Se formos à secção de bebidas de qualquer supermercado, a preeminência das embalagens assépticas não pode ser ignorada. Esta tecnologia transformou a forma como os consumidores compram alimentos líquidos, seja em leite de prateleira ou substitutos à base de plantas, seja em embalagens assépticas de dose única. Permitiu às marcas contornar a cadeia de frio alargada e aceder a mercados que eram logisticamente inalcançáveis.

Mas as duas são disciplinas muito diferentes, ver uma tendência de mercado e investir em infra-estruturas de fabrico. Para um diretor de produção ou um proprietário de uma fábrica, não se trata simplesmente de saber o que é popular? Mas "o que é viável?"

Os sistemas de embalagem asséptica representam um enorme investimento de capital e uma grande mudança nas operações. É necessário decidir se o produto, o orçamento e a cadeia de abastecimento o necessitam antes de enveredar por este caminho.

Para o ajudar a tomar esta decisão, temos primeiro de eliminar o jargão de marketing e analisar a verdade da engenharia do processamento assético.

Compreender o núcleo do processamento assético

A separação é o nível mais básico do processamento assético. Em contraste com o processo de enlatamento convencional, em que o produto e o recipiente são esterilizados em conjunto, a tecnologia asséptica esteriliza o produto e o recipiente separadamente e depois combina-os num ambiente estéril.

Consiste em três etapas diferentes e coordenadas:

1. Esterilização do produto: O produto líquido é submetido a um tratamento térmico, normalmente a uma temperatura ultra-elevada (UHT). É aquecido rapidamente a altas temperaturas (normalmente acima de 135°C) em poucos segundos através de injeção de vapor ou infusão de vapor e depois arrefecido. O produto é frequentemente mantido num tubo de retenção durante um período de tempo preciso para garantir a segurança. Este aquecimento rápido mata as bactérias sem cozinhar o produto em minutos, mantendo o sabor.
2. Esterilização de contentores: Os materiais de embalagem, normalmente um laminado de papel, polietileno e uma fina camada de folha de alumínio, são esterilizados de forma independente. Isso garante que a esterilização do material de embalagem seja completa. Normalmente, isto é feito num banho químico de peróxido de hidrogénio (H2O2) ou em algumas linhas mais modernas de tecnologia de feixe de electrões (E-beam).
3. Acasalamento estéril: O produto estéril é colocado no recipiente estéril numa câmara estéril hermeticamente fechada. A máquina tem uma pressão positiva de ar estéril para garantir que nenhum contaminante transportado pelo ar entre na área de enchimento.

A tecnologia é agora o padrão da indústria para produtos de baixa acidez que devem ser armazenados à temperatura ambiente, incluindo produtos lácteos, leite de soja e batidos nutricionais de alta proteína.

As vantagens da adoção da tecnologia asséptica

É preciso compreender a razão pela qual a tecnologia asséptica tem uma quota de mercado tão grande. Em certas linhas de produtos, as vantagens comerciais e logísticas são revolucionárias.

• Logística Ambiental

Esta é normalmente a principal motivação para a adoção. Os produtos assépticos não necessitam de refrigeração durante o transporte ou o armazenamento. Para os distribuidores, isto elimina as elevadas despesas energéticas da cadeia de frio (camiões e armazéns refrigerados), utilizando significativamente menos energia no ambiente de distribuição. Aumenta consideravelmente o raio de vendas, de modo a que uma fábrica numa parte do mundo possa expedir para mercados de exportação a milhares de quilómetros de distância, a um custo razoável, sem o perigo de se estragarem devido a alterações da temperatura ambiente.

• Prazo de validade alargado

A embalagem asséptica é muito estável. A esterilidade comercial dos produtos dura 6 a 12 meses à temperatura ambiente. Este prazo de validade prolongado minimiza o desperdício na fase de venda a retalho e permite que os fabricantes sejam mais agressivos na gestão de stocks. É possível produzir a granel quando os ingredientes estão na época e vender durante um longo período de tempo.

• Retenção de qualidade superior

O processo de esterilização (UHT) é muito rápido (apenas alguns segundos) e, por isso, o produto não sofre tanta degradação térmica como nos processos tradicionais. As vitaminas, a cor e os compostos voláteis do sabor são preservados de forma mais adequada. O consumidor recebe um produto que é mais parecido com o fresco do que com o cozinhado, o que é importante em produtos sensíveis como o leite ou sumos de fruta de alta qualidade.

• Rótulo limpo

As condições estéreis são uma forma de garantir a segurança alimentar do produto sem a utilização de aditivos químicos. Os fabricantes são capazes de fornecer um produto de longa duração sem conservantes. Isto está de acordo com as tendências actuais dos consumidores de listas de ingredientes limpos e naturais, garantindo a ausência de bactérias nocivas.

Porque é que a embalagem asséptica não é uma solução universal

Embora os benefícios sejam óbvios, a tecnologia asséptica não é uma solução milagrosa para todos os fabricantes. As barreiras são de natureza operacional, financeira e ambiental e podem anular o retorno do investimento (ROI) ou contradizer os objectivos de sustentabilidade da empresa.

• CAPEX (despesas de capital) elevado

A conceção da engenharia para produzir e manter uma zona de enchimento estéril é complicada. Um sistema de embalagem asséptica precisa de câmaras estéreis, matrizes de válvulas complexas (para separar os fluidos de limpeza e o produto) e sistemas avançados de filtragem de ar. Consequentemente, o preço inicial do equipamento é normalmente duas ou três vezes superior ao de uma linha convencional de enchimento a quente ou de enlatamento. No caso das Pequenas e Médias Empresas (PME), esta despesa inicial é proibitiva.

• Manutenção e validação rigorosas

A máquina é fácil de adquirir, mas difícil de operar. As linhas assépticas têm de ter procedimentos de "validação" rigorosos para demonstrar aos responsáveis pela segurança da indústria alimentar (como a FDA) que a esterilidade está a ser observada e que o sistema atinge um desempenho de esterilização equivalente ao de outros métodos aprovados. Isto envolve operadores e engenheiros muito competentes, normalmente a nível de doutoramento ou de especialista sénior, para lidar com os complicados ciclos de esterilização no local (SIP) e limpeza no local (CIP). Uma equipa de manutenção normal pode não conseguir manter a linha de produção dentro dos padrões.

• Risco operacional

Não há tolerância para erros no sistema. Quando um selo de uma válvula estéril se rompe ou quando a pressão do ar estéril se perde momentaneamente, a esterilidade de toda a zona é perdida. Em comparação com outras técnicas, em que se podem perder algumas latas, uma falha num processo de embalagem asséptica pode exigir a destruição de todo o lote de produção (perda total do lote) e um processo moroso de reesterilização da máquina.

• Complexidades da sustentabilidade e da reciclagem

Embora se diga que as embalagens de cartão assético são leves, o seu ciclo de vida final é complexo. Estes materiais de embalagem asséptica baseiam-se numa construção composta de várias camadas, em que o papel, o plástico de polietileno e uma camada de barreira (normalmente de alumínio) são unidos através de adesivos. A separação destas camadas necessita de instalações especiais de hidropolpagem, que a maioria dos programas de reciclagem municipais comuns não possui. Como resultado, o impacto ambiental da reciclagem pode ser um passivo em comparação com monomateriais como latas de metal ou vidro, o que pode ser uma grande desvantagem para as marcas que acreditam numa economia circular.

• Limites de aplicabilidade

As máquinas de enchimento assético baseiam-se em mecanismos complicados de bicos e válvulas, que são normalmente de base líquida. Têm dificuldades com vários produtos alimentares que têm grandes partículas. Quando se preparam sopas espessas, pedaços de fruta ou produtos de carne, as válvulas podem ficar obstruídas ou a ação mecânica pode triturar os sólidos. No caso destes produtos de alta viscosidade ou com sólidos pesados, o ROI da assepsia é muito baixo em comparação com as alternativas menos complexas.

Principais alternativas de esterilização para além do processamento assético

Se a sua análise indicar que a embalagem asséptica pode estar a exceder os seus requisitos específicos, então não lhe faltam alternativas. A indústria de alimentos e bebidas depende de uma série de outras tecnologias de esterilização estabelecidas que, em muitos casos, proporcionam um equilíbrio mais económico, eficiente e de qualidade do produto.

Enchimento a quente: Eficiência para bebidas altamente ácidas

O enchimento a quente é um método térmico mais simples, ao contrário da embalagem asséptica, que utiliza a esterilização química do recipiente em condições ambientais. Aproveita o calor do próprio produto para esterilizar o recipiente.

O produto é pasteurizado e aquecido por meio de permutadores de calor de água quente a uma temperatura de 85 °C a 95 °C. Em seguida, é vertido diretamente na garrafa. A garrafa é normalmente forçada a deitar-se de lado ou a inclinar-se depois de tapada pelo sistema de transporte. Este processo é designado por "Tilting Chain". Este é um método de embalagem importante para garantir que o líquido quente está em contacto com a superfície interna da tampa e o acabamento do gargalo, o que esteriliza apenas as partes do recipiente que ainda não estiveram em contacto com o líquido quente. As garrafas são depois levadas para um túnel de arrefecimento para reduzir a temperatura e manter o sabor.

Este é o procedimento padrão para produtos cujo pH é inferior a 4,6, como sumos de fruta, chás prontos a beber e bebidas isotónicas desportivas. A acidez inibe o crescimento de bactérias, enquanto o calor destrói o bolor e a levedura.

• Prós: O equipamento é mecanicamente fácil e resistente, em contraste com as delicadas matrizes de válvulas das máquinas de enchimento assético. O investimento inicial é muito menor.
• Contras: O recipiente deve ser resistente ao calor. Isto limita-o a garrafas de vidro ou PET pesadas com painéis de vácuo (nervuras) que podem afetar a liberdade de conceção da embalagem e os custos do material.

Processamento de retorta: O padrão para alimentos com baixo teor de ácido

Em contraste direto com o processamento assético - em que o produto e a embalagem se encontram numa zona estéril -, o processamento assético é um processo de produção de alimentos.Processamento em retorta utiliza um método de "esterilização pós-enchimento". Os alimentos são primeiro selados no recipiente e depois esterilizados.

Trata-se de uma técnica de esterilização pós-enchimento. Os alimentos são embalados no recipiente, crus ou semi-cozinhados. Os recipientes são depois colocados numa máquina de retorta, que é uma panela de pressão de qualidade industrial.

Existem dois tipos principais:

• Retorta de lote: As latas são carregadas em cestos e colocadas num navio onde são processadas e descarregadas. Isto proporciona a flexibilidade de vários tamanhos de contentores.
• Retorta hidrostática contínua: Trata-se de uma enorme torre na qual as latas passam continuamente por câmaras de vapor e de água.

Este é o padrão da indústria para alimentos pouco ácidos (pH > 4,6) com partículas (sopas, produtos à base de carne, alimentos para animais de estimação). Frequentemente, estes sólidos não podem ser bombeados através de válvulas assépticas sem entupimento, pelo que a Retorta é a melhor escolha para preservar a textura dos alimentos sólidos.

• Prós: Oferece a melhor segurança alimentar (mata os esporos do botulismo). É o método mais seguro de manusear grandes porções de carne ou legumes sem partir o equipamento de enchimento. É altamente resistente e tolerante.
• Contras: O tempo de aquecimento prolongado pode resultar num perfil de sabor "cozinhado". O recipiente deve ser suficientemente rígido para suportar as mudanças de pressão (latas de metal, frascos de vidro ou bolsas específicas para retorta).

Pasteurização em túnel: Cuidados delicados com as bebidas gaseificadas

Embora a embalagem cartonada asséptica se preocupe com a pré-esterilização, a pasteurização em túnel é aplicada ao produto depois de fechado, razão pela qual é a técnica mais adequada no caso de bebidas carbonatadas que não podem ser enchidas a quente.

Assim que a bebida é enchida e fechada a frio, os recipientes são lentamente transportados através de um enorme túnel de aço inoxidável - o Túnel de Pulverização. São pulverizados com água no interior a temperaturas que aumentam gradualmente até atingirem um patamar de pasteurização (normalmente cerca de 60-65 °C), mantidos a essa temperatura até ser obtido o número necessário de Unidades de Pasteurização (UP) e depois deixados arrefecer.

Esta é a norma para a cerveja, a cidra e os refrigerantes gaseificados, que necessitam de estabilidade biológica.

• Prós: Permite o armazenamento à temperatura ambiente de bebidas gaseificadas, o que é difícil de fazer com as máquinas de enchimento assético convencionais devido ao controlo da pressão.
• Contras: O equipamento ocupa um espaço físico enorme, que frequentemente ocupa uma grande área do chão de fábrica. Consome energia devido à quantidade de água que tem de ser aquecida e arrefecida.

Processamento de alta pressão (HPP): A opção não térmica

A HPP é um substituto contemporâneo que evita completamente o calor em favor da física, uma tecnologia também utilizada na indústria farmacêutica.

Trata-se de um processo de lote quase puramente offline. Não está diretamente ligado à máquina de enchimento. Os produtos prontos, muitas vezes em recipientes ou bolsas de plástico, são colocados num recipiente cheio de água e pressurizado a 600 MPa (cerca de 87.000 psi). Esta pressão elevada mata as paredes celulares das bactérias, mas não afecta as ligações químicas covalentes das vitaminas ou dos compostos de sabor.

Aplicado a produtos ultra-premium, como sumos prensados a frio, guacamole e carnes de charcutaria.

• Prós: Tem o perfil mais próximo dos alimentos crus/frescos e tem um longo período de conservação. Todos os métodos térmicos são inferiores à retenção nutricional.
• Contras: É muito dispendioso por unidade. Geralmente envolve uma cadeia de abastecimento refrigerada (prolonga o prazo de validade, mas não o torna necessariamente estável). Não pode ser aplicado a recipientes rígidos como o vidro ou o metal (partiriam/esmagariam) e está limitado aos plásticos flexíveis.

Escolher a tecnologia de esterilização correta

Para concluir sobre as diferenças operacionais, consulte a matriz de comparação abaixo.

Se ainda estiver a ponderar as suas opções, utilize esta lista de verificação para categorizar as suas necessidades com base em diferentes condições:

• Acidez (pH) e textura do produto
  • Ácido elevado (pH < 4,6) e líquido: O enchimento a quente é o vencedor mais económico e fiável.
  • Pouco ácido (pH > 4,6) e líquido: Requer Asséptico (para melhor sabor) ou Retorta (para menor custo).
  • Partículas (Sólidos): Pedaços de carne, pedaços de fruta, ou viscosidade pesada -> A retorta é a apenas escolha segura e fiável. As válvulas assépticas bloqueiam ou destroem a textura do produto.
• Material de embalagem e perceção do consumidor
  • Sensação de Rigidez Premium: Se o seu mercado valoriza o peso do vidro ou a durabilidade das latas de metal, -> Retorta ou Pasteurização em Túnel.
  • Leve/Portátil: Se precisar de caixas de cartão ou bolsas -> Asséptico.
• Realidade financeira: CAPEX vs. OPEX
  • Orçamento de arranque limitado: -> Enchimento a quente / Retorta. Estes oferecem uma barreira de entrada reduzida e equipamento menos complexo.
  • Alto volume, longo prazo: -> Asséptico. Custo inicial elevado, mas os materiais de embalagem (papel/filme em rolo) podem ser menos dispendiosos em milhões de unidades.
• Cadeia de abastecimento e distribuição
  • Infraestrutura da cadeia de frio: Dispõe de uma cadeia de frio? Em caso afirmativo, a HPP permite preços mais elevados.
  • Exportação global (ambiente): Exigência de durabilidade do frete marítimo longo? -> Retorta (latas/garrafas de metal são duráveis) ou assético.
• Nível de competência e manutenção
  • Equipa de Engenharia Standard: -> Enchimento a quente / Retorta. Estes são baseados na mecânica e na termodinâmica. São fáceis de resolver.
  • É necessária uma equipa especializada: -> Asséptico. Necessita de procedimentos rigorosos de validação estéril e de pessoal muito especializado.

Veredicto final: Maximizar o ROI da sua produção

Nenhuma tecnologia de embalagem é a melhor, mas sim a que se adapta ao seu modelo de negócio e às suas áreas de concentração. Embora a embalagem asséptica seja a principal escolha no sector dos lacticínios, pode representar um esforço financeiro injustificado para os fabricantes de bebidas ácidas, alimentos enlatados ou produtos sólidos pesados.

Em LevapackNa nossa empresa, compreendemos que, para muitas Pequenas e Médias Empresas (PME), o ponto ideal consiste em equilibrar a automatização com a fiabilidade. Somos especializados em linhas de enlatamento e embalagem de alta precisão - desde o enchimento de pó com nitrogénio até ao enlatamento robusto de alimentos sólidos - que oferecem a durabilidade da Retorta e a eficiência da automação moderna. As nossas soluções proporcionam a flexibilidade operacional e a compatibilidade diversificada de contentores (metal, plástico, tubos de papel) de que os fabricantes em crescimento necessitam, sem a sobrecarga esmagadora de manter um ambiente assético.

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