بخشی از مقاله
چکیده
بسته بندی مواد غذایی، دارای وظایف متفاوتی شامل حفاظت، نگهداری و افزایش عمر مواد غذایی می باشد. در این بین، حفاظت از مواد غذایی مهمترین نقش بسته بندی می باشد. بسته بندی محتویات خود را از فسادهای مکانیکی، شیمیایی، فیزیکی، عوامل محیطی - نور، اکسیژن، رطوبت، و غیره - و از دست دادن طعم مناسب ترکیبات یا جذب بوهای نامناسب، مانند آلودگیبا میکرواُرگانیسم ها، حشرات یا جوندگان در مدت ذخیره سازی و توزیع محافظت می کند. علاوه بر موارد بالا، یک ماده بسته بندی موثر باید احتیاجات بیشمار دیگری شامل بازیافت، استفاده دوباره، سازگاری با غذایی که حاوی آن است، قیمت کم، در دسترس بودن، زیبایی ظاهری، غیرسمی بودن، قابلیت شکل پذیری و اندازه را پوشش دهد - پین، . - 1996
همه ی این احتیاجات که در همه مواد غذایی نیاز می با شد بخصوص برای شیر، که یک مخلوط آب، چربی، پروتئین ها، کربوهیدرات ها و مواد معدنی است. شیر به خاطر ترکیب خاصی که دارد یک محصول بسیار فسادپذیر با پتانسیل ضایعات بالاست که منجر به زوال سریع کیفیت و ایمنی آن می شود. کاهش کیفیت ممکن است در اثر - 1 - اثراکسیژن و نور، که به ترتیب منجر به اکسیداسیون خود به خودی و اکسیداسیون نوری می شود، و - 2 - فعالیت باکتریهای سرماگرا که منجر به ایجاد طعم های ناخوشایند در فرآورده می شود، باشد. ایمنی فرآورده ممکن است در اثر تخریب ناقص پاتوژن های انتقال یافته به شیر از حیوان یا با آلودگی در مراحل بعدی تولید پس از حرارت دادن با یک پاتوژن خاص تحت تاثیر قرار گیرد.
واژه های کلیدی: بسته بندی، کیفیت، ایمنی، شیر
انواع مواد بسته بندی و کاربردهایشان
-1 مواد بسته بندی اولیه
-1 -1 قوطی های حلبی
قوطی های حلبی در گذشته به طور وسیع استفاده شده اند و امروزه هنوز برای تولید شیراستریلیزه و تبخیر شده در مخزن های 410 - 395 گرمی و 170 گرمی، استفاده شده اند. اینچنین قوطی های کوچکی معمولا" با یک درب آسان باز شو تجهیز شده اند. ابتدا شیر خام در دمای تقریبی 65 - 60 درجه سانتیگراد تحت فشار کاهنده بخار شده است، و سپس برای حفظ آن از جدایش تحت ذخیره سازی هموژنیزه شده است وسرانجام سرد شده است. شیر تبخیر شده درون قوطی ها ریخته شده ومهر و موم شده و در دمای 121 درجه سانتیگراد به مدت 15 - 10 دقیقه استریلیزه شده است. سرانجام فرآورده سرد شده و برچسب زده شده است.
در نتیجه ی پردازش دمایی، شیر تبخیر شده یک حالت کاراملی و طعم پختگی به خود می گیرد. همچنین شیر فشرده - شیر تبخیر شده به اضافه ی شکر - در قوطی های حلبی با سایز مشابه بسته بندی شده است. استفاده از قوطی حلبی فواید زیادی دارد. آنها یک مهر و موم مناسب، یک حفاظت فوق العاده از گازها، نور، رطوبت و میکروارگانیسم ها، فراهم می کنند،آنها به آسانی دسته بندی می شوند، آنها در مقابل ناخنک زدن مقاومند ونسبتا" ارزان هم هستند. ضررهایشان شامل کیفیت عموما" پایین فرآورده ی نهایی، به خاطر اثر گرمایی شدید، سختی در باز کردن، وزن نسبتا" زیاد ظرف، عدم توانایی برای پردازش میکروویو، و غیره... می شوند.
متداولترین ظرف قوطی فلزی سه تیکه، دارای دو انتها و یک بدنه ی سیلندری شکل - ابعاد معمول قوطی: قطر75 میلی متر، ارتفاع 105 میلی متر، قطر 65 میلی متر، ارتفاع 64 میلی متر - است.قوطی های ساخته شده از صفحه ی حلبی، که ترکیبی از یک لایه ی استیل ضخیم با حلب اضافه شده به دو سمت است. لایه های حلب استیل را از خوردگی حفاظت می کنند. حفاظت فوق العاده فرآورده با به کار بردن رزین های سینتتیک پلیمری شناخته شده به عنوان رنگ لاکی به دیواره های داخلی قوطی فراهم شده است، اما همچنین، معمولا" به طور خارجی از رزین اپوکسی- فنولیک یا اپوکسی - آمینو پلی استر تشکیل می شود - برودی و مارش . - 1996
-2-1 قوطی های آلومینیومی
قوطی های آلومینیومی ظرف های دو تیکه فلزی هستند، یک قسمت بدنه قوطی و انتهای پایینی را می آراید و قسمت دوم انتهای بالایی را می آراید.همچنین قوطی های آلومینیومی برای حفاظت در مقابل خوردگی، پوشیده شده اند. آنها برای بسته بندی شیرویتامینه-تقویتی براینوجوانان و شیر طعم دار - مانند قهوه، دارچین، کارامل، شیر با طعم وانیل و مغز دار - در ظرف های 330 میلی لیتری، استفاده شده اند. همچنین ظرف های انعطاف پذیر آلومینیومی به عنوان ظرف یکبار مصرف برای خامه های قهوه دار استفاده شده اند. در اینچنین کاربردهایی بدنه ی ظرف معمولا" از ماده ی چند لایه ی مرکب تمام پلاستیک یا آلومینیوم پلاستیک دار ساخته شده است. فواید قوطی های آلومینیومی در مقابل قوطی های حلبی وزن سبکتر،زیبایی و قابلیت بازیافت آسان آن ها است. به هر حال آنها قیمت بالاتری نسبت به قوطی حلبی با سایز همانند دارند - رابرتسون،. - 1993
-3-1 بطری های شیشه ای
بطری های شیشه ای شیر به دو گروه دسته بندی شده اند: بطری های دهانه باریک - قطر دهانه 26 میلی متر - و آنها کهدهانه ی عریضی دارند - قطر دهانه 40 - 35 میلی متر - . شیشه از همه ی مواد بسته بندی بی اثرتراست. و نهایت حفاظت در مقابل اکسیژن، رطوبت و میکرو ارگانیسم ها را فراهم می کند. وقتی رنگی - آبی، کهربایی، سبز و در درجات ضعیفتر سفید - باشد احتمالا" می تواند شیر را ازاشعه ی بنفش مضر حفاظت کند.درزگیری بطری های شیشه ای برای بسته بندی شیرمعمولا" با در پوش فویل آلومینیومی انجام شده است. بسیاری از بطری های شیشه ای قابل بازیافتند، ساخته شده برای به طور متوسط 30 بار استفاده - فاو . - 2007
مضرات اصلی شیشه، وزن زیاد و شکستنی بودن آن است. بخشی از شیرهای پاستوریزه، فوق پاستوریزه و استریلیزه، امروزه در چندین کشور شامل بریتانیای کبیر، سوئد، یونان، قبرس و غیره در بطری های شیشه ای فروخته می شوند. بطری های شیشه ای معمولا" درصندوق های شیشه ای - بسته بندی ثانویه - با محفظه ای جدا قرار گرفته اند، بنابراین بطری ها در تماس با یکدیگر نیستند، وبه این ترتیب خطر شکستن کاهش می یابد. به نوبه ی خود، صندوق های پرشده از بطری ها با ارتفاع پنج یا شش انباشته شده اند و بر طبق به عنوان مثال، پالت های استاندارد اروپایی 1200 x 800 - میلی متر - ساخته شده از چوب یا پلاستیک پالت بندی شده اند. سپس صندوق های پالت بندی شده برای ایمن ماندن طی جنبش طی حمل با جرثقیل یا طی انتقال با کامیون، کشتی یا قطار، با پوشش پلاستیک - پلی اتیلن - - بسته بندی سوم - پوشیده شده اند.
ابعاد نمونه ی بطری 1 لیتری برای شیر پاستوریزه 89 میلی متر - قطرپایه - ، 40 - 35 میلی متر - قطر دهانه - و 267 میلی متر - ارتفاع - : و برای شیر استریلیزه 89 میلی متر - قطر پایه - ، 26 میلی متر - قطر دهانه - و 294 میلی متر - ارتفاع - هست. بطری های استفاده شده برای استریلیزه کردن شیر درون بطری، برای اطمینان از درزگیری بهتردر مقایسه با شیر پاستوریزه، دهانه های باریکی دارند. در پوش های درزگیر پیش ساخته برای درزگیری این بطری ها استفاده شده اند.چنین بطری هایی باید گرمای فرآیند استریلیزه کردن و سرمایش های بعدی را تحمل کنند. طی استریلیزه کردن شیر از بطری سر ریز می کند و هوایی که در فضای فوقانی بطری فشرده شده منجر به بالا رفتن فشار درون بطری که از فشار خروجی متجاوز می شود، می گردد. طی سرمایش بعدی کنتراکت های شیر، یک وخلاءِ بخشی در بخش فوقانی بطری ایجاد می کند.چنین خلائی ممکن است منجر به آلودگی از طریق درز بین بطری و در پوش شود. به این دلیل است که درزها باید به طور کامل نسبت به هوا عایق باشند.به همان صورت که تکنولوژی پلاستیک پیشرفت می کند، جانشینی بخشی ظرف های شیشه ای با پلاستیک ها درانواع کارکردهای بسته بندی غذایی مایع شامل شیر اتفاق افتاده است - اینئوس پولیولیفین . - 2007
-4-1 ظروف تمام پلاستیک
پلاستیک ها مرکب از پلیمرهای با زنجیر بلند اند که در آن شماری از افزودنی های تجاری برای بهبود خصوصیات مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی فراورده نهایی اضافه شده است. فواید اصلی پلاستیک ها به عنوان مواد بسته بندی وزن سبک، شکستنی نبودن، خصوصیات انسدادی خوب در مقابل رطوبت و گاز،خصوصیات درزگیری خوب، قابلیت بازیافت، مقاوم در مقابل سوراخ شدن، و غیره... هستند. از مضرات پلاستیک ها نشت کردن، که انتقال ترکیبات با وزن مولکولی کم از ظرف به فراورده، وطعم گرفتن، که جذب ترکیبات طعمی فراورده به وسیله ی ظرف را می توان نام برد. پلاستیک های اصلی استفاده شده در بسته بندی شیر پلی اتیلن چگالی بالا - HDPE - ، پلی اتیلن ترفتالیت - PET - ، پلی کربنات - PC - ، پلی استیرن ضربه بالا - HIPS - و پلی اتین چگالی پایین - LDPE - ، هستند.
-1-4-1 بطری های HDPE
بطری های با ظرفیت متفاوت بین ⁄ تا 1 گالن به طور وسیع به عنوان ظروف بسته بندی شیر در چندین کشور شامل آمریکا، کانادا، بریتانیای کبیر و غیره ... استفاده شده اند.بطری های بدون رنگ شفاف HDPE، %79-58 نور تابشی در رنج طول موج 800-350 نانومتر را انتقال می دهند.انتقال نورطول موج های زیر 390 نانومتر می تواند با رنگ کردن HDPE با دی اکسید تیتانیوم - %2-1 - ،با تولید یک بطری تیره کاهش یابد. بطری های HDPE برای ایجاد ظرف با دیواره ی نازک، سبک و محکم، با دمیدن قالب زده شده اند. به طور خاص فواید این نوع بسته بندی، در سایز ⁄ تا 1 گالن، حمل در بطری است که راحت تر از حمل با کارتون مقوایی مشابه است. کارخانجات مدرن برای اجتناب ازهزینه حمل و فضای ذخیره سازی در کارخانجات لبنیات بطری های HDPE خود را با دمیدن قالب زده اند.
بطری های HDPE برای شیر پر چرب پاستوریزه، شیر نیمه خامه دار یا شیر خامه ای استفاده شده اند.اخیرا بطری های چند لایه HDPE برای شیر فوق پاستوریزه و UHT با استفاده تکنولوژی تولید همزمان به بازار عرضه شده اند. در مورد شیر فوق پاستوریزه یک بطری سه لایه ای مرکب HDPEاز یک لایه ی سفید بیرونی و درونی %2 - دی اکسید تیتانیوم - و یک لایه ی سیاه میانی - %2 کربن سیاه - ، استفاده شده است. در مورد شیر استریلیزه و UHT، انسداد سه لایه ظرف با اضافه کردن پوشش کوپلیمر - 6-5 میکرومتر - PVC-PVdC یا یک ظرف پنج لایه ای HDPE استفاده شده حاوی یک لایه سفید خارجی %2 - HDPE اکسید تیتانیوم - ، یک لایه چسبنده، یک لایه میانی سیاه %2 - EVOH کربن سیاه - ، یک لایه چسبنده و یک لایه سفید درونی %2 - HDPE اکسید تیتانیوم - ، افزایش یافته است - موتار1987،کاراتاپانیس و همکاران. 2006، اینئوس پلی لفینز . - 2007
-2-4-1 بطری های PET
بطری های PET با دمیدن قالب زده شده از اشکال PET در سایزهای در رنج ⁄ لیتر تا 2 لیتر، هستند. آنها نسبت به بطری های HDPE در ترم های خصوصیات مکانیکی و اپتیکی، پتانسیل طعم گرفتگی کمترو مقادیرقابلیت نفوذ گازاساسا کمتر، برترند، مانند اینکه نسبت انتقال اکسیژن در 4 درجه سانتیگراد و RH %50 از یک بطری PET تجاری تک پیمانه 19 میکرو لیتر/ روز در مقایسه با 460 - 390 میکرولیتر/ روز برای یک بطری HDPE تجاری تک پیمانه است - وان آردت و همکاران. - 2001
به خاطر شفافیت تقریبا" کامل PET نسبت به نور، بطری های شیر یا برچسب زده اند یا، حتی به طور بهتر، با استفاده از برچسب های پلی پروپیلن "ترمو شرینکیبل" - با قابلیت انقباض در گرما - - PP - پوشیده شده اند. امروزه بسیاری از بطری های PET دارای دهانه ی عریضند - قطر 40 - 35 میلی متر - و با سرپوش های تابیده سخت PP درزگیری شده اند. علاوه بر شیر پر چرب، نیمه خامه دار و شیر خامه دار، بطری های PET برای بسته بندی شیرهای طعم دار - وانیل، شکلات،توت فرنگی و غیره - - دیمیک - 2007،شیر فراوری شده، شیر میکروفیلتر شده و فوق پاستوریزه، استفاده شده اند. اگرچه بطری های PET در صنعت لبنیات یک بار مصرف اند، اما در دیگر صنایع مانند صنعت نوشیدنی های سبک کربناته به بطری های PET چند بار مصرف از این نوع توجه می کنند - دمرتزیس و همکاران . - 1997
-3-4-1 بطری های پلی کربناته
پلی کربنات ها - PC - پلی استرهای اسید کربنات نامتعادل اند. آنها طی واکنش بیسفنول A و فسفن شکل گرفته اند. PC مقاومت گرمایی بالایی، قدرت ضربه ای وشفافیت بالایی دارد، و اخیرا برای تولید بطری های چند بار مصرف شیر نوزاد، که قبل از هر بار استفاده استریلیزه شده اند، استفاده می شود. در یک مطالعه - لاندسبرگ و همکاران. - 1997 که در آن ظرف چند بار مصرف شیشه، پلی اتیلن و پلی کربنات، با 19 ماده شیمیایی خانگی متداول برای شبیه سازی سوء مصرف توسط مصرف کننده آلوده شده بودند، شیشه در مقابل حفظ آلاینده های استفاده شده، مقاومترین بود.
-4-4-1 پلی استیرن با قدرت اثر بالا - HIPS -
یک بازار کوچک اما مهم برای بخش های یک اونسی خامه سرو شده با قهوه در رستوران ها - قهوه خامه دار - موجود است. این ها از یک جام HIPS با گرما شکل داده شده با فویل آلومینیومی پوشیده با LDPE یا اتیلن وینیل استات - EVA - برای دستیابی به عایق دمایی، ساخته شده اند. اخیرا، مخصوصا قهوه
