بسته بندی مواد غذایی

[masi eng 47044]

مقدمه

 

بسته بندي عبارت است از هنر وعلم اماده سازي مواد غذايي براي انبار کردن ،ودر نها يت فروش . بسته بندي بايد تا حد امکان ساده و ارزا ن باشد ضمن اينکه اهداف اوليه بسته بندي يعني خاصيت حفاظتي و جذابيت رانيز دارا باشد . با عنايت به اين که مواد بسته بندي توسط ماشين هاي مختلف فرايند مي شوند بنابراين خواص ديگري نيز بايد داشته باشند که عبارتند از : نرمش ، قابليت پذيرش چاپ ، قابليت استفاده در ماشين هاي لفاف ، قابليت دوخته شدن در حرارت ، شکل پذيري به کمک باد يا خلا و يا فن اوريهاي حرارتي . خواص مطلوب ديگري که به وﻴﮋه از ديدگاه صنايع غذايي مهم هستند عبارتند از : شفا فيت ، نفوذپذيري يا غير نفوذپذيري محصول نسبت به بخار اب وگازهاي دي اکسيد کربن ، اکﺳﻴﮋ ن و نيتروﮋن .

اگر چه تعداد زيادي از مسا ئل فن اوري مربوط به استفاده از مواد پلاستيکي در بسته بندي مواد غذا يي از جمله مشکلاتي هستند که کلا به صنعت بسته بندي مربوط مي شوند ولي برخي از مسا ئل مربوط به طبيعت ماده به کار رفته در بسته بندي هستند که بايد مورد توجه قرار گيرند . موفقيت کاربرد پلاستيک ها در بسته بندي نياز به همکاري توليد کنند گان مواد غذا يي ، سازند گان انواع پلاستيک ها ، طراحان ودر نها يت مصرف کنند گان دارد .ملا حظات اقتصا دي محدوديت هاي بيشتري را اعمال مي کند ، چرا که مصرف کننند گان صرفا به دنبال کيفيت محصول هستند تا بسته بندي انها .

 

نيازمند يها و وﻴﮋگيهاي مهم مواد بسته بندي مواد غذا يي را مي توان به شرح ذيل دسته بندي کرد :

 

-شفا فيت ودرخشش سطح ان براي رضايت وجلب نظر مصرف کننده

-کنترل در انتقال رطوبت

-کنترل در انتقال ساير گاز ها

-تحمل تغييرات درجه حرارت به هنگام نگهداري و استفاده

-فقدان مواد سمي

-ارزان بودن

-مقاومت در مقابل ضربه

 

مصرف کننده دوست دارد انچه مي خرد ببيند و بنابراين شفا فيت وشيش هاي مانند بودن بسته هاي مواد غذا يي نياز ضروري در بسته بندي انها است . مواد غير شفاف مانند سيني هاي سفيد رنگ نيز در حد وسيعي مورد استفاده قرار مي گيرند . اين سيني ها مانع از ان مي شوند تا مصرف کننده هر دو طرف ماده غذايي راببيند که در برخي موارد مانند بسته بندي گوشت از عدم اعتماد و مقاومت خريدار مي کاهد .کنترل تغييرات رطوبت موجود در ماده غذايي در طول نگهداري ان بسيار مهم است . برخي فراورده هاي غذا يي مانند چيپس ، پفک و بيسکويت بايد در موادي بسته بندي شوند که نفوذپذيري انها به رطوبت خيلي کم باشد تا تردي انها محفوظ بماند . همچنين از تبخير برخي مواد غذايي بايد جلوگيري گردد و در اين موارد نيز بايد از ورقه هايي با نفوذپذيري پايين استفاده شود . در بقيه موارد از دست دادن نسبي رطوبت ماده غذا يي مطلوب است تا از عرق زدن و تراکم بخار اب در داخل پاکت بسته بندي و در نتيجه از بين رفتن شفا فيت ان وخطر رشد کپکها جلوگيري شود .

علاوه بر اتنتقال بخار اب به داخل وخارج مواد بسته بندي ، کنترل نفوذ پذيري اين مواد نسبت به ساير گا ز ها مانند اکﺳﻴﮋ ن و گاز کربنيک نيز از اهميت وﻴﮋهاي برخوردار است . اغلب مواد غذا يي تازه نياز به تنفس دارند وبنابراين مواد بسته بندي اين گونه غذا ها بايد امکان تنفس را از نظر تامين اکﺳﻴﮋن و حذف گاز کربنيک فراهم اورد . در مواقعي که مواد بسته بندي انتخاب شده نتواند به اندازه کافي گازهاي تنفسي را منتقل نما يند ، از ورقه هاي مشبک يا سورخدار استفاده مي شود . در خصوص مواد بسته بندي گوشت تازه بايد به اندازه کافي اکﺳﻴﮋن از بيرون به داخل بسته بند ي نفوذ نمايد تا رنگ سطحي گوشت در حد مطلوب باقي بماند . از طرف ديگر مواد غذا يي که حاوي چربي زيادي هستند مانند لبنيات در صورتي که در معرض اکﺳﻴﮋن زيادي قرار گيرند اکسيده مي شوند و به همين علت اغلب در خلا ويا جو بي اثر بسته بندي مي گردند و از ورق هاي با نفوذپذيري خيلي پا يين استفاده مي شود . در بسته بندي قهوه يا ماهي که بوي انها بايد انحصا رﺃ در داخل بسته بندي باشد نيز مواد بسته بندي با نفوذپذيري پايين به کار گرفته مي شود . مواد غذا يي که در معرض اکسيداسيون هوا هستند اغلب با استفاده از موار انتي اکسيدان مانند bha و bht محافظت مي گردند . محصو لاتي مانند ورقه هاي نازک غلات و چيپس ، ظريف وشکننده هستند و بايد به صورت غير متراکم بسته بندي شوند . اين موضوع باعث افزايش هوا در داخل بسته بندي مي گردد که همراه با افزايش سطح تماس محصول با هوا امکان اکسيداسيون ان را بيشتر مي نمايد . افزودن مواد انتي اکسيد ان به مواد بسته بندي و ماده غذا يي باعث حفا ظت و قابليت نگهداري بيشتر ماده غذا يي مي شود . اضافه کردن انتي اکسيدان به مواد بسته بندي نياز به اين ماده را در خود ماده غذا يي کنترل مي نما يد . اگر چه انتقال انتي اکسيدان از مواد بسته بندي به داخل ماده غذايي ممکن است اتفاق بيفتد ولي مصرف کننده بيشتر علاقه مند است تا از غذا هايي که مقدار انتي اکسيدان کمتري دارند استفاده نمايند .

 

فن اوري هاي که مي توانند براي بسته بندي مواد غذا ييفرايند شده مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از :

 

-ورق هاي خوراکي عايق براي کند کردن انتقال رطو بت بين اجزا تشکيل دهند ه يک ماده غذايي که داراي فعاليت ابي متفاوت هستند .

-گيرند هاي اکﺳﻴﮋن براي کند کردن اکسيداسيون چربي ها .

- گيرند هاي دي اکسيد کربن .

-گيرند هاي بو هاي نامطبوع

 

ساير انواع بسته بندي موثر غذا يي عبارتند از :

 

-ورقه هاي حساس به ميکروويو که باي افزايش سطح برخي از مواد غذ ايي مانند ورق هاي سيب زميني ، انواع نان ها وذرت باد کرده در محيط هاي گرم مورد اسفاده قرار مي گيرند .

-نشانگرهاي انجام فرايند ميکروويو

-ورقه هاي منتشر کننده بخار

-نشانگر هاي حرارت ديدگي بيش از حد مواد غذا يي که شرايط نامناسب فرايند حرارتي را اشکار مي سازند

-ارزيابي کننده تغييرات زمان – درجه حرارت براي نشان دادن ميزان کاهش قابليت نگهداري مواد غذا يي که در جريان توزيع انها ممکناست اتفاق بيفتد .

وسائل سيستم هاي مورد استفاده در بسته بندي

 

الف ) سيستم پر کننده و دربندي در خلا و شرايط جو اصلاح شده .

 

اين سيتم براي افزايش زمان نگهداري محصولات مورد استفاده قرار ميگيرد . اين دستگاه که توسط شرکت اتو پرود ساخته شده است به نام ( وک – يو – سيل ) معروف است . اين سيتم براي پرکردن مواد غذا ي حساس به اکﺳﻴﮋن مانند پنير کاتيج انواع سس ها و دسرهاي غذا ييمناسب است . اين دستگاه همچنين مي تواند در محصولاتي که براي استفاده از ماکروويو اماده شد هان و در ظروف عايق و قابل استريل ودر درجه حرارت بالا بسته بندي شد ه اند نيز مورد استفاده قرار ميگيرند . علاوه بر اين سيستم قادراست ترکيب جو و باقيمانده خلا در بال اي قئطي بسته بندي مواد غذايي را کنترل نمايد ودرصد اکﺳﻴﮋن موجود دران 5/0 درصد ويا کمتر کاهش دهد . براي پر کردن مايعات ، مواد چسبند ه ، مواد دانه دار ، ( مانند کنسرو لوبيا ) با ظرفيت 15000 ظرف مورد استفاده قرار گيرد .

 

ب ) تجزيه کننده قابل حمل

 

اين دستگاه ميزان اکﺳﻴﮋن و گاز کربنيک موجود در داخل بسته بندي با جو کنترل شده و يا اصلاح شده را بهصورت همزمان اندازه مي گيرد . سازنده ان شرکت کوانتک مي باشد که بالا ترين مدل ان ( دوال ترک d 902 ) نام گرفته است . پمپ مينياتور هواي داخل دستگاه را از داخل پاکت بسته بندي به قسمت حساس دستگاه هدايت مي کند که در انجا در عرض چند ثانيه درصد گاز هاي مورد نظر اندازه گيري وروي تا بلوي نمايشي ان به نمايش گذاشته مي شود . ميزان گاز کربنيک واکﺳﻴﮋن بين 1/0 تا 100 قابل انداز ه گيري است و حداقل تا 1/0 از اين گاز ها را مي توان اندازه گرفت .

 

 

 

ج) سيستم صحفه شير دار

 

اين سيستم درصد گازها را در داخل بشکه ها ، جعبه ها و ساير ظروف بزرگ بسته بندي کنترل مي کند . اين سيستم حاوي شير هوا يي مي باشد که به يک صحفه مسطح چسبانده شده است .در اين سيستم از صحفات متعددي مي توان استفاده کرد که شامل ورقه اي نازک پلي استر فلز دار و يا کاغذ چند لايه مي باشد .

 

د) ورقه ضد بخار اب

 

اين ورقه که توسط صنايع روپلاست توليد شده است به (روپلين ) معروف است و در بسته بندي قطعات محصولات تازه مورد استفاده قار مي گيرد . سطح ورقه پلي اتيلن (pe ) با نوعي رزين اصلاح شده است تا از تيره شدن لايه يسته بندي توسط بخار اب توليدي جلوگيري شود . در پاکتهاي پلي اتيلن معمولي که در بسته بندي بريد هاي محصولات تازه خوراکي استفاده مي گردد ، به علت تشکيل بار هاي الکتريکي ساکن روي سطح ورقه پلي اتيلن اشباع بخار اب براحتي اتفاق مي افتد . مزاياي اين نوع ورقه هاي پلي اتلين عبارتند از : تنظيم ومناسب کردن سرعت تنفس محصولات داخل بسته ؛ پايين بودن درجه حرارت موردنياز براي بستن پاکت ؛ مقاومت پاکت در مقابل پارگي ؛ شفا فيت عالي کيسه جهت نمايش مطلوب ماده غذا يي.

 

ه‌)تجزيه کننده ماده غذايي

اين تجزيه کننده که توسط کمپاني سرو مکس توليد شده است ، مي تواند مقادير اکﺳﻴﮋ ن و دي اکسيد کربن را در بسته هاي قابل ارتجاع ومحکم مواد غذاي و به صورت همزمان اندازه گيري نمايد . براي استفاده در بسته بندي در جو کنترل شده و اصلاح شده طراحي شده است . اين دستگاه قادر است نمونه هاي به کوچکي 8 ميلي ليتر حجم را نيز اندازه گيري کند .

 

 

و‌)ورقه هاي تاب دار پلي الفين

 

اين ورقه که توسط شرکت کريوويک معرفي شده است به نام 2001 _ bdf معروف مي باشد و نسبت به نفوذ اکﺳﻴﮋن و مواد معطر ه عايق است . از اين ورقه براي بسته بندي تعداد زيادي از مواد غذا يي معطره استفاده مي شود . پيچيدن مواد غذا يي با ورقه هاي معمولي باعث نفوذ بو هاي موادغذا يي مجاور به يکد يگر و توليد بوي مخلوط خاص مي گردد ، در حالي که با استفاده از اين ورقه ها ضمن حفظ تازگي محصول از تداخل بو هاي مختلف و نفوذ انها به خارج ماده غذ ايي نيز جلوگيري مي شود .

 

ز) دستگاه اندازه گيري گاز کربنيک

 

اين دستگاه که به ان انا گاز ( سي دي 95 ) معروف است براي اندازه گيري گازه ادر بسته بندي جو کنترل شده مناسب مي باشد . انا گاز داراي دو طول موج مادون قرمز بوده و قادر است گاز کربنيک و همچنين اکﺳﻴﮋن ، درجه حرارت و رطوبت را اندازه گيري کند . اين دستگاه به صورت دﻴﮋيتال تنظيم مي شود و توسط ميکروپروسسور کنترل مي گردد و در نه مدل ساخته شده است که مي تواند ميزان گاز را از يک قسمت در ميليون تا 100 % گاز موجود معين مي کند و تا 800 اندازه گيري نمونه را در حافظه خود نگه مي دارد .

 

 

ح) سيتم هاي بسته بندي سه گاز

 

اين سيستم ها که به (( فليور فرش )) معروفند با استفاده از سه روش مي توانند ترکيبات گاز موجود در داخل بسته بندي را براي افزايش زمان نگهداري فراورد ه هاي غذا يي تغيير دهند . اين سيتم طوري طراحي شده است که با استفاده از اکﺳﻴﮋن ونيترو ﮋن يا گاز کربنيک يا مخلوط سه گاز قادر است هر محصول معيني را بسته بندي نمايد و نيازهاي اختصاصي ان ماده غذا يي را براورده نمايد . زمان نگهداري مواد غذا يي را مي توان با جلوگيري از رشد باکتري ها وکپک ها ؛ کاهش تبخير و پلاسيدگي ؛ کنترل کردن واکنش هاي بيو شيميايي و انزيمي جهت کاهش سرعت فساد و رسيدن و حفاظت از طعم ،رنگ و بافت طبيعي انها افزايش داد . سيتم بسته بندي (( فيلور فرش )) توسط کمپاني ليکو ئيد کربن ساخته ومعرفي شده است .

 

 

 

مواد مورد استفاده در بسته بندي

 

مو اد بسته بندي شده طوري طراحي شده اند که با سرعت هاي نفوذ پذيري معيني و همخواني با سرعت تنفس سبزيهاي بستهبندي شده مي توانند ورود اکﺳﻴﮋن را به داخل بسته بند ي کنترل کنند و اجازه دهند تا دي اکسيد کربن خارج شود .مواد بسته بندي همچنين داراي استحکامي هستند که به راحتي ضربات مکانيکي مرحله توزيع مواد غذا يي را تحمل نمايند . کمپاني کريو واک کيسه ويا ورقه هاي بسته بندي مناسب محصولات مختلف ساخته و عرضه نموده است که عبارتند از : 900 _ b براي سيب زميني پوست کنده ؛ ez 961 براي کاهوي فرايند شده ؛ 941 _ pd براي بروکلي و گل کلم ؛ 900 _ pd براي بريده سبزي ها ؛ 960 _ pd و rd براي استفاده محصولات تازه .

 

 

 

مواد ذيل در حد وسيعي براي بسته بندي مواد غذايي مورد استفاده قرار مي گيرند :

 

_ کاغذ ومحصولات کاغذي پوششدار

_ محصولات سلولزي _ سلوفان

فلزات

_ ورقه حلبي ، الومينيوم ، فولاد زنگ نزن ، مفرغ

_ انواع سراميک

_ شيشه

_ لاستيک

_ پلاستيک

_ ترکيبات ديگر مانند چوب ، پارچه وغيره

 

اغلب مواد فوق سال هاست که استفاده مي شوند ودر اين مدت مشکل عمده در بسته بندي مواد غذا يي بوجود نياوردند . روش قديمي حمل چاي در صندو ق هاي چوبي ديگر مورد استفاده نيست و در مقابل استفاده از سراميک لعابدار نسبت به ظروف فلزي مانند سرب و کادميوم باعث کاهش الودگي مي گردد . از طرف ديگر پلاستيک ها که امتيازات زيادي به عنوان مواد جديد بسته بندي دارند مواد غذا يي را در تماس با گستره وسيعي از مواد مختلف شيميايي قرار دهند که قبلا تجربه نشده بودند . اين مسله از اين جهت بيشتر مورد توجه قرار گرفته است که مواذ بسته بندي به مدت زيادي در مجاورت مواد غذايي قرار مي گيرند .

 

 

مواد بسته بندي پلاستيکي :

 

پلي مر هاي اصلي مورد استفا ده در بسته بندي مواد غذايي همرا ه با توضيح مختصري در خصوص نحوه فراينده هاي توليد انها و خواص مشخصه محصول نهايي مورد بحث قرار مي گيرند . اهميت نفوذپذيري اين مواد به اکﺳﻴﮋن و بخار اب در انتخاب انها براي بسته بندي مواد غذايي بايد مورد توجه قرار گيرد .

اغلب پلي مري هاي که در بسته بندي مواد غذا يي استفاده مي شوند تروپلاستيک ها هستند ، در درجه حرارت بالا نرم مي گردند ودر اثر سرد کردن مجدد ا سخت مي شوند بدون اين که ترکيب شيميايي انها تغيير کند . در مقابل اين دسته ترمو ست ها هستند که در اثر گرم شدن به صورت غير قابل برگشت تغيير مي کنند . ترموپلاستيک ها ارجحيت دارند چون پلي مر اصلي ممکن است در معرض چند بار متوالي گرم کردن و سرد کردن در جريان توليد و تشکيل ورقه و يا ظرف قرار گيرد . ترموست ها به اين شکل فرايند نمي شوند . مصرف انها در صنايع غذا يي براي در بطري است که در اين صورت با ماده غذا يي تماس مستقيم ندارند .

 

1_ پلي الفين ها

 

پلي اتيلن :

 

پلي اتيلن از پلي مريزاسيون اضافي گاز اتيلن که از صنايع زغال سنگ و نفت به عنوان محصول فرعي يدست مي ايد .

 

 

پلي پروپيلن :

 

عضو بعدي گروه الفين ها هستند .

 

پلي وينيل کلرايد :

تعدادي از مواد پلاستيکي موجود ند که يک اتم ئيدروﮋن اتيلن توسط يک هالو ﮋن يا ساير گروهها جايگزين شده است .

 

 

پلي تترا فلوئو رو اتيلن :

 

 

 

2_ ترموپلاستيک هاي غير اتيلني :

 

 

 

نايلو نها ( پلي اميد ) :

 

نايلون ها شامل پلي مرها يي هستند که از تراکم يک دي اسيد بايک دي امين توليد مي شوند در حالي که فراورده هاي قبلي از واکنش هاي پلي مريزاسيون اضافي به دست مي امدند . اولين ترکيب نايلوني که توليد گرديد نايلون 6 و 6 بود که از اسيد اديپيک و هگزا متيلن دي امين تشکيا شده است .

 

 

پليمر هاي مرکب :

 

در برخي موارد پلي مرها يا با واکنش هاي اضافي بيش از يک نوع منو مر و يا تراکم سه نوع منو مر و يا با ترا کم سه نوع مونومر مختلف توليد مي شوند . در هر مورد بيش از يک نوع واحد تکراري در ساختمان پلي مر وارد مي گردد . به اين دسته از پلي مر ها ،پلي مر مرکب مي گويند .

 

انواع پلي مرهاي مرکب :

 

اتيلن ونيل استات

 

وينيل کلرايد

 

پلي استيرن

 

ساير مواد موجود در پلاستيک ها :

 

تمام پلاستيک ها علاوه بر ساختمان پلي مر اصلي داراي تعداد ي از ساير مواد هستند که يا در جريان توليد به انها اضافه مي شود و يا باقيمانده از واکنشهاي پلي مريزاسيون مي باشند . خود پلي مرها که داراي وزن مولکولي زيادي هستند به علت بي اثر بودن و حلاليت پايين در محيط هاي ابگونه و سيستم هاي چربي خيلي بعيد است که بتوانند به مقدار توجهي به داخل مواد غذا يي نفوذ کنند . حتي اگر تکه هاي از اين پلي مرها به صورت تصادفي بلعيده شوند ،نمي توانند با مايع ابگونه دستگاه گوارش واکنش نشان دهند . مسئله مربوط به بهداشت مصرف مواد پلاستيکي در بسته بندي مواد غذايي در خصوص مواد کوچک مولکولي مي باشد که ممکن است در داخل مواد پلاستيکي يافت شوند و در طول نگهداري به داخل مواد غذا يي نشت نمايند . همانطور که قبلا کفته شد اين مواد ممکن است که از دو منبع تامين شود :

 

1_ باقيمانده پلي مريزاسيون شامل مو نو مر ها ، اليگو مر ها ، کاتاليزورها ، حلا لها ، امولسيون کنند ها و مواد خيس کننده ، نا خالصي هاي مواد اوليه خام ، الودگيهاي دستگاه ، مهر کننده ها و محصولات ناشي از واکنش هاي فرعي .

 

2_ مواد افزودني که در جريان فرايند کمک مي کنند ، شامل انتي اکسيدان ها ، عوامل ضد چسبندگي ، عوامل تخليه کننده بار الکتريکي ساکن ، پايدار کننده اي حرارت ونور ، نرم کننده ها ، ليز ولغزنده کننده ها ، مواد رنگي ، پر کنند ه ها ، عوامل تسهيل کننده در جداشدن پلي مر قالب و قارچ کشها .