نانو تکنولوژی یک تکنولوژی قدرتمند در بکارگیری طبیعت در سطح اتم و مولکول بوده و بر روی خصوصیات ، سنتز و دستکاری ساختار زیستی و غیر زیستی کمتر از 100 نانومتر متمرکز شده است. درصنعت غذا، بسته بندی یکی از عوامل موثر در حفظ کیفیت و ایمنی غذا می باشد. استفاده از نانو کامپوزیتها در ساختار پلیمر های بسته بندی غذایی موجب بهبود خواص نگهدارندگی پلیمرها می شود. کارایی بالای نانو ذرات و نانو لوله ها زمینه بکارگیری پلیمرهای زیست تجزیه پذیر را در صنعت بسته بندی مواد غذایی فراهم نموده است. در این مقاله سعی شده است به نقش فناوری نانو در صنعت غذا وبسته بندی به خصوص بسته بندی های زیست تجزیه پذیر و خصوصیات فیزیکی آنها اشاره شود.
برگزاری همایش هایی با موضوع فناوری نانو، راه اندازی کنسرسیوم هایی برای مواد غذایی بهتر و سالم تر، همچنین بالا بردن آگاهی مردم از طریق رسانه ها، مؤید تأثیرگذاری فناوری نانو بر صنایع غذایی است. انواع کاربردهای نانو در این زمینه شامل بسته بندی های هوشمند، مواد نگهدارنده و مواد خوراکی تعاملی (interactive) است، که به مصرف کنندگان اجازه می دهد موادغذایی را با توجه به ذائقه و نیازغذایی مورد نظرشان تغییر دهند.
بیشتر غول های تولید کننده موادغذایی مانند Nestle،Kraft،Heinz و Unilever برنامه های تحقیقاتی مشخصی در این زمینه دارند تا بتوانند سهم بازار خود را در دهه های آینده حفظ کنند. این بدان معنا نیست که مواد غذایی به طور اتمی تغییر پیدا کنند و یا با نانوماشین ها تولید شوند، زیرا آرزوی تولید غذاهای مولکولی با کمک نانو ماشین ها فعلاً عملی نیست.
با علم به قابلیت های فناوری نانو امید است، بتوان سیستم های فعلی فراوری مواد غذایی را تغییر داده، محصولاتی مطابق با فرهنگ تغذیه سالم به بازار عرضه کرد. محققان همچنین امیدوارند بتوانند با استفاده از مواد افزودنی، کیفیت مواد غذایی و هضم و جذب غذا را در بدن افزایش دهند. اگر چه بعضی از این اهداف دور از انتظار به نظر می رسد، اما امروزه صنایع بسته بندی از فناوری نانو در محصولات خود کمک می گیرند.
بسته بندی و سلامت مواد غذایی:
پیشرفت در بسته بندی هوشمند برای افزایش عمر مفید محصولات غذایی، هدف بسیاری از شرکت هاست. این سیستم های بسته بندی قادر خواهند بود پارگی ها و سوراخ های کوچک را با توجه به شرایط محیطی (مانند تغییرات دما و رطوبت) ترمیم و مصرف کننده را از فساد ماده غذایی آگاه سازند. فناوری نانو می تواند در مواردی مانند افزایش مقاومت به نفوذ در پوشش ها، افزایش ویژگی های دیواره (مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و میکروبی)، افزایش مقاومت در برابر گرما، گسترش ضد میکروب های فعال و سطوح ضد قارچ کارساز باشد. چشم اندازهای مالی فناوری نانو، صنایع بسته بندی را پررونق نشان می دهد. سهم بازار این صنعت در حال حاضر حدود 1.1 میلیارد دلار است و پیش بینی می شود تا سال 2010 به 7.3 میلیارد دلار برسد. با این وجود، صنعت بسته بندی هوشمند از آنچه پیش بینی شده بود جلوتر رفته و نشانه های تکامل آن به خوبی پیداست.
تحقیقات سازمان مالی Frost and Sullivan نشان داد که علاقه مشتریان به مواد غذایی سالم و تازه در بسته بندی های مناسب، موجب پیشرفت این صنعت شده است. سازمان های زیادی وجود دارند که در زمینه سیستم های بسته بندی هوشمند فعالیت می کنند، ازجمله شرکت تولیدکننده مواد غذایی Kraft که با همکاری دانشگاه راتگرز در حال فعالیت روی پروژه زبان الکترونیکی (electronic tongue) است تا آن را به بسته بندی ها اضافه کند. این نوع بسته بندی شامل رشته ای از نانو حسگرهاست که نسبت به گازهایی که از مواد غذایی آزاد و موجب فساد آنها می شوند، به شدت حساس بوده و تغییر رنگ می دهند که این تغییر رنگ، علامت واضحی از سلامت یا فساد ماده غذایی است.
شرکت Bayer Polymer کیسه ای پلاستیکی با نام Durethan KU2-2601 تولید کرده است که از محصولات موجود در بازار سبک تر و محکم تر است، همچنین مقاومت بیشتری در برابر گرما از خود نشان می دهد. هدف اولیه از تولید پلاستیک های بسته بندی مواد غذایی، جلوگیری از خشک شدن محتویات آنها و محافظت در مقابل رطوبت و اکسیژن است. پوشش جدید غنی از نانوذرات سیلیکات است. این نانوذرات تا حد زیادی از نفوذ اکسیژن، گازهای دیگر و رطوبت جلوگیری می کنند و فساد مواد غذایی را به تعویق می اندازند. سازمان های دیگر به کمک فناوری نانو در حال یافتن راهی برای تشخیص فساد مواد غذایی هستند. به عنوان مثال شرکت AgroMicron، افشانه تشخیص دهنده نانوبیولومینسانس را ساخته که شامل پروتئین لومینسانت است. در این طرح، افشانه سطح میکروب هایی مانند Salmonella و E.coli را پوشانده، و از خود نوری ساطع می کند و به این روش فساد مواد غذایی تشخیص داده می شود. این شرکت امیدوار است بتواند محصول مورد نظر را با نام BioMark وارد بازار کند. در حال حاضر این شرکت در حال ساخت افشانه هایی با روش های جدید است تا بتواند از آنها در حمل و نقل دریایی استفاده کند.
در راهبرد مشابه، برای اطمینان از سلامت مواد غذایی، محققان اتحادیه اروپا در پروژه Good Food از نانوحسگرهای قابل حمل برای یافتن مواد شیمیایی مضر، پاتوژن ها و سم ها در مواد غذایی استفاده می کنند. با این کار، دیگر نیازی به فرستادن نمونه های مواد غذایی به آزمایشگاه برای تشخیص سلامت و کیفیت محصولات در کشتزارها و کشتارگاه ها نیست. همچنین این پروژه، در حال توسعه به کارگیری زیست تراشه های DNA برای کشف پاتوژن هاست. این روش می تواند در تشخیص باکتری های مضر و متفاوت موجود در گوشت یا ماهی و یا قارچ های میوه مؤثر باشد. این پروژه در نظر دارد با گسترش میکروحسگرهای رشته ا ی، بتواند آفت کش های میوه و سبزیجات را به همان خوبی که شرایط محیطی کشتزارها را کنترل می کند تشخیص دهد. این نوآوری به نام حسگرهای Good Food نامیده می شود.
پروژه سرمایه گذاری شده اتحادیه اروپا به نام BioFinger که هدف آن، ساخت ابزارهای ارزان با توان تشخیص آسان در سلامت محیط زیست است، فعالیت دیگری در زمینه آنالیز مواد غذایی دارد. در ابزارهایی که از حامل (cantilever) استفاده می کنند، روش بدین صورت است که تیرک (Tip) با ماده شیمیایی پوشانده شده و در برخورد با مولکول های خاصی، سیگنال ایجاد می کنند. BioFinger با استفاده از این حامل ها که به یک میکروتراشه متصل است کوچک تر و قابل حمل می شود.
ارتش آمریکا در حال ساخت حسگرهای فوق العاده ای است که از آنها در مقابل حمله کننده ها به مواد غذایی استفاده می شود. در سیستم های کنونی چندین روز طول می کشد تا وجود پاتوژن ها در مواد غذایی تشخیص داده شود. تشخیص سریع پاتوژن ها به وسیله این حسگرها به زودی باعث فراگیر شدن این فناوری در صنعت مواد غذایی خواهد شد. محققان دانشگاه بُن در حال ساخت پوشش های دفع کننده آلودگی برای بسته بندی ها با استفاده از اثر لوتوس (نیلوفر آبی) (قطره آب از سطح برگ های نیلوفر آبی می لغزد و در نتیجه هرم های موم مانند نانومقیاس، سطح برگ را می پوشاند) هستند. کشتارگاه ها و محل های فرآوری گوشت نیز می توانند از این فناوری استفاده کنند. گروه تحقیقاتی دانشگاه انگلیسی لیدز دریافتند که نانوذرات اکسید منیزیم و اکسید روی باعث از بین بردن میکروارگانیزم ها می شوند. استفاده از این مواد بسیار ارزان تر از نانوذرات نقره است و می توانند کاربرد زیادی در بسته بندی مواد غذایی داشته باشند.
فناوری شناخت فرکانس های رادیویی (RFID) در بیش از 50 سال پیش توسعه یافت، ولی امروزه این فناوری راه خود را برای کنترل مواد غذایی در مغازه ها پیدا کرده است. در این فناوری با استفاده از میکروپردازشگر ها می توان داده ها را به گیرنده های بی سیم ارسال کرد. امروزه می توان از این روش برای کنترل اقلام غذایی از انبار تا دست مصرف کننده بهره گرفت. برخلاف بارکدها که نیاز به اسکن دستی و خواندن یک به یک دارند، برچسب های RFID نیازی به خوانده شدن خطی نداشته و امکان خواندن تعداد زیادی از آنها در یک ثانیه وجود دارد. فروشگاه های زنجیره ای مانند Wal Mart،Home Depot گروه Metro و Tsco در حال آزمایش این فناوری هستند. ضعف اصلی این روش، افزایش هزینه تولید است که نتیجه ساخت سیلیکونی آن می باشد. با ترکیب فناوری نانو و الکترونیک (نانوترونیک) این برچسب ها ارزان تر و کاراتر شده، همچنین پیاده سازی آنها آسان تر می شود.
گروهی از دانشمندان شمال اروپا، کنسرسیوم نانوغذایی را با هدف توسعه کاربردهای فناوری نانو دراین صنعت و با تأکید بر مواد غذایی سالم و مطمئن تشکیل داده اند. این مجمع، متشکل از شرکت های Arla Foods، Danisco A/S، Ar hus United A/S، Danish Crown amba و مرکز میان رشته ای نانوعلوم است.
با تأکید بر فراهم آوردن مواد غذایی سالم برای مشتریان، اولویت های این کنسرسیوم عبارت از توسعه حسگرهایی که قادر به تشخیص سریع سم در ترکیبات و یا باکتری های مضر در نمونه های غذایی باشند، گسترش سطوح ضد باکتری برای ماشین هایی که در تولید مواد غذایی به کار می روند، گسترش ساخت پوشش های محکم تر و ارزان تر، تولید مواد غذایی با ترکیبات خوراکی سالم تر می باشد. تحقیقات مرکز دانمارک در بخش پژوهش های پیشرفته غذایی (LMC) که از همبستگی مؤسسات دانمارکی فعال در زمینه علوم غذایی تشکیل شده اند، برنامه های خود را در چارچوب هفتمین برنامه خود به صورت زیر اعلام می دارد:
- درک پایه ای از مواد غذایی و تغذیه حیوانات برای نوآوری هوشمند؛
- سیستم های زیست شناسی در تحقیقات غذایی؛
- بازنگری زیستی در بخش محصولات غذایی؛
- پیشرفت های فناوری؛
- علم مواد خوراکی؛
- نوآوری هایی بر اساس نیاز مشتری و ارتباطات غذایی.
آنها معتقدند تمرکز روی این برنامه ها می تواند موجب دستیابی کامل و چند جانبه در تحقیقات و توسعه مواد غذایی در اروپا شود. همچنین امیدوارند از نانوموادی با ویژگی های کاربردی به منظور استفاده در نانوحسگرها و فناوری نانوسیالات در صنایع غذایی استفاده کنند. پیشرفت در مواد بسته بندی هوشمند، امکان کنترل شرایط محصولات در طول حمل و نقل و استفاده از روش های بسته بندی مبتنی بر زیست شناسی را برای ما مهیا می سازد.
فیلم های مرکب به دو گروه تقسیم میشوند:
1- فیلم های پلاستیکی پوشش داده شده
2- wrapped film-فیلم ها ی چند لایه (Laminated film )
1_ساده ترین فیلم مرکب از یک فیلم حامل ویک لایه PE که خاصیت دوخت حرارتی به آن می دهد ساخته شده است. پلاستیک هایی که اغلب به عنوان مواد پوشش دهنده استفاده میشوند عبارتند از: 1-LDPE 2- EVA 3- آینومرها 4- PVC,PVDC
2_چند لایه ها: متدهای ساخت لفافهای چند لایه برای پلاستیک ها و غیر پلاستیک ها مشابه است به جز اکستروژن که فقط برای ترمو پلاستیک ها استفاده می شود. امروزه درتهیه چند لایه ها از روش های متفاوتی استفاده می شود: 1_ استفاده از چسب های مایع ومحلول وچسب های با نقطه ذوب بالا 2_ استفاده از پوشش های ترمو پلاستیک 3_ استفاده از پوشش های اکستروژن و کو اکستروژن
قدیمی ترین فیلم مرکب فیلم سلولز آغشته به پوشش نیترو سلولز است. پس از چندی فیلم سلولز با پوشش PVDC به بازار عرضه شد. امروزه فیلم سلولزی سه لایه که حاوی لایه های پلی اتیلن ،آلومینیم وسلوفان می باشد. که در تولید وبسته بندی آبمیوه در سیستم های دوی پک مورد استفاده قرار می گیرد .
استفاده از فیلم های مرکب:
1_تولید کیسه
2_قوطی های آلومینیم
3_کارتن ها
4_ظروف Bag in Box
5_ظروف مرکب قالب گیری شده
6_بطری ها ی مرکب
7_ کیسه های اتو کلاوی
بسته بندی های سخت از نوع Form/Fill/Seal :اولین بار که این بسته بندی که با نام تتراپک در سوئد به کار گرفته شد از مقوا/ فویل آلومینیم / پلی اتیلن/ تشکیل شده بود وبرای بسته بندی شیر و آبمیوه به کار میرفت.
بسته بندی های مرکب : بعضی بسته های قابل انعطاف پلاستیکی با مواد دیگر به صورت ترکیب عرضه میگردند نظیر کی پاک یا دیو پاک که توسط شرکت ایرفیکس تولید می شود. این بسته ها از صفحات صاف تشکیل شده که می توانند اشکال مختلفی را به خود بگیرند. مهمترین کاربرد این قبیل بسته بندی ها برای محصولات گوشتی خشک می باشدکه در هنگام مصرف درون بسته آماده می شوند.
نوعی بسته بندی جدید بنام let pack که از بدنه اکسترود شده ی pp ساخته شده است نیز جز بسته بندی های مرکب است ،این بدنه روی ماشین ساخت توسط رشته هایی از مواد بامشارکت فویل آلومینیم که قبلا تزئین وچاپ شده پوشانده می شود ودرب وکف آنها تئسط صفحات از پیش قالب شده سوار میگردد . کاربرد آنها بیشتر جهت فراوردهای گوشت می باشد.
امروزه تکنولوژی ساخت ظروف پلاستیکی از تعدادی روش ها نظیر قالب گیری بادی ،قالب گیری تزریقی ،ترموفورمینگ و قالب گیری تراکمی بدین منظور استفاده می شود.
این روش بانرم کردن ماده اولیه در یک سیلندر نرم کننده آغاز وسپس با تزریق مواد سیال تحت فشار به قالب نسبتا سرد ادامه می یابد. براثرتماس مواد سیال با دیواره ی قالب مواد سخت شده و ظروف مورد نظر شکل می گیرد. ظروف قالب شده بااستفاده از سوزن پران وهوای فشرده ویا بعضی وسایل دیگر خارج میکنند. به علت کوتاه بودن عمر مفید قالب ها این روش در مجموع اقتصادی نیست.
2_قالب گیری بادی:
اصول تکنیک قالب گیری بادی از صنعت شیشه گری الهام گرفته شده است، بدین طریق که هوا تحت فشار برتوده مذاب پلاستیک محبوس در قالب با دیواره خنک و شکل دلخواه دمیده می شود فشار هوا باعث می شود تا توده مذاب منبسط شده ووقتی بر دیواره ی سرد قالب برسد پلاستیک توسط تماس بابدنه خنک می شود. قالب راپس از این مرحله باز کرده وظرف تهیه شده را خارج می کنند.
بطری بادی از نوع FFS : امروزه فرایندی جهت ساختن بطری بادی بکار گرفته می شود که تمام مراحل ساخت بطری، پر کردن ودرب بندی آن همکی در حالی انجام می گیرد که بطری هنوز در داخل قالب بوده و از آن خارج نگردیده است . بدیهی است یکی از منافع این فرایند امکان پرکردن مواد غذای مایع در ظروف بسته بندی در شرایط اسپتیک می باشد. کاربرد عمده ی این بطری ها در بسته بندی شیر است.
دراین روش صفحات پلاستیکی از مولدهای حرارتی عبور نموده تانرم شود سپس با قرار دادن آن در فالب ظروف به شکل قالب ساخته میشود. در عمل سه روش عمده برای تولید این ظروف وجود دارد:1- فرم دادن کششی 2- فرم دادن فشاری 3- فرم دادن به روش درهم رفتن
الف_ فرم دادن کششی :این روش ساده ترین نوع فرایند ترموفورمینگ است که عبارت است از ثابت نگه داشتن صفه پلاستیکی بر روی یک جسم سخت که به جعبه قالب وصل می گردد سپس جعبه راتا زمان به دست آمدن حالت نیمه جامد حرارت می دهند و مقاومت ان در فضای میان قالب و صفحه خلأ ایجاد می شود .فشاراتمسفر روی صفحه موجب می گردد تا صفحه به داخل قالب کشیده شود شئ تا زمان خنک شدن به شکل قالب در آن باقی می ماند.
ب_ فرم دادن فشاری :این روش مشابه کششی است باستثنای اینکه همزمان با ایجاد خلأ هوای فشرده نیز از بالای صفحه به کار گرفته می شود.
ج_ فرم دادن به روش درهم رفتن: در این فرایند صفحه گرم شده با فشار میان قالب نرومادگی محبوس شده و بدین صورت ظروف شکل می گیرد در روش ها گرم کردن صفحه باستفاده از اشعه مادون قرمز انجام می شود.
امروزه روش ترموفور مینگ به طور وسیعی در تهیه ظروف بسته بندی مواد غذایی بکار گرفته می شود نظیر ظروف مخصوص برای بسته بندی ماست، خامه، مارگارین، گوشت تازه، محصولات باغی، شکلات و بیسکویت.
این روش یکی از روشهای قدیمی شناخته شده ای است که جهت قالب نمودن پلیمر بکار گرفته می شود و بعنوان مهمترین فرایند رزین های ترموست در بسته بندی مواد غذایی جهت تولید دربهای پیچی برای بطری ها مطرح بوده و ماده ی اولیه آن هم عموما اوره و فرمالدئید می باشد. روش عمل بدین صورت است که ابتدا وزن و حجم معینی از پودر رزین را درحفره یک قالب باز واز پیش گرم شده ریخته و قالب را می بندند سپس پرس تراکمی توسط فشار هیرولیکی به قالب اعمال شده و همزمان با آن قالب را حرارت می دهند که این عمل موجب ذوب شدن پودر رزین ترموست وجریان یافتن توده مذاب در سطح قالب می گردد پس از خشک شدن قالب آن را باز کرده وشئ قالب زده شده راکه سخت گردیده خارج می کنند.
جایگزین هایی جدید برای پلاستیک در صنعت بسته بندی:
بیوپلاستیک ها و فیبر-کامپوزیت ها گرچه ازجمله پلاستیک های دوست دار محیط زیست محسوب می شوند، 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 پیشترفت های چشم گیری در این زمینه در حال انجام می باشد.
انواع پلاستیک های پایدار و دوست دار محیط زیست:· Polylactide Acid (PLA) Plastics
· Bagasse - Sugar Cane Pulp
· Palm Fiber
· Biomass Fiber Composite - AgroResin
· Reed Fiber - a Japanese Innovation
· PlasTerra - Biodegradable Plastic
. Polylactide Acid (PLA) Plastics
PLA که نوعی پلاستیک شفاف است که از مواد طبیعی ساخته شده است (مثل نشاسته ذرت.
Bagasse از فیبرهایی تشکیل شده که به رنگ طبیعی عاجی هستند. وقتی شیره نیشکر را از آن میگیرند ماده ای باقی می ماند که همان bagasse است.
Palm Fiber از مواد باقی مانده از روغن گیری خرما تولید می شود. این ماده بسیار شبیه bagasseمی باشد و هر دوی این مواد برای تولید بسته بندی هایی نظیر ظروف یکبار مصرف مناسب می باشند.
Biomass Fiber Composite - AgroResin از مواد تجزیه پذیر و قابلیت کود شدن و تبدیل پذیری به مواد آلی برای مصارف کشاورزی biomass ساخته شده است و در واقع ریشه طبیعی دارد و مصارفی مشابه با palm fiber در صنعت بسته بندی دارد.
Reed Fiber فیبرهای برگرفته از ساقه های نی که رشد سریع و چشم گیری داستند. آنها می توانند به مواد آلی دیگر تبدیل شوند و به چرخه بازیافت مواد بازگردند. این مواد در مناطق ساحلی و کنار دریاها یا بستر رودخانه ها رشد پیدا می کنند. این مواد هیچ گونه ارزش خوراکی ای نداشتند و تنها برای تولید این نوع پلاستیک در ژاپن تولید می شوند.
PlasTerra یک نوع پلاستیک تجزیه پذیر است که از bioresinهای متفاوتی با قابلیت تجزیه زیاد مانند نشاسته،PLA، و سایر انواع فیبر تشکیل یافته است.
نمونه هایی از بسته بندی های پایدار (sustainable packaging)
.1 استفاده از مواد با قابلیت بازیافت بالا (طراحی بطری قابلیت بازیافت % 100 )
.2 کاهش مواد شیمیایی و چسب ها در صنعت چاپ و همچنین اتصالات بسته بندی (لیبل های با جنبه های دکوراتیو بالا و کاهش و یا حذف مواد شیمیایی به ویژه چسب ها)
.3 افزایش دفعات استفاده از بسته بندی محصول: استفاده از کیسه های پارچه ای با قابلیت استفاده مجدد به عنوان جایگزین کیسه های نایلونی
.4استفاده از عناصر طبیعی مانند فلز به عنوان یک ماده دوست دار محیط زیست با قابلیت بازیافت بالا:
.5 بسته بندی خلاقه با مواد طبیعی برگ های موز دارای خواص خوبی در صنعت مواد غذایی هستند آنها دارای یک سطح چرب ضخیم هستند که چربی و رطوبت مواد را به خوبی در خود ذخیره می دارند. همچنین این برگ ها نرم و منعطف هستند و از این رو می توانند در روش های مختلف بستهبندی شکل پذیر باشند. برای باز کردن بسته بندی هایی که با این برگ ها شکل گرفته اند به سادگی و به کمک یک سوراخ ساده می توان از آنها استفاده نمود.
.6بسته بندی به مثابه یک عامل بازدارنده آلودگی های محیط زیست باتری ها یکی از آلوده کننده ترین محصولات تولید بشر می باشند و خطری که از آمیختگی این زباله های مرگ آفرین با سایر زباله های شهری پدید می آید بسیار شایع می باشد. از این رو دقت در نحوی توزیع، استفاده و دور ریختنباتری ها را می توان در روند طراحی ما طراحان بسیار پر اهمیت دانست.
کاربرد:
کیسه پلاستیکی برای بسته بندی برنج ومواذ غذایی منجمد شده، بطری پلاستیکی شیر ومایع ظرفشویی ،ظروف حمل ونقل بشکه پلاستیکی وتانکر ذخیره
پلی پروپیلن(P.P): وزن مخصوص حدود gr/cm3 ( )_0.9 دارد ویکی از مهمترین مواد پلاستیکی در بسته بندی به شمار میرود. مزیای در مقایسه با HDPE شفاقیت و استحکام آن است. نقطه ی ذوب ċ170_160 دارد.نفوذ پذیری بخار آب و اکسیژن در آن شبیه HDPE است وغیرقابل نفوذ نسبت به روغن بوده واستقامت آن در مقابل کشش وضربه دوبرابر کمتر از HDPE است.
موارد استفاده : کیسه پلاستیکی در بسته بندی ها_در بخش نساجی_
یکی ازمعایب PP شکنندگی آن در دمای پایین است
PP اصلاح شده(OPP): در اصلاح نمودن PP انعطاف پذیری و مقاومت آن افزایش می یابد. فیلم پلاستیکی OPP به صورت نوار های بسته بندی یا نوارریسندگی مورد استفاده قرار می گیرد ، از فیلم OPP اغلب در بستن بسته بندی ثانویه استفاده میشود. نوار OPP در مقابل فشار ودمای ċ50-0مقاوم است. از OPP در بسته بندی نمودن ثانویه شکلات، چیپس وماکارونی استفاده میشود.
P.S: دارای وزن مخصوص 0.95 gr/cm3 است. ان پلاستیک از ( )پذیری خوبی برخوردار است.
انواع مختلفP.S عبارتند از:
1_ P.S استاندارد که بسیار سخت، محکم و شفاف بوده ودر تولید لیوان از روش تزریقی استفاده میشود.
2_ ترکیبی از P.S با پلی مریزات مانند یوکادین بدست می اید که باعث افزایش مقاومت آن دربرابر ضربه وسرما است.
3_ ترکیبی از P.Sوپلیمریزات است که مقاومت حرارتی بالایی دارد ودر آمریکا، انگلستان و فنلاند از این مواد برای بسته بندی مارگارین استفاده می شود.
4_ P.S به شکل چیپس که از آن برای مواد حساس به ضربه مثل تخم مرغ استفاده میشود.
P.V.C: وزن مخصوص gr/cm31.45_ 1.35 و دارای مزایای زیر است:
1مزه ان خنثی است،2_بسیار شفاف ،نرم ومحکم است.
فیلم P.V.C با ضخامت های مختلف برای تولید ارزانترین سیستم بسته بندی استفاده می شود زیرا از نفوذ گازها ، بخر آب وترکیبات آروماتیکی جلوگیری میکند وتغییر شکل نمیدهد. از P.V.C در دو شکل نرم شده (انعطاف پذیروشفاف) ونرم نشده (سخت و غیرقابل انعطاف) در صنعت بسته بندی استفاده میشود. از P.V.C نرم شده برای بسته بندی گوشت و سبزیجات با ماندگاری کوتاه مدت استفاده می شودو به دلیل خاصیت چروک شدن در سیستم های شرینگ استفاده میشود.
در سال 1975 دربطری های P.V.C الکل بسته بندی شده بود بدلیل امکان مهاجرت ونیل کلراید در محصول وبروز سرطان کبد استفاده از آن در بسته بندی این نوع محصولات ممنوع شد. به طور کلی ازP.V.C برای بسته بندی شکلات ، بیسکویت ، قهوه ، ترشیجات ، روغن نباتی جامد ، مارگارین و فراورده های لبنی استفادهمی شود.
P.V.D.C: وزن مخصوص P.V.D.C gr/cm31.75_1.68 است. P.V.D.C مطلقا غیرقابل نفوذ به گازها ،بخار آب ، مواد معطر وچربی بوده ودر مقابل حلال های معدنی مقاوم است واز شفافیت خاصی برخوردار است .میزان نرم کنندهایی که به آن اضافه میکنند 8% است .از P.V.D.C برای بسته بندی گوشت تازه ، گوشت منجمد شده ،پنیر قالب گیری شده ومرغ منجمد استفاده میشود .
:P.E.T پلی استر در مقابل کشش ومواد شیمیایی مقاومت خوبی دارد. در تولیید آنها ازنرم کننده استفاده نمیشود،شفاف وگرات قیمت اند. از فیلم et .P بدلیل نفوذ پذیری کم به گازها برای بسته بندی های با سیستم خلأ با گاز خنثی استفاده میشود.
P.E.T.f: استفاده ازP.E.T روزبه روز درحال افزایش است. این نوع فیلم در مقابل کشش وضربه بسیار محکم ودر مقابل بخار آب غیرقابل نفوذ بوده وقادر به تحمل دمای ċ051تا 50می باشد. از این فیلم فقط در دمای ċ 20 ورطوبت 85% با ضخامت 100µm مقدار gr/cm2 2 درهرروز بخار آب نفوذ میکند. این ماده ی پلاستیکی به دلیل ضخامتش بسیار گران است. از معایب آن میتوان عدم دوخت آسان با المنت حرارتی نام برد که این مشکل نیز باامتزاج آن باLDPE مرتفع میشود. برای بسته بندی گوشت تازه یا تخمیر شده PET را با فویل آلومینیم و LDPE امتزاج می نمایند. در امریکا و انگلستان از بطری های PET برای بسته بندی نوشابه های گازدار ودر ژاپن برای بسته بندی سس سویا استفاده می شود.
از PET با پوشش کاغذی به عنوان قالب شیرینی استفاده می شودکه می توانند حرارت 220ċ را تحمل کند . اگر PET بایک لایه آلومینیم امتزاج شود خاصیت Barier در مقابل نور را پیدا می کند از آن برای پوشش خارجی کباب کردن گوشت در اجاق برقی و گازی بادمای 260ċ استفاده می شود.
P.C (پلی کربنات): دارای وزن مخصوص 1.12gr/cm3 است. بسیار شفاف است وازقابلیت دوخت بسیار بالا برخوردار است ومیتوانند دمای180_200ċ راتحمل کند. برای درپوش زدن بطری های P.C می توان از نوار آلومینیم استفاده کرد. نفوذپذیری اکسیژن از آنها20بار کمتر وCo2 40بار کمتر از P.V.D.C است. نقطه ذوب حدود 135ċ ودرمقابل روغن غیر قابل نفوذ است. اغلب با مواد دیگر مثل PVDCیا PA/PE امتزاج می شود. از آن برای بسته بندی بطری های چند بار مصرف، مایع ظرفشویی و... اسفاده می شود ولی به علت گرانی این ماده در بسته بندی مواد غذایی به ندرت از آن استفاده می شود.
P.A پلی آمید: پلی آمید برحسب تعداد اتم کربن در ساختار زنجیره ای مونومرها مشخص می شود. اغلب ازفیلم PA برای سبک PA=12,PA=11,PA=6 که فرم پذیرند استفاده می شود.وزن مخصوص آن 1.04_1.12gr/cm3 است، نقطه ذوب PA=6 ،220ċ است ودرجه حرارت استریلزاسیون 145_150ċ رانیز می توانند تحمل کند. نفوذ روغن، موادمعطر وگازها ازآن بسیار مشکل صورت میگیرد. یکی از معایب PA در درجه حرارت های بالا (180_190 )بهم می چسبد. ازPA=6 میتوان نوار پلاستیکی (تسمه) تولید کردچون مقاومت آن در مقابل کشش زیاد بوده واستحکام آن در مقایسه با نوارهای پلاستیکی دیگر 3برابر بیشتر است.
PA یکی ازگرانترین فیلم های پلاستیکی است که به همین دلیل از آن برای موارد خاص بسته بندی مقرون به صرفه است استفاده می کنند.از امتزاج PAبا) (HDPEبرای تولید کیسه های پلاستیکی پلی آمیدی جهت بسته بندی کالباس وبه صورت کیسه پخت برنج وکیسه پلاستیکی جهت تولید گوشت تخمیری استفاده میشود .
اگر5لایه فیلم PA/PE/PE/PA/PE باهم امتزاج شوند ازآن برای بسته بندی پنیر و گوشت تخمیر شده استفاده می شود.
تاریخچه
تاریخ نشان داده است که در ابتدای تمدن بشری نیازی به بسته بندی مواد غذایی نبود، بلکه مردم برای بدست آوردن غذا از محلی به محل دیگر می رفتند تا زمانی که پناهگاههای دایمی برای خود پیدا کردند. در چنین شرایطی ناچار بودند غذا را از محل های مختلف جمع آوری کنند و به محل سکونت خود بیاورند. این نیاز باعث شد که اولین انواع بسته بندی نظیر کدوهای خشک شده، صدف ها، برگها، پوسن حیوانات و دیگر مواد طبیعی مورد استفاده قرار بگیرند. برای انتقال آب، شیر، ماست، روغن یا دوغ از پوست حیوانات استفاده می شد. از شاخ حیوانات برای حمل و نقل و ذخیره غذا و محصولات کشاورزی استفاده کردند (هنوز در مناطق استوایی از بامبو برای ذخیره سازی مواد غذایی استفاده می شود)
بطور کلی ظهور انقلاب صنعتی به راستی تحول اساسی در نظام تولید کالایی ایجاد کرد. انقلاب صنعتی، جهان را با فوران کالاهای گوناگون صنعتی روبرو کرد. تنوع کالاها و رقابت فشرده میان تولید کنندگان و بازرگانان به تدریج هند را نیز علاوه بر علوم دیگر وارد مجموعه سیستم بسته بندی کرد. با پیشرفت بیشتر، علوم دیگری نظیر روانشناسی فردی، اجتماعی و ارگونومی به این مجموعه اضافه شد. توسعه بسته بندی سبب مستقل شدن این صنعت از مجموعه صنایع دیگر شد و رقابت و نیاز سبب گردید که صنایع بسته بندی سهمی قابل توجه از بودجه های شرکتهای تولیدی را به خود اختصاص دهد. امروزه صنایع بسته بندی تبدیل به یک تکنولوژی قدرتمند شده است...
سلوفان: این فیلم اولین فیلم شفاف برای بسته بندی مواد غذایی است.شفافیت این فیلم نیز به خشک شدن سریع آن بعد از لاک اندود کردن کمک میکند. مهمترین نوع سلوفان نیتروسلوفان Ne)) است که باچند لایه PVDCپوشانده شده است.سلوفان دارای خواص ویژه ای است که مهمترین آنها نفوذپذیری نسبت به رطوبت است که برای بسته بندی مواد غذایی مانند پیراشکی ونان مناسب است.
لازم به ذکر است که 70% شکلاتهای تولیدی توسط سلوفان بسته بندی میشود.
فیلم بدون پوشش سلوفان به ضخامت cm 23.6 _22 ووزن Gr/cm3 1.45غیرقابل نفوذ به روغن بوده وبه آسانی توسط دستگاه بسته بندی می شود.امتزاج سلوفان بایک لایه LDPE باعث افزایش مقاومت آن ونیز غیرقابل نفوذ نسبت به اکسیژن و رطوبت می شود.اگر بایک لایه PVCDلاک اندود شود از آن برای بسته بندی کالباس ،سوسیس،پنیر،بادام زمینی ومایونز استفاده می شود.
پلی اولفین ها: پلاستیک هایی که حاوی یکسری هیدروکربن های غیراشباع باشدو دارای یک پیوند دوگانه در مولکول باشندرا پلی اولفین می گویند. پلی اولفین در برابر نفوذ رطوبت وبخار آب مقاوم است. دوختها در ظروف پلی اولفین با المنت حرارتی است،اما پلی اولفین ها در برابر نفوذ گازها ومواد معظر مقاومت کمی دارند.اولین فیلم پلاستیکی تولید شده LDPE پلی اولفین بود.
LDPE: این پلی اتیلن 0.91_0.925 است که مقاومت خوبی در برابر کشش و نفوذ پذیری بخار آب دارد؛نفوذ پذیری آن ازبخار آب Gr/m2 1 در روز در ضخامت 12آµm'>100 و حرارت ċ23 و رطوبت85% است. امادر برابر روغن مقاومت کمی دارد. شکل پذیری LDPE در مقایسه با کاغذ چندان مطلوب نیست.
موارد استفاده از LDPE عبارتند از:
کیسه های نایلونی بزرگ، فیلم باریک برای تولید ساک های پلاستیکی در مصارف گوناگون و کیف های حمل ونقل از LDPE با ضخامت mµ40 برای بسته بندی با سیستم خلا ،با ضخامت µm60 برای مواد غذایی مایع و نیمه جامد و ضخامتµm90 به صورت کیسه های پلاستیکی برای بسته بندی شیر استفاده می شود.
HDPE: وزن مخصوص HDPE Gr/cm3 0.965 _0.925 و نقطه ی ذوب آن ċ129 است. چگالی بالای این نوع پلی اتیلن ویژگی های خاصی به آن می بخشد ازجمله:
1_مقاومت آن در برابر کشش بیشتر شده و استقامت آن هم افزایش یافته.
2_کریستالیزاسیون آن افزایش می یابد.
3_مقاومت آن در برابر اصطکاک افزایش می یابد.
4_مهاجرت در آنها افزایش می یابد.
5_نفوذ پذیری بخار آب کاهش می یابد.
6_میزان نفوذ پذیری اکسیژن در فیلم HDPE کاهش می یابد.
7_مقاومت آن نسبت به حرارت افزایش می یابد .
8_دوختHDPE در دمای 125تا ċ150 امکان پذیر است در حالی که برای دوخت فیلم پلاستیکی دمای 50تا 100 متداول است.
بسته بندی فعال یکی از مفاهیم نوین دربسته بندی مواد غذایی است که درپاسخ به تغییرات مداوم در نیازهای مصرف کنند گان به بازار فروش عرضه شده است. بسته بندی فعال شرایط جو بسته را به گونه مطلوبی تغییر می دهد که موجب افزایش عمر نگهداری ماده غذایی گردد. برخلاف بسته بندی قدیمی که بر اساس آن کیفیت نگهداری فرآورده باید به گونه ای حفظ گردد که حداقل بر هم کنش بین فرآورده و بسته صورت گیرد بر اساس پیشرفتهای جدید به عمل آمده در دهه های اخیر در صنایع بسته بندی بر هم کنش بین بسته بندی و فرآورده سودمند به حساب می آید.
بسته بندی تغییر یافته فعال طی 25 سال اخیر به ویژه در آمریکا و ژاپن به منظور نگهداری مواد غذایی مورد استفاده قرار گرفته است و کاربرد انواع گوناگون این نوع بسته بندی روز به روز در حال گسترش است. این نوع بسته در انواع مختلفی تولید شده است مانند انواعی که دارای افزودنیهایی به منظور حفظ تازگی محصول است که می توانند کاربردهای متعددی داشته و در مقایسه با بسته بندی قدیمی در نگهداری ماده غذایی موثر است. مواد یا عوامل فعال به طور مستقیم یا غیرمستقیم در تماس با مواد غذایی می باشند. ترکیبات فعال شامل جاذب های اکسیژن، دی اکسید کربن، رطوبت، اتیلن، عوامل آزاد کننده اتانل، مواد طعم دهنده و عوامل ضد میکروب می باشد. انواع با توانایی تغییر ویژگیهای فیزیکی مانند بسته های خود گرم یا سرد شونده (self-heating/cooling) هم نوعی بسته فعال در نظر گرفته می شوند. بسته بندی فعال در مورد انواع گوناگون از مواد غذایی مانند، نان، کیک، شیرینی، پیتزا، خمیر تازه، پ نیر، گوشت و فرآورده های آن و میوه جات مورد استفاده قرار گرفته است.