Orientador: José de Assis Fonseca Faria

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema asséptico piloto para a produção de leite UHT (Ultra Hight-Temperature), com capacidade de 1.000 L/h, em embalagens flexíveis institucionais do tipo Bag-in-box (BIB). As embalagens estudadas eram compostas de um filme de...

Resumo: Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema asséptico piloto para a produção de leite UHT (Ultra Hight-Temperature), com capacidade de 1.000 L/h, em embalagens flexíveis institucionais do tipo Bag-in-box (BIB). As embalagens estudadas eram compostas de um filme de polietileno de baixa densidade (PEBD) e um filme de polietileno tereftalato metalizado (PETmet), com volume de 2.000 mL, desenvolvido especialmente para o envase asséptico de produtos lácteos. Leite cru refrigerado tipo A foi utilizado como matéria-prima. O envase do leite UHT foi realizado através de uma dosadeira semi-automática dentro de uma Sala Limpa ISO posicionada sobre o bocal de enchimento das embalagens. O sistema foi avaliado através da identificação e monitoramento de pontos de controle do processo, testes de esterilidade comercial, análises sensorial e físico-química do produto, bem como avaliações da embalagem. O desempenho das embalagens BIB foi avaliado através de ensaios de caracterização, integridade do sistema e estudos de estabilidade microbiana e testes de efetividade de esterilização. As embalagens foram esterilizadas com o uso de radiação ionizante (gama), com dose de 15 kGy. Os ensaios foram conduzidos através da produção de 4 lotes experimentais de leite UHT, obtido em trocador de calor a placas (140 °C por 5 s). A taxa de defeito encontrada nos testes de esterilidade comercial variou entre 0 e 6,7%, sendo que a principal causa de defeitos foi associada aos problemas inerentes a operacionalidade da linha, como falhas nas vedações das junções de tubulações e bombas centrífugas. Os resultados da avaliação dos pontos de controle do processo e embalagem indicaram um bom desempenho do sistema, justificado pela ausência de microorganismos viáveis. O leite UHT acondicionado nas embalagens BIB teve sua vida de prateleira estimada em até 27 semanas de estocagem, valor este muito superior quando comparado às amostras controle de leite UHT comercial, acondicionado em embalagens laminadas cartonadas, que teve sua vida de prateleira estimada em 19 semanas. A diferença de estabilidade físico-química, microbiológica e sensorial entre as amostras processadas e a comercial foi associada às propriedades de barreira das estruturas das embalagens à luz e ao oxigênio, bem como pela qualidade da matéria-prima utilizada. O sistema asséptico piloto avaliado correspondeu às expectativas de desempenho e atendeu aos requisitos estabelecidos pelo Codex Alimentarius. Concluiu-se que o sistema apresenta potencial para utilização por indústrias de laticínios visando atender o mercado institucional de leite longa vida

Abstract: The aim of this research was to evaluate the performance of an aseptic pilot system for the production of Ultra High Temperature (UHT) milk, with 1.000 L/h capacity, filled in flexible institutional packages Bag-in-box (BIB) type. The BIB packages were constructed with one layer of low...

Abstract: The aim of this research was to evaluate the performance of an aseptic pilot system for the production of Ultra High Temperature (UHT) milk, with 1.000 L/h capacity, filled in flexible institutional packages Bag-in-box (BIB) type. The BIB packages were constructed with one layer of low density polyethylene film (LDPE) and another one of metalized polyethylene terephthalate film (PETmet), with 2.000 mL capacity, specially developed for the aseptic filling of dairy products. Type-A milk was used as raw material and the UHT milk filling was made by a semiautomatic machine located inside a ISO Clean room. The system was evaluated by the identification and monitoring of the control points during the process and also by commercial sterility tests, sensorial and physical-chemistry analysis and packages evaluations. The BIB packages were sterilized by gamma radiation with minimum doses of 15 kGy. The assays were conducted by the production of 4 experimental batches processed in a plate heat exchanger (140 °C/5 s). The defect rates founded were between 0 and 6.7% and these values can be explained by problems linked to the pilot plant operation, like failures in the connections of pipes and centrifugal pumps. The results of the control points evaluation and also BIB packages showed a good performance of the entire process, justified by the absence of viable microorganisms. The milk filled in BIB packages targeted until 27 weeks of shelf life, a superior value when it was compared to the commercial UHT samples, which targeted just 19 weeks. The difference of physical-chemistry, microbiology and sensory stability between the processed samples and the commercial one was associated to the oxygen and light barriers properties and also to the raw milk quality used during the processes. The pilot aseptic system evaluated attended to the Codex Alimentarius requirements and it could be concluded that the system showed potential for application in dairy industry in view of the long life milk institutional market