Surowcem do produkcji opakowań szklanych jest szkło, stanowiące bezpostaciową, niekrystaliczną masę o konsystencji stałej otrzymaną w wyniku przechłodzenia stopionych składników.
Do podstawowych składników stosowanych do produkcji szkła należą: *krzemionka SiO2 (tlenek kwaśny) w postaci piasku kwarcowego 70-75%; *topniki (tlenki zasadowe, najczęściej w postaci węglanów), obniżające temp. topnienia masy, najczęściej tlenek sodowy Na2O3-13-15%; *stabilizatory (tlenki metali dwuwartościowych, najczęściej w postaci węglanów), utrwalające stopioną masę i uodporniające ją na działanie wody, np. wapień, kreda CaCO3-10-12%.
Składniki pomocnicze w produkcji szkła: środki klarujące, barwiące, odbarwiające. Właściwy dobór składników i ich stosunek ilościowy decydują o właściwościach uzyskiwanego szkła.
A także skł. dodatkowe, uszlachetniające:
*tlenek glinowy Al2O3 - którego dodatek do piasku kwarcowego zwiększa wytrzymałość mechaniczną i cieplną wyrobów;
*tlenek borowy B2O3 - stosowany do produkcji szkła o szczególnych właściwościach termicznych, np. szkła żaroodpornego, laboratoryjnego;
*tlenek potasowy K2O stosowany zamiast tlenku sodowego, zwiększa wytrzymałość termiczną szkła;
*tlenek magnezowy MgO - stosowany częściowo w zastępstwie tlenku wapniowego, którego duża ilość ułatwia proces topnienia, ale może zwiększyć kruchość szkła, wpływa korzystnie na właściwości mechaniczne i termiczne szkła;
*tlenek barowy BaO - ułatwia klarowanie masy szklanej;
*siarczan sodowy Na2So4 - jego dodatek pozwala usunąć drobne pęcherzyki gazu z masy szklanej;
*domieszki żelaza - wywołują naturalną barwę szkła: zielonkawą, niebieskawą, żółtawą zależnie od rodzaju tlenku żelaza oraz od obecności innych domieszek w masie szklanej. Przy zawartości tlenków żelaza w masie szklanej poniżej 0,07% otrzymujemy szkło bezbarwne do 0,5% - pół białe, jasne a powyżej 1% szkło ciemne:
-tlenki żelaza FeO i Fe2O3 oraz związki chromu- pozwalają uzyskać szkło zielone, które pochłania częściowo promieniowanie ultrafioletowe i podczerwone;
-siarczek żelaza FeS lub związki żelaza i manganu albo też związki żelaza i chromu - stosować w postaci szkła brunatnego (oranżowego), pochłaniającego promieniowanie ultrafioletowe znacznie silniej niż szkło zielone.
Produkcja opakowań szklanych polega na stopieniu w temperaturze 1400-15000C oczyszczonych i rozdrobnionych surowców, a następnie na sklarowaniu stopionej masy i ochłodzeniu jej do temp. 700-8000C, w której następuje formowanie opakowań metodą wydmuchiwania i prasowania. Uformowane wyroby poddaje się odprężaniu, które polega na powtórnym ich ogrzaniu do temperatury nieco niższej od temperatury mięknięcia szkła i stopniowym powolnym ochłodzeniu. Zabieg ten ma na celu zwiększenie wytrzymałości termicznej i mechanicznej opakowań szklanych.
Zalety opakowań szklanych:
*odporność chemiczna kwasy, zasady i wodę oraz wpływ atmosfery
*nieprzepuszczalność dla płynów, pary wodnej, zapachów, gazów itp.możliwe przechowywanie produktów aromatycznych i higroskopijnych
*przejrzystość szkła -z punktu widzenia handlowego umożliwia oglądanie zawartości opakowania i reklamę towarów;
*łatwość formowania różnych kształtów i rozmiarów;
* sztywność konstrukcji zachowuje pierwotne kształt we wszystkich fazach użytkowania; *odporność na ciśnienie wewnętrzne - istotne znaczenie w przypadku butelek do piwa i innych napojów gazowanych;
*możliwość barwienia bez utraty przejrzystości, zwiększa atrakcyjność opakowań szklanych oraz chroni produkty przed szkodliwym wpływem światła natural. i sztucznego (któro przyspiesza utlenianie tłuszczu, rozkład białek i witamin oraz wpływa niekorzystnie na barwę i smak produktów tj. piwo, soki owocowe, mleko itp.
Opakowania wykonane ze szkła bezbarwnego nie chronią produkt przed światłem, ponieważ przepuszczają światło widzialne i ultrafioletowe o wszystkich długości fal.
Niska przepuszczalność szkła brunatnego w zakresie ultrafioletu gwarantuje ochronę produktów przed szkodliwym działaniem fal krótkich w zakresie 520µ. Przepuszczalność w zakresie widma widzialnego zapewnia dostateczną przejrzystość szkła, umożliwiającą widoczność będący. w opakowaniu produktów
Szkło zielone cechuje wyższa niż sz. brun. przepuszczalność fal krótkich - nie chroni odpowiednio produktów przed szkodliwym oddziaływaniem światła.
*możliwość wielokrotnego użycia - ekologiczne i chroni środowisko.
*ponowne wykorzystanie (recykling) zużytych opakowań jako surowca wtórnego-
*stosunkowo niska cena
Wady opakowań szklanych: ciężar, mała odporność mechaniczna i termiczna.
Przemysł szklarski dąży się do wyeliminowania tych wad, np. Wprowadzając nową technologię produkcji butelek metodą prasująco-dmuchającą. Opracowaną przez firmę Heye. Metoda ta pozwala uzyskać bardziej równomierne rozłożenie szkła w ściankach niż metoda tradycyjna, a przez to zapewnia większą wytrzymałość przy niezmienionej masie lub utrzymuje wytrzymałość na tym samym poziomie, przy mniejszej masie jednostkowej butelek. Stosowanie tej metody obniża masę jednostkową opakowań szklanych o 12-42% w wyniku redukcji grubości ścianki.
W technologi Heye na opakowaniach szklanych stosowane są lekkie i super lekkie powłoki ochronne.
Stosuje się także w opakowaniach formowanych metodami tradycyjnymi w celu poprawy wytrzymałości mechanicznej. Powłoki wnikają w struktury szkła i wypełniają mikropęknięcia znajdującej się w jego warstwie powierzchniowej, a powstałe m.in. w czasie stygnięcia gorącego szkła po uformowaniu wyrobu.
Powłoki ochronne zmniejszają również tarcie przy stykaniu się opakowań, ochronią powierzchnię szkła przyed porysowaniem.
Najkorzystniejszym i najbardziej rozpowszechnionym sposobem jest stosowanie powłok podwójnych, nanoszonych:
*na gorąco - powłoki uzyskuje się przez natrysk lub napylaniu środków powłokotwórczych, głównie czterochlorku cyny lub jego związków organicznych oraz związków tytanu. Związki te nanoszone są na opakowania szklane przed wejściem do odprężarki gdy mają temperaturę ok. 6000C;
*na zimno - odbywa się w końcowej fazie procesu odprężania w temp. ok. 1500C przez natrysk związków organicznych, np. wosków, stearynianów, glikolu polietylowego itp.
Najnowsze prace wdrożeniowe dotyczące powłok ochronnych na opakowaniach zwrotnych to powłoki poliuretanowe oraz powłoki otrzymywane techniką zol-żel.
Powłoki poliuretanowe mogą być stosowane pojedynczo - Geracote (nakładane systemem rolkowym) lub podwójnie - Glas- Pact (metodą zanużeniową).
W podwójnych powłokach pierwszą stanowi syntetyczna guma (SER), a drugą poliuretan (PV). Powłoki poliuretanowe są odporne na alkalia I wytrzymałe mechanicznie, dlatego opakowania nadają się do wielokrotnego użytku.
Nakładanie powłok techniką zol-żel przebiega w niskich temperaturach. W wyniku reakcji chemicznych wytwarza się na powierzchni opakowań szklanych nowa warstwa szklista. Powoduje to powstawanie na powierzchni naprężeń ściskających, co w konsekwencji prowadzi do zwiększenia wytrzymałości mechanicznej opakowań szklanych.
Opakowania szklane można ogólnie podzielić na wąskootworowe i szerokootworowe.
Podstawowymi opakowaniami szklanymi stosowanymi w przemyśle spożywczym są słoje i butelki.
Opakowania z papieru i tektury
Wyrób papierniczy- jest to produkt otrzymany w postaci arkusza lub wstęgi przez spilśnienie odpowiednio przygotowanych włókien roślinnych (rzadziej z dodatkiem włókien zwierzęcych, mineralnych i chemicznych) z ewentualnym dodatkiem wypełniaczy, środków zaklejających, barwników oraz innych pomocniczych środków chemicznych
Zalety opakowań papierniczych:
- niska cena
- Mała masa właściwa
- bardzo dobra przydatność do przerobu maszynowego
- możliwość łączenia z tworzywami sztucznymi i folią aluminiową co zwiększa zakres ich stosowania
- korzyści ekologiczne (możliwość recyklingu, biodegradowalność)
Wady opakowań papierniczych:
- mała stabilność wymiarowa
- mała odporność na wodę i skłonność do zawilgocenia
- mała atrakcyjność wizualna
- mała barierowość w stosunku do tłuszczów, zapachów, pary wodnej i tlenu
- podatność na starzenie
Surowcami podstawowymi do produkcji wytworów papierniczych są różnego rodzaju masy włókniste oraz surowce pomocnicze dodawane w celu nadania odpowiednich właściwości
Masa włóknista- jest to mieszanina włókien celulozowych głownie pochodzenia roślinnego, w stanie nadającym się do dalszego użycia w procesach produkcyjnych
Surowce do produkcji wyrobów papierniczych:
1. podstawowe: masa szmaciana, masa celulozowa, ścier drzewny, masa makulaturowa
2. pomocnicze wypełniacze i środki obciążając, kleje, barwniki, dodatki uszlachetniające
Ze wzg na skład surowcowy:
Odmiana/Nazwa/Skład surowcowy |
BD/bezdrzewna/Masa celulozowa lub i długowełnista |
PD/półdrzewna/ Masa celulozowa z dodatkiem ścieru lub/i masy półchemicznej |
D/Drzewna/Ścier i makulatura z dodatkiem masy celulozowej |
M/Mieszana/Włókna różne |
Według obowiązującej terminologii wytwory papiernicze dzielą się na:
- papier - tworzywo jednowarstwowe o masie jednostkowej (gramaturze) do 225g/m2
- tekturę - tworzywo wielowarstwowe o gramaturze powyżej 225 g/m2
Zwyczajowo wytwory papiernicze dzieli się na zależnie od gramatury na:
- bibułki o gramaturze od 12 do 30 g/m2
- papiery ( o gramaturze od 30 do 160 g/m2)
- kartony ( papiery grube o gramaturze od 161 g/m2 do 315 g/m2
- tektury o gramaturze powyżej 315 g/m2
Proces produkcji papieru:
1. przygotowanie masy papierniczej
- rozczynianie i rozwłóknianie półproduktów włóknistych
- mielenie masy papierowej
- dodawanie substancji pomocniczych
- oczyszczanie i sortowanie masy papierowej
2. formowanie wstęgi papieru na maszynie papierniczej
- odwadnianie i suszenie wstęgi papierniczej
- wzmacnianie
- zwiększanie gładkości
- poprawa gładkości
- poprawa anizotropii papieru
3. wykańczanie papieru
- usunięcie resztek wody
- wygładzenie, schładzanie i nawijanie wstęgi papieru
- dodatkowe zabiegi wykańczające
- cięcie na zwoje lub arkusze
4. papier w postaci zwoju lub arkusza
Wytwory papiernicze przeznaczone do produkcji opakowań:
1. papiery pakowe
2. papiery pergaminowe
3. tektury
4. wytwory papiernicze uszlachetnione
Ad 1. Papiery pakowe
- stosuje się do owijania produktów, do wytwarzania torebek, pudełek, pudeł, toreb i worków
- podłoża do produkcji materiałów wykorzystywanych po dalszym uszlachetnianiu
Do pakowania stosuje się przede wszystkim takie papiery pakowe jak:
Siarczanowy, zwany także Natron lub Kraft
- największa wytrzymałość wśród wszystkich papierów pakowych
- stosowany do wyrobu większych toreb, worków
- na zewnętrzne warstwy tektury falistej
- do pakowania produktów w postaci krystalicznej i granulowanej
Siarczynowy , zwany Jawa lub Sulfit
- do pakowania produktów spożywczych, kosmetycznych i farmaceutycznych
- do wyrobu wszystkich form konstrukcyjnych toreb
Celulozowo- makulaturowy, zwany Manilla
- stosowany do wyrobu toreb oraz zawijania przedmiotów nie wymagających mocnego opakowania
Makulaturowy, zwany Szrenc
- odznacza się najniższymi właściwościami mechanicznymi
- najwyższym stopniem zanieczyszczenia
- nie stosuje się go do bezpośredniego pakowania produktów spożywczych
- używany do pakowania prod. przemysłowych
Papier pergaminowy (zwany pergaminem kwasowym( sztucznym) i półpergaminowy
- owinięcia produktów wilgotnych i tłustych
- do wykładania skrzynek, beczek i bębnów
TEKTURY
Ze wzg na strukturę wyróżnia się:
- tektury lite( składa się z pojedynczej warstwy masy papierniczej)
- tektury faliste ( składają się z jednaj lub więcej pofałdowanych warstw papieru, sklejonych z warstwą płaskiego papieru lub z kilkoma warstwami)
W zależności od liczby warstw płaskich i pofalowanych wyróżnia się następujące rodzaje tektur falistych:
- dwuwarstwową, tzw zwykłą, z 1 warstwą pofalowaną, stosowaną do produkcji owinięć i wkładek do pudeł
- trzywarstwową tzw wzmocnioną, z 1 warstwą pofalowaną, stosowaną do produkcji pudełek
- pięciowarstwową tzw pancerną, z 2 warstwami pofalowanymi, stosowaną do produkcji pudeł
- siedmiowarstwową, z 3 warstwami pofalowanymi, stosowaną do produkcji dużych opakowań transportowych
Papiery uszlachetniane powierzchniowo- papier i tektura poddawane są dalszemu uszlachetnianiu zmieniającemu zasadniczo ich właściwości. Do uszlachetniania wykorzystuje się wytwór uformowany i wysuszony. W nielicznych przypadkach nanosi się subs. uszlachetniające w prasach klejarskich lub powlekanych w części suszącej maszyny papierniczej
Uszlachetnianie odbywa się przez: powlekanie, impregnowanie, laminowanie, napylanie metodą próżniową
Powlekanie- polega na nanoszeniu na powierzchnię wytworu papierniczego ciekłych substancji: roztworów, zawiesin, past, mas topliwych lub stopionych polimerów. Po odparowaniu wody lub rozpuszczalnika organicznego bądź po ochłodzeniu powstaje powłoka związana ze strukturą włóknistą podłoża, w niewielkim tylko stopniu penetrująca w sam wytwór
Impregnowanie- traktowanie papieru substancjami w stanie ciekłym, w taki sposób, aby wniknęły one w pilśń papierową
Laminowanie- łączenie powierzchni co najmniej dwóch materiałów za pomocą kleju, stopionego tworzywa lub przez działanie ciepła
Matalizowanie- napylanie na powierzchnię papieru warstewki metalu( najczęściej aluminium)
Rodzaje opakowań z papieru i tektury
Owinięcia
- formowane są zazwyczaj na gotowym produkcie
Wyróżnia się następujące rodzaje owinięć:
- bezpośrednie, stosowane bezpośrednio po produkcie
- zewnętrzne, stosowane do obłożenia pudełek
- wewnętrzne, stosowane jako owinięcie porcji produktu wewnątrz opakowania
TORBY
- są opakowaniami giętkimi, o kształcie w stanie złożonym zbliżonym do prostokąta, przeznaczonymi przede wszystkim dla handlu detalicznego
- stosowane do pakowania sproszkowanych lub granulowanych prod. Spoż. lub jako opak. zbiorcze produktów stałych o niewielkich wymiarach( np. cukierków, drobnych ciastek)
- torby do artykułów żywnościowych wykonuje się z papieru pakowego siarczanowego lub siarczynowego bielonego bądź niebielonego, papieru pergaminowego lub półpergaminowego, papieru powlekanego polietylenem, laminatów papieru z folią Al lub foliami z tworzyw sztucznych
Rodzaje Toreb
- ze wzg na konstrukcję wyróżnia się torby płaskie, krzyżowe i klockowe
- max pojemności nie przekraczają 10 dm3
- torby wytwarzane sa jako jedno-, dwu- lub trzywarstwowe. Rodzaj i ilość przewidzianego do pakowania produktu mają decydujący wpływ na wybór konstrukcji torby
- torby płaskie produkuje się z fałdami bocznymi i bez fałd. Torby bez fałd są sklejane podłużnie lub poprzecznie
Zamykanie toreb- przez klejenie, banderolowanie, zaciskanie klipsem metalowym, taśmowanie oraz zgrzewanie
Nadruki na torbach- torby powinny mieć czyste, jaskrawe nadruki, blade kolory wywołują wrażenie długo składowanych towarów
Wady niedopuszczalne
- torby muszą być czyste, bez plam i zabrudzeń
- nadruki nie powinny mieć zniekształceń w rysunku
- torby nie mogą wykazywać zapachu przechodzącego na pakowany produkt
- bez śladów zamoknięcia i pleśni, a także uszkodzeń mechanicznych: naderwania, wyrwania
PUDEŁKA
- surowe- ze stronami zew bez dodatkowego uszlachetniania
- z nadrukiem- jedno- lub wielobarwnym na str zew
- oklejane- ze stronami oklejonymi częściowo lub całkowicie papierem nie zadrukowanym lub zadrukowanym
- z obwolutą- owinięte papierem nie zadrukowanym lub zadrukowanym
- powlekane powierzchniowo- z dodatkowym pokryciem strony zew
- powlekane- z wew str powlekaną tworzywem sztucznym
- laminowane folią- ze stroną zew łączoną z folią z tworzyw sztucznych lub z folia Al
Pudełka tekturowe różnią się kontrukcją elementów zamykających, mogą być:
- otwarte
- klapkowe
- wieczkowe
- przegubowo- wieczkowe
- szufladkowe
- przeciagane
Pudełka przegubowo- wieczkowe - składane lub stale formuje się z jednego lub kilku wykrojów. Ich wysokość stanowi wymiar najmniejszy, są zatem pudełkami płaskimi. Wieczko łączy się zawiasowo z korpusem pudełka i może mieć zakładkę wsuwaną do wnętrza. Wieczka mogą być także nasuwane na listwę (szyjkę) wklejoną w część dolną pudełka. Naroża korpusu pudełka łączy się sklejając lub zgrzewając klapki boczne wykroju bądź za pomocą specjalnych wycięć i zaczepów w klapkach bocznych. Pudełka przegubowo-wieczkowe tzw przeciągane wykonuje się z dwóch wykrojów
Pudełka wieczkowe- składają się z dwóch lub trzech części. Wytwarzane sa jako pudełka składane, rzadziej jako pudełka stałe. Części opakowania formuje się sklejając lub zgrzewając naroża bądź sczepiając zaczepy, wycięcia lub zakładki wykrojów
WORKI
-stosowane są przede wszystkim do pakowania przechowywania i transportu produktów sproszkowanych ziarnistych i kawałkowych nasypywanych bezpośrednio do worków lub uprzednio pakowanych w opakowania jednostkowe
-Do ich produkcji wykorzystuje się papier workowy zwykły i marszczony, jedno- lub wielowarstwowy.
Znakowanie nieobowiązkowe wyrobów mlecznych. Należy do nich:
-zamieszczanie znaków jakościowych (znak jakości Q, znak zgodności PN)
- zamieszczanie znaków promocyjnych
-znakowanie opakowań symbolem „e”
-zamieszczanie znaków ekologicznych
- zamieszczanie znaków identyfikujących materiał opakowaniowy
-zamieszczanie znaku wskazującego przydatność do ponownego przetwórstwa
-znakowanie wartością odżywczą
-zamieszczanie znaków informacyjnych
-znak przydatności opakowania do kontaktu z żywnością
-znakowanie przydatności do spożycia.
Znaki jednostkowe (wskazują na wysoką jakość produktu):
* znak jakości Q, nadawany przez PCBC, przyznawany wyrobom krajowym i zagranicznym wyróżniającym się jakością, walorami użytkowymi: ergonomicznymi, zdrowotnymi oraz wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa.
* znak zgodności wyrobu z Polską Normą (PN) - zastrzeżony znak, na wyrobach spełniających wymagania Polskiej Normy. Prawo do stosowania znaku zgodności daję wyłącznie certyfikat zgodności, upoważniający do oznaczenia wyrobu znakiem zgodności tj. PN.
Do jakości producenci umieszczają też:
- system zapewnienia jakości serii ISO 9000
- system zarządzania jakością serii ISO 9001
W przypadku żywności:
- HACCP oprócz ISO - w celu zagwarantowania bezpieczeństwa żywności poprzez eliminację ryzyka związanego z zanieczyszczeniami biologicznymi, chemicznymi i fizycznymi. Po wejściu do UE każde przedsiębiorstwo ma obowiązek posiadać HACCP.
Znaki promocyjne:
* podnoszenie wartości wyrobu i stymulowanie sprzedaży. Zaliczamy tu godła programów promocyjnych służących do promocji.
- znak „Teraz Polska”
- znak „Poznaj Dobrą Żywność”, znak MriRW. Polega na informowaniu o produktach żywnościowych wysokiej jakości, podniesienie prestiżu marki produktu.
W UE przywiązuje się uwagę do gwarancji jakości, miejsca pochodzenia:
- PDO - chroniona nazwa pochodzenia produktu, może być stosowane wobec wyrobów spożywanych wytwarzanych na danym obszarze. PDO - to znak, który "określa jakość produktu poprzez geograficzną nazwę jego miejsca pochodzenia i który ściśle wiąże charakterystyczne cechy produktu z uwarunkowaniami glebowymi, mikroklimatycznymi oraz historyczno- społecznymi miejsca, z którego dany produkt pochodzi".Oznaczenie PDO ma np. grecki ser Feta czy włoski Parmigiano Reggiano.
- PGI - chronione oznaczenie geograficzne. PGI - to znak, "który określa jakość produktu poprzez zastosowanie geograficznej nazwy miejsca pochodzenia tego produktu, którego związek z miejscem wytwarzania jest wyraźnie utrwalony". Ten symbol posiada m.in. szynka z Ardeny, czy czeskie piwo - Budejovicke Pivo z Budejowic.
- TSG - gwarantowana tradycyjna specjalność. Natomiast oznaczenie TSG posiadają produkty "wyróżniające się swoim składem, sposobem produkcji lub też tradycyjną metodą przetwarzania od podobnych im produktom należącym do tej samej kategorii". TSG ma dla przykładu włoski ser Mozzarela.
- za swoisty znak promocyjny uważany jest znak towarowy, na opakowaniu czy etykiecie, jako element identyfikujący producenta czy określoną grupę producentów.
znak towarowy - nazwa, pojecie, znak, symbol, rysunek lub kombinacja tych elementów. Podstawowym celem jest oznaczenie produktu.
- wszystkie znaki towarowe są markami nie wszystkie marki są znakami towarowymi.
Znak „e” na towarach paczkowanych wprowadzonych do obrotu w opakowaniach jednostkowych o ilości nominalnej, wyrażonej w jednostkach masy lub objętości nie mniejszej niż 5g lub 5ml i nie większej niż 10kg. Oznacza gwarancję że towar spełnia wymagania Ustawy z dnia 6 września 2001r. O towarach paczkowanych. Znak „e” ma znormalizowane wymiary, wysokość do 3 mm, umieszcza się na opakowaniu.
- Oznakowanie ekologiczne - związane z ochroną śrdowiska. W Polsce tą licencję posiada tylko Rekopol.
- Znak towarowy „Zielony Punkt” ozn. że przedsiębiorca wnosi wkład finansowy w budowę i funkcjonowanie każdego systemu odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych, tworzonego przez Rekopol.
- Znaki pozwalające na identyfikacją materiałów opakowaniowych.
Utylizacja zużytych opakowań. Znaki te składają się z cyfry kodowej określonego polimeru, wpisanej w trójkąt utworzony ze strzałek oraz symbolu literowego tego polimeru umieszczonego w trójkącie.
Znaki powinny być widoczne czytelne trwałe.
- znaki wskazujące przydatność do ponownego przetwórstwa do różnych wyrobów w tym opakowań został określony w normie ISO 14021 i 1999, znany pod nazwą „Mobius Loop”.
Znaki manipulacyjne:
- np. rysunki przedstawiające sposób otwierania opakowania bądź też postępowania z nim po wykorzystaniu produktu.
Wyrazem spełnienia przez opakowanie jednostkowe ściśle określonych wymagań dla materiałów i wyrobów. Obecność międzynarodowego znaku przydatności opakowania do kontaktu z żywnością.
Systemy pakowania aseptycznego
W odróżnieniu od konwencjonalnego systemu, w którym sterylizacji poddawany jest produkt w opakowaniu, w wypadku aseptycznego pakowania oddzielnie sterylizowany jest produkt, którym napełnia się uprzednio wysterylizowane opakowanie, a następnie zamyka, zachowując aseptyczne warunki.
Podstawą pakowania aseptycznego jest zatem sterylność
Jednak pełna sterylność w nieograniczonej objętości produktu nie jest możliwa. Dlatego też wprowadzono zarówno w odniesieniu do produktu jak i materiału opakowaniowego lub opakowania pojęcie sterylności przemysłowej, określanej jako stan charakteryzujący się nieobecnością:
*mikroorganizmów chorobotwórczych,
*substancji toksycznych,
*mikroorganizmów zdolnych do rozmnażania w warunkach magazynowania i dystrybucji.
Pełna sterylność jest niemożliwa!
System aseptycznego pakowania charakteryzują następujące cechy:
*sterylizacja produktu odbywa się w wyniku termicznego utrwalania, często w procesie wielostopniowym, obejmującym podgrzewanie, przeprowadzenie produktu w określonym krótkim czasie przez sekcję wysokotemperaturową,
*nieporównywalnie krótszy czas oddziaływania wysokiej temperatury w stosunku do konwencjonalnej sterylizacji termicznej: umożliwia to zachowanie wartości odżywczych, smakowych, a także naturalnej struktury i barwy produktów,
*osiągnięcie wysokiego poziomu odkażenia materiału opakowaniowego lub opakowania w wyniku zastosowania roztworu H2O2, w tym niejednokrotnie z jednoczesnym ogrzewaniem,
*zamykanie opakowań w sterylnej strefie maszyn napełniająco-pakującej z zastosowaniem np. nadciśnienia sterylnego powietrza,
*osiągnięcie długich okresów przydatności produktów do spożycia, bez konieczności przechowywania w warunkach chłodniczych,
*możliwość uzyskania dodatkowej ochrony produktu w wyniku wprowadzenia do opakowania gazu obojętnego.
W systemie aseptycznego pakowania oddzielnie sterylizowany jest produkt, materiał opakowaniowy lub opakowanie, a także maszyny pakujące i powietrze.
Utrwalanie termiczne jest to najczęściej stosowana metoda sterylizacji produktu.
W wyborze odpowiednich warunków termicznych utrwalania znaczenia ma wartość pH produktu:
* wartość pH poniżej 4,5 (produkty wysokokwaśne); w celu wyeliminowania rozwijających się w nich głównie drożdży i pleśni wystarczające są zwykle temperatury pasteryzacji nie przekraczające 90OC: np. soki owocowe, przetwory pomidorowe i kwaśne sosy
* watość pH powyżej 4,5 (produkty nisko kwaśne); w celu uzyskania wymaganej trwałości produktów (niekiedy nawet w okresach kilkumiesięcznych)- przeprowadzona jest sterylizacja najczęściej za pomocą tzw. UHT (Ultra High Temperature) oddziaływanie wysokiej temperatury (135-150OC) w bardzo krótkim czasie (2-4s): np. mleko i napoje bazujące na mleku, sosy niskokwasowe oraz zupy.
W pakowaniu aseptycznym mogą być stosowane takie materiały jak:
szkło, blacha, tworzywo sztuczne
Częściej stosowane są opakowania z materiałów giętkich z tworzyw sztucznych i laminatów tych tworzyw z kartonem i folią aluminiową.
Do pakowania soków, nektarów, napojów owocowych oraz mleka i jego przetworów stosowane są pudełka z laminatów. w zależności od przeznaczenia, wykonywane są z 2 rodzajów laminatów,:
*dla wyrobów poddanych pasteryzacji, przechowywanych w warunkach chłodniczych, stosuje się opakowania 4 warstwowe (1-LDPE, 2-tektura, 3-LDPE, 4-LDPE) w tych opakowaniach 80% masy stanowi tektura, a 20% LDPE: układ warstw w opakowaniu przeznaczonym do produktów pasteryzowanych, np. soków owocowych
*dla produktów długiego przechowywania (UHT) stosuje się opakowania 6 warstwowe (1-LDPE, 2-tektura, 3-LDPE, 4-A1, 5-LDPE, 6-LDPE) w tym 75% masy stanowi tektura, 20% LDPE oraz 5% A1, układ warstw w opakowaniach przeznaczonych do długiego przechowywania np. mleka UHT.
Materiały opakowaniowe do aseptycznego pakowania powinny charakteryzować się takimi cechami jak:
* wysoka barierowość dla tlenu, pary wodnej, wielu substancji zapachowych oraz światła,
* odpowiednia wytrzymałość mechaniczna
* podatność na łatwe formowanie i zgrzewanie
Zalety stosowania pakowania aseptycznego:
1. Przedłużenie trwałości produktu,
2. Oszczędność energii zarówno w produkcji, jak i podczas przechowywania
3. Możliwość szybkiej sterylizacji produktów wrażliwych na długie działanie temperatury. Np. mleka
4. Możliwość zastosowania nowoczesnych, lżejszych i tańszych materiałów opakowaniowych, z uwagi na ich mniejsze obciążenie termiczne i ciśnieniowe niż opakowań stosowanych do produktów w autoklawach
5. Wysoki stopień zabezpieczenia przed wtórnym zakażeniem