Principes et applications de la poche de stérilisation

(I) Principes de base

Selon le principe général de létalité des micro-organismes, les micro-organismes subiront inévitablement des dommages mortels dans un environnement thermique supérieur à leur température de croissance maximale, et cela sera aggravé par l'allongement du temps de chauffage jusqu'à ce que les micro-organismes meurent.

(II) La stérilisation à haute température est la méthode de stérilisation la plus courante, principalement divisée en catégories suivantes :

1. Classé par température et temps :

2. Les sachets stérilisables , appelés « High Temperature Laminates » par la FDA aux États-Unis, sont divisés en trois niveaux :

Selon les normes de la FDA :

(III) Applications

Dans le processus de production alimentaire, deux procédés de cuisson sont systématiquement utilisés : la stérilisation à haute température et haute pression, et la stérilisation à basse température et à pression atmosphérique. Les produits carnés stérilisés à basse température présentent une texture fraîche et tendre, ainsi qu'une meilleure conservation des nutriments grâce à leur faible température de chauffage. Cependant, ils ne tuent que les bactéries pathogènes, laissant de nombreuses bactéries d'altération, ce qui entraîne une courte durée de conservation et des pertes importantes dans le circuit de distribution.

En revanche, les aliments stérilisés à haute température ont tendance à rétrécir excessivement en raison de la température de chauffage élevée, ce qui entraîne une texture moins agréable que celle des produits stérilisés à basse température. Cependant, ils éliminent toutes les bactéries, prolongent considérablement la durée de conservation et éliminent les causes internes de détérioration.

La stérilisation à haute température est un procédé de stérilisation complet, largement utilisé pour la viande, les produits à base de soja, certaines fournitures médicales et les préparations injectables pharmaceutiques afin d'en prolonger la durée de conservation. Ces dernières années, ce procédé a également été progressivement appliqué à la stérilisation de produits tels que les châtaignes, les boissons à base de céréales et les purées pour bébés . La stérilisation à haute température se déroule généralement entre 121 °C et 135 °C. Des recherches sont également menées sur des matériaux d'emballage capables de résister à une stérilisation à très haute température (145 °C). Des études ont montré que le maintien d'une température autour de 145 °C pendant environ 3 minutes permet d'éliminer complètement les bactéries pathogènes résistantes à la chaleur. Cela a conduit à une utilisation généralisée des matériaux d'emballage composites à cette fin.

En se basant sur les conditions de stérilisation du contenu de l'emballage, cet article aborde principalement la conception et les techniques de fabrication des sachets d'emballage résistant à des températures de 121 °C. La conception des matériaux d'emballage composites doit répondre aux exigences des procédés de stérilisation à haute température. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte, notamment la fonctionnalité du matériau d'emballage pendant la production, les exigences relatives au contenu, les conditions de stérilisation, les conditions de stockage et l'impact des performances du matériau d'emballage pendant les phases de vente et d'utilisation.

Dans les années 1960, les États-Unis ont inventé les films composites aluminium-plastique pour emballer les produits carnés en vue d'un stockage longue durée à température ambiante grâce à une stérilisation à haute température et haute pression, prolongeant ainsi leur durée de conservation à plus d'un an. Les films composites aluminium-plastique , également appelés boîtes souples, sont souples, légers et remplissent une fonction similaire à celle des boîtes de conserve. Pour le stockage longue durée des produits carnés à température ambiante, les options incluent l'utilisation de contenants rigides, de boîtes de conserve et de bouteilles en verre. Cependant, pour les emballages souples, la quasi-totalité des films composites aluminium-plastique sont utilisés.

Les films composites aluminium-plastique sont constitués de plusieurs couches laminées, généralement trois, avec une structure typique : couche de surface/adhésif/feuille d'aluminium/adhésif/couche thermoscellable (CPP). Ces films d'emballage sont largement utilisés et présentent des avantages tels qu'un aspect esthétique, d'excellentes propriétés mécaniques, une barrière élevée, une résistance aux hautes températures et une bonne hygiène. Cependant, ils présentent également des inconvénients, notamment la dureté et la fragilité de la feuille d'aluminium, qui n'est pas aussi flexible que les films plastiques. Le film plastique utilisé pour les sachets stérilisables haute température doit répondre aux exigences des conditions de stérilisation et des caractéristiques de contenu, afin de déterminer le choix, les spécifications, les combinaisons de matériaux, les types d'encres, les adhésifs, etc. Les matériaux les plus courants sont le BOPET, le BOPA, le PEHD, le RCPP, l'AL, l'EVOH coextrudé, le PVDC coextrudé et le PE coextrudé. Il existe également des films coextrudés multicouches à cinq couches ou plus, tels que le PP/Tie/EVOH/Tie/PP et le PP/Tie/PA/EVOH/PA/Tie/PP. Il existe également le copolyamide MXD6 et les films céramiques déposés en phase vapeur comme le SiOxPET12. Cependant, en raison de contraintes techniques et financières, l'utilisation de films coextrudés multicouches et de films céramiques déposés en phase vapeur dans les sachets stérilisables haute température n'est pas encore répandue.

Initialement, les sachets stérilisables haute température de LD Pack ont été développés conformément à la norme GB/T10004-1988, qui ne prévoyait qu'une seule structure de matériau : PET/AL/CPP pour des conditions de cuisson limitées à 121 °C pendant 40 minutes. Dix ans plus tard, la norme GB/T10004-1998 « Films et sacs composites pour autoclave » a été révisée, élargissant la structure du matériau aux PET/CPP, PA/CPP (types transparents à deux couches), PET/AL/CPP, PA/AL/CPP (types opaques à trois couches), PET/PA/CPP (types transparents à trois couches), ainsi que PET/ALPACPP (types opaques à quatre couches). Les propriétés physiques et mécaniques des produits ont été améliorées par l'ajout de la résistance aux milieux, de la résistance au pelage et de la résistance au thermoscellage après cuisson comme indicateurs de performance, tandis que l'indicateur initial de résistance à l'huile a été supprimé afin de souligner la praticité du produit en matière de résistance à l'autoclave à haute température. Après une autre révision en 2002, les sachets stérilisables à haute température ont été intégrés à la dernière norme, « Principes généraux pour l'emballage des films et sacs composites ».

Sachet à fond plat

Faits:

● ≥ 95 % d'emballage à base de PP

● Film PP haute barrière

● Sans aluminium métallique, OTR≤0,5

● Remplissage à chaud ou pasteurisation

● Stérilisable à 125 °C

Applications :

● Thon, sauce, nourriture humide pour animaux

Sachet à bec verseur

Faits:

● ≥ 96 % d'emballage à base de PP

● Film PP haute barrière OTR≤0,5

● Réfrigérer à une température supérieure à 125 °C

● Bec verseur et bouchon en PP

● Bon recyclable dans le recyclage du PP

Applications :

● Purée de fruits, protéines, aliments pour bébés, nourriture humide pour animaux