ESL y aséptico tienen una larga vida útil

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El mercado de envases es un verdadero éxito en términos de crecimiento, liderado por la vida útil aséptica y extendida (ESL).

El envasado aséptico utiliza un proceso en el que los operadores evitan que los microorganismos entren en el paquete durante y después del envasado. Durante el procesamiento aséptico, los operadores llenan un paquete esterilizado con un producto alimenticio comercialmente estéril y lo sellan dentro de los límites de un entorno higiénico. La esterilización del alimento o bebida se produce con una exposición rápida a calor ultra alto, antes de enfriarlo rápidamente a temperatura ambiente.

El tamaño del mercado de envases asépticos se valoró en 66,48 mil millones de dólares en 2021 y se prevé que alcance152.650 millones de dólares para 2030, creciendo a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de10% de 2022 a 2030, según Verified Market Research.

“Debido a la creciente demanda de productos alimenticios listos para el consumo, el mercado de envases asépticos se está expandiendo rápidamente. La mayor urbanización y el crecimiento de la industria del embalaje han resultado en un aumento de la demanda de embalaje aséptico, particularmente en las economías emergentes de Asia Pacífico y América del Sur”, afirma el informe.

La categoría ESL relacionada también tiene una larga vida útil, literalmente. ESL tiene una vida útil refrigerada de 21 a 45 días y algunos fabricantes afirman una vida útil de hasta 90 días. Se produce mediante dos tecnologías principales: procesamiento térmico que utiliza condiciones más severas que la pasteurización pero menos severas que el procesamiento a temperatura ultraalta (UHT); y procesos no térmicos como la microfiltración y la bactofugación, generalmente combinados con un tratamiento final de pasteurización térmica para cumplir con los requisitos reglamentarios.

Recientemente, Dairy Farmers of America (DFA) hizo una gran apuesta por ESL, cuando anunció en agosto la adquisición de dos instalaciones de procesamiento de ESL de SmithFoods.

Las plantas de procesamiento, ubicadas en Richmond, Indiana, y Pacific, Missouri, producen una variedad de bebidas lácteas y no lácteas, helados y mezclas de batidos de vida útil prolongada para clientes minoristas y de servicios de alimentos. Las instalaciones pasarán a formar parte de la división DFA Dairy Brands y operarán como Richmond Beverage Solutions y Pacific Dairy Solutions.

"Existe un creciente interés de los consumidores en los productos lácteos de vida útil prolongada y esta adquisición se alinea con nuestra estrategia para aumentar las inversiones comerciales y ampliar nuestra propiedad en este espacio", dice Pat Panko, vicepresidente ejecutivo de DFA y presidente de DFA Dairy Brands North. . "Con la incorporación de estas plantas, tenemos la oportunidad no solo de hacer crecer nuestra base de clientes, sino también de crear sinergias entre nuestras otras instalaciones ESL y asépticas".

Para obtener más información sobre el mercado aséptico y ESL, Dairy Foods se puso en contacto con varios ejecutivos de la industria para brindarles muchos consejos sobre lo que los procesadores de lácteos deben considerar antes de comprar equipos asépticos/ESL, cuándo deben actualizar el equipo y mucho más. Las respuestas son Todd Delebreau, director de ventas, HART Design & Manufacturing Inc., Green Bay, Wisconsin; Jeff Arthur, director técnico de ventas de Allpax, con sede en Covington, Luisiana, una marca de productos ProMach (que responde desde una perspectiva de ESL y aséptico utilizando tecnología de autoclave o esterilización térmica en contenedores); Pierpaolo Mattana, director de ventas de bebidas y llenado, GEA Norteamérica; Gina Abruzzini, vicepresidenta de ingeniería de Statco-DSI, con sede en Woodland, Washington, una marca de productos ProMach; Max Davis, director general de Waldner North America, Wichita, Kansas; Patrick Carroll, presidente, IMA Dairy & Food USA, Leominster, Mass.; David Miles, vicepresidente ejecutivo de MicroThermics Inc., con sede en Raleigh, Carolina del Norte, quien enfatiza que sus respuestas a estas cuestiones provienen de un punto de investigación y desarrollo de nuevos productos que se producirán en instalaciones comerciales; Chad Ellis, director senior de proyectos de Shibuya Hoppmann Corp., con sede en Manassas, Virginia; y David Watson, director de categoría de cierres de alimentos de BERICAP, con sede en Burlington, Ontario, Canadá.

Al observar cómo han avanzado ESL y las tecnologías asépticas durante los últimos años, Ellis dice: “Los avances más significativos tanto en las tecnologías ESL como en las asépticas han sido los ahorros en servicios públicos y el costo total de propiedad (TCO), así como la reducción general del espacio ocupado por el sistema. Específicamente en relación con lo aséptico, ciertas tecnologías (por ejemplo, haz de electrones, esterilización de preformas) han reducido en gran medida el uso de servicios públicos en comparación con el enfoque convencional. El haz de electrones (EB), en particular, ha demostrado ser líder en ahorro de TCO entre nuestros clientes que tienen tecnologías H2O2 y EB en sus instalaciones”.

El avance ha progresado constantemente en los últimos años y cada vez más clientes exigen opciones de ESL, añade Delebreau. “ESL y envases sostenibles son las dos características y opciones más solicitadas por los clientes”, dice. "La vida útil se puede aumentar hasta en un 50% dependiendo del producto".

Aseptic y ESL han avanzado a través de varios canales desde una perspectiva tecnológica, señala Carroll. “Al considerar las botellas, las cámaras de esterilización de los envases se han vuelto más pequeñas, la preforma a menudo se esteriliza antes de fabricar la botella, por lo que la sopladora está unida a la llenadora. La complejidad general de los sistemas se ha reducido ya que tanto los proveedores como los productores de máquinas comprenden mejor los requisitos del proceso y del sistema para satisfacer las demandas de los consumidores”.

Los productos ESL y asépticos han progresado tanto en diversidad de productos como en disponibilidad generalizada, afirma Abruzzini. Los productos han evolucionado para mostrar los beneficios nutricionales inherentes a los lácteos, con proteínas mejoradas y azúcar reducida, sabores únicos y envases llamativos. Mientras que ESL aumenta el alcance geográfico para que estos productos estén fácilmente disponibles a nivel nacional, aseptic ha ampliado los límites en el extranjero, afirma.

En los últimos años ha habido un fuerte enfoque en la sostenibilidad, tanto en las operaciones como en los tipos de embalaje, añade Mattana. “Esto incluye reducir la huella del equipo, el consumo de energía, el uso de agua y el peso de las botellas. En el ámbito del embalaje, las demandas de los clientes han obligado a innovar y a diseñar nuevos sistemas que puedan llenar asépticamente botellas de aluminio y vidrio, en lugar de los envases de cartón y PET más utilizados”.

Una bebida que se ha envasado adecuadamente en condiciones asépticas puede tener una vida útil garantizada de 12 meses o más, mientras que los productos envasados ​​en condiciones ESL y almacenados adecuadamente pueden alcanzar y superar una vida útil de tres meses, informa Mattana.

"Los tipos de envases utilizados en los procesos asépticos se prueban minuciosamente en cada sistema individual antes de la producción para garantizar que solo se entreguen al consumidor final productos seguros", añade. “Para productos con alto contenido de acidez, como jugos de frutas e isogónicos, también notamos una transición significativa del llenado en caliente al llenado aséptico. Reducir el costo del contenedor es el impulsor más importante del cambio”.

En cuanto al autoclave, extender la vida útil de los alimentos y bebidas lácteos en contenedores a través de esta ruta es un método confiable y bien establecido para la conservación de alimentos, enfatiza Arthur. “El autoclave proporciona la máxima vida útil, sin refrigeración, en comparación con otros tipos de procesos: hasta dos años o más. La tecnología de retorta continúa evolucionando y volviéndose más eficiente”.

Aunque el crecimiento de las tecnologías asépticas y ESL parece estar en marcha, todavía existen desafíos inherentes en estas tecnologías revolucionarias.

Los desafíos en la percepción del consumidor y las regulaciones actuales han frenado parte del potencial de innovación y crecimiento a corto plazo de la industria, afirma Abruzzini.

“Mejores mensajes y publicidad descriptiva ayudarán a educar a los consumidores sobre lo que implica ESL y que no se añaden conservantes. Del mismo modo, los nombres erróneos sobre aséptico (suena como 'séptico') también se pueden superar mediante un empaque descriptivo adecuado, enfatizando la bondad saludable y la calidad natural del producto en su interior”, dice el ejecutivo de Statco-DSI.

Davis también señaló que el ESL y los mensajes asépticos son un desafío. De ahí que el esfuerzo de relaciones públicas sea quizás su mayor desafío.

“La comprensión del cliente sobre cuál es la mejor fecha de compra sigue siendo limitada. Cuanto más se retrase esta fecha, más lucha habrá”, afirma. “Un gran desafío para los clientes es determinar si su producto debe ser aséptico o ESL. El umbral parece binario para los clientes. O tienen que ser asépticos o tienen que "conformarse" con el ESL. Creo que este no es el caso”.

En una nota relacionada, cambiar los hábitos de consumo es otro desafío, señala Miles.

“El segmento de mercado de bebidas de origen vegetal está creciendo espectacularmente. Sin embargo, estos productos a menudo requieren condiciones de procesamiento diferentes a las de los productos lácteos tradicionales. A menudo requieren presiones de homogeneización más altas o procesos térmicos más extremos para proporcionar la reducción requerida de bacterias y, al mismo tiempo, proporcionar un proceso que sea lo suficientemente suave como para mantener una alta calidad del producto”.

Además, a medida que estos segmentos de mercado sigan creciendo, la capacidad de procesamiento también deberá crecer, añade Miles.

Más allá de las relaciones con los consumidores, el coste de la tecnología y el nivel de cualificación de los empleados siguen siendo un desafío constante para los productores, subraya Carroll. "Algunos de los productores más pequeños no pueden permitirse la tecnología o el nivel de habilidades de los empleados para utilizar la tecnología", dice. “Los proveedores de máquinas continúan brindando sistemas más económicos y fáciles de usar según la demanda del mercado; el uso de tecnología de esterilización alternativa, como la tecnología UV y de luz pulsada, ha ayudado a los productores lácteos a alcanzar sistemas más avanzados con solo un aumento moderado en el precio de las máquinas. .”

Ellis también señala el obstáculo laboral. "Uno de los desafíos es encontrar la fuerza laboral técnica más avanzada necesaria para cumplir con las tareas regulatorias y operativas que conllevan las campañas ESL/asépticas", afirma. "Para ayudar a superar esta transición, los propietarios deben buscar proveedores que tengan amplia experiencia en la industria ESL/aséptica con un historial comprobado de instalaciones exitosas, como Shibuya, que tiene instalaciones tanto en los EE. UU. como en todo el mundo".

El apoyo local, la capacitación adecuada y la capacidad de respuesta a las necesidades del propietario también son fundamentales al establecer una asociación con un proveedor ESL/aséptico, continúa Ellis.

Mejorar la eficiencia de costo/escala, simplificar aún más el proceso de fabricación y mejorar la barrera y la vida útil mientras se utilizan materiales amigables con el TCO con reducción de materiales es otro desafío, sostiene Watson.

"Simplemente, la mejor manera de superar estos desafíos es continuar aplicando un proceso de armonización y estandarización, que debería perfeccionar aún más la capacidad industrial de los contenedores asépticos y ESL", afirma.

Mattana señala la gran inversión involucrada como un desafío adicional a superar.

“Las pruebas estrictas son largas y suponen una pérdida adicional de recursos de fabricación. A medida que las tendencias del mercado cambian a un ritmo aparentemente creciente, los fabricantes luchan por girar y adaptarse a las demandas. Esto puede obligar a las marcas a ceder en sus productos o incluso impedir que se lancen por completo”, afirma el ejecutivo de GEA Norteamérica.

Teniendo en cuenta la inversión financiera involucrada, ¿deberían las plantas lácteas comprar equipos asépticos y ESL? ¿Qué deben saber antes de tomar esta decisión?

“En general, creo que los procesadores que están considerando su primer programa aséptico/ESL deben revisar el tamaño/escala de los productos que venden, la facturación regional del producto envasado, la cadena de suministro establecida versus el desembolso para determinar si un programa aséptico/ESL es adecuado para su negocio”, afirma Watson de BERICAP. “Una línea aséptica/ESL puede permitir que una lechería amplíe su alcance y vida útil en el mercado. Sin embargo, queda una cantidad limitada de "estómago" que no siempre garantiza la expansión y/o el consumo adicional.

Además, dependiendo del establecimiento actual de una lechería en la cadena de suministro de frío (donde los estadounidenses suelen comprar su leche), un programa aséptico/ESL podría no ser más eficaz, especialmente si la rotación es corta y/o el alcance geográfico es limitado, añade Watson.

Para Davis, el componente más importante es el lugar donde se unen el procesamiento y el embalaje. "Asegurarse de que estos dos procesos se diseñen y ejecuten al unísono es el factor que con mayor probabilidad conducirá al éxito de un proyecto", aconseja el ejecutivo de Waldner.

Miles recomienda preguntar primero: “¿Qué tipos de productos lácteos van a procesar? ¿Leches convencionales y leches saborizadas o producirán bebidas fortificadas con proteínas? Esto determinará la tecnología de procesamiento que utilizarán, ya sea indirecta o directa. ¿Qué tipos de envases querrán los consumidores de los productos o los fabricantes? El estilo del envase no sólo afecta a la calidad del producto, sino también a su imagen”.

El productor de lácteos debe considerar qué productos y tamaños de paquete cree que necesita. Agregarlos más tarde en muchos casos no es posible o es muy costoso y perjudicial, añade Carroll de IMA Dairy & Food USA.

“Habría que examinar detenidamente su canal de distribución, quizás no necesitan asepsia y la cadena de refrigeración es más que suficiente. En muchos casos, cuando se consideran productos sensibles y requisitos de vida útil más largos, la única opción es aséptica”.

Lo principal es determinar qué buscan sus usuarios finales ahora y en el futuro. El hecho de que ESL no esté en su periferia no significa que sus clientes no lo solicitarán en el futuro, sostiene Delebreau, de HART Design & Manufacturing Inc.

Arthur de Allpax comparte un sentimiento similar, afirmando que los procesadores no sólo deben considerar las necesidades de hoy, sino también las de mañana porque algunos tipos de equipos de procesamiento pueden ser muy específicos y limitados en su amplitud de capacidades.

"Los sistemas de autoclave por lotes son los más flexibles en lo que respecta al manejo de diversos productos y paquetes, en comparación con otros tipos de sistemas de esterilización térmica en contenedores, e incluso sistemas de proceso asépticos y ESL (productos refrigerados)", afirma. “El volumen de producto, el alcance de la inversión de capital y cuándo será necesario introducir el producto en el mercado también pueden ser factores a la hora de seleccionar el sistema de procesamiento adecuado y/o si sería mejor considerar el uso de un coenvasador. .”

Al final, los tres resultados más importantes son la calidad, el rendimiento y la eficiencia, señalan los expertos.

Una vez que se hayan decidido los volúmenes iniciales, los volúmenes/SKU de expansión planificados y la ubicación de la planta, las fases iniciales de diseño consistirán en: un balance de masa de la instalación, desde la recepción de los ingredientes hasta el almacenamiento, la separación, la mezcla/procesamiento, el llenado y el manejo de materiales. y caja fría (ESL) o almacén seco (aséptico), sugiere Abruzzini.

"El balance de masa debe estar vinculado a la producción esperada para determinar las operaciones y eficiencias óptimas de la planta, y éstas deben aprovecharse para garantizar el cumplimiento del desempeño", señala el ejecutivo de Statco-DSI. "El diseño de procesamiento y empaque y las selecciones posteriores de equipos deben realizarse en función de factores tales como: rendimiento, flexibilidad/compatibilidad, longevidad, mantenibilidad/servicio, sostenibilidad y costo de propiedad".

Si una planta láctea ya cuenta con maquinaria aséptica/ESL, la siguiente gran decisión es cuándo actualizar el equipo. Mattana señaló que un sistema bien mantenido puede estar operativo durante muchos años, pero aún puede ser necesaria una actualización.

“Encontramos que muchos clientes realizan actualizaciones según sus necesidades comerciales. Generalmente esto se debe a un cambio en la capacidad de producción o a la introducción de un nuevo producto”, señaló Mattana.

El equipo de envasado, especialmente cuando no se cuida de manera constante, puede envejecer como la leche aséptica o sin ESL, sostiene Davis. “Es esencial realizar un seguimiento de la OEE (eficacia general del equipo) no sólo a nivel de planta o línea de producción, sino a nivel de cada equipo individual. Cuando esto comience a disminuir, es hora de realizar un análisis de la causa raíz”.

Al observar una operación ESL/aséptica actual, vale la pena señalar que el equipo actual puede estar funcionando bien para su propósito original, pero no es raro que ese propósito original haya evolucionado, tal vez en diferentes SKU de producto, combinaciones de relleno, etc. En estos casos, es mejor adoptar una visión más integral de la operación, los volúmenes y los SKU desde una perspectiva de equilibrio de masa para determinar los factores limitantes y los cuellos de botella, añade Abruzzini.

Shibuya tiene un sistema aséptico funcionando desde hace 27 años, pero esto puede considerarse una anomalía. La longevidad de los sistemas varía dependiendo no sólo de la tecnología utilizada sino también de la calidad de los componentes utilizados por el fabricante, revela Ellis.

“Por ejemplo, un sistema que utiliza PAA (ácido peracético) como esterilizador principal puede tener una longevidad más corta que uno que usa H2O2 debido a la naturaleza agresiva del PAA en los diversos sellos/cojinetes dentro del sistema. Aquellos propietarios que optan por el mantenimiento de rutina del fabricante normalmente también observan una vida útil más larga del equipo”.

Cuando la degradación de los componentes críticos es visiblemente notable, sería prudente que el propietario considere actualizar su equipo ESL/aséptico”, continúa Ellis.

Aparte de cuando los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad tienen un efecto negativo en las finanzas, las plantas deberían observar las tendencias a largo plazo para ver si sus equipos actuales pueden adaptarse a los requisitos de procesamiento de los nuevos productos, agrega Miles de MicroThermics Inc.

"La capacidad de procesar gamas más amplias de productos, o productos nuevos, en mercados donde la capacidad de procesamiento es baja, pero donde la demanda está creciendo, son oportunidades para un verdadero crecimiento".

El posible tiempo de inactividad generalmente influye en si es favorable actualizar el equipo actual o reemplazarlo directamente con equipo nuevo, agrega Abruzzini.

"Lo bueno es que el avance de la tecnología con nuevos equipos, particularmente en lo que se refiere a rutas fluidas desde y hacia múltiples destinos, puede ayudar a aprovechar una mejor eficiencia del proceso y reducir sustancialmente la pérdida de productos, acortando así el retorno de la inversión".

Sin embargo, es importante tener en cuenta que, debido a preocupaciones sobre la cadena de suministro, es posible que los procesadores de lácteos deban planificar esta actualización muchos meses antes de necesitar el equipo. De hecho, Delebreau recomienda planificar esta actualización lo antes posible.

“Con las actuales limitaciones de suministro global, los plazos de entrega de equipos y componentes han aumentado dramáticamente. Algunas líneas de equipos tienen un plazo de entrega de 12 a 24 meses, por lo que la actualización no suele ser un proceso rápido”, afirma.

ESL y la tecnología aséptica ya han cambiado enormemente la industria láctea. ¿Cuáles son algunas de las nuevas tecnologías disponibles hoy en día y que están en camino y que pueden alterar aún más la industria láctea?

Ni la inyección de vapor ni el calentamiento indirecto son tecnologías nuevas, pero se están realizando cambios y mejoras en estas tecnologías para adaptarse a estos nuevos productos fortificados, señala Miles.

Los tratamientos con luz ultravioleta, el tratamiento con luz de alta intensidad, los sistemas de aire con filtro HEPA y los sistemas de pulverización antibacteriana son áreas que siempre estarán mejorando continuamente, al igual que las tecnologías de sostenibilidad, añade Delebreau.

Las válvulas de llenado han avanzado para manejar asépticamente partículas y trozos más grandes, lo que crea oportunidades para que se desarrollen nuevos productos con trozos de fruta u otros materiales, añade Mattana.

“Procesadores térmicos (Therma-Stat) que utilizan regeneración directa de producto a producto, tanques de equilibrio dual y cámaras flash de arquitectura abierta para minimizar la pérdida de producto, monitoreo de servicios públicos y tendencias, amortiguadores de aire estériles homogeneizadores recargables para ciclos extendidos, controles optimizados con controles intuitivos. indicaciones del operador, tasas de hibernación automatizadas para conservar energía cuando el sistema no está en producción activa, monitoreo de detección de fase de origen y destino para minimizar la pérdida de producto y garantizar que no haya adulteración, y la lista continúa”, agrega Abruzzini.

La tecnología en torno a la luz pulsada ha mejorado con los años. Esto ha permitido a los productores trabajar con tecnología mucho más simplificada al considerar los sistemas ESL”, revela Caroll. “Hoy en día, muchos sistemas ESL/asépticos requieren el uso de esterilización química, lo que resulta en costos operativos más altos, más complejidad y, finalmente, se requiere personal para operar estos sistemas. Los sistemas totalmente asépticos actuales todavía requieren esterilización química”.

Si bien la capacidad de conectarse de forma remota a equipos de procesamiento basados ​​en PC o PLC ha estado disponible durante años, muchos sistemas más antiguos no tienen esa capacidad y esta tecnología es de suma importancia, revela Arthur.

"La capacidad de conectarse de forma remota de forma segura y solucionar problemas en los equipos de procesamiento cambia las reglas del juego en términos de reducir el tiempo de inactividad, y esta tecnología y los servicios OEM relacionados deben incorporarse siempre que sea posible", concluye el ejecutivo de Allpax. "La reducción del tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento de los equipos puede justificar fácilmente la inversión tanto en equipos nuevos como existentes".

Brian Berk ha sido escritor y editor durante 21 años. Se ha desempeñado como editor en jefe de Music & Sound Retailer y editor gerente de Convenience Store News, ambas revistas de mayor circulación en sus respectivos campos. Berk también ha desempeñado funciones de edición y redacción en farmacias, fotografía y productos naturales para la salud. Berk tiene una licenciatura de SUNY Cortland y una maestría de la Universidad Quinnipiac. Vive en Port Washington, Nueva York, con su esposa y sus dos hijos.