Gıda Ambalajlama ( Yrd.Doç.Dr. H. Ali GÜLEÇ )

GIDA AMBALAJLAMA
Yrd.Doç. Dr. H. ALİ GÜLEÇ
ggulec@gmail.com
Gıda Ambalajlama
• Aseptik ambalajlama tekniği;
 Ambalaj malzemesinin sterilizasyonu,
 Steril atmosferde ambalajın oluşturulması veya daha önceden hazırlanmış steril ambalajların içine steril ürünün doldurulması,
 Tekrar kontaminasyona olanak vermeyecek ambalajların elde edilmesi
olmak üzere üç ana aşamadan oluşmaktadır.
• Başta süt mamülleri olmak üzere, meyve suları ve pulpları, soslar, çorbalar, bebek mamaları, salça, puding, çay, soya ürünleri, çeşitli içecekler ve benzer ürünler bu teknikle ambalajlanıp tüketime sunulmaktadır.
Gıda sanayinde aseptik ambalajlama
Ambalaj malzemesinin sterilizasyonu
Ürün sterilizasyonu Aseptik ambalaj Dolum esnasında steril ortam
 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
 Mikrobiyolojik özellikler
 Aseptik ambalajlama teknolojisinin temel koşullarından ilki, ambalajın önceden sterilize edilmiş olmasıdır.
 Üretimden hemen sonra ambalaj malzemesinde en az sayıda mikrobiyal yük bulunması istenir. Uygulanacak sterilizasyon teknikleri yetersiz kaldığında önemli ölçüde kirlenmiş malzemede kalan m/o’lar, ambalajlanan sterilize edilmiş gıdanın
bozulmasına yol açacaktır.

 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
 Fiziksel ve kimyasal özellikler
 Ambalajlama makinelerine uyum sağlama, asitli ürünlerde aside dayanıklılık, H+iyonları etkisiyle delamine olmama özelliği de aseptik ambalaj malzemelerinde aranan bazı özelliklerdir.
 Nem, güneş ışığı, sıcaklık değişimi gibi çevre koşullarına karşı dayanıklılığı,
 Steril gıda maddesinin içerdiği tuz ve iyonlara karşı direnci,
 Isıtma ve soğutma işlemlerine dayanıklılığı, üst ve alt dayanıklılık limitleri,

 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
 Fiziksel ve kimyasal özellikler
 Işık, nem, oksijen geçirgenlik düzeyleri,
 Migrasyon,
 Deformasyonlara karşı ambalaj direnci,
 Yer kaplama niteliği, üst üste konulduğunda yük dağılımı,
 Isıl kaynaklanabilirliği ambalajın gerekli fiziksel ve kimyasal özelliklerini oluşturur.

 Aseptik ambalajlamada kullanılan ambalaj malzemelerinde aranan özellikler
Aseptik ambalajlama aşağıdaki koşullar sağlandığında gerçekleştirilmektedir:
•İçeceğin sterilizasyonu ve onun steril koşullarda soğutulmasını sağlayan ve tüm aseptik dolum prosesi boyunca onu steril halde tutabilen bir sistemin, yani buna uygun bir ekipman grubunun bulunması,
•Sterilize edilebilen ve tüm proses boyunca steril halde tutulabilen bir dolum ekipmanı grubunun bulunması,
•Sürekli bir şekilde steril ambalaj hazırlayabilme olanağının sağlanması.

 Aseptik ambalajlama tekniğinde kullanılan ambalaj materyalleri ve ambalaj tipleri
 Aseptik ambalaj materyali denildiğinde genellikle, doğrudan plastik veya daha çok karton bazlı laminantlar anlaşılır.
 Plastik filmlerin gıda ile temasta oldukça inert davranmaları, kartonu nem ve diğer bir çok dış etkilerden korumaları, kapatmada çoğu kez doğrudan yapıştırıcı gibi görev almaları ve gaz geçirgenliklerinin düşük olması gibi özelliklerinden yararlanılır.
 Aseptik dolum tekniğinde, çeşitli tip ve boyutlarda, aşağıda belirtilen ambalajlar üretilmektedir.

 Aseptik ambalajlama tekniğinde kullanılan ambalaj materyalleri ve ambalaj tipleri
 Karton bazlı laminant malzemeden karton kutular,
 Plastik torbalar,
 Cam veya plastik şişeler,
 Plastik bardaklar,
 Bag-in-Box ambalajlar,
 Metal kutular,
 Laklı metal variller, paslanmaz çelik tanklar, içi kaplanmış normal çelik tanklar.
***kuşkusuz her tip ambalaja dolum yapan aseptik dolum sistemi de farklıdır.
Hazır kutular
Kutular, gövdelerinin yan taraflarının kaynağı yapılmış, alt ve üstleri kaynağa
hazırlanmış ve gerekli form verilmiş olarak sağlanırlar. Ancak saklama ve transport
kolaylığı için yassı bir şekilde satışa sunulan kutular, dolum tesisinde aseptik sisteme beslenince, önce düzeltilerek daha önce verilmiş formunu geri kazanması sağlanır ve kutunun tabanı kaynaklanır. Altı kapatılmış kutular, steril soğuk hava ile içerisinde pozitif basınç sağlanmakta bulunan, sterilizasyon hücrelerine gönderilir. Burada kutuların iç ve dış yüzeylerine bir sis halinde %30-35’lik hidrojen peroksit çözeltisi püskürtülür. Bu işlemde her kutu için yaklaşık 0.1-0.25 ml hidrojen peroksit
harcanmaktadır. Uygulanan hidrojen peroksit sisi, yüzeye 3 saniye kadar etki ettikten sonra, 180-200°C civarında sıcak hava üflenerek hem hidrojen peroksit etkinliği artırılır, hem de yüzey kurutulur. Bu şekilde 8-10 saniye süreyle sıcak hava üflenir. Bu süre sonunda ambalaj yüzeyinin ancak 85°C sıcaklığa ulaştığı belirlenmiştir. Nihayet kutular doluma verilirler. Örneğin “Combibloc” sistemi gibi. Şekil 3.84’de bu sistemde kutuların hazırlanması verilmektedir. Polietilen
tilen
Aluminyum
Polietilen
Kaplama
Basınç Kesme Şekillendirme Kutu yan yüzey kapatma
Combibloc sistemi kutuların hazırlanması (SIG Combibloc)
Dolum sırasında hazırlanan kutular Rulo şeklindeki malzemeden “kutu üretilmesi ve dolumun” tek bir işlemde gerçekleştiği aseptik sistemlerde ambalajın sterilizasyonu iki şekilde yapılabilmektedir. Birincisinde hidrojen peroksit ambalajın sadece gıda ile temas edecek olan, yani kutunun iç tarafına gelecek yüzeyine uygulanarak sterilize edilmektedir. İkincisinde ise, rulodan çekilen bant halindeki malzeme, bir hidrojen peroksit banyosundan geçirilerek sterilizasyon tamamlanır. Aslında amaç sadece gıda ile temas eden yüzeyin sterilizasyonu olmakla birlikte, tüm ambalaj yüzeyi sterilize edilmektedir Sadece gıda ile temas eden yüzeyin sterilizasyonunda hidrojen peroksit çözeltisi çeşitli şekillerde uygulanabilmektedir. Kullanılan hidrojen peroksit çözeltisinin konsantrasyonu uygulama metoduna bağlı olarak %15-35 arasında değişmektedir. Örneğin Tetra-Pak ve Tetra Brik sisteminde kutular bu şekilde üretilmektedir. Bu sistemde tek bir rulodan çekilen bant halindeki karton bazlı laminat, önce yan tarafı kaynak yapılarak boru şekline getirilmesiyle, sonra bu boruya bir taraftan dolum yapılırken, diğer taraftan kapatılıp kesilmesi suretiyle kutu üretimi ve dolum tek bir işlemde gerçekleştirilir. Bu sistemde ambalajın sterilizasyonu rulodan çekilen bant halindeki malzemenin ya %35’lik hidrojen peroksit banyosundan geçirilmesiyle veya gıda ile temas eden yüzeyin %20- 35’lik hidrojen peroksit ile ıslatılmasıyla ve sonra ısıtılması suretiyle gerçekleştirilir
Ambalaj materyali
H2O2 banyosu
Isıtıcı
Dolum borusu
Dolum yapılmış ambalaj
Sıcak hava
Ambalajın rulo
haline getirilmesi
Tetra Brik aseptik ambalajlama sistemi

 Aseptik ambalajlamada uygulanan sterilizasyon yöntemleri
 Ambalajın sterilizasyonu denilince gıda ile temas eden yüzeyinin sterilizasyonu anlaşılır.
 Yüzey sterilizasyonunda mutlak steriliteye ulaşma olanağı yoktur.
 Hedef en dayanıklı sporların sayısında belli bir desimal azalma sağlamaktır.
 Genel olarak, ambalaj yüzeyindeki m/o sayısında 4 desimallik bir azalma sağlayan bir sterilizasyon, bir çok uygulayıcının hedef aldığı “kabul edilebilir en yüksek bozulma oranını” karşılayabilmektir.
 Aseptik ambalajlamada uygulanan sterilizasyon yöntemleri

Sterilizasyon, sterilize edilecek materyalin mikroorganizma yüküne ve taşınan bu mikroorganizmaların türlerine bağlı olarak düzenlenen bir işlemdir.
 Fiziksel yöntemler
 Isıl işlemler
 Doymuş buhar uygulaması
 Kızgın buhar uygulaması
 Sıcak kuru hava ile ısıtma
 Sıcak kuru hava ve buhar karışımı ile ısıtma
 Ekstruzyon uygulaması

 Fiziksel yöntemler
 Işınlama işlemleri
 IR ışınlarla ışınlama
 Uv-ışınlarla ışınlama
 İyonize ışınlarla ışınlama
 Kimyasal yöntemler
 Hidrojen peroksit uygulaması
 Etil alkol ile muamele
 Etilen oksit ile muamele
 Perasetik asit ile muamele
Birçok Avrupa ülkesinde hidrojen peroksit aseptik ambalaj sterilantı olarak öteden beri kullanılmaktadır. 1981 yılında Amerika’da hidrojen peroksitin bu amaçla kullanılması FDA tarafından “ambalaj içerisinde maksimum 0.1 ppm kalıntı, çalışılan ortam atmosferinde maksimum 1.0 ppm bulunabilme” koşuluyla serbest bırakılmasından sonra, aseptik ambalajlama tekniği gerek Amerika’da gerekse diğer ülkelerde hızla yaygınlaşmıştır
Hidrojen peroksitin mikroorganizmaları öldürme etkisi, düşük sıcaklıklarda çok yavaştır. Ancak sıcaklık yükseldikçe bu maddenin etkisinde kalan mikroorganizmaların D değeri hızla ve logaritmik olarak düşmekte, yani hidrojen peroksitin öldürücü etkisi artmaktadır. Bu nedenle hidrojen peroksitin ambalaj sterilizasyonu için kullanımında en az 85-90°C sıcaklık uygulanmaktadır. Böylece
aseptik ambalajlamada sterilant olarak normal sıcaklıkta pek pratik olmayan hidrojen peroksit, yüksek sıcaklıkta kullanılınca amaca tam anlamıyla uymaktadır
Genel bir ilke olarak hidrojen peroksitin en az %30 konsantrasyonda olma koşuluyla, en az 80-90°C sıcaklıkta en az 3- 4 saniye süreyle etki etmesi halinde, yüzeyde bulunan mikroorganizma sayısında en az 4 desimallik azalmayı sağladığı
kabul edilmektedir. Çok yaygın olmasa bile bazı durumlarda hidrojen peroksit, UV ile birlikte uygulanmakta ve böylece sinerjetik bir etki sağlanmaktadır
Ambalaj sterilizasyonunda sıcak kuru hava, aşırı ısıtılmış buhar veya yüksek sıcaklıktaki doymuş buhar da kullanılmaktadır. Bunlar içerisinde en etkilisi şüphesiz doymuş buhardır. Nitekim 147°C’de 3.5 bar basınçlı doymuş buharın 5-6 saniye sürede bakteri spor sayısında 5.5-7 desimallik bir azalma sağlayabildiği, aynı sonuca sıcak kuru hava veya aşırı ısıtılmış buharla daha uzun sürede ulaşılabildiği bilinmektedir. Diğer taraftan plastik poşet, şişe veya bardak gibi ısıyla form verilen ambalajların üretimi sırasında yüzey yaklaşık 230-240°C civarında bir ekstruzyon sıcaklığına maruz kalmaktadır.
Bu düzeydeki sıcaklığın ambalajı yeterince sterilize ettiği ileri sürülmektedir. Ancak doluma kadar geçen sürede bu sterilitenin korunmasının şart olduğu gözden ırak tutulmamalıdır. Sadece ısı uygulamasıyla yürütülen sterilizasyon yöntemi bu örneklerle sınırlıdır.
Ambalajın 60Co kaynağı kullanılarak ışınlanma yolu ile de sterilizasyonu mümkündür. Işınlama “bag-in-box” sistemlerinde kullanılan plastik torbaların sterilizasyonunda yaygındır. Işınlamada önemli nokta, sterilizasyonun ambalaja radyoaktivite kazandırmayacak bir ışın kaynağı ile yapılmasıdır.
Aseptik ambalaja doldurulacak gıdanın sterilizasyonunda da kabul edilebilir en yüksek bozulma oranı temel alınmak suretiyle uygulanacak ısıl işlemin bunu sağlayabilmesi şeklinde yürütülür. Ancak burada, sadece mikroorganizmalar değil, enzimlerin inaktivasyonu da dikkate alınmalıdır. Şüphesiz bütün bu hedeflere ulaşırken, sterilize edilen gıdanın kalite kriterlerinin de en üst düzeyde tutulmasına çalışılır. Kısaca burada ambalaj sterilizasyonunda olduğu gibi, sadece sterilite olgusu değil, diğer faktörler de rol oynamaktadır

Bir cevap yazın