عملکرد آب بندی سینی های مواد غذایی CPET با فیلم درب در مقایسه با سینی های آلومینیومی برای MAP (بسته بندی اتمسفر اصلاح شده) چگونه است؟

وقتی صحبت از بسته بندی اتمسفر اصلاح شده (MAP) به میان می آید، عملکرد آب بندی جزییات جزئی نیست – این عامل تعیین کننده بین محصولی است که به مدت 12 روز تازه می ماند و محصولی که در چهار روز خراب می شود. پاسخ کوتاه: سینی های غذا CPET ارائه عملکرد آب بندی قابل مقایسه و در چندین سناریو عملی برتر به سینی های آلومینیومی برای کاربردهای MAP مخصوصاً زمانی که از فیلم های درپوش حرارتی استفاده می شود. با این حال، این دو ماده به طور معنی داری در خواص مانع گاز، قوام مهر و موم، استحکام سینی و سازگاری با خطوط آب بندی خودکار تفاوت دارند. درک این تفاوت ها به تولیدکنندگان مواد غذایی، خرده فروشان و مهندسان بسته بندی کمک می کند تا راه حل مناسبی را برای دسته بندی محصول خاص، اندازه سینی غذا و نیازهای خروجی انتخاب کنند.

MAP چیست و چرا آب بندی اهمیت زیادی دارد؟

بسته بندی اتمسفر اصلاح شده هوای داخل بسته بندی مهر و موم شده را با یک مخلوط گاز کنترل شده - معمولاً ترکیبی از CO2، N2 و O2 - جایگزین می کند تا از رشد میکروبی و اکسیداسیون آهسته جلوگیری کند. برای گوشت قرمز، یک مخلوط گاز معمولی MAP است 70٪ O2 و 30٪ CO2 برای حفظ رنگ و تازگی برای مرغ پخته شده یا غذاهای آماده، ترکیبی از 30% CO2 و 70% N2 رایج است.

کل فرآیند MAP فقط در صورتی کار می کند که مهر و موم بین سینی و فیلم درپوش هرمتیک باشد. حتی یک ریزنشت کمتر از 0.1 میلی متر می تواند باعث تبادل گاز شود که MAP را در عرض 24 تا 48 ساعت بی اثر می کند. به همین دلیل است که یکپارچگی مهر و موم - که با فشار ترکیدگی، نیروی لایه برداری و تشخیص نشت اندازه گیری می شود - یک معیار انتخاب اولیه در هنگام مقایسه سینی های مواد غذایی CPET با سینی های آلومینیومی در محیط های MAP است.

مکانیسم آب بندی: چگونه سینی های CPET و آلومینیومی متفاوت هستند

سینی‌های مواد غذایی CPET (پلی اتیلن ترفتالات متبلور) با استفاده از فیلم‌های درپوش حرارتی مهر و موم می‌شوند - معمولاً فیلم‌های مبتنی بر PET چند لایه با یک لایه درزگیر پوست‌کن یا غیرقابل جداسازی. فرآیند آب بندی حرارت اعمال می شود (معمولا 160-200 درجه سانتیگراد فشار (2-6 bar) و زمان ماند (0.5-2 ثانیه) برای چسباندن فیلم به فلنج سینی.

در مقابل، سینی های آلومینیومی را می توان هم با فیلم های آب بندی حرارتی و هم با چسب های آب بندی سرد آب بندی کرد. رسانایی حرارتی آلومینیوم به این معنی است که گرما به سرعت در سراسر فلنج پخش می شود، که می تواند برای سرعت مفید باشد اما برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد فلنج های نازک نیاز به کالیبراسیون دقیق دارد. سینی های آلومینیومی همچنین در برخی از کاربردها امکان چین دادن مکانیکی را فراهم می کنند، روشی که برای CPET در دسترس نیست.

هندسه فلنج صفحه سینی غذا در هر دو مورد حیاتی است. یک فلنج صاف و یکنواخت حداقل عرض 4-6 میلی متر برای تشکیل مهر و موم سازگار لازم است. سینی‌های CPET، تزریقی یا ترموفرم‌شده، می‌توانند تحمل‌های ابعادی بسیار محکمی را روی فلنج به دست آورند - معمولاً 0.2 ± میلی‌متر - که مستقیماً از قوام مهر و موم در خطوط MAP با سرعت بالا پشتیبانی می‌کند.

عملکرد سد گاز: مقایسه بحرانی

سد گاز جایی است که این دو ماده به طور قابل توجهی از هم جدا می شوند. آلومینیوم ذاتاً در برابر اکسیژن، دی اکسید کربن، رطوبت و نور غیر قابل نفوذ است. یک سینی آلومینیومی به تنهایی یک نرخ انتقال اکسیژن صفر (OTR) ، آن را به یک مانع غیرفعال عالی بدون هیچ پوشش اضافی تبدیل می کند.

سینی های غذای استاندارد CPET، با این حال، OTR تقریباً دارند 5-20 سی سی / متر مربع / روز / اتمسفر بسته به ضخامت دیواره و سطح بلورینگی. برای بسیاری از برنامه های غذایی آماده و محیطی، این قابل قبول است - به ویژه زمانی که از یک لایه پوششی با مانع بالا (با پوشش EVOH یا SiOx، OTR <1cc/m²/day) برای جبران استفاده می شود. اما برای محصولات حساس به اکسیژن مانند گوشت قرمز خام یا فرآورده های غذایی مرغوب، بدنه سینی ممکن است نیاز به افزایش مانع اضافی داشته باشد، مانند EVOH co-extrusion یا پوشش پلاسما SiOx، که هزینه را افزایش می دهد.

تست یکپارچگی مهر و موم: آنچه داده ها نشان می دهد

یکپارچگی مهر و موم برای بسته بندی MAP معمولاً از طریق سه روش استاندارد ارزیابی می شود:

• تست انفجار/تورم (ASTM F2095): فشار داخلی که در آن مهر و موم از کار می افتد را اندازه گیری می کند. سینی های CPET با پوشش استاندارد PET معمولاً فشار ترکیدگی را به دست می آورند 180-300 میلی‌بار ، که الزامات MAP را برای اکثر دسته های مواد غذایی برآورده می کند یا از آن فراتر می رود.
• تست نفوذ رنگ (ASTM F1929): ریزنشت ها را در امتداد کانال آب بندی تشخیص می دهد. فلنج های سینی CPET، به دلیل استحکام و قوام ابعادی، میزان نشتی کمتری را در مقایسه با سینی های آلومینیومی نشان می دهند، که می تواند در حین جابجایی قبل از آب بندی تغییر شکل دهد.
• تجزیه و تحلیل گازهای فضای سر: تایید می کند که ترکیب گاز MAP پس از آب بندی حفظ می شود. مطالعات نشان داده اند که سینی های غذای CPET که به درستی مهر و موم شده اند، ترکیب گاز هدف را در داخل حفظ می کنند ± 2% ماندگاری 14 روزه در یخچال

یکی از مناطقی که سینی های آلومینیومی از لحاظ تاریخی دارای لبه بوده اند، مقاومت در برابر تغییر شکل فلنج در حین حمل و نقل قبل از آب بندی است. با این حال، طراحی سینی های غذای مدرن CPET با هندسه فلنج تقویت شده، این نگرانی را تا حد زیادی از بین می برد، به ویژه برای قالب های استاندارد اندازه سینی غذا که در خطوط آماده خرده فروشی استفاده می شود.

سازگاری با خطوط آب بندی خودکار MAP

هر دو نوع سینی با ماشین‌های آب‌بندی سینی استاندارد مورد استفاده در محیط‌های MAP - از جمله پلتفرم‌های Mondini، Sealpac و Ishida - سازگار هستند، اما رفتار آنها در خط متفاوت است.

سینی های مواد غذایی CPET چندین مزیت بازده خط را ارائه می دهند:

• سازگاری ابعادی بالاتر نیاز به تنظیم مکرر ابزار سیلر را کاهش می دهد.
• بدنه سینی سفت و سخت در برابر فشار تحت فشار آب بندی مقاومت می کند و عرض مهر و موم و استحکام باند را حفظ می کند.
• مقاومت حرارتی CPET (تا 220 درجه سانتیگراد) به این معنی است که بدنه سینی بر خلاف گزینه های APET یا PP در دمای سر آب بندی تغییر شکل نمی دهد.

سینی های آلومینیومی، در حالی که در روش آب بندی انعطاف پذیر هستند، اگر سینی های از پیش ساخته شده قبل از استفاده به طور نامناسب نگهداری شوند، می توانند بیشتر در معرض تاب برداشتن فلنج قرار گیرند، که ممکن است نرخ عیب سیل را در خطوط پر سرعت در حال اجرا افزایش دهد. 20-30 چرخه در دقیقه .

سطح بشقاب سینی مواد غذایی در داخل سینی های CPET نیز از ویژگی های نچسب در هنگام درمان بهره می برد، که کار پس از آب بندی را در هنگام برچسب زدن پایین دست، بازرسی و بسته بندی ثانویه آسان تر می کند.

ملاحظات اندازه و قالب سینی غذا برای MAP

انتخاب بین سینی های CPET و آلومینیومی نیز تحت تأثیر اندازه سینی مواد غذایی و ماهیت محصول بسته بندی است. سینی های غذای CPET در طیف گسترده ای از ابعاد استاندارد و سفارشی، از سینی های تک قسمتی کوچک (به عنوان مثال، 136 × 114 میلی متر ) به فرمت های بزرگ خانواده (به عنوان مثال، 340 × 240 میلی متر ). فرآیند ترموفرمینگ آنها به هندسه‌های داخلی پیچیده - محفظه‌ها، دنده‌ها، پایه‌های شیب‌دار - اجازه می‌دهد در حالی که فلنج یکنواخت مناسب برای آب‌بندی MAP را حفظ می‌کند.

سینی‌های آلومینیومی، اگرچه در اندازه‌های مختلف نیز موجود است، برای هندسه‌های پیچیده داخلی بدون افزایش هزینه، به راحتی قابل استفاده نیستند. برای فرمت‌های اندازه سینی غذا با حجم بالا و استاندارد، مانند مواردی که در کیترینگ خطوط هوایی یا خدمات غذای بیمارستانی استفاده می‌شوند، سینی‌های CPET اغلب نسبت هزینه به عملکرد بهتری را ارائه می‌کنند که در کنار گرمایش فر، آب بندی MAP مورد نیاز است.

ملاحظات زیست محیطی و مقرراتی

از دیدگاه پایداری، سینی های مواد غذایی CPET در جریان های PET قابل بازیافت هستند ، به طور فزاینده ای در کنار خیابان در بریتانیا، اتحادیه اروپا و بخش هایی از آمریکای شمالی پذیرفته می شود. آلومینیوم همچنین با زیرساخت های جمع آوری جهانی به خوبی قابل بازیافت است. با این حال، انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم بکر تقریباً است 14 برابر بالاتر نسبت به PET باکره، به CPET ردپای کربن کمتری در سناریوهای تولید اولیه می دهد.

هر دو ماده با مقررات اصلی تماس با مواد غذایی از جمله مقررات اتحادیه اروپا 10/2011، FDA 21 CFR و مقررات مواد تماس با مواد غذایی بریتانیا مطابقت دارند. هنگام انتخاب سینی های غذای CPET برای MAP، سازندگان باید تأیید کنند که رزین خاص و هر پوشش یا افزودنی با نوع غذا و شرایط دمایی مورد نظر مطابقت دارد.

زمان انتخاب CPET از آلومینیوم برای MAP

بر اساس عملکرد آب بندی، سازگاری خط، و الزامات استفاده نهایی، سینی های مواد غذایی CPET انتخاب قوی تری برای MAP هستند زمانی که:

• محصول نیاز دارد گرمایش دو کوره (مایکروویو معمولی) پس از آب بندی MAP.
• خطوط آب بندی خودکار با سرعت بالا به هندسه فلنج ثابت و حداقل تنظیم ابزار نیاز دارند.
• اندازه یا شکل سینی غذا شامل بخش بندی پیچیده یا طراحی چند قسمتی است.
• اعتبار پایداری و قابلیت بازیافت برای موقعیت برند مهم هستند.
• این محصول یک غذای آماده سرد یا منجمد با ماندگاری مورد نظر است 10-21 روز تحت شرایط MAP

سینی های آلومینیومی زمانی که مانع بدنه سینی صفر مطلق غیرقابل مذاکره باشد، زمانی که چین دادن مکانیکی بخشی از فرآیند آب بندی است، یا زمانی که الزامات نظارتی یا مشتری به طور خاص بسته بندی فلزی را الزامی می کند - برای مثال، در بازارهای صادراتی خاص یا فرمت های هدیه ممتاز، انتخاب ارجح باقی می ماند.

سینی های مواد غذایی CPET عملکرد آب بندی MAP قوی و قابل اعتمادی را ارائه می دهند که در اکثر کاربردهای غذای آماده و تازه با آلومینیوم مطابقت دارد یا از آن فراتر می رود - در حالی که مزایای اضافی سازگاری با فر دوگانه، تحمل ابعادی دقیق تر و مشخصات مواد پایدارتر را ارائه می دهد. برای مهندسان بسته بندی که ارتقاهای خط MAP یا قالب های محصول جدید را ارزیابی می کنند، CPET به عنوان بستر اصلی سینی سزاوار توجه جدی است.