São apresentados neste item dados sobre os três sistemas principais de formação de embalagens cartonadas: o Tetra Brik, o Combiblok e o Liquipak, todos cobertos por patentes.
Oliveira & Padula (1988) relatam que em 1961, a Tetra Pak introduziu seu primeiro sistema de acondicionamento asséptico em embalagens cartonadas, o qual evoluiu para o sistema Tetra Brik14
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amplamente utilizado nos dias atuais. Este sistema tem como princípio utilizar o material diretamente de bobinas formando um tubo contínuo através de soldagem longitudinal. Posteriormente, é feito o enchimento deste tubo e soldagem de topo e fundo sobre o produto, de modo a se obter uma
embalagem sem espaço-livre (Figura 3. 1 ).
Oliveira & Padula (1988) comentam sobre a conveniência da ausência de espaço-livre para grande parte dos produtos alimentícios, visto que o oxigênio possibilita diversas reações indesejáveis, entre as quais aquelas que resultam em rancemificação, escurecimento e perda de valor nutritivo dos alimentos. Por outro lado, a falta de espaço-livre é indesejável no caso de produtos que precisam ser agitados antes do consumo. Nestes casos, um sistema alternativo permite que seja feita a injeção de um gás inerte.
O fato da soldagem transversal, de acordo com Oliveira & Padula (1988), ser feita sobre o produto limita a utilização do sistema a produtos que não contêm partículas, uma vez que a presença deste tipo de material na área de soldagem pode prejudicar a hermeticidade da embalagem.
Entretanto, estão sendo feitos estudos afim de permitir o envase de produtos parti cu lados. Bobina de material Enchimento
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Figura 3.1 - Esquema do sistema Tetra Brik®Alves & Ardito (1996) descrevem uma variação desse sistema, ou seja, a tecnologia desenvolvida pela lnternational Paper, onde a termossoldagem longitudinal é feita lado interno/lado interno (tipo
fin
seaf) (item e da Figura 3.2), o que dispensa o uso de fita plástica para evitar o contato do produto com as bordas do material de embalagem. Outros tipos determossoldagem longitudinal de embalagens assépticas cartonadas também, são apresentadas na Figura 3.2.
a b c
Figura 3.2 - ( a) selagem lado interno/lado externo com sobreposição de fita plástica (Tetra Brik e Fuji); (b) selagem chanfrada (cortada e dobrada) evita que o produto entre em contato com o cartão (embalagens pré-fabricadas); (c) selagem lado interno - lado interno (sistema lnternational Paper).
No sistema Tetra Brik, relatam Oliveira & Padula (1988), a esterilização do material de embalagem é feita por imersão em banho de peróxido de hidrogênio com concentração de 32% e a remoção do excesso deste peróxido é feita pela ação combinada de compressão mecânica por cilindros e jatos de ar aquecido em ambas as faces do material.
A estrutura básica do material da embalagem Tetra Brik é polietileno/cartão/polietileno/alumínio/poliolefina. O polietileno externo é responsável pela proteção à impressão. O cartão utilizado é do tipo duplex, sendo a superfície externa branqueada e a interna não branqueada e sua principal função é dar rigidez à embalagem. A camada intermediária de polietileno auxilia na resistência da embalagem, além de unir a folha de alumínio ao cartão. A folha de alumínio é a principal responsável pelas características de barreira à luz e a gases. Por fim, a poliolefina interna é a responsável pelo fechamento hermético da embalagem.
Esta poliolefina interna, de acordo Oliveira & Padula (1988), pode ser composta por duas camadas como, por exemplo, polietileno/polietileno ou Surlyn (ionômeroJ/polietileno e a opção de uso vai depender das características do produto envasado. Para produtos ácidos a opção é usar o ionômero para proteger o alumínio de compostos agressivos do produto.
O sistema Tetra Brik opera com embalagens de diferentes capacidades. No Brasil, há equipamentos disponíveis para embalagens entre 200ml e 1000ml. A velocidade do equipamento está por volta de 75 embalagens por minuto para recipientes com 200 a 250ml.
Oliveira & Padula (1988) descrevem também, o sistema Combibloc desenvolvido pela PKL, empresa alemã. Neste sistema, as pré formas dos cartuchos (vincados e com a soldagem lateral feita) são introduzidos no equipamento. O uso de embalagens pré-formadas, segundo o fabricante, permite maior versatilidade do equipamento que, com um simples ajuste de altura, desde que sejam mantidas as dimensões da base, pode acondicionar diferentes capacidades. Um mesmo equipamento é capaz de trabalhar com embalagens de 500, 700 e 100ml ou 200, 250 e 500ml e permite o envase de embalagens com até 2 litros de capacidade.
Os cartuchos, de acordo com Oliveira & Padula ( 1988), são mantidos em um magazine que alimenta a máquina (Figura 3.3). Ao entrarem na zona estéril, os cartuchos já estão abertos e com o fundo formado. A superfície interna da embalagem é esterilizada por peróxido de hidrogênio aplicado na forma de spray. Ar quente seca a embalagem. São feitos então o envase de produto e a soldagem de topo por ultra-som. A soldagem é feita
acima do nível de enchimento, o que permite o acondicionamento de produtos parti cu lados.
A estrutura do material de embalagem para o sistema Combibloc varia de acordo com o tipo de produto a ser envasado e a capacidade da embalagem. Basicamente são utilizadas estruturas do tipo cartão/plástico/alumínio/cartão/plástico.
O sistema americano Liquipak, relatam Oliveira & Padula (1988), produzido pela empresa do mesmo nome é o único sistema de acondicionamento asséptico em embalagens cartonadas onde o topo da embalagem não é do tipo chato e sim do tipo chamado de top gabfe (Figura 3.4)
No sistema Liquipak, o equipamento também opera a partir de embalagens pré-formadas, de acordo com Oliveira & Padula (1988), e, para esterilização destas utiliza-se uma solução de peróxido de hidrogênio com baixa concentração, algo em torno de 1 %. aplicada por spray aliada à elevada dosagem de radiação ultravioleta. Os dois agentes atuam conjuntamente, garantindo um alto efeito bactericida. O uso desse nível de concentração de peróxido garante, inclusive, que em embalagens com capacidade de um litro seja atingido o residual exigido pela FDA (Food and Drugs Administration) de O, 1 ppm, antes que o processo de esterilização seja completo.
O sistema Liquipak de enchimento das embalagens, descreve Oliveira & Padula (1988), utiliza componentes plásticos que restringem o uso de temperatura acima de 100ºC durante a esterilização do equipamento. Sendo assim utilizam-se, nessa etapa, agentes químicos. O fechamento da embalagem é feito acima do nível de enchimento do produto.
Produto
Ârea estéril
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Figura 3.3 - Sistema Combibloc
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Figura 3.4 - Embalagem do sistema Liquipak