إن فيلم الكيس الموجود في الصندوق (BIB) ليس طبقة حاوية سلبية. في دراسة مضبوطة لزيت الزيتون البكر الممتاز، كان لنوع التغليف تأثير أقوى على تحلل المركب الفينولي من مدة التخزين، مما يعني أن الفيلم يمكن أن يتجاوز المدة التي يظل فيها المنتج مقبولاً.
خاصية الحاجز
خاصية الحاجز هي المقاومة المقاسة للفيلم لمرور الغاز أو البخار أو الضوء تحت ظروف درجة الحرارة والرطوبة والضغط المحددة. انتقال أقل يساوي حاجز أعلى.
بالنسبة لتغليف المنتجات السائلة، فإن الأولويات القابلة للقياس هي معدل نقل الأكسجين (OTR)، ومعدل نقل بخار الرطوبة (MVTR)، وانتقال الضوء. العامل الرابع، وهو تغلغل الرائحة، غالبًا ما يتم تجميعه مع حاجز الغاز ويصبح حاسمًا بالنسبة للمشروبات الحساسة للنكهة ومنتجات الألبان والزيوت الصالحة للأكل.
يعد معدل نقل الأكسجين خاصية الفيلم الحاسمة لمعظم الأطعمة السائلة لأن الأكسجين يهاجم الدهون والفيتامينات والألوان والمركبات العطرية حتى عند التركيزات المنخفضة جدًا.
العصائر ومنتجات الألبان ومعجون الطماطم وزيت الطعام والبيض السائل والنبيذ كلها تشترك في خطر الأكسدة. يعتمد هدف OTR الصحيح على مدة الصلاحية ودرجة حرارة التخزين. على سبيل المثال، سيحتاج معالج الألبان الذي يخطط للتخزين المحيط لمدة 12 شهرًا إلى معدل OTR أقل بكثير من الاستخدام المبرد لمدة 6 أسابيع.
إذا كان من المتوقع أن يبقى كيس عصير سعة 3 لتر لمدة 18 شهرًا في درجة الحرارة المحيطة، فيجب التحقق من صحة الغشاء من خلال اختبار تحدي الأكسجين المتسارع بدلاً من افتراضه من طبقة مادة واحدة.
حقيبة في الصندوق تم التحقق من صحتها كحاجز لسوائل الألبان تم تصميم هذه الحقيبة المخصصة للطعام للحليب والزبادي والقشدة، وهي تعالج انتقال بخار الرطوبة ودخول الأكسجين، مما يجعلها ذات صلة عند التحقق من العمر الافتراضي الطويل. عرض المنتج → يحدد معدل انتقال بخار الرطوبة مقدار الماء الذي يتحرك عبر جدار الحقيبة، وبالنسبة للمركزات والشراب والمواد الكيميائية المائية، فإن فقدان الماء أو دخوله يغير كيمياء المنتج.
مع عبوة الشراب، يمكن أن يؤدي فقدان الرطوبة إلى الخارج إلى زيادة تركيز السكر، وتسريع التبلور بالقرب من الصنبور، وتغيير البريكس المعلن. مع التركيبات الكيميائية الزراعية، يمكن للرطوبة الداخلية أن تؤدي إلى التحلل المائي وتقليل تركيز العنصر النشط. ولهذا السبب يجب تحديد MVTR لكل طبقة BIB تحمل سوائل ذات أساس مائي، وليس فقط للمنتجات الغذائية.
إن هجرة المياه بطيئة، ولكن دورة توزيع مدتها 12 شهرًا تمنحها الوقت. إن تحديد MVTR دون مراعاة رطوبة التخزين يشبه تحديد معدل الضغط دون مراعاة درجة الحرارة.
بالنسبة لتطبيقات الشراب والصودا، تكون هياكل الأفلام ذات طبقة الأكسجين المستندة إلى EVOH بالإضافة إلى طبقة MVTR الخاضعة للرقابة شائعة. لن يتناسب نفس الهيكل تلقائيًا مع منتج قائم على الزيت أو على مذيب، لأن سلوك التخلل يتغير مع الطبيعة الكيميائية للسائل.
حقيبة واقية للرائحة في علبة للشراب والصودا تم تصميم هذه العبوة بدقة الصمام والاحتفاظ بالغاز، وهي تناسب المشروبات الغازية والعصائر، مما يساعد على الحفاظ على النكهة والكربونات أثناء التخزين والتوزيع. عرض المنتج → تتحرك جزيئات النكهة والرائحة عبر أفلام البوليمر بشكل أسرع مما يتوقعه العديد من المحددين، ويمكن أن تفقد العبوة ذات OTR المنخفض نكهة الحمضيات أو منتجات الألبان أو القهوة الرقيقة.
سلخ فروة الرأس بالنكهة هو امتصاص مركبات الرائحة المرغوبة في الفيلم نفسه. إن انتقال الضوء مهم بالنسبة لمنتجات الألبان والشاي والقهوة وزيت الطعام والعصائر لأن الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي يسرعان عملية الأكسدة. يمكن للفيلم عالي الحاجز ذو الحماية الضعيفة للضوء أن يترك عصيرًا شاحبًا يتغير لونه خلال أسابيع.
الحاجز ليس طبقة واحدة؛ إنها عبارة عن سلسلة من الطبقات: كحول فينيل الإيثيلين (EVOH)، والنايلون، وراتنجات الربط، ومانعات التسرب، وفي بعض الحالات طلاء أكسيد الألومنيوم.
يمكن للصندوق الخارجي من الورق المقوى أو غلاف الحقيبة المطبوع أن يحجب الضوء الأكثر ضررًا، ولكن يتم فقدان هذه الحماية إذا تعرض الفيلم الداخلي لإضاءة التجزئة الفلورسنت أثناء التعبئة أو في كيس خارجي شفاف.
نظام OTR هو مجموع تخلل الغشاء، وتسرب الختم، وانتشار حشية الصنبور، والأكسجين الذي يتم إدخاله أثناء التعبئة؛ أضعف نقطة تحدد مدة الصلاحية الفعلية.
تعتبر موانع التسرب الحرارية من مواقع الفشل الشائعة لأن التجاعيد أو التلوث أو درجة حرارة الختم غير الصحيحة يمكن أن تؤدي إلى إنشاء قنوات مجهرية. تستحق منطقة الصنبور والصنبور أيضًا الاهتمام: يمكن لفيلم عالي الحاجز مع صنبور منخفض الجودة أن يجعل الحقيبة تتصرف كحزمة حاجز أقل بكثير.
يتطلب التحويل من الزجاجات الصلبة مراجعة معدات التعبئة والختم لأن مساحة الرأس، وتعقيم الصنبور، وقوة الختم كلها تؤثر على التقاط الأكسجين النهائي.
تسلسل التحقق من صحة بنية BIB الجديدة
تبدأ عملية الاختيار بوضع الفشل الحرج للمنتج، وليس بمواصفات الفيلم العامة.
اسأل ما الذي يفشل أولاً: الأكسدة، أو فقدان الماء، أو فقدان النكهة، أو التفاعل الضوئي، أو التفاعل مع مادة الصنبور. تؤدي هذه الإجابة إلى واحد أو اثنين من متطلبات الحاجز السائد. ثم قم بترجمة هذه المتطلبات إلى أهداف OTR وMVTR قابلة للقياس بناءً على مدة الصلاحية المقصودة ودرجة حرارة التوزيع.
| فئة المنتج | حاجة الحاجز الأساسي | وضع الفشل الرئيسي |
| سوائل الألبان | الأكسجين والضوء | الأكسدة وفقدان الفيتامينات |
| عصير الطماطم والفواكه | الأكسجين | فقدان اللون، وتدهور حمض الاسكوربيك |
| شراب والصودا المركزة | الأكسجين and moisture balance | التبلور، تتلاشى النكهة |
| زيت صالح للأكل | الأكسجين والضوء | النتانة، وفقدان الفينولية |
| الكيماويات الزراعية المائية | الرطوبة والتوافق الكيميائي | التحلل المائي، انجراف الرقم الهيدروجيني |
إذا كانت مدة الصلاحية المستهدفة ستة أشهر، فقد يكون OTR بالقرب من 1 سم مكعب / م 2 / يوم مقبولاً. إذا كان الهدف هو ثمانية عشر شهرًا عند 30 درجة مئوية، فاطلب طبقة عالية الحاجز تعتمد على EVOH وتحقق من الحقيبة الكاملة بما في ذلك أداء الصنبور والختم.
إحدى الطرق العملية لتصنيع هذه الخرسانة هي إرسال منتجك وحجم التعبئة ومدة الصلاحية المتوقعة ودرجة حرارة التخزين إلى الشركة المصنعة للتغليف BIB مثل سوتشو جلجل تكنولوجيا التغليف المحدودة والسماح للمورد بتحويل تلك المعلومات إلى مواصفات الفيلم.
حقيبة في صندوق قابلة للتخصيص للمنتجات الكيميائية غير الغذائية تتكيف هذه العبوة مع العناصر غير المعقمة مثل المواد الكيميائية الزراعية والمواد الكيميائية اليومية والوسائط الصيدلانية، مع أفلام وصمامات مصممة خصيصًا لضمان التوافق والتخلص الآمن. عرض المنتج → إذا كان بإمكانك تحديد هدف مدة الصلاحية، ودرجة حرارة التعبئة، ودرجة حرارة سوء الاستخدام، فيمكن لمورد الأفلام تحويل تلك المتطلبات إلى متطلبات حاجز قابلة للقياس.
OTR هو معدل انتقال الأكسجين للفيلم. القيمة التي تحتاجها لتصميم العبوة هي الحقيبة الكاملة OTR، بما في ذلك السدادات والصنبور، والتي يتم قياسها عند درجة حرارة التخزين المتوقعة.
لا. يأتي أداء الحاجز من كيمياء الطبقة وسلامة الختم. يمكن أن تحتوي طبقة البولي إيثيلين السميكة على حاجز أكسجين أسوأ من طبقة EVOH الرقيقة، لذا فإن السُمك وحده ليس مؤشرًا موثوقًا به.
ليس بدون التحقق. تتطلب التطبيقات الغذائية الامتثال للهجرة والرائحة، في حين قد تتطلب المواد الكيميائية غير الغذائية مقاومة المذيبات وأداء مختلف للتشقق الناتج عن الإجهاد. كل منتج يحتاج إلى مواصفاته الخاصة.
استخدم طرق اختبار موحدة مثل ASTM D3985 لنقل الأكسجين وASTM F1249 لنقل بخار الرطوبة، ثم قم بالتأكيد من خلال تجربة تخزين في الوقت الفعلي عند درجة حرارة محددة.