Tetra Pak и проблема асептических упаковок для молочной продукции и соков в России. Разбор эксперта

В России тетрапаком называют не только упаковку шведско-швейцарской компании Tetra Pak, но и похожую тару других производителей — SIG, Elopak, Tralin Pak, и др. Почти всем покупателям известны прямоугольные, в форме параллелепипеда «картонные» коробки и коробочки от сока, молока, кефира, вина. 

Тетрапак относится к композитным видам упаковки и состоит из нескольких слоев 3-х разных материалов — картона, полиэтиленовой плёнки и алюминиевой фольги. Основой упаковки является картон, за счет чего тара имеет твердую, прочную и гладкую поверхность, удобную для печати. Три плёнки полиэтилена (наружная, промежуточная и внутренняя) защищают от влажности и склеивают картон и алюминиевую фольгу. Алюминиевая фольга защищает продукт от воздействия кислорода и света, что позволяет сохранить питательную ценность и аромат хранимых напитков.

Главное отличие упаковок типа тетрапак — асептическая технология, которая позволяет не менее шести месяцев сохранять продукты питания безопасными и свежими без охлаждения или добавления консервантов и при этом они лучше сохраняют цвет, текстуру, вкус и пищевую ценность. Для сравнения — молоко в пластиковой таре хранится только 2 недели.

В марте-мае с.г. завод АО «Тетра Пак» в Лобне снизил выпуск упаковки в бобинах, ООО «СИГ Комбиблок» и АО «Элопак» вовсе остановились. Из-за этого в России возник дефицит асептической упаковки, поэтому производители молока и сливок с длительным сроком хранения сократили выпуск этой продукции. Автор сам покупает 4-5 литров молока в неделю и наглядно видит изменение ассортимента молочных отделов магазинов: стали преобладать пластиковые бутылки со сроком хранения 2 недели, хотя половину составляют «кирпичи» тетрапак сорта Aceptic со сроком хранения молока 6 мес.

Справка: чтобы молоко могло храниться после расфасовки в течение нескольких недель и даже нескольких месяцев, его обрабатывают по методу стерилизации UHT (Ultra-high temperature processing). Длительный срок хранения требует наличия у тары, бутылок, пакетов или коробок, определенных специфических защитных свойств, сохраняющих вкус и свойства молока и молочных продуктов. Вкус молока под воздействием излучения ультрафиолетовой и видимой частей спектра изменяется. Молоко приобретает в силу указанного явления улучшенный вкус, квалифицируемый термином молоко со световым вкусом. Подобное изменение вкуса объясняется разрушением содержащегося в молоке витамина В2 (Рибофлавина, лактофлавина) под действием света, одним из наиболее важных водорастворимых витаминов, коферментов (коэнзимов) — органических соединений небелковой природы, необходимых для осуществления каталитического действия многих ферментов. Витамин B2 необходим, в частности, для образования эритроцитов, антител, для регуляции роста и репродуктивных функций в организме. Он также необходим для здоровья кожи, ногтей, роста волос и в целом для здоровья всего организма, включая функцию щитовидной железы. 

История Tetra Pak 

Компания упаковки AB Tetra Pak основана в 1951 г. в г. Лунд, Швеция. Первый автомат Tetra Pak, изготавливающий картонные упаковки в форме тетраэдра, заработал в 1952 г. на местном молокозаводе. 

Поставки упаковочных автоматов в СССР начались еще в 1961 г.

В 1991 г. Tetra Pak приобретает компанию Alfa Laval, одного из поставщиков оборудования и установок для пищевой и обрабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Формируется Tetra Pak Alfa-Laval Group. Объем производства достигает 61 миллиарда картонных упаковок в год.

С 1992 г. действует дочернее предприятие в РФ АО «Тетра Пак» (ИНН 7706017070), Москва.

2006 г. Упаковочный автомат Tetra Pak® A1 становится самым экономичным аппаратом в мире и позволяет производить 9200 упаковок Tetra Fino® Aseptic в час. Tetra Therm Aseptic Flex задает новый стандарт производства по технологии UHT. Молочный пастеризатор Tetra Therm Lacta сокращает потребление электроэнергии на 12 процентов. В 2006 г. объем производства Tetra Pak превышает 129 миллиардов упаковок, 23 из которых производится в Китае.

В настоящее время в мире продается более 190 млрд упаковок Tetra Pak в год, на российский рынок выпускалось порядка 7 млрд в год. В основном Tetra Pak — это молоко и соки. По оценке агентства «Русопрос» в сегменте молочной продукции в картонную упаковку осуществляется разлив не менее 60% производимых единиц.

Постоянными партнерами и заказчиками Tetra Pak в России являлись более 200 предприятий пищевой промышленности. На российских заводах установлено более 500 линий компании по розливу жидких пищевых продуктов. В 2016-2021 гг. выручка в РФ составляла порядка 50 млрд руб. в год, чистая прибыль примерно 4 млрд руб. в год. Доход собственника превышал средние показатели, рентабельность имущества выше среднеотраслевого значения. О таких показателях в самой Швеции не могло быть и речи!

Представитель АО «Тетра Пак» сообщил нам 13.06 следующее: «На сегодняшний момент наша фабрика по производству упаковочного материала продолжает работать, поставки упаковки на предприятия пищевой отрасли продолжаются. Безусловно, как и многие другие, мы испытываем определенные сложности в связи с нарушением логистических цепочек и существующих ограничений на импорт. В последнее время многие производители столкнулись с беспрецедентными сложностями в цепочках поставок, среди которых и проблемы с поставками в нашу страну сырья и необходимых материалов, в том числе некоторых видов картона, специальных лаков и красок для производства привычной нам картонной упаковки молока, соков и детского питания. Сейчас все силы предприятий пищевой отрасли направлены на решение возникших проблем, чтобы и дальше обеспечивать стабильные поставки продуктов для населения. Тем не менее, производители вынуждены временно адаптироваться к текущим условиям, оптимизируя некоторые производственные процессы, чтобы и дальше продолжать непрерывные поставки продуктов в магазины. Например, уже сейчас в магазинах можно увидеть упаковку соков, молока или детского питания с упрощенным дизайном – то есть, меньшая часть поверхности упаковки покрыта краской, а это значит, что привычные потребителю дизайны уже выглядят по-другому. Эта вынужденная оптимизация связана с текущими ограничениями, которые коснулись поставок краски для производства беленого картона. Экономное расходование краски позволяет обеспечить бесперебойность поставок упаковки и сохранить стабильные поставки продуктов питания в магазины. Использование небеленого картона и оптимизированный дизайн упаковки не влияют на сроки хранения и качество продукта любимых вами брендов, меняется лишь визуальное восприятие упаковки продукта. Процесс поиска альтернативных решений может занять некоторое время, так как важно, чтобы все компоненты в составе упаковки соответствовали строгим требованиям качества и безопасности, действующим в сфере пищевой упаковки. Поэтому важно, чтобы потребители не боялись покупать продукты в такой упаковке, так как качество продукта остается без изменений. Надеемся, что скоро сможем решить все возникшие сложности вместе с нашими поставщиками».

Азия выручает

Поскольку огромные мощности по производству разных видов упаковок «тетрапак» развёрнуты самой же компанией Tetra Laval Group в ряде азиатских стран, которые не присоединились к западным санкциям, совершенно очевидно, что российские переработчики молока и соков начали закупать упаковку для своей продукции у них. 

В первую очередь это касается Китая и Индии. В частности, по данным Ъ, в свердловском регионе упаковка «Тетра Топ» (один из видов упаковки бренда «Тетра Пак») на предприятиях по переработке молока в общем объеме реализации занимает 10%. Замену этой упаковке нашли в Китае. «Образцы получили, опробовали, результатами довольны. Заключили договоры, первую поставку ожидаем в июне. Продукцию также будем разливать в пластиковые бутылки», — заявил председатель Союза предприятий по переработке молока Свердловской области Игорь Пехотин. Ранее уральские производители молока сообщали о росте себестоимости производства на фоне увеличения затрат на закупку упаковки и этикеток, а также импортных витаминов и кормов для скота. Затраты выросли в том числе и из-за импортного оборудования, которое необходимо обслуживать. 

Аналогичные решения, по данным «Онлайн Патент», приняты и в других регионах РФ. Поскольку сама упаковка в стоимости упакованного молока и соков ничтожна, усложнение логистики приведет лишь к несущественному повышению себестоимости, что будет многократно перебито другими факторами роста издержек, например курсовым эффектом из-за укрепления рубля по отношению к западным валютам.

Таким образом, в краткосрочной перспективе вопрос решён.

Альтернативные упаковки

В мире помимо упаковки Tetra Pak и её различных клонов, используются также ряд других.

Во-первых, старое-доброе стекло. Оно обеспечивает практически нулевую газопроницаемость, но и максимальное пропускание света видимой области спектра. Добавление в стекло УФ-поглотителей, обеспечивает защиту в диапазоне ультрафиолетового света ниже 380 нм, неэффективно в критическом, синефиолетовом видимом диапазоне 400-550 нм. Поэтому в настоящее время стекло не применяется, но может рассматриваться как потенциальная альтернатива «тетрапаку» для продуктов с малым сроком хранения, в первую очередь соков.

Во-вторых, известны многослойные бутылки из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), которые для получения низкой светопроницаемости стенок изготавливаются с многослойными стенками, количество слоев которых может быть от трех до шести, причем указанные слои изготавливаются из различных материалов. Наружный слой таких бутылок содержит, как правило, белый пигмент, получаемый на базе окиси титана, который позволяет придать рассматриваемой таре благоприятный эстетичный вид, соответствующий цвету хранимого в ней продукта. В качестве промежуточного слоя стенки бутылки используется слой с низкой светопроницаемостью, включающий в себя обычно технический углерод, играющий в рассматриваемой упаковке роль абсорбирующего свет наполнителя, защитный слой, предохраняющий от проникновения внутрь бутылки кислорода, и адгезивные слои, предназначенные для склеивания слоев и придания всей конструкции большей стабильности. 

Указанные многослойные бутылки достаточно хорошо защищают молочные продукты от светового и кислородного окисления, но требуют применения различных по физическим свойствам материалов, технически и технологически сложных способов изготовления, в результате чего дороги в изготовлении и утилизации. В частности, разнородные по физическим свойствам материалы многослойных бутылок могут расслаиваться после выдувного формования, что существенно снижает прочность многослойного материала находящихся под давлением упаковок, например, упаковок молочнокислых продуктов типа кефира. Кроме того, повторное использование и возвращение в цикл производства используемых при их изготовлении композитных материалов затруднено, ввиду наличия у них нескольких слоев, состоящих из различных по химическому составу и физическим свойствам материалов. Технические трудности, связанные с защитой молока и молочных продуктов от светового и кислородного окисления, до сих пор ограничивают применение полиэтиленовых и полиэфирных упаковок для молока и молочных продуктов. 

В-третьих, это полиэтилентерефталатные (ПЭТ) упаковки, которые находят все более широкое применение и распространение, в связи с чем развиваются технологии изготовления свето- и кислородозащищенных упаковок молока и молочных продуктов. Запатентовано множество вариантов, в том числе многослойных композиций. Например, Mitsubishi Gas Chemical (Япония) совместно с мировым поставщиком наноглин, компанией Nanocor Inc. (США), начала выпуск предназначенного для использования в многослойных ПЭТ бутылках нового материала Imperm, представляющего собой смесь нанокомпозита и нейлона МД6 и отличающегося исключительными барьерными свойствами по отношению к кислороду и углекислому газу. Известно, что ещё в конце 2020-х годов китайская компания Yili — крупнейший производитель жидких молочных продуктов — стала постепенно отказываться от тетрапака и переходить на асептический розлив в ПЭТ-упаковку. По этому же пути пошли производители скоропортящихся продуктов в Индии, Бразилии, Испании и других странах, считая асептические бутылки выгоднее и в экономическом смысле. В ГК «Молвест» рассказали недавно «Известиям», что переход на ПЭТ для многих может стать наиболее удобным выходом из проблемы «тетрапак», поскольку преформы для бутылок всё же производят в России и риск недопоставок из-за санкций ниже. 

В-четвертых, известны упаковки из полиэфирной пластмассы с барьерным покрытием, например сополимер терефталевой кислоты, изофталевой кислоты и по меньшей мере одного диола; имеет проницаемость для кислорода и двуокиси углерода, которая меньше, чем у полиэтилентерефталата. Барьерный материал содержит наночастицы полигидроксиаминоэфира. Актуальный пример: Ecolean (Швеция). Мягкая упаковка в форме прямоугольного пакета использует собственный упаковочный материал Calymer™, состоящий частично из пластика и частичного из природного материала — мела. Стерилизация внутренней стороны упаковки производится в производственных цехах Ecolean, а не на молочных заводах и предприятиях по производству напитков. Стерилизация выполняется путем электроннолучевой обработки — безопасным методом, оказывающим минимальное воздействие на окружающую среду. Российское подразделение расположено в Дубне Московской обл. — ООО «УМЗ Эколин» с выручкой в 2021 г. на уровне 1 млрд руб.

Рекуперация

Существенный резерв упаковочной отрасли видится в рекуперации использованных упаковочных материалов. Сейчас в России вторую жизнь получают примерно 5% упаковок. В Европе средний уровень переработки тетрапака составляет 50%. 

Справка: в РФ упаковку способны переработать 5-10 предприятий, например липецкий завод «Л-ПАК», «Боровичская картонно-бумажная фабрика» под Великим Новгородом, «Инвестал» в Тамбове, Нижегородское предприятие «Реттенмайер Рус», пермский завод НПО «Парматех». Увы! Заводы часто недозагружены, поскольку материалов для переработки мало. Эффективная система сбора тетрапака и другого вторичного сырья в России пока не налажена. Даже там, где придомовой раздельный сбор уже внедрен (Москва, Подмосковье и другие передовые регионы), сдать многослойную упаковку удастся не в каждом дворе. Как правило, тетрапак принимают в экоцентрах и на акциях по раздельному сбору отходов, а в Москве его можно сдать в контейнеры, обслуживаемые операторами «ЭкоЛайн», «МКМ-Логистика» и «Хартия». Найти ближайшие к вам пункты приема тетрапака можно с помощью карты Recyclemap, телеграм-бота ecopoints_bot или zero waste гида от организации «РазДельный Сбор».

Между тем, российскими изобретателями в инициативном порядке ищут экономичные способы вовлечения использованных упаковок типа Tetra Pak в повторное производство. В качестве примера можно привести ООО «НПО «Парматех» (Пермь) и патенты РФ №117924 (2012), №2759321 и №2761241 (2021) «Диспергатор». Суть аэродинамической сепарации заключается в ударном воздействии ротора на перерабатываемый материал при интенсивном масс-воздухообмене. Для оптимизации процесса сепарации по производительности и качеству разделения материалов применяется специальная компьютерная программа, с помощью которой происходит управление работой диспергатора в автоматическом режиме. Исходный материал измельчается до требуемого размера (волокнистые целлюлозные материалы до единичных волокон), которые выносятся из центра диспергатора с радиальным потоком воздуха. Измельчаются другие фракции композиционного материала (полимеры, алюминий и т.д.), но не выносятся из аппарата вследствие более высокого удельного веса, накапливаются в диспергаторе. Как рассказал специально для «Онлайн Патент» автор и патентообладатель Рашид Харисович Хакимов, «основная деятельность предприятия заключается в производстве уникального оборудования, которое одновременно выполняет функции сушки, измельчения и сепарации составных частей различных материалов одновременно в том числе Тетра Пак, Елопак, ламинированная бумага, картон, кашированный алюминий, макулатура и т.д. Известен влажный способ переработки Тетра Пак, но он энергозатратен и низкоэкологичен». 

Технико-экономические показатели переработки упаковок тетрапак на диспергаторе Хакимова следующие:

Производительность зависит от вида перерабатываемого сырья и составляет от 60-70 до 1000 кг/час. Она высокая при сушке и измельчении, снижается при необходимости дополнительно сепарировать материалы.Энергозатраты технологической линии 70-80 кВт/ч, а на тонну от 40 до 1000 кВт•ч в зависимости от вида сырья и режимов эксплуатации.На выходе диспергатора при переработке тетрапак и других композитов выдаётся целлюлозное волокно 99,5-99,8% чистоты и полимер с включением примесей 3-5%.Всего диспергаторов Хакимова за 2005-2022 гг. установлено 79 ед. в России и за рубежом (Латвия, Литва, Беларусь, Турция, Узбекистан, Москва, Санкт-Петербург, Курск, Красноярск, Иркутск и другие города России).

Инновации в упаковочных машинах

Производителям товаров и продавцам требуется все большее разнообразие в упаковке. В то же время возрастают требования к ее экологичности и используемым материалам. Все это требует более оперативного реагирования для быстрой адаптации к рыночным условиям. Этого можно достичь только за счет быстрой разработки очень гибких высокопроизводительных упаковочных машин. Чтобы удовлетворить спрос на упаковку самых различных изделий и сократить потребление материалов и энергии, необходимы новые технологии. 

Упаковочное производство относится к числу высоко автоматизированных, поэтому для того, чтобы сделать процесс упаковки товаров по возможности более быстрым и безопасным, в первую очередь стараются уменьшить вес разрабатываемого оборудования. Чем легче инструменты захвата, тем более эффективно и быстро выполняются технологические процессы. 

Захват, перемещение, размещение, упаковывание — это основные задачи, выполняемые оборудованием. Большая разница в весе, размерах и геометрической форме изделий означает, что захваты должны быть строго индивидуальны и зачастую оказываются сложной формы. Кроме того, существует требование, чтобы перемещаемые массы были как можно меньше, а сама конструкция была как можно более жесткой, что позволяет экономить энергию, обеспечивая при этом безопасную транспортировку. Это приводит к более строгим требованиям при разработке оборудования, поскольку классическое проектирование или оптимизация специфических и сложных элементов захвата особенно затратно и трудоемко. 

Решение видится в совместном применении генеративного дизайна (топологической оптимизации) и аддитивных технологий. Благодаря использованию такого подхода даже сложные облегченные конструкции могут быть созданы быстро и без принципиальных трудностей. Прикладывая незначительные усилия, можно оптимизировать разные специализированные захваты, производимые даже в небольших количествах. Изготовление новых конструкций с помощью аддитивных технологий может быть быстро и эффективно промоделировано с помощью цифровых технологий. После чего, сложные оптимизированные формы захватов могут быть легко и точно физически изготовлены с первого раза. Существенные разработки имеются у ряда западных компаний, например Hexagon Manufacturing Intelligence, инновационном подразделении Hexagon AB (технологическая мультибрендовая группа компании со штаб-квартирой в Швеции).

Отечественных исследований и тем более опытно-конструкторских работ в этом направлении нам обнаружить не удалось.

Будущее — за интеллектуальной упаковкой

Новая конфигурация упаковочного рынка России дает шанс нашим изобретателям сделать принципиальные прыжки вперёд, работая на опережение.

По мнению экспертов «Онлайн Патент» одно из самых перспективных направлений — это интеллектуальная упаковка. Суть в том, что она включает в себя средства, которые указывают или информируют потребителя о состоянии или изменениях продукта, параметрах окружающей среды или сообщают другую существенную информацию, например о сроке годности или ключевых физико-химических показателях качества напитка во время транспортировки и хранения. В такой технике используют индикаторы и датчики. В интеллектуальных упаковочных системах индикаторы предоставляют информацию о качестве продукта на основании окружающих условий и газов в свободном пространстве над продуктом в упаковке, кроме того индикаторы могут быть прикреплены к поверхности упаковки или встроены в упаковку, которая усовершенствована для определения остатков метаболитов, образующихся во время хранения. Можно контролировать температуру, микробную порчу, целостность упаковки, механические удары, свежесть упакованного продукта.

Благодаря появлению недорогой электроники и технологии печати в последнее время стало возможным создание интеллектуальной упаковки, которая позволяет, помимо прочего, осуществлять отслеживание покупок, управление запасами, автоматический повторный заказ, а также определять повреждение, вскрытие упаковки и т.д. Кроме того, интеллектуальная упаковка, содержащая световые и звуковые устройства, различные типы датчиков и соответствующие входные сигналы от датчиков, интеллектуальная электроника и взаимодействие между людьми, интеллектуальными устройствами, торговыми автоматами, связанными посредством беспроводной связи, приводят к расширенному и индивидуальному подходу к потребителю. Кроме того, персонализированная реклама, поощрения, призы и игровая среда в торговых точках могут быть интегрированы на различных психологических уровнях, что безусловно укрепляет приверженность к определенной торговой марке и содействует продажам товара. В частности, интеллектуальная упаковка Smart packaging and related technologies, описанная в международном патенте WO2015147995, содержит электронику, которая может обеспечить возможность взаимодействия пользователя/покупателя с упаковкой и вызывать действия, происходящие либо на самой упаковке, либо на интеллектуальном устройстве, таком как смартфон, компьютер или торговый автомат, или обмениваться данными или приводить к обмену данными с веб-сайтом, на котором может находиться база данных. Например, упаковку с молоком или пакет с соком можно поднести к смартфону и считать с нее код, и смартфон может выполнить одно или более действий в зависимости от типа продукта, находящегося возле него. 

Интеллектуальная упаковка может стать привлекательным фичем вследствие модного сейчас интернета вещей (Internet of Things, IoT). 

Кстати, существенные наработки имеются у «нашего» Тетрапака. 

К сожалению, научно-исследовательские и новаторские силы РФ в области упаковок продуктов питания не многочисленные и распылены. В Калуге существует АО «Научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт тары и упаковки» с персоналом в 14 человек. Выручка последние годы составляла порядка 15 млн руб., из чего ясно, что выполнялись мелкие консультационные работы. В ООО «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности» (Москва) имеется малочисленный отдел упаковок для молочных продуктов. ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования» (Видное) ликвидирован в 2017 г. и присоединён к ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М. Горбатова». ФИЦ «Питания, биотехнологии и безопасности пищи» (Дмитров) специализируется на лечебном и спортивном питании и мало занимается упаковкой.

Отрадно, что в конце мая Минпромторг РФ создал рабочую группу для обсуждения производственных процессов с потребителями и производителями упаковки напитков, в том числе молочных, сообщили в пресс-службе министерства. Началась работа с компанией Sylvamo по изготовлению легкограммажного картона для порционной упаковки 0,2 литра, в том числе и для обеспечения порционной упаковки. «Рассчитываем на успешный запуск производства в первой половине июня», — сообщили в пресс-службе. 

Принципиальные дискуссии по импортозамещению и перспективных разработках состоялись в рамках ежегодного форума RusUpak в «Крокус-Экспо» (Москва) с 7 по 10 июня.

Надеемся, что удастся консолидировать интеллектуальные силы российских изобретателей и наладить новые, передовые виды упаковок вместо/наряду «тетрапак».

Заключение

Понятны санкции Запада в военно-смежных областях, например подшипники для грузовых железнодорожных вагонов от Тимкен (США), которыми, несомненно, перевозят вооружение и боеприпасы на Украину для обеспечения СВО. Но совсем иначе представляются продукты питания и упаковки к ним.

12 июня стало известно, что Национальный совет по вопросам торговли Швеции отказал компании Tetra Pak в просьбе продолжать поставлять свою продукцию в Россию. Компания допустила, что из-за прекращения экспорта ее активы на территории России могут национализировать. В Tetra Pak также отметили, что присвоение активов даст России «доступ к технологиям, которых у неё сейчас нет».

Также недавно вице-премьер Виктория Абрамченко в интервью РБК заявила, что уже в этом году начнется выпуск отечественного аналога асептической упаковки. В эксперименте по созданию продукта участвует группа «Монди» (Республика Коми), а также производители молочной продукции, в частности Учебно-опытный молочный завод ВГМХА имени Н. В. Верещагина.

Упаковка, скорее всего, «будет серой, как мы ее называем, \"экологичной\"», сообщила Абрамченко. «Но она будет наша, отечественная», — пояснила она. Абрамченко заверила, что замена никак не повлияет на качество и безопасность содержимого.

Все услуги нашей компании по защите вашей интеллектуальной собственности вы можете найти здесь.  

Купон JOURNALPATENT дает вам скидку в 4000 рублей на патентование одного изобретения. 

Читайте в нашем журнале:

Почему возник дефицит подшипников в автопроме России. Разбор эксперта

ГЛОНАСС vs GPS: с какими трудностями столкнулась отечественная система спутниковой навигации

Чего достигли три лидера российской инновационной фармы