تبلیغات
مهندسی صنایع غذایی - بطری های ماءالشعیر

مهندسی صنایع غذایی

Industry and Technology Food

بطری های ماءالشعیر

اگر قصد پیك نیك در فضای باز را دارید واز طرفداران ماءالشعیر نیز می باشید، برای به همراه داشتن نوشیدنی مورد علاقه تان فقط دو راه دارید، یا از انواع بطری های شیشه ای خریداری كنید و علاوه بر سنگین تر كردن بار خود، احتمال شكستگی بطری ها و آسیب های احتمالی را نیز به جان بخرید و یا بطری های سبك وزن PET را برای این منظور انتخاب کنید. با توجه به خستگی مردم از زندگی ماشینی و روی آوردن آنان به فعالیت های فضای باز همچون پیك نیك و مسابقات ورزشی ، استفاده از بطری های شیشه ای برای نوشیدنیها كه احتمال شكستن و خطرات بالقوه زیادی دارند رو به کاهش است .
از طرفی زندگی های پرجنب و جوش و مدرن طالب بسته بندی های تمیز و ایمنی است كه از سهولت حمل ونقل نیز برخوردار بوده و بتوان آنان را به راحتی حمل و در راه منزل یا محل كار مصرف نمود. انواع جدید بطری های PET با قابلیت بسته شدن مجدد كه بیشتر در اندازه های یك نفره تولید می شوند، خود پاسخی است به این نیاز.
 


برای سالیان متمادی تمامی چالش صنعت بسته بندی و تولید كنندگان نوشیدنیهای حساس به اكسیژن ، یافتن بسته بندی پلاستیكی سبك بود و ثمره این تلاش ها را امروزه میتوان در تولید بطری هایی از جنس پلی اتیلن ترفتالات (PET) با خاصیت ممانعت كنندگی بالاتر دانست . این بطری ها فقط 12% وزن یك بطری شیشه ای با ظرفیت برابر را داشته و هرگز شكسته یا خرد نمی شوند. با در نظر گرفتن این واقعیت كه بطری های PET در صنعت نوشیدنی های گازدار(CSD) جای خوبی برای خود باز نموده اند ، نیاز چندانی به بازاریابی و شناساندن آن به تولید كنندگان ماءالشعیر نیست. در حقیقت بازار بطری های 2و3 لیتری نوشابه تحت سیطره كامل بطریهای PET می باشد.
اما عدم استقبال گسترده از PET در صنایع ماءالشعیر سازی ، بعلت قابلیت این رزین در خروج دی اكسید كربن موجود و یا ورود اكسیژن میباشد.
در واقع تاریخ مصرف ماءالشعیر رابطه مستقیم با حفظ طعم و کیفیت محصول تا انتهای زمان ماندگاری دارد . طعم ماءالشعیر، به ویژه ماءالشعیرهای كم كالری (Light) به محض تماس با اكسیژن عوض می شوند . در نتیجه تمركز تمامی تحقیقات انجام پذیرفته در رابطه با رزین PET در جهت افزایش خواص ممانعت كنندگی این ماده در برابر اكسیژن ودی اكسید كربن بوده است.
همچون دیگر انواع بسته بندی ، وظیفه ظروف ساخته شده از PET ، تحویل محصول به مشتری در بهترین حالت ممكن و به صورتی متمایز است. كارایی هر بسته بندی با توجه به طعم محصولی كه در آن بسته بندی شده و مدت زمانی كه بسته بندی قادر به حفظ آن می باشد، مورد قضاوت قرار می گیرد.

البته بطریهای PET چندان هم در امر حفظ كیفیت ضعیف نیستند و بویژه محصولاتی كه به اكسیژن حساس نیستند همانند نوشیدنی های گازدار ، آب ، برخی انواع ماءالشعیر و حتی برخی انواع نوشیدنیهای الکلی نیز میتوانند 3 تا 4 ماه در این نوع بسته بندی دوام آورند. ولی پس از ماه چهارم محصول شروع به از دست دادن گاز نموده و تغییرات طعم نیز در آن ظاهر میشود و دیگر محصول مورد نظر قابل مصرف نیست. تمامی فعالیت های صورت پذیرفته در ارتقاء خواص ممانعت كنندگی به سه دسته تقسیم می شوند. 1- بطری های PET كه از درون یا از بیرون با یك لایه ممانعت كننده پوشش داده شده باشد. 2- بطری های چند لایه كه در میان لایه های آن مواد ممانعت كننده و یا جاذب اكسیژن استفاده شده باشد.3- بسته بندی های هوشمند با استفاده از رزین های مهندسی شده PET برای تولید بطری که قابلیت محافظت از ورود اکسیژن و خروج دی اکسید کربن را دارند.

بطریهای پلاستیکی مخصوص ماءالشعیر با پوشش محافظت کننده
پوشش دهی بطری های PET و روش های مربوط به آن به دو گروه تقسیم می شوند. یكی بطری هایی كه با یك لایه بسیار نازك از موادی همچون سیلیكا و كربن با استفاده از روش های پلاسمایی پوشش داده می شوند که البته کلیه پوشش های استفاده شده با این روش نباید با مقوله بازیافت بطریها و همچنین زیبائی ظاهری آنها درتضاد باشد.

پوشش دهی با مواد آلی
استفاده از پوشش های آلی خارجی برای بطری های PET در اوایل دهه 1980 و با بكارگیری PVdc برای بطری های 2 لیتری آغاز شد ولی بهبودی حاشیه ای در محصول ایجاد میکرد.در اواسط دهه 1990 نیز تحول جدیدی در تولید پوشش ها رخ داد ، شركت PPG با استفاده از مواد اولیه اپوكسی آمین، پوششی را تولید كرد كه ابتداء برای بالا بردن مدت مصرف نوشیدنیها در اندازه های كوچك و در آّب و هوای گرمسیری و سپس برای ماءالشعیر مورد استفاده قرار گرفت.
پوشش های شفافی كه با اسپری كردن به سطح بطری انتقال می یابند، از مقاومت بسیار بالایی در جلوگیری از ورود و خروج اكسیژن و CO2 برخوردارند و همچنین رطوبت قادر به تخریب آنها نمی باشد.
از دیگر راه حل های موجود می توان به مواد ترموست اشاره كرد كه نوع دمای پایین آن را می توان برای بطری های PET به كار برد. این مواد، بسته بندی را استحكام بخشیده و بطری به صورتی پایدار مراحل پركنی و حمل ونقل را طی می كند.این نوع پوشش ها منحصرا برای بطری هایی به ضخامت 6 تا 10 میكرومتر طراحی شده اند و قابل استفاده با رزین های استاندارد ، پریفورم های معمولی و تجهیزات متداول تزریق و بادكن می باشند. این پوشش های محافظ قدرت ممانعت كنندگی بطری های راتا 19 برابر نسبت به بطریهای استاندارد معمولی افزایش میدهد.

پوشش های غیر آلی
اما پوشش های غیر آلی را می توان هم قبل و هم بعد از باد كردن پریفورم ها، به سطح داخلی و یا خارجی بطری اضافه كرد. آخرین پیشرفت و رویدادی كه در این زمینه صورت گرفته، استفاده از انواع پلاسما ها، همچون كربن وسیلیكون می باشد كه امكان پوشش دهی اجسام سه بعدی همچون بطری را فراهم آورده است. دو فناوری جدید sidel Actis و kirin DLC قادر به تولید لایه های بسیار ظریف كربن با قطر 100 تا 200 نانومتر می باشند كه می بایستی در لایه داخلی بطری مورد استفاده قرار می گیرند. این پوشش با استفاده از گاز پرفشار acetylene و در محیط كاملا وكیوم به لایه داخلی الحاق می شود. ممانعت كنندگی این پوشش در برابر اكسیژن و CO2 بسیار بالاست و به واسطه حضور در لایه داخلی بطری، از انتشار اكسیژن محلول در مواد سازنده بطری در مواد بسته بندی شده در چند هفته ابتدایی جلوگیری می كند.

با در نظر گرفتن این حقیقت كه این لایه ها طبیعت بسیار شكننده ای دارند، آنها را بایستی به حدی ظریف تولید نمود كه كاملا درون بطری چسبیده و تحت هیچ شرایطی طبله نكرده و از سطح بطری جدا نشود. نكته مثبت این پوشش درونی بودن آن است و به همین جهت در برابر هر نوع عوامل خارجی ناشی از سایش یا صدمات احتمالی، كاملا مصون می ماند اما تنها مشكل آنها، رنگ قهوه ای روشن و یا زرد پررنگ آنان است كه در بطری های بیرنگ می تواند مشكل ساز شود. البته در مورد ماءالشعیر، این موضوع به هیچ وجه مشكل محسوب نمی شود چرا كه بطری های ماءالشعیر معمولا دارای رنگ های تیره می باشند.
مدت زمان مصرف محصولات دارای پوشش فوق، همچون پوشش های طبیعی، 9 ماه خواهد بود. و اما فناوری های استفاده كننده از silica همچون Glaskin و Bestpet از siox به عنوان ماده اولیه سود می برند كه روش تولید آن با نوع كربنی یكسان است ولی لایه تولیدی آن نازك تر بوده و 40 تا 60 نانومتر قطر دارد.

در حالی كه Glaskin پوشش شفاف خود را به لایه درونی الصاق می كند، Bestpet این كار را از بیرون انجام می دهد.ممانعت كنندگی silica از كربن بالاتر است ولی به دلیل شكننده تر بودن، آن را بایستی نازك تر از كربن تولید نمود.
البته این پوشش دهی اصلا كار ساده ای نیست تا جایی كه انجام پوشش یك سره و یكپارچه را برای بطری ها بسیار مشكل كرده است. مدت زمانی كه به عنوان تاریخ مصرف از آن یاد می شود، با استفاده از این پوشش 3 تا 4 ماه می باشد كه برای نوشیدنی های گازدار غیر الكلی و برخی نوشیدنی های الكلی قابل قبول است ولی بسیاری از ماءالشعیر سازان اروپایی این مدت زمان را كافی ندانسته و از آن استقبال چندانی به عمل نیاورده اند.

بطری های PET چند لایه برای بسته بندی ماءالشعیر
اگر بخواهیم در صدد یافتن جایگزینی مناسب برای پوشش های ممانعت كننده باشیم، فناوری چند لایه بهترین گزینه محسوب می شود، در این فناوری، پریفورم به صورت اكستروژن همزمان و یا تزریق همزمان یك پریفورم به همراه چند پلیمر دیگر تولید می شود. نتیجه این فرآیند یك بطری چند لایه است كه تا 7 لایه می تواند داشته باشد. این 7 لایه یا نقش از بین برنده اكسیژن موجود را بازی كرده و یا از ورود آن به داخل جلوگیری می كند.
حضور بطری های PET چند لایه برای عرضه ماءالشعیر باز می گردد به سال 1997 كه برای اولین بار این نوع بطری ها به عنوان جایگزین لیوان های شیشه ای در مسابقات ورزشی مصرف شدند. افزایش ماندگاری محصول به وسیله باد كردن پریفورم در یك بطری 3 لایه باد شده PET به همراه یك بخش ممانعت كننده كه 5 تا 10% از وزن كل بطری را تشكیل می دهد، به دست می آید. بخش ممانعت كننده بطری می تواند از جنس نایلون MXD6 و یا EVOH تولید شود.
یكی از مسایلی كه در تولید این نوع بطری ها مطرح شد، استفاده زیاد آنان از مواد اولیه و مضر بودن آنها برای محیط زیست بود. از این رو تولید كنندگان این بطری ها روی به استفاده از رزین PET بازیافتی آوردند و هم اكنون می توان تا 25% از وزن بطری را، از رزین بازیافتی (PCR) استفاده نمود. بطری های چند لایه تا6 برابر بطری های PET معمولی قدرت ممانعت كنندگی دارند و ماندگاری محصول را تا 4 ماه، البته به صورت كاملا مفید و بدون هیچ تغییر طعم، ضمانت می كند.
در روش Sealica ، از Blox كه نوعی مواد ممانعت كننده با پایه اپوكسی است استفاده می شود كه می توان تا 40% از وزن كل بطری را، از آن تهیه نمود.

بسته بندی هوشمند
تمای راه حل های مذكور به اندازه خود مشكل نفوذ پذیری بسته بندی های نوشیدنی ها در برابر گازهای مختلف را مرتفع می نمایند ولی این گونه به نظر می رسد كه بهترین راه مقابله با این مشكل، استفاده از بسته بندی های هوشمند است كه توانایی پاسخ گویی مناسب با استفاده از مواد شیمیایی در هنگام مواجهه با نفوذ اكسیژن و یا خروج CO2 را داشته باشد.
یكی از روش های پیشنهاد شده، استفاده از مواد شیمیایی ضد اكسیژن در لایه های مختلف بطری است كه اكسیژن را پیش از رسیدن به ماءالشعیر از بین می برد. این گونه بطری ها به صورت معمول از 3 لایه مختلف تشكیل می شوند ك دو لایه بیرونی ودرونی از جنس PET بوده و لایه میانی دارای خواص ممانعت كنندگی است.
شاید بتوان Oxbar را بهترین نمونه در این نوع دانست كه از نایلون MXD6 به عنوان مواد ضد اكسیژن استفاده كرده است. این ماده در مواجهه با اكسیژن به سرعت از خود واكنش نشان داده و قادر به حفظ مقدار زیادی اكسیژن می باشد. از این رو ماندگاری محصول نیز به صورت بهینه ای افزایش می یابد.

دیگر انواع مشابه فناوری های ممانعت كننده یا از ماده ضد اكسیژن X-312 در MXD6 سود می برند و یا از همین ماده در محصولات 3 و5 لایه خود استفاده می كنند كه از این نمونه می توان به AMOSORB 3000 اشاره داشت.
وقتی از PET به عنوان بسته بندی ممانعت كننده استفاده می شود، ماندگاری محصول با شروع زمان از دست دادن CO2 محاسبه می شود. هر چند كه MXD6 تا حد زیادی از دست رفتن CO2 جلوگیری می كند، اما خود
باعث ایجاد محدودیت هایی برای كارایی بطری است. MXD6 ماندگاری ماءالشعیر را تا 4 ماه تضمین می كند و این در حالی است كه همین بطری اگر در اندازه یك نفره تولید شود، لایه ممانعت كننده آن قادر به جلوگیری از ورود اكسیژن تا 24 ماه می باشد.
اگر شما یك بطری ماءالشعیر كه میزان اكسیژن آن به 10 ppm رسیده باشد را به یك تست كننده حرفه ای و آموزش دیده طعم بدهید، او به راحتی قادربه شناسایی تفاوت طعم آن با یك ماءالشعیر سالم تر خواهد بود. در بطری های PET معمولی پس از 6 ماه، این میزان به 30 ppm می رسد. در این میان مواد ممانعت كننده ای همچون كربن، Oxbar و پوشش های طبیعی قادر به حفظ میزان اكسیژن تا 1 ppm می باشند. هر گاه كه 10% از CO2 موجود در ماءالشعیر از بسته بندی بیرون برود، ماندگاری محصول نیز به پایان می رسد. فن آوری های فوق الذكر قادر به حفظ CO2 تا 9 ماه می باشند كه این مدت برای تولید كنندگان اروپایی ماءالشعیر بسیار ایده آل است.

در مورد اقبال عمومی عرضه ماءالشعیر در PET، ارزیابی و نظر سنجی ها نشان می دهند كه نسل جوان (18 تا 25 سال) از این مورد بسیار راضی اند ولی افراد مسن بالاتر از 50 سال، مصرف ماءالشعیر را در PET نمی پسندند. البته نتیجه به دست آمده چندان هم دور از انتظار نیست چرا كه نسل جوان حال حاضر با نوشابه های گازدار در PET بزرگ شده اند و به همین جهت ماءالشعیر را نیز در همین بسته بندی سبك و راحت می پسندد. اگر همین روند ادامه یابد، طی دو دهه آتی، PET به بسته بندی مورد علاقه همگان تبدیل خواهد شد.

و در نهایت ، تمامی تلاش های انجام پذیرفته در جهت ارتقاء ویژگی های ممانعت كنندگی بطریهای PET هم به سود تولید كنندگان و هم منفعت مصرف كنندگان را در پی خواهد داشت.
از ذكر این نكته مهم نیز نیابد غافل بود ، اینكه درکنار روشهای ابداع شده برای توسعه قابلیت ها محافظتی بطریهای PET ، نفوذ و یا نشتی گاز از یك درب پوش یا درب بند نامناسب می تواند به راحتی تمامی مصائب و مشكلات متحمله را بر باد دهد. درپوشهایی که امروزه عمدتا" برای ماءالشعیرتک نفره بکار برده میشوند ، شامل درپوشها فلزی ساده ، درپوشهای پلاستیکی ، درپوشهای فلزی حلقه دار (RingCrown) و درپوشهای آلمینیومی (Aluminum Twist off) میباشند .
زمانی که برای تدارک مهمانی ، حمل چند کیلو بطری شیشه ای را متحمل میشوید و یا درپوش بطری را درکناره یا کنج پنجره ای باز میکنید ، امیدداشته باشید که درآینده ای بسیار نزدیک پیک نیک رفتن بسیار لذت بخش تر و سبک ترخواهد بود.


Weblog Themes By Pichak

نویسندگان

تماس با ما

آمار سایت

بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :