در قسمت های قبل به هدف، نقش و تعاریف حوزه بسته بندی، تاریخچه بسته بندی های و استفاده از مواد جدید در بسته بندی و ویژگی های بسته بندی مطلوب، بسته بندی مواد غذایی و عوارض ناشی از آلودگی مواد غذایی، انواع بسته بندی مواد غذایی و مزایا و معایب بسته بندی کاغذی پرداخته شد و در بخش پایانی به مواد مصرفی در بسته بندی پلاستیکی پرداخته می شود.
بسته‌بندی ابتدایی‌ترین نیاز هر محصول پیش از عرضه به بازار می‌باشد، چرا که تولیدکنندگان برای شناساندن خود و محصولاتشان و البته محافظت از محصول در حین حمل و نقل و نگهداری پیش از فروش به آن نیاز مبرمی دارند. به بیانی بسته‌بندی می‌تواند ضمن معرفی نام، خواص، مشخصات فنی و شیمیایی، تاریخ مصرف، قیمت، طریقه مصرف و نگهداری صحیح، محافظت آن کالا را تا زمان مصرف به عهده گیرد و در عین حال یک بسته‌بندی مطلوب قادر است موجب افزایش زمان حفظ و نگهداری کالای فاسدشدنی باشد. در این شماره، آخرین بخش از مقالات از سیر تا پیاز بسته‌بندی از نظر خوانندگان گرامی می‌گذرد.
مواد عمده مصرفی در بسته بندی پلاستیکی
پلی‌اتیلن
پلی‌اتیلن یکی از ساده ترین و ارزان ترین پلیمرها و پر مصرف ترین ماده پلاستیکی در جهان است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می‌آید و به طور خلاصه به صورت PE نشان داده می شود.
انواع پلی‌اتیلن
الف) LDPE (پلی‌اتیلن با دانسیته کم)
Low density polyethylene
ب) HDPE (پلی‌اتیلن با دانسیته زیاد)
High density polyethylene
این دو پلیمر با وجود آنکه فرمول شیمیایی یکسانی دارند ولی مجموعه ویژگی‌های آن از نقطه نظر کاربردی کاملا متفاوت است.
این پلی‌اتیلن دارای زنجیری شاخه‌دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی توانند به خوبی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری هستند.
این پلی‌اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است. بنابراین نیروی بین مولکولی در زنجیرها بالا و استحکام کششی آن بیشتر از بقیه پلی‌اتیلن‌ها است.
پلی‌اتیلن LDPE
LDPE معمولا به صورت فیلم های نازک انعطاف پذیر به عنوان بسته بندی پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد.
دو ویژگی مهم آن که کاربرد وسیع‌تر آن را به ویژه در صنعت بسته‌بندی محصول غذایی موجب می‌شود عبارتند از:
۱- خنثی بودن آن یعنی عدم واکنش با محصول
۲- قابلیت دوخت حرارتی آن
به همین دلیل در بسته‌بندی‌های چند لایه به عنوان لایه درونی و در تماس مستقیم با محصول از فیلم نازک LDPE استفاده می‌شود.
این فیلم شفاف بوده و قابل نفوذ به نور است، بنابراین در موارد نیاز به همراه آلومینیوم فویل به کار برده می‌شود.
کاربرد مشخص LDPE در بسته‌بندی‌های تتراپک Tetra Pack برای شیر استریل و آبمیوه، سه لایه برای شیر پاستوریزه و پنج لایه برای شیر استریل است.
پلی‌اتیلن HDPE
این ماده پلیمری سختی است که از استحکام آن و ویژگی ممانعت‌کنندگی بهتر آن و عدم شفافیت آن استفاده می‌شود.
نمونه بارز کاربرد HDPE انواع بطری شیر است که جهت بهبود ممانعت‌کنندگی در مقابل نفوذ نور، رنگ سفید (تینانیوم دی‌اکساید) به آن اضافه می‌شود.
پلی پروپیلین (Polypropyleen)
که در سه نوع خلاصه می‌شود:
الف) Plan P.P (ساده)
که برای تولید انواع درب پلاستیکی بطری‌ها از آن استفاده می‌شود. برای تولید بطری‌ها نیز در بعضی موارد از این P.P استفاده می‌شود.
ب) P.P (خطی شده)
این ماده در حین فرآیند تولید تحت نیروی کششی در دو جهت عمود بر هم قرار داده می‌شود در نتیجه فیلم نازک شفاف و با ویژگی ممانعت‌کنندگی مناسب‌تر تولید می‌گردد که برای بسته‌بندی انواع چیپس، پفک، ماکارونی، بادام زمینی و مجموعا Snack Foods مناسب می‌باشد.
ج) Pearlized Borient P.P
این فیلم، فیلم نازک انعطاف‌پذیری است به رنگ سفید صدفی که در بسته‌بندی ویفر، شکلات، پودر سوپ مورد استفاده قرار می‌گیرد تا حدودی پوشاننده لکه چربی است و از این نقطه نظر کاربرد بیشتری در چنین محصولاتی دارا می‌باشد.
(PET) Poly Ethylene Terephthalate
در بسته‌بندی نوشابه و روغن مایع به شکل بطری مورد استفاده قرار می گیرد. شیوه خاص شکل دهی این نوع بطری‌ها باعث می شود شفافیت بطری، ویژگی ممانعت کنندگی برتر آن به خصوص در مقابل نفوذ گازها، سبک بودن بطری و مقاومت مکانیکی زیاد آن تأمین می گردد.
از این ماده پلیمری به صورت فیلم نازک نیز استفاده می‌گردد. نمونه آن در بسته‌بندی آبمیوه جات مانند محصولات ساندیس و گلدیس است.
(P.S)Poly Styrene
این ماده به صورت ساده و شفاف بوده و نیز شکننده است و برای تولید ظروف یکبار مصرف یا سینی به کار برده می‌شود.
نوع خاصی از پلی‌استایرن ضربه‌پذیر یا مقاوم به ضربه می‌باشد که باعث مقاومت در مقابل ضربه می‌شود از این نوع برای تولید ظروف ماست و مربای یک نفره استفاده می‌گردد.
نوع دیگر آن به نام پلی‌استایرن حجیم شده Foomeel Poly Styren است که در فرآیند تولید این ماده بسته‌بندی از گازهای فراری استفاده می‌شود که موجب انبساط بافت پلیمری و ایجاد سلول‌های بسته توخالی در بافت ماده پلیمری می‌گردد که چنین بسته‌ای:
– اولا ضربه را به محصول منتقل نمی‌کند بنابراین برای محصولات شکننده مناسب می‌باشد مثل تخم مرغ.
– ثانیا عایق حرارتی خوبی است و برای عرضه محصولات گرم آماده مناسب می‌باشد.
– ثالثا سبک بودن ماده پلیمری، آن را در موارد حمل و نقل مناسب‌تر می‌کند.
نایلون
نایلون در فرآورده‌های گوشتی انواع سوسیس، کالباس کاربرد وسیعی دارد؛ همین طور همراه با پلی‌اتیلن در بسته‌بندی‌های تحت خلاء گوشت تازه و پنیر استفاده وسیعی دارد.
(PVDC)Poly Vinily dene choloricle
این ماده پلیمری از نظر ویژگی ممانعت‌کنندگی در مقابل نفوذ گازها و رطوبت بهترین نوع ماده پلیمری است. فیلم بسیار نازک از آن می‌تواند ممانعت‌کنندگی لازم را تأمین کند. انعطاف آن بسیار خوب است.
برای بسته‌بندی فرآورده‌های گوشتی و به طور مشخص برای بسته‌بندی گوشت به صورت عمده فروشی کاربرد وسیعی دارد. به عبارت دیگر در بسته‌بندی‌های تحت خلاء، از نوعی که فیلم پلیمری کاملا به سطح محصول می‌چسبد از این ماده پلیمری استفاده می‌شود.
مزایا و معایب بسته بندی پلاستیکی
– مزایا: وزن کم و سبک، قیمت مناسب، قابلیت شکل‌دهی، مقاوم در مقابل آب، نفوذناپذیری در مواقع نیاز، امکان رؤیت کالای داخل، مقاومت در برابر شوک و ضربه.
– معایب: حساس به حرارت و تابش، مخاطرات زیست محیطی، خطر برای سلامت انسان، موارد استفاده بسته‌بندی پلاستیکی.
بسته‌بندی پلاستیکی برای بسته‌بندی بسیاری از نوشیدنی‌ها و مواد غذایی از جمله فرآورده‌های گوشتی و لبنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
جایگزین هایی جدید برای پلاستیک در صنعت بسته بندی
بیوپلاستیک ها، فیبروکامپوزیت ها از جمله پلاستیک های دوستدار محیط زیست محسوب می شوند ولیکن در همه مواد نمی توانند جایگزین های مناسبی برای پلاستیک های کنونی باشند. به عنوان مثال PLA و برخی فیبرها در شرایط سرمای شدید و فریز کردن، بسیار شکننده و نامقاوم هستند و البته پیشرفت‌های چشم‌گیری در این زمینه در حال انجام می باشد.
انواع پلاستیک های پایدار و دوستدار محیط زیست به ترتیب زیر است:
– Polylactide Acid (PLA) Plastics
– Bagasse
– Palm Fiber
– Biomass Fiber Composite
– AgroResin
بسته بندی فلزی
امروزه ظروف فلزی به عنوان بخشی از بسته‌بندی مواد خوراکی در اشکال مختلف با زندگی روزمره مردم عجین بوده و تمام افراد جامعه در اکثر مصارف روزانه خود با یک یا چند شکل مختلف آن روبرو می‌باشند.
به طور کلی بسته‌بندی فلزی اشکال مختلف دارد مانند قوطی کنسرو، قوطی نوشابه، تیوپ آلومینیومی، اسپری‌ها، قوطی‌های رنگ، محصولات پزشکی، بسته‌بندی مواد شیمیایی، قوطی‌های روغن‌های غذایی و صنعتی، بشکه‌ها، گالن‌ها و… که ورق‌های فولادی و ورق‌های آلومینیومی عمده‌ترین مواد اولیه این صنعت می‌باشد.
موارد استفاده بسته بندی فلزی
بسته‌بندی فلزی عمدتا برای نوشابه‌ها، گوشت، ماهی، سبزیجات و میوه‌ها و نگهداری سایرمواد غذایی مانند چای با کیفیت بالا و یا شیرینی‌جات، آئروسل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مهم‌ترین فلزات مصرفی در بسته‌بندی مواد غذایی به این ترتیب است:
الف) استیل (فولاد)
ب) آلومینیوم
ج) قلع
د) کرم
برای اینکه استیل خاصیت خورندگی دارد سطح آنرا قلع اندود می‌کنند که به آن استیل قلع‌اندود می‌گویند. قلع اندود نمودن ورق فولاد از خوردگی قوطی جلوگیری می‌کند. استیل قلع‌اندود و آلومینیم عمده فلزات مصرفی در بسته‌بندی فلزی می‌باشند.
لاک‌زنی
در این ورق‌ها حتما باید در سطح تماس با ماده غذایی از روکش لاک که یک پوشش پلیمری است (پوشش لعاب) استفاده نمود تا در برابر خوردگی و فعل و انفعالات شیمیایی بین فلز و غذا مقاوم شود.
لاک را درون قوطی و برای حفظ محصول داخل آن استفاده می‌کنند. البته نوعی لاک بیرونی هم هست که برای سر و ته قوطی مصرف می‌شود و به طور عمده به رنگ طلایی است.
لاک‌ها مخلوط‌هایی از رزین‌ها (صمغ‌های طبیعی مانند روغن درخت چینی و مصنوعی مانند (اولئو رزین‌ها، فنولیک‌ها، اپوکسی فنولیک‌ها، اپوکسی‌استرها اپوکسی امین‌ها، وینیل الکل‌ها) حلال‌ها، پیگمان‌ها و مواد افزودنی می‌باشد.
روش های تولید قوطی فلزی
مهم‌ترین انواع قوطی، قوطی فلزی غذایی یا غیرغذایی به‌صورت دوتکه یا سه‌تکه هستند.
مراحل تولید قوطی سه تکه به شرح زیر است:
۱- لاک‌اندود کردن ورق قلع‌اندود در خط لاک‌زنی
۲- برش قطعات بدنه قوطی در دستگاه قیچی
۳- تولید سیلندر بدنه قوطی در دستگاه بدنه‌ساز
۴- پوشاندن درزجوش بدنه از داخل توسط پودر یا لاک به روش الکترواستاتیک جهت حفاظت این قسمت از خوردگی
۵- پخته شدن و چسبیدن پودر (یا لاک بیرون درز) به سیلندر بدنه در کوره مخصوص
۶- انجام عملیات دوخت کف به بدنه در پایان عملیات تولید
مراحل تولید قوطی دو تکه نیز به طریق ذیل است:
۱- لاک اندود کردن ورق قلع‌اندود در خط لاک‌زنی
۲- برش ورق‌های بدنه
۳- تغذیه ورق قلع‌اندود به داخل پرس و تولید قوطی دو تکه کششی با لبه برگردانده شده
۴-ابتدا ورق‌ها به شکل ظرف (لیوان) درآمده و سپس سطح بیرونی آنها چاپ و سطح داخلی نیز با لاک پوشانده می‌شود و بعد از پر شدن با درب آسان باز شو بسته می‌شوند.
استیل فاقد قلع
به دلیل قیمت بالای قلع از روکش‌های دیگری مثلا فسفات-کرومات یا کروم-اکسیدکروم یا آلومینیوم استفاده می‌کنند که به این مواد استیل‌های فاقد قلع می‌گویند.
دوایر متحدالمرکز که در سر و کف قوطی و گاها در دیواره‌ها که حالت ارتجاعی به قوطی داده و باعث افزایش استحکام قوطی می‌شود.
ماندگاری مواد غذایی در بسته بندی فلزی
چنانچه مواد در قوطی فلزی بسته بندی شود زمان ماندگاری آنها در مقایسه با مواد بسته بندی دیگر، به مراتب افزایش می‌یابد. مواد اولیه بسته‌بندی شده در قوطی فلزی را بدون اینکه در آنها تغییرات ارگانولپتیکی حاصل شود می‌توان به مدت ۲ الی چند سال نگهداری نمود.
