Вероятно, слово «асептик» (греч. а — без, septikos — гнойный) — не лучшее для определения упаковки и способа упаковывания, защищающих продукты от воздействия вредных микроорганизмов. Не самое удачное и сочетание слов «асептическая упаковка». Ведь специальная обработка упаковки (тары, упаковочных средств и материалов) без обработки самого продукта ничего не даст. Цель асептического упаковывания — добиться отсутствия или, по крайней мере, минимального содержания внутри упаковочной единицы микроорганизмов, вредно влияющих на сохранность продукта. Именно внутри упаковочной

единицы, сочетающей упаковку и упакованный в нее товар, а не внутри упаковки как средства защиты товара от порчи. Конечная же цель — максимально возможное продление срока годности упакованных продуктов.

Асептическое упаковывание включает в себя три обязательных компонента: предварительную обработку поступающего на фасование и/или упаковывание продукта; обработку упаковки; наполнение упаковки и запечатывание ее в условиях, исключающих проникновение вредных для продукта микроорганизмов.

Первые попытки асептического упаковывания относятся к 1810–1820-м годам. Однако успешно его осуществлять стали лишь после Второй мировой войны, и с конца 1950-х асептическое упаковывание начало все шире распространяться в мире.

Ненужный свет

Применяется немало и вариантов обработки — чаще ее называют стерилизацией — тары и материалов. Для уничтожения возможно имеющихся на таре и материалах микробов применяется обработка горячим воздухом, паром (острым и перегретым), спиртом, перекисью водорода, некоторыми газами, УФ- и ИК-облучение. Эти способы стерилизации применяются как по отдельности, так и нередко в комплексе. При применении обрабатывающего вещества, кроме прочего, нужно заботиться и о том, чтобы оно не оставалось на внутренних стенках тары и поверхностях материла, контактирующих с продуктом, иначе его компоненты в процессе хранения перейдут в продукт. Не для всякой тары и материала стерилизация является той «овчинкой», которая стоит «выделки». Упаковка должна обладать определенными с точки зрения сохранения продукта барьерными свойствами, прежде всего кислородо- и паронепроницаемостью. Кроме того, при асептическом упаковывании бывает не лишней светонепроницаемость, так как большинство скоропортящихся продуктов «боятся» не только микробов, но и света.

К тому же материал упаковки не должен страдать от контакта со стерилизующим веществом или от воздействия других факторов стерилизации. Водяной пар является первым веществом, которое стали применять для стерилизации тары. Как хозяйки стерилизуют банки при домашнем консервировании, помещая их над источником пара, примерно так же первоначально и в промышленном упаковывании обрабатывали тару. Дальнейшим развитием обработки металлических и стеклянных банок, металлических и деревянных бочек, применявшихся, например, при промышленном консервировании плодоовощной продукции, стало использование так называемого «острого пара» — с температурой 110–120 °С. Но все равно обработка тары требовала достаточно длительного времени, в несколько десятков минут. Больший эффект в сокращении времени обработки тары и материалов при условии хорошей стерилизации дает использование перегретого пара — до 250–300 °С и выше.

Без микробов

Но, пожалуй, сложнее добиться помещения в стерильную тару «обезмикробленного» продукта и дальнейшего запечатывания упаковки без доступа микроорганизмов. Первоначально, когда соответствующие процессы совершались при непосредственном участии человека, асептическое упаковывание производилось в специальном герметично закрытом помещении, куда под небольшим избыточным давлением поступал очищенный воздух. Люди в таком помещении работали в спецодежде, перчатках и повязках или даже респираторах «обратного действия», защищающих атмосферу помещения от дыхания работников. Впрочем, и сейчас такие условия сохраняются на некоторых производствах, например, при изготовлении медикаментозных средств. Тяжелые условия подобной работы заставили применять при асептическом упаковывании автоматы, которые можно было помещать в герметичные камеры относительно небольших размеров, где было легче создать асептические условия. Конечно, полной герметизации достичь трудно, поэтому в таких камерах создавалось избыточное давление, препятствующее проникновению туда воздуха извне. Кроме того, требуются какие-то специальные затворы, которые позволяют продукту, таре поступать к автоматам и отводить от них изготовленные упаковочные единицы, при этом они должны исключать поступление в зону наполнения и запечатывания атмосферного воздуха.

Асептическое упаковывание в ГУМ

Извлечение из готовой тары остатков многих стерилизующих веществ — достаточно сложный процесс, требующий установки дополнительных механизмов и узлов. А это в свою очередь увеличивает и так немаленькие размеры оборудования, фасующего и упаковывающего продукты в готовую тару. Поэтому наибольшее распространение для асептического упаковывания получило оборудование, формирующее тару из гибких материалов.

Одной из первых такое оборудование создала компания Tetra Pak (Швеция). Работы над созданием асептической упаковки молока и других жидких продуктов начались в 1956 году, а в 1961-м были изготовлены автоматы марки АТ-500, на которых производилось асептическое упаковывание молока дозой 500 мл в пакеты-тетраэдры, и автоматы АТ-300 для дозы 250 мл. Сейчас такая упаковка носит название «Тетра Классик Асептик». Прежде чем решать проблему асептики в упаковывании, компании необходимо было создать новый упаковочный материал (прежний — парафинированный картон с полиэтиленовым покрытием — не обладал необходимой кислородо- и паронепроницаемостью) и способ обработки самого продукта. Новый материал создали введением слоя алюминиевой фольги между слоями картона или бумаги. Для решения проблемы стерилизации продукта была подключена шведская компания Alfa Laval, имевшая на тот момент более чем вековой опыт в обработке жидких продуктов, прежде всего молочных. В результате покупателям предлагался не просто автомат, а линия, обрабатывающая и упаковывающая молоко, которая выключала стерилизующую молоко установку BTIC и фасовочный автомат. В отличие от обычного «неасептического» исполнения в этих автоматах упаковочный материал проходил через ванну, наполненную 15-процентным раствором перекиси водорода (в раствор также добавлялось 0,1% вещества, улучшающего смачиваемость материала). Каждый участок ленты упаковочного материала находился в ванне примерно одну секунду, лишняя жидкость отжималась, когда лента на входе из ванны проходила между двумя обрезиненными роликами.

Далее материал сворачивается в рукав, и дальнейшее его движение производится в камере. Внутри рукава располагается нагревательный элемент длиной примерно в метр. Под воздействием тепла — температура внутренней поверхности поддерживается в 200–250 °С — остатки перекиси водорода разлагаются на воду и атомарный кислород. Вода при такой температуре испаряется. После образования продольного шва в рукав поступает стерилизованное молоко, и уже за пределами камеры образуются взаимно перпендикулярные поперечные швы. Гирлянда пакетов разрезается на отдельные упаковки-тетраэдры.

По несколько другой схеме образовывается асептическая упаковка «Тетра Брик Асептик», которая, как и создающее ее оборудование, появилась в 1968 году. Здесь материал тоже проходит через ванну с 15-процентным раствором перекиси водорода, но подогретого до 80 °С. Удаление остатков перекиси в этих автоматах производится не с внутренней поверхности рукава, а с еще не свернутой ленты. Сушка производится с помощью горячего воздуха. Начиная с обработки горячим воздухом, все операции проводятся в специальной камере. Примерно так же осуществлялось асептическое упаковывание жидких продуктов в как-то незаметно исчезнувшую, но достаточно популярную в 1970-е годы упаковку «Цупак». В этом случае перекись удалялась после частичного сворачивания материала с образованием полурукава. Оборудование производилось одноименной (Zupack) компанией из ФРГ.

Более сложный вариант — когда картонно-фольгово-полиэтиленовая упаковка образуется не из свернутого в рулон полотна упаковочного материала, а из заранее изготовленных заготовок (кроя). Таким образом, например, образуются асептические упаковки «пюр-пак» и «комбиблок». В первом случае сложенные заготовки поставляются запечатанными в картонных ящиках и обрабатываются газом окиси этилена. Извлекаемые из кассеты заготовки формируются в тару путем их раскрытия. Внутренние поверхности тары стерилизуются 35-процентным раствором перекиси водорода. Раствор удаляется горячим (230°С) воздухом. Операции наполнения и заваривания верха тары проводятся в стерильной камере.

Автомат французской компании Thimonier для фасования стерильного молока в асептическую упаковку в форме пакета-подушечки из гибкого трехслойного материала (полиэтилентерефталат — алюминиевая фольга — полиэтилен) помещался в закрытой камере, имеющей атмосферные затворы. Внутрь камеры нагнетался прошедший фильтры стерильный воздух. Материал стерилизовался спиртом. Образованные упаковки выводились из камеры через гидрозатвор.

Для стерилизации упаковочного материала используется и ультрафиолетовое излучение. Однако здесь следует отметить, что такая обработка даст достаточный эффект лишь при довольно долгом облучении. Поэтому приходится либо снижать производительность оборудования, либо устанавливать в ряд несколько ламп УФ-излучения на трассе движения материала, что приводит к росту габаритов оборудования. На некоторых образцах отечественного фасовочного оборудования УФ-лампы устанавливались. Эффект по уничтожению микроорганизмов на поверхности материала они, конечно, давали, однако он, к сожалению, сводился к минимуму. Дело в том, что никто из отечественных производителей никогда не устанавливал на оборудовании камеры, где бы после облучения производились дальнейшие операции с материалом и продуктом. Применяется для стерилизации материалов, в основном готовой тары (бутылок, банок), и инфракрасное облучение, но обычно в сочетании с нагревом до температуры 180–200 °С.

Асептические упаковки применяются для продуктов, длительный срок хранения которых в условиях обычного упаковывания обеспечить невозможно. Но наиболее приемлемо асептическое упаковывание для продуктов, производство которых имеет сезонные ограничения по времени, например, натуральные фруктовые и овощные соки, вино, а также полуфабрикаты и готовые продукты из фруктов и овощей. Правда, при описании их производства используется термин «асептическое консервирование». Однако, по сути, при таком консервировании часть операций абсолютно та же, что при асептическом упаковывании, — специальная обработка продукта и тары и упаковывание в стерильной среде.