Надежная асептическая розливочная машина для безопасной и чистой упаковки

Что такое асептический розлив? Определение технологии и её роль в упаковке, свободной от загрязнений

Асептическое наполнение представляет собой передовой метод упаковки, который защищает такие продукты, как лекарства, молочные изделия и напитки, от бактерий и других микроорганизмов. В чем отличие этого способа от обычных методов упаковки? Процесс предполагает отдельную стерилизацию как самого продукта, так и тары, после чего они соединяются в условиях так называемой стерильной среды. Больше не требуется использование агрессивных химических консервантов. Продукты, упакованные таким способом, могут храниться на полках около года без порчи. Именно поэтому многие компании, выпускающие чувствительные к условиям хранения товары, предназначенные для международных поставок, считают этот метод особенно ценным для сохранения качества при транспортировке и хранении.

Как работает асептическое наполнение: стерилизация продуктов, тары и контроль стерильной окружающей среды

Процесс основан на трех взаимосвязанных этапах стерилизации:

1. Стерилизация продукта : Обработка при высокой температуре в течение короткого времени (HTST) или ультравысокой температуре (UHT) инактивирует патогены, сохраняя при этом питательные свойства.
2. Стерилизация контейнера : Пары перекиси водорода или перегретый пар обеззараживают бутылки, флаконы или пакеты без повреждения материалов.
3. Контроль окружающей среды : Ламинарный поток воздуха, очищенный HEPA-фильтром, поддерживает условия чистой комнаты класса ISO 5 (<3520 частиц ≥0,5 мкм/м³) во время наполнения.

Эти меры снижают риск загрязнения на 99,999% по сравнению с традиционными системами, согласно исследованию IFSH 2023 года.

Комплексный процесс: наполнение, герметизация и поддержание стерильности на всех этапах упаковки

После прохождения процесса стерилизации продукты подаются через специально разработанные сопла, которые максимально снижают контакт с воздухом. Затем контейнеры герметично запечатываются — методом индукционной сварки для стеклянных флаконов или ультразвуковым способом для пластиковых пакетов. На протяжении всего процесса датчики в режиме реального времени отслеживают точность наполнения каждого контейнера с погрешностью не более плюс-минус половины процента, а также проверяют качество герметизации. Любые единицы, не соответствующие этим стандартам, автоматически отклоняются. Высокая эффективность этого процесса обеспечивается за счёт использования так называемой системы замкнутого цикла, которая действует на всех этапах — от поступления материалов на предприятие до их выхода в виде готовой упакованной продукции. Это позволяет строго контролировать возможное присутствие микроорганизмов на каждом этапе.

Виды Асептические заполнители и их применения

Асептические машины формирования, наполнения и запечатывания (FFS): полные решения для упаковки жидкостей и порошков

Системы FFS для аseptic упаковки создают стерильные контейнеры непосредственно из рулонного материала, а затем наполняют и герметизируют их в единой бесшовной операции. Пищевая и напитковая промышленность в значительной степени полагаются на эти машины, которые могут производить около 40 тысяч единиц каждый час, поддерживая при этом чистоту окружающей среды на уровне строгих стандартов ISO. Их ценность заключается в способности работать с различными продуктами, включая такие разные вещи, как густые жидкие супы, белковые напитки и даже чувствительные порошковые смеси для младенцев, склонные к поглощению влаги.

Жидкость против порошка Асептические заполнители : Соответствие технологии характеристикам продукта

Жидкостные системы используют роторные поршневые дозаторы, способные работать с вязкостью от 1 сП (подобно воде) до 50 000 сП (кремы), с объемной точностью в пределах ±0,5%. Для порошков применяются шнековые или вакуумные дозаторы, обеспечивающие дозирование частиц размером от 20 мкм до 3 мм. Оптимизированные углы бункеров (≥60°) и инжекторы воздуха для предотвращения слеживания препятствуют образованию сводов в связных порошках, таких как белковые изоляты.

Холодное асептическое наполнение против горячего асептического наполнения: сохранение качества за счет контроля температуры

Холодное асептическое наполнение осуществляется при температурах ниже 30 градусов Цельсия, что помогает сохранить пробиотики и чувствительные витамины благодаря стерилизации паром перекиси водорода. Горячее наполнение, напротив, происходит при температуре от 75 до 95 градусов Цельсия и наилучшим образом подходит для продуктов с естественной кислотностью, как правило, с уровнем pH ниже 4,5, поскольку тепло само по себе способствует очистке контейнеров в процессе производства. Согласно недавним исследованиям Института технологов пищевой промышленности (Institute of Food Technologists) за 2023 год, при сравнении этих методов было выявлено интересное различие: зелёный чай, обработанный методом холодного розлива, сохранил около 94 процентов своего содержания антиоксидантов, тогда как тот же продукт, произведённый методом горячего розлива, сохранил лишь около 78 процентов. Это создаёт существенное преимущество для производителей, озабоченных сохранением питательной ценности продукции.

Системы высокоскоростного и асептического наполнения UHT: повышение производительности и увеличение срока хранения

Ультравысокая температурная обработка при температуре около 135–150 градусов Цельсия в течение всего 2–6 секунд отлично работает в сочетании с высокоскоростными роторными дозаторами. Такая установка уничтожает около 99,9 процента микроорганизмов и позволяет продуктам храниться на полках магазинов до целого года без необходимости охлаждения. Линии по производству бумбоксов также впечатляют — они выпускают более 24 тысяч упаковок в час, поддерживая уровень кислорода ниже 10 частей на миллиард, что крайне важно для сохранения витамина С. Последние усовершенствования, включая дозаторные головки с системой автоматической очистки на месте, сократили время переналадки между различными продуктами примерно на 40 процентов, значительно повысив эффективность производственного процесса изо дня в день.

Специализированное оборудование: Асептические машины для наполнения пакетов, бутылок и флаконов для узкоспециализированных применений

Системы типа «мешок в коробке» большого объема обрабатывают партии от 200 до 1000 л с использованием пакетов, облученных гамма-излучением, что идеально подходит для промышленных ингредиентов. Дозаторы для фармацевтических флаконов работают в условиях ограниченной зоны доступа (RABS) в среде ISO 5 и обеспечивают содержание частиц менее 0,1%. Паровые стерилизационные тоннели в производстве жидких яиц уничтожают 99,999% сальмонеллы, что демонстрирует эффективный контроль патогенов.

Обеспечение упаковки, свободной от загрязнений, за счет передовой стерилизации и конструкции

Механизмы стерилизации: контроль микробов в продукте, упаковке и окружающей среде

Современные асептические системы используют трехуровневую защиту:

1. Продукт : УВТ-обработка (135–150 °C) обеспечивает снижение микробного загрязнения на 5 порядков за 2–5 секунды.
2. Упаковка : Пары Н₂О₂ в сочетании с теплом обеспечивают снижение микробного загрязнения на 6 порядков за 8–12 секунд.
3. Среда : HEPA-фильтрация постоянно обеспечивает удаление 99,99% воздушных частиц.

Вместе эти слои обеспечивают коммерческую стерильность, определяемую FDA 21 CFR 113.3 как вероятность выживания микроорганизмов ≤10⁻⁶

Интеграция чистых помещений и протоколы гигиены в современных асептических линиях розлива

Соблюдение стандарта ISO 14644-1 класс 5 поддерживается за счёт:

• Систем CIP с использованием 1–2% NaOH при 80 °C для удаления биоплёнок
• Двойных воздушных шлюзов с избыточным давлением (≥15 Па)
• Роботизированной обработки, которая снижает риски загрязнения на 72 % по сравнению с ручными операциями

Операторы соблюдают стандарты одежды по ASTM F3050-16, ежечасные тампонные пробы поверхностей подтверждают, что количество микроорганизмов остаётся ниже 2,5 КОЕ/см². Ежегодная валидация с использованием Geobacillus stearothermophilus споры подтверждают эффективность стерилизации всех компонентов, обеспечивая стабильный срок хранения от 6 до 24 месяцев без необходимости охлаждения.

Ключевые преимущества асептического розлива в производстве B2B

Продленный срок хранения и сохранение питательной ценности без консервантов

Если оборудование правильно стерилизовано, производители могут розливать молочные напитки и растительные аналоги без добавления консервантов, при этом продукты сохраняются на полках магазинов от шести до двенадцати месяцев. Данный метод позволяет сохранить большую часть полезных веществ по сравнению с традиционной тепловой обработкой. Сохраняется около 95–98 процентов всех питательных веществ, поэтому такие характеристики, как вкус и текстура, не ухудшаются. Например, апельсиновый сок, разлитый холодным способом, сохраняет примерно на 40 процентов больше витамина С, чем продукт, обработанный при высоких температурах. Сегодня потребители уделяют большое внимание составу продуктов питания и напитков, поэтому меньшее количество ингредиентов на упаковке делает их более довольными покупателями.

Энергоэффективность и экологические преимущества нетепловой обработки

Когда продукты и их упаковка стерилизуются отдельно, а не вместе, потребление энергии снижается на 30–50 процентов по сравнению с традиционными методами, такими как автоклавирование или системы горячей заливки, как сообщалось в Международном журнале устойчивого производства в 2022 году. Замкнутый цикл очистки значительно помогает сократить расход воды, а компании выяснили, что использование более лёгких упаковочных материалов позволяет сократить объём пластиковых отходов примерно на 18–22 процента на каждое производимое изделие. Все эти улучшения хорошо соответствуют целям ESG. Многие производители фактически отметили сокращение своего углеродного следа примерно на 25 процентов после перехода на асептические производственные линии, что логично с учётом всех этих повышений эффективности в различных областях работы.

Пример из практики: молочные и напитковые производители, обеспечивающие глобальную дистрибуцию с помощью асептической розлива

2021 Отчет Food Engineering освещено молочное кооперативное предприятие, которое расширило экспорт в 15 стран после внедрения стерильных систем bag-in-box. Уровень порчи снизился с 8% до 0,5% в течение шестимесячных морских перевозок, при этом сохранялось качество белка по стандарту USDA. Аналогично, производитель соков увеличил производительность на 35%используя роторные стерильные розливочные машины, что позволило сэкономить $2,8 млн ежегодно на охлаждаемой логистике.

Обеспечение качества и соответствие требованиям в Асептические системы розлива

Контроле в реальном времени, регистрации данных и валидации процессов для стабильной работы

Современные аseptic-линии оснащены датчиками реального времени, которые контролируют такие параметры, как содержание частиц размером до половины микрометра, перепады давления в диапазоне от 10 до 15 паскалей и потенциальные участки загрязнения, при этом работая на высокой скорости — около 30 тысяч контейнеров в час. Согласно недавнему отчёту Pharmaceutical Technology Insights за 2023 год, такие системы значительно сокращают количество дефектов при проведении тестов заполнения средой и моделировании наихудших сценариев, снижая количество ошибок почти до нуля по сравнению с традиционными ручными проверками. Система постоянно регистрирует всю эту информацию, позволяя производителям точно отследить, что произошло, если даже минимально отклоняются объёмы дозирования — на величину всего 0,1 %. Такое детальное ведение записей помогает компаниям соответствовать строгим требованиям FDA (раздел 211), а также удовлетворять нормам, установленным в стандарте ISO 14644-1 для чистых помещений.

Соответствие нормативным стандартам: FDA, ЕС GMP и международные требования к соответствию

Асептическое наполнение должно соответствовать строгим глобальным нормативам:

• ФДА : Требует валидации стерилизации на месте (SIP) и ежегодной повторной квалификации
• ЕС GMP : Предписывает качество воздуха класса А и двухразовое в год экологическое мониторинговое наблюдение
• Приложение 3 ВОЗ : Определяет испытания целостности контейнер-пробки (CCIT) для вакцин и биологических препаратов

Более чем у 87% регулирующих органов критерии инспекций теперь согласованы по пороговым значениям частиц и гигиене операторов. Для соблюдения обновлённых руководящих принципов ISO 13408-2 производители используют закрытую робототехнику и одноразовые компоненты для достижения уровней гарантии стерильности (SAL) ≤10⁻⁶.

Раздел часто задаваемых вопросов

Что такое асептическое наполнение?

Асептическое наполнение — это процесс, при котором продукты и контейнеры отдельно стерилизуются, а затем совмещаются в условиях чистой комнаты для предотвращения микробного загрязнения и увеличения срока хранения.

Чем асептическое розлив отличается от традиционной упаковки?

В отличие от традиционной упаковки, асептический розлив не использует химические консерванты. Продукты стерилизуются отдельно и обрабатываются в условиях чистых помещений, что значительно снижает риски загрязнения.

Каковы преимущества использования технологии асептического розлива?

Технология асептического розлива обеспечивает такие преимущества, как увеличенный срок хранения без консервантов, сохранение пищевой ценности, снижение энергопотребления и минимизация отходов упаковки, что делает её экологически устойчивым выбором.

Какие типы машин для асептического розлива существуют?

Существуют различные типы машин для асептического розлива, включая системы формовки-розлива-герметизации (FFS), оборудование для жидкостей и порошков, а также специализированные установки для розлива в пакеты, бутылки и флаконы.

В чём разница между холодным и горячим асептическим розливом?

Холодное асептическое наполнение происходит при температурах ниже 30 °C, что сохраняет пробиотики и чувствительные витамины, тогда как горячее наполнение осуществляется при температуре от 75 до 95 °C и подходит для кислых продуктов.