal, konzervansi i sl. to je prepreka via, to je mikroorganizmi mogu tee savladati. Kombinacijom ovih prepreka svaki pojedinani proces u seriji moe se provoditi u znatno blaim uslovima nego kada se koristi sam za sebe (Lelas, 2006).

U ovako minimalno tretiranoj hrani po pravilu se ne postie komercijalna sterilnost pa se, radi produenja njene trajnosti, posebna panja mora posvetiti na odabir ambalanog materijala (nepropusni za gasove i vlagu) i na odabir naina pakovanja. Nadalje u tekstu e biti opisani neki od savremenih naina pakovanja namirnica koji u potpunosti zadovoljavaju kriterijume neophodne da bi se namirnica zatitila od kvara u predvienom roku upotrebe.

Za ovakve proizvode najee primenjivani naini pakovanja su: pakovanje u modifikovanoj atmosferi, pakovanje u vakuumu i aseptino pakovanje (Lelas, 2006).

Kao to je ve reeno, i pored svih ovih predostronosti i kvaliteta obavljenih operacija i tehnolokih reenja u ovim proizvodima se ne postie komercijalna sterilnost pa je potrebno obratiti panju i na uslove uvanja; temperaturu skladitenja i relativnu vlanost vazduha u skladitu..

Vakuumsko pakovanje

Veliki broj prehrambenih proizvoda potrebno je ouvati od uticaja kiseonika tokom skladitenja, to se moe provesti na tri naina: eliminisanjem vazduha iz ambalane jedinice, zamenom zaostalog vazduha u ambalai inertnim gasom (najee azotom) ili pakovanjem u modifikovanoj atmosferi (MAP).

Kod prvog se naina najpre provodi eliminisanje vazduha, a zatim punjenje proizvodom i zavarivanje unutar vakuumske komore.

Drugi nain evakuacije vazduha moe se provesti upotrebom vakuumskih dizni, kao to je sluaj kod pakerica s vertikalnim oblikovanjem vreica. Taj tip vakuumiranja ogranien je na granulisane proizvode budui da kod prakastih proizvoda moe doi do uklanjanja dela proizvoda tokom izvlaenja vazduha iz oblikovane ambalae.

Pakovanje mesa pod vakuumom je alternativa pakovanju sveeg mesa, pogodna za uvanje proizvoda i do tri nedelje. Kod pakovanja vakuumom, uklanjanjem vazduha u ambalai nepropusnoj za kiseonik, stvaraju se anaerobni/mikroaerofilni eko sistemi. Kiseonik zaostao u ambalai prelazi u ugljen dioksid zbog respiracije mesnog tkiva i bakterijske aktivnosti. Stvoreni anaerobni uslovi i inhibirajui uinak CO2 suzbijaju rast bakterija Pseudomonas i Achromobacter vrste i omoguuju rast fakultativnih anaeroba poput Lactobacillus i Leuconostoc vrsta (Vere, 2004).

Pogodan ambalani materijal (Tabela 1) u tom sluaju je i poli-viniliden-hlorid (PVDC), koji osigurava nisku propusnost kiseonika i prijanja uz sami proizvod tako da se i veliki komadi mesa mogu ouvati svei i do 21 dan, uz minimalni gubitak vlage. Nadalje, koriste se i laminati kao to su: celofan/polietilen, poliester/polietilen ili poliamid/polietilen niske gustoe.

Tabela 1. Primeri ambalanih materijala za vakuumsko pakovanje (Vujkovi, 2007)..

Aseptino pakovanje

Aseptino punjenje je definisano kao nain pakovanja koji se sastoji od sterilizacije ambalae i punjenja ambalae komercijalno sterilnim proizvodom u sterilnim uslovima. Aseptino pakovanje podrazumeva korienje ambalae koja onemoguuje rekontaminaciju proizvoda. Ovo podrazumeva da je ambalaa izraena od odgovarajuih materijala i da je hermetiki zatvorena (Vujkovi, 2007).

Pojam aseptian je grkog porekla i oznaava osobinu da neto nije sklono truljenju, odnosno da ne sadri otrovne klice. U terminologiji prehrambene tehnologije ovim pojmom se ukazuje na odsustvo patogenih mikroorganizama iz proizvoda, ambalae i okoline. Pojam komercijalno sterilan definie odsutnost mikroorganizama koji se mogu razmnoavati u hrani koja nije uvana ili distribuirana na temperaturi hlaenja (Vere, 2004).

Danas se aseptino pakovanje koristi u dva specifina podruja:

pakovanje prethodno sterilisanih proizvoda (na primer mleka, pudinga, deserta, vonih sokova) i

pakovanje nesterilisanih proizvoda kako bi se izbegla infekcija mikroorganizmima (na primer kod sveih proizvoda poput fermentiranih mlenih proizvoda).

Postoje tri glavna razloga za primenu aseptinog pakovanja:

omoguuje primenu ambalae koja inae nije pogodna za sterilizaciju;

omoguuje primenu HTST sterilizacije (high-temperature-short-time), i

poveava trajnost proizvoda pri normalnim uslovima uvanja.

Postoje etiri glavna kriterijuma koje mora zadovoljiti aseptini nain pakovanja:

mogunost efikasne sterilizacije celog sistema pre upotrebe,

mogunost povezivanja s procesnim sistemom osiguranjem aseptinog transfera proizvoda,

mogunost provoenja operacija punjenja, zatvaranja i kritinog transfera u sterilnoj okolini,

mogunost adekvatnog ienja nakon provedenog postupka pakovanja.

Naini aseptinog pakovanja

Aseptino pakovanje moe se realizovati na nekoliko naina.

Aseptino pakovanje u limenke

Za sterilizaciju limenki od sloenih materijala, gde spiralni omot moe biti nainjen od laminata koji sadri alu-foliju, plastiku ili papir, uz dodatak metalnih poklopaca, upotrebljava se vrui vazduh pri 143oC u toku tri minute. Ovaj postupak osigurava sterilnost ambalae od mikroorganizama kao to su kvasaci, plesni i nesporogene bakterije, to ga ini primenljivim za pakovanje kiselih proizvoda poput vonih sokova i ostalih napitaka. Za sterilizaciju takve ambalae ne preporuuje se korienje pare jer ona moe uzrokovati bubrenje papirnog sloja u laminatu (Vujkovi, 2007).

Aseptino pakovanje u staklenke

Staklenke se steriliu zasienom parom pod pritiskom ili toplotom. Ukoliko se koristi toplota, potrebno je osigurati produeno hlaenje sa sterilnim vazduhom, pri emu se smanjuje rizik od pucanja staklenki zbog termikog oka koji se javlja prilikom punjenja hladnog proizvoda.Za aseptino pakovanje u staklenke najvie se primenjuje sterilizacija ambalae toplotom ili vodonik peroksidom (rasprivanjem).

Aseptino pakovanje u plastenke

Pakovanje u plastenke je jeftinija alternativa nepovratnoj staklenoj ambalai. Koriste se plastine boce oblikovane duvnjem. Kao materijal za izradu plastinih boca najvie se koristi polietilen i polipropilen, sa ili bez dodatka pigmenta za zatitu od uticaja svetla. Takoe je mogue koristiti u kalupu oblikovane boce od sloenih materijala, koji su karakterisani boljim barijernim svojstvima, to takoe poveava i trajnost upakovanog proizvoda.

Nakon postupka duvanja plastine boce prelaze u sterilnu komoru, s lagano poveanim pritiskom sterilnog vazduha, te se u okrenutom poloaju steriliu rasprenim vodonik-peroksidom (izvana i iznutra). Peroksid se potom uklanja evaporacijom i tokom prolaza boca kroz tunel s vruim vazduhom, a boce se ispiraju sterilnom vodom i pune. Potom se na boce postavlja, hemijskim putem sterilisan, poklopac od plastinog materijala.

Kod ekstrudiranih boca sterilni se uslovi postiu duvanjem sterilnim vazduhom i termozavarivanjem u uslovima koji garantuju sterilnost unutranjosti rezervoara. Zatvorene se boce prebacuju u sterilnu komoru (neznatno vieg pritiska), gde se vanjska povrina sterilie s rasprenim vodonik-peroksidom. Zatim se poklopac boca uklanja, grlo boce se adekvatno doteruje, pune se sadrajem i ponovno zatvaraju zatvaraima, sterilisanim izvan komore (Vujkovi, 2007).

Sterilizacija plastenki moe se provesti i u jednom jedinstvenom postupku gde se provode operacije duvanja, punjenja i zatvaranja. Sterilnost unutranjosti ambalae postie se visokom temperaturom plastinog materijala tokom postupka ekstruzije i korienjem sterilnog vazduha za duvanje.

Aseptino pakovanje u vreice

Sistem pakovanja s vertikalnim pakericama za oblikovanje-punjenje-zatvaranje odvija se u sterilnoj komori. Ambalani materijal prolazi kroz vodonik-peroksid (nekad se koristio etanol pri 95C), nakon ega slijedi njegovo uklanjanje, a materijal se potom sui i tretira UV zracima. Od materijala se koristi polietilen ili laminati, za proizvode s duim vekom trajnosti.

Kod sistema vreica, dobivenih od ravnih cevastih polimernih oblika gde se popreni av oblikuje za formiranje vreice, smatra se da je unutranjost vreice sterilna zbog primenjene temperature u procesu ekstruzije. Tim se postupkom mogu izraivati vreice od monofilma ili laminata (koekstruzija). Cevasta traka koja se odmotava sa smotka, dolazi u sterilnu komoru s veim pritiskom, vreicama se potom oblikuje donji av, reu se i provode do sistema za punjenje sadrajem. Nakon punjenja oblikuje se gornji av i vreica naputa komoru (Vujkovi, 2007).

Aseptino pakovanje u aice

aice za pakovanje hrane najee se izrauju od polistirena (PS) velike ilavosti ili polipropilena, kao i od koekstrudiranih vieslojnih materijala u cilju poboljanja barijernih svojstava. Tipian primer laminata je kombinacija PS (kao vanjski sloj); adheziv, polivinilhlorid (PVC) / polivinilidenhlorid (PVDC) kopolimer (barijerni sloj), adheziv i polietilen (PE). Primenom barijernog sloja PVC/PVDC postie se trajnost proizvoda iznad 12 meseci.

Prethodno oblikovane aice pominom trakom prelaze u sterilni tunel gde se obrauju rasprenim (35%) vodonik-peroksidom. Nakon tri sekunde rastvor se uklanja kompresovanim vruim vazduhom pri maksimalnoj temperaturi od 400C, zavisno od materijala od kojeg su aice napravljene. Unutranjost aice postie temperaturu od oko 70C, dovoljnu za sterilizaciju povrine i smanjenje zaostalog peroksida na prihvatljivu vrednost.

Materijal za hermetiko zatvaranje (najee aluminijumska folija s tankom prevlakom termo-plastinog materijala) se sterilie 35% rastvorom peroksida koji se potom uklanja toplotom zraenja, vruim sterilnim vazduhom ili prevoenjem materija preko zagrijanih valjaka. Kod nekih se sistema koristi i UV zraenje, samo ili u kombinaciji s peroksidom.

Aseptino pakovanje u ambalau od sloenih materijala

Ovakva ambalaa se najee sastoji od slojeva izbeljenog i neizbeljenog kartona prevuenog, s vanjske i unutranje strane, polietilenom, pa je ovakvo pakovanje nepropusno za tenosti. Pored ovih materijala ovakva ambalana jedinica sadri i tanki sloj aluminijumske folije koja slui kao barijera za kiseonik. Svaki sloj ima odgovarajuu funkciju (Slika 1):

vanjski sloj polietilena titi sloj boje i omoguuje termo-zavarivanje,

izbeljeni karton slui kao nosa dekora i osigurava mehaniku vrstou ambalae,

laminatni polietilen vee aluminijsku foliju na kartonsku podlogu,

aluminijska folija slui kao barijera prema gasovima i svetlu,

dva unutranja sloja polietilena osiguravaju barijeru prema tenom sadraju.

Slika 1. Struktura laminata za pakovanje u aseptinim uslovima

Aseptino pakovanje u voluminozna pakovanja

Komercijalna voluminozna aseptina pakovanja obuhvataju zapremine od 10 do 1000 l. Od ambalanih jedinica koriste se metalne bave ili vree izraene od laminata (sa slojem aluminijumske folije ili metaliziranog filma).

Postoje dva naina aseptikog pakovanja u ovakvu ambalau. U prvom sluaju postupak sterilizacije i punjenja bavi odvija u autoklavima uz korienje pare pri 690 kPa. Nakon uklanjanja pare za sterilizaciju odzraivanjem, uvodi se vakuum u hermetiki zatvoreni autoklav kako bi se uklonio kondenzat. Sterilni proizvod se, iz tanka s neznatno veim pritiskom azota, puni u bave, unutar autoklava pod vakuumom, pri temperaturi od oko 40C. Hermetiko zatvaranje bave provodi se jo dok se nalazi u autoklavu.

U drugom sluaju se uvodi para u bavu, pri 104 kPa. Ciklus odzraivanja od 80 sekundi osigurava uklanjanje vazduha, a bava se podvrgava pritisku od 104 kPa u toku 40 sekundi. Pritisak se potom smanjuje na 10 kPa i odrava tokom postupka punjenja (Vujkovi, 2007).

Aseptino pakovanje u vreice unutar kutije

Kod sistema pakovanja vreice unutar kutije (bag-in-box) proizvod se puni u plastine vreice koje se potom pakuju u odgovarajue sekundarno pakovanje poput metalnih bavi ili kartonskih kutija. Kod veih dimenzija punjenje se odvija nakon to je vreica postavljena unutar bave ili kutije.

Postoji vie naina aseptinog pakovanja u ovakvu ambalau. Na primer, jedan od naina je da se plastina vreica, prethodno zatvorena odgovarajuim epom i sterilisana gama zraenjem (25 kGy) postavi ispod komore za punjenje u koju se uvodi samo zavrni kraj s epom. Nakon uklanjanja epa, u sterilnoj se sredini izvri punjenje sadraja i ponovno postavljanje epa. Napunjena se vreica potom postavlja u odgovarajuu kartonsku kutiju.

Drugi nain je da se koristi komora za punjenje, pod pritiskom sterilnog vazduha pri 275C, u koju se uvodi otvor vreice. Otvor vreice i poklopac se potom tretiraju baktericidnim sredstvom. Potom se poklopac uklanja, a nakon evakuacije vazduha iz vreice provodi se punjenje sadrajem i ponovno zatvaranje vreice. Sterilizacija se provodi parom pri 276 kPa u toku 30 minuta (Vujkovi, 2007).

Kontrolni testovi

Kod aseptinog naina pakovanja od velike je vanosti utvrivanje integriteta ambalae. Pri tome je mogue primeniti nekoliko razliitih postupaka.

Test odvajanja slojeva

Kod ovog testa se najee s proizvodne linije uzima po dva primerka ambalae: jedan s nepresavijenim preklopcima pri emu se ambalaa podvrgava odgovarajuem pritisku i kontrolie se vrstoa poprenih varova. Kvalitet poprenih i uzdunih varova odreuje se paljivim razdvajanjem vara. Ukoliko je var dobrog kvaliteta, sloj polietilena e se ukloniti, a aluminijska folija e ostati otkrivena u zoni vara.

Test obojenjem

Ispitivano pakovanje se ispira vodom i sui, a potom se na kritina mesta ambalae (to ukljuuje i podruje vara) nanosi rastvor 0,5% rodamina B u izopropanolu. Ambalaa se ostavi pet minuta da stoji, a potom sui u zagrijanoj komori preko noi. Preklopci na kutiji se podignu i pregledaju na pojavu obojenja. Pojava ruiastog obojenja upuuje na prisutnost oteenja na poli-etilenu.

Sterilizacija materijala koji dolaze u kontakt s hranom

Potrebno vreme decimalne redukcije (D vrijednost) za sterilizaciju materijala koji dolaze u kontakt s hranom odreen je vrstom proizvoda, eljenim vekom trajnosti i temperaturom skladitenja. Za nesterilne proizvode pH vrednosti manje od 4,5 zahteva se minimum od etiri decimalne redukcije (4D) bakterijskih spora. Za sterilne, neutralne i slabo kisele (pH > 4,5) proizvode zahteva se est decimalnih redukcija. Meutim, ukoliko postoji mogunost rasta Clostidium botulinum u proizvodu, tada ta vrednost iznosi 12D (Vere, 2004).

Pri tome se definie nesterilna brzina, ili brzina greke Er, koja predstavlja broj nesterilnih ili loih ambalanih primeraka; koji je proporcionalan ukupnom broju primeraka u odreenom razdoblju; a rauna se po izrazu:Er=NA/Rgdje je N broj mikroorganizama; A povrina ambalae u dodiru s hranom i R je broj decimalnih redukcija postignutih u procesu sterilizacije.

Manja ambalaa, manje dodirne povrine s hranom imae i odgovarajuu niu poetnu kontaminaciju, i samim tim zahtevati manje rigorozan postupak sterilizacije kako bi se postigla odgovarajua nesterilna brzina Er. U skladu s tim, ambalaa vee povrine zahtevae i rigorozniji postupak sterilizacije. Postoje miljenja da samo 3% od ukupnog broja mikroorganizama na povrini ambalae ine spore. Najvea vrednost od 1000 mikroorganizama m-2 (30 spora m-2) pripisuje se plastinim filmovima i laminatima s papirom, dok se vrednost od 3000 mikroorganizama m-2 (90 spora m-2) pripisuje oblikovanim aicama. Korienjem tih vrednosti nainjen je i proraun nesterilne brzine za razliite tipove i veliine ambalae.

Kako bi se postigla nesterilna brzina od 10-6 u kartonskoj ambalai od 1 l za UHT mleko, proces sterilizacije bi morao rezultirati vrednou 6,4D, dok bi za manju zapreminu ambalae bila dovoljna vrijednost 6D. Kod ambalae manjeg volumena, koja ima manju dodirnu povrinu s hranom, manja je i nesterilna brzina Er.

S obzirom na vanost poetnog broja mikroorganizama na ambalai, potrebno je preduzeti i odgovarajue mere (tokom proizvodnje, transporta i skladitenja) kako bi njihov broj bio to nii.

U tu svrhu provode se tri glavna postupka, pojedinano ili u kombinaciji, za sterilizaciju ambalanih materijala: zraenje, hemijski i termiki tretman (Vere, 2004).

Sterilizacija ambalae zraenjem

Sterilizacija UV-zraenjem. Ultravioletno (UV) zraenje talasnih duina od 250 do 280 nm ima najbolje delovanje na destrukciju mikroorganizama (tzv. UV-C podruje), s optimalnim delovanjem na 253,7 nm. UV-C zraenje se smatra zadovoljavajuim u sistemu aseptinog punjenja proizvoda uz uslov da je ozraeni materijal gladak, otporan na UV zrake i bez prisutnosti estica praine. Takoe je vano da je intenzitet zraenja jednolik i adekvatan za sterilizaciju unutar cele ambalane jedinice koja moe biti sloenog oblika. Uopteno, ovaj se postupak komercijalno koristi u kombinaciji s vodonik-peroksidom.

Sterilizacija IR-zraenjem. Infracrveni (IR) zraci se konvertuju u osetljivu toplotu pri dodiru s apsorbirajuom povrinom, to rezultira poveanjem toplotne povrine. Kao i kod UV-zraenja i IR-zraenje je primenljivo samo na glatke i ravne povrine. IR zraenje se koristi za tretiranje unutranje povrine aluminijskih poklopaca prevuenih plastinim materijalom. Zbog mogueg mekanja plastinog laka, maksimalna temperatura ne sme prei vrednost od 140C.

Sterilizacija jonizujuim zraenjem. Sterilizacija gama zracima, kobalta 60 ili cezijuma 139 koristi se za sterilizaciju unutranjosti zatvorene (ali prazne) ambalae, nainjene od materijala koji ne podnose temperaturu termike sterilizacije, ili kod kojih se klasina sterilizacija ne moe provesti zbog samog oblika ambalae. Na taj se nain moe sterilisati plastina vreica izraena od laminata (tip vreice unutar kartonske kutije, bag-in-box sistem), s radijacionom dozom od 25 kGy ili vie, koja se pokazala delotvornom za postupak sterilizacije. Takoe je mogue primeniti niskoenergetski (100 keV) elektronski snop velike povrine za sterilizaciju povrine ambalae i ambalane jedinice (Vujkovi, 2007).

Sterilizacija ambalae toplotom

Sterilizacija ambalae zasienom parom. Najpouzdaniji nain sterilizacije je nesumnjivo primena vlane toplote u obliku zasiene pare. Meutim, postoje tri glavna problema. Kako bi se postigla dovoljno visoka temperatura za sterilizaciju unutar nekoliko sekundi, para (a samim time i ambalaa s kojom dolazi u kontakt) mora biti pod pritiskom, to zahteva upotrebu komore pod pritiskom. To je prvi problem. Drugi problem je to se vazduh, koji ulazi u komoru s ambalaom, mora ukloniti, inae e uticati na prenos toplote s pare na povrinu ambalae. Trei problem je kondenzacija pare tokom zagrevanja koja se moe zadrati unutar ambalae i uticati na razreenje sadraja.

Uprkos navedenim nedostacima, zasiena se para pod pritiskom koristi za sterilizaciju plastine ambalae. Tako se, na primer, neposredno nakon oblikovanja (metodom dubokog izvlaenja), plastine aice od polistirena i poklopac podvrgavaju uticaju pare pri 165C i 600 kPa u toku 1,4 sekunde (aica), odnosno 1,8 sekundi (poklopac). Pri tome se vanjska strana aice istovremeno i hladi. Takav proces postie redukcijsko vreme za spore Bacillus subtilis, od 5 do 6D.

Sterilizacija ambalae vruim vazduhom. Ovaj nain sterilizacije ima prednosti jer se visoka temperatura moe postii pri atmosferskom pritisku. Sterilizacija vruim vazduhom, pri temperaturi od 315C, najvie se koristila za sterilizaciju laminata papir/alu-folija/plastini materijal, pri emu se temperatura povrine od 145C postizala za 180 sekundi. Meutim, ovaj je sistem uglavnom pogodan za kisele proizvode, pH