Les avantages environnementaux du remplissage aseptique

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Au cours de la dernière décennie, les avantages de la technologie de remplissage aseptique par rapport aux techniques traditionnelles de remplissage à chaud sont devenus bien connus dans le secteur de l'alimentation et des boissons. Les avantages en termes de qualité du produit ont été bien documentés et discutés.1 Cependant, les avantages environnementaux, tant en termes de consommation d'énergie que d'analyse du cycle de vie typique de cette méthode d'emballage, sont moins bien compris.

Un certain nombre d'études d'analyse du cycle de vie (ACV) ont montré que les techniques de remplissage aseptique utilisant des systèmes de pasteurisation ou de stérilisation par ultra-traitement thermique (UHT), basés sur des échangeurs de chaleur, ont généralement un impact environnemental moindre.2,3 Ceci est dû à deux principaux facteurs : l’emballage utilisé dans les deux processus différents et l’empreinte énergétique du processus lui-même.

Le traitement thermique des produits alimentaires et des boissons ainsi que la production des emballages correspondants ont des impacts environnementaux importants.2 Cependant, malgré cela, peu d'études ont été consacrées à l'empreinte énergétique et aux autres impacts environnementaux de ces processus.

Le remplissage aseptique offre une qualité de produit robuste, un impact thermique minimal sur la boisson et une plus grande flexibilité de conception des bouteilles avec la possibilité d'utiliser des bouteilles ou des cartons PET plus légers. En revanche, le remplissage à chaud nécessite un besoin énergétique plus élevé, a un impact thermique sur la boisson elle-même et présente moins de flexibilité dans la conception des bouteilles que le remplissage aseptique.

Différence clé entre les systèmes Dans un système aseptique (remplissage à froid), le produit est pasteurisé ou stérilisé à l'aide de systèmes UHT puis refroidi immédiatement. Il est ensuite placé dans l'emballage qui a été soit pré-stérilisé, soit parfois stérilisé au moment du remplissage. Les échangeurs de chaleur sont généralement utilisés à la fois pour les processus de chauffage et de refroidissement, permettant un transfert de chaleur très efficace et l'utilisation de la régénération de chaleur pour minimiser les besoins énergétiques globaux. Dans ces situations, une énergie considérable est économisée en utilisant la chaleur du produit chaud pour préchauffer le produit froid, et vice versa.2

Dans un système de remplissage à chaud, le produit est pasteurisé ou stérilisé (à l'aide d'échangeurs de chaleur ou d'autres technologies thermiques). L'emballage est ensuite rempli à haute température (typiquement entre 80°C et 92°C) ce qui a pour conséquence de stériliser l'emballage. L'emballage est ensuite incliné ou agité pour assurer un contact complet avec le produit chaud, et la température est maintenue pendant une période déterminée, par exemple deux minutes. Ensuite, l'emballage et le produit sont refroidis. La manière dont cela est effectué et le délai après le remplissage dépendent du produit et de l'emballage. Les méthodes typiques incluent les tunnels de soufflage, les refroidisseurs d'eau par chute ou même l'entreposage frigorifique.

Bien que l'investissement initial dans un système aseptique soit souvent plus élevé que pour un système de remplissage à chaud comparable, les systèmes aseptiques ont des coûts d'exploitation quotidiens inférieurs (par exemple, moins de consommation d'énergie) et permettent l'utilisation de bouteilles PET plus légères. En conséquence, le coût total de possession (TOC) d’un système aseptique est inférieur à celui d’un système de remplissage à chaud.

Différence d’emballage ACVDans la pratique, de nombreux types d'emballages différents sont utilisés dans les deux systèmes, même si, en termes généraux, les cartons en carton et les bouteilles PET légères sont utilisés avec les systèmes aseptiques, tandis que les machines de remplissage à chaud sont associées aux bouteilles PET, au verre ou aux canettes plus lourdes.

Dans le but de comparer avec précision l'impact environnemental des deux systèmes, certains chercheurs ont comparé les systèmes de remplissage aseptique et à chaud basés sur la production de bouteilles PET de 500 ml de jus d'orange.2 Parce qu'une bouteille en plastique plus épaisse est nécessaire pour résister aux températures plus élevées dans Dans les systèmes de remplissage à chaud, on utilise davantage de plastique (dans cet exemple 24 g pour le remplissage à chaud contre 16 g pour le remplissage aseptique). En conséquence, les émissions de gaz à effet de serre (GES) associées à l'emballage sont de 80,4 g CO2e par bouteille pour le processus de remplissage à chaud, contre 61,8 g CO2e par bouteille pour le remplissage aseptique, soit une économie de 23,1 %.