Hình minh họa: Giảm mật độ và trọng lượng, hay "trọng lượng nhẹ", đã trở thành từ phổ biến trong ngành đóng gói thực phẩm khi các chủ sở hữu thương hiệu tìm cách giảm tỷ lệ nhựa được sử dụng để cải thiện tính bền vững của các giải pháp đóng gói thực phẩm của họ.

Khi nói đến vật liệu đóng gói thực phẩm, khoa học vật liệu và kỹ thuật ngày càng đóng vai trò quan trọng khi thiết kế và chức năng bao bì ngày càng phát triển để đáp ứng mong muốn của người tiêu dùng về sự tiện lợi, chất lượng, sức khỏe và an toàn. Với hơn 500 loại nhựa có sẵn trên thế giới, những tiến bộ nhanh chóng trong các lựa chọn vật liệu với trọng tâm là cải tiến các đặc tính chính khác nhau, từ nhiệt độ thấp / cường độ cao, đến vật liệu cường độ cao / nhiệt độ cao, đến vật liệu rào cản nâng cao và độ trong cao, có thể làm cho quá trình lựa chọn nguyên liệu trở nên choáng ngợp.

Việc lựa chọn một vật liệu cụ thể cho một mục đích sử dụng cụ thể là một quá trình rất phức tạp với nhiều lựa chọn có sẵn dựa trên chức năng, khả năng xử lý, tính khả dụng, chi phí của vật liệu - và danh sách vẫn tiếp tục! Tuy nhiên, quyết định có thể được đơn giản hóa khi xem xét danh sách 10 yếu tố cần xem xét dưới đây để xác định vật liệu tốt nhất cho ứng dụng đóng gói thực phẩm của bạn.

1. Tính chất vật lý

Đây là một yếu tố quan trọng của một vật liệu mà trọng lượng và do đó khối lượng là rất quan trọng. Với những tiến bộ trong vật liệu và công nghệ quy trình, ngành công nghiệp bao bì đang có xu hướng lựa chọn vật liệu đóng gói trọng lượng nhẹ và các giải pháp giảm trọng lượng tổng thể của nhựa được sử dụng trong các giải pháp đóng gói - không chỉ giảm chi phí mà còn tăng cường tính bền vững bằng cách tiết kiệm năng lượng trong quá trình sản xuất và vận chuyển , đồng thời giảm lượng nhựa được sử dụng và cho phép tái chế hiệu quả hơn. Ví dụ điển hình là bao bì sữa, lần đầu tiên được đóng gói trong chai thủy tinh, sau đó là giấy tráng sáp cho đến bình HDPE và gần đây là trong các túi linh hoạt. So sánh chai thủy tinh với túi linh hoạt ngày nay, vật liệu đóng gói thực tế giảm khoảng 99% trọng lượng, dẫn đến một giải pháp mang lại hiệu quả về chi phí trong toàn bộ chuỗi cung ứng, luôn sẵn có, an toàn và vô trùng và dễ xử lý và tái chế.

Giảm mật độ và trọng lượng, hay "trọng lượng nhẹ", đã trở thành từ phổ biến trong ngành đóng gói thực phẩm khi các chủ sở hữu thương hiệu tìm cách giảm tỷ lệ nhựa được sử dụng để cải thiện tính bền vững của các giải pháp đóng gói thực phẩm của họ. Khi nói đến chất dẻo, polypropylene cung cấp mật độ thấp nhất và trọng lượng nhẹ nhất, giảm tới 17% trọng lượng so với các giải pháp đóng gói thay thế như PET.

2. Tính chất cơ học

Đánh giá tính chất cơ học của vật liệu có nghĩa là xem xét các yếu tố như độ bền, độ cứng, độ dẻo dai, tính chất tác động, v.v. Điều này rất quan trọng đối với độ bền và độ cứng tổng thể của sản phẩm cuối cùng. Khi nói đến bao bì thực phẩm, các sản phẩm thường yêu cầu thời hạn sử dụng từ vài ngày đến, trong một số trường hợp, vài tháng. Do đó, việc lựa chọn một vật liệu, hoặc các vật liệu có tính chất cơ học để hỗ trợ thời hạn sử dụng mong muốn là vô cùng quan trọng. Khi vật liệu có các đặc tính cơ học vốn có, thì cũng có sẵn các chất phụ gia và chất độn để nâng cao tính chất vật liệu, cùng với đó là một yếu tố khác - đặc tính nhiệt.

3. Tính chất nhiệt

Điều này có nghĩa là xem xét một vật liệu cung cấp các đặc tính hiệu suất cơ học chính ở nhiệt độ thấp, trong phòng hoặc nhiệt độ cao. Điều này đặc biệt quan trọng khi nói đến bao bì thực phẩm ổn định trong thời hạn sử dụng. Tùy thuộc vào ứng dụng, gói có thể yêu cầu các thuộc tính đặc biệt như độ lệch nhiệt cao cho khả năng vi sóng hoặc các đặc tính tác động nhiệt độ thấp cho các ứng dụng đông lạnh. Khi lựa chọn vật liệu phù hợp cho ứng dụng sẽ phải chịu nhiệt độ khắc nghiệt của người dùng cuối, điều quan trọng là phải hiểu khả năng chịu nhiệt độ của vật liệu đóng gói thực phẩm thông thường, như đặt hộp nhựa không vi sóng vào lò vi sóng, hoặc thậm chí đổ chất lỏng nóng vào một vật chứa không nhằm mục đích chịu được điều kiện nhiệt cao có thể đủ để làm biến dạng vật chứa và gây ra mối lo ngại về an toàn đáng kể.

Vật liệu polypropylene cung cấp lựa chọn hiệu suất rộng nhất khi nói đến phạm vi nhiệt độ, với khả năng chịu lực cao lên đến 260 ° F và đặc tính tác động ở nhiệt độ thấp mang lại khả năng tương thích với các ứng dụng tủ đông.

4. Tính chất hóa học

Trong bao bì thực phẩm, việc xem xét các đặc tính hóa học của vật liệu đề cập đến việc lựa chọn một vật liệu ổn định về mặt hóa học cho sản phẩm thực phẩm mong muốn. Thực phẩm có tính axit cao hoặc kiềm cao sẽ phản ứng khác nhau với các vật liệu đóng gói khác nhau. Ngoài ra, bao bì có thể cần phải ổn định hoặc không phản ứng với các hóa chất giữ nhà có thể tiếp xúc với bao bì. Điều này cũng có tác dụng ở điểm khử trùng, vì vật liệu đóng gói có thể cần trải qua một hoặc nhiều lần qua hệ thống khử trùng trước và sau khi thực phẩm được đóng gói, để tiêu diệt hoặc loại bỏ các tác nhân truyền nhiễm như nấm, vi khuẩn, vi rút, vv từ sản phẩm và gói. Do đó, vật liệu đóng gói cũng cần phải chịu được các kỹ thuật tiệt trùng như nhiệt ẩm, nhiệt khô, chiếu xạ, và hoặc bằng các phương pháp hóa học như hydrogen peroxide tùy thuộc vào thực phẩm và mức độ yêu cầu vô trùng, tất cả trong khi vẫn giữ được tính toàn vẹn của cấu trúc.

5. Tính chất quang học

clear_foodservice_polyproyplene_tray Các đặc tính quang học hoặc tính thẩm mỹ của vật liệu đóng gói là rất quan trọng trong thế giới ngày nay, nơi khách hàng phải đối mặt với rất nhiều lựa chọn - tôi nghĩ tất cả chúng ta đều có thể nhớ về thời điểm chúng ta mua thứ gì đó không cần thiết nhưng nó trông đẹp trên kệ cửa hàng hoặc tại điểm mua hàng. So với trước đây, khi mọi thứ đều được đóng hộp hoặc đóng hộp, ngày nay vật liệu đóng gói rõ ràng đã mang lại một sự thay đổi mô hình, đặc biệt là trong ngành đóng gói thực phẩm, nơi người tiêu dùng quan tâm có xu hướng hướng tới các vật liệu rõ ràng cho phép người tiêu dùng nhìn thấy sản phẩm thực phẩm thực tế mà họ đang mua , từ salad, đến thịt đóng hộp, sốt táo, thức ăn cho trẻ em, thức ăn cho thú cưng và các bữa ăn sẵn. Với những yêu cầu như vậy, điều quan trọng là phải giữ cho sản phẩm thực phẩm an toàn khỏi tia cực tím và quang phổ ánh sáng nhìn thấy có thể có tác động tiêu cực đến một số sản phẩm như thực phẩm từ sữa. Tính chất này cũng phụ thuộc vào cách sản xuất vật liệu đóng gói - nơi đưa chúng ta đến quá trình xử lý.

6. Phương pháp xử lý - Định dạng nhiệt & Con dấu điền mẫu

Ngày nay, hầu hết các sản phẩm có giá trị sử dụng ổn định được sản xuất từ ​​các vật liệu kết hợp chất cản oxy hoặc độ ẩm được ép đùn như một lớp đơn lớp ép đùn (với một lớp màng chắn tùy chỉnh) hoặc cấu trúc cuộn nhiều lớp, sau đó được tạo thành phần cuối cùng hoặc trên máy ép nhiệt máy hoặc một dây chuyền đóng dấu điền vào biểu mẫu. Mặc dù yêu cầu cơ bản đối với vật liệu đóng gói được sử dụng trong các quy trình này là mang lại sản lượng cao với chi phí thấp hơn, nhưng điều quan trọng là phải hiểu cách vật liệu hoạt động trong một thiết bị quy trình cụ thể với những cân nhắc về cách nó giữ, co lại, cắt xén, v.v. vì tất cả các vật liệu hoạt động khác nhau. Vì vậy, điều quan trọng trước tiên là phải hiểu các đặc tính chính của vật liệu và cách nó sẽ thực hiện trong các kỹ thuật xử lý khác nhau để đáp ứng các yêu cầu và đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm.

7. Thuộc tính rào cản - OTR & MVTR

Tùy thuộc vào sản phẩm thực phẩm được đóng gói, cần phải xem xét các yêu cầu chính xác về oxy, độ ẩm và hương thơm trong quá trình lựa chọn nguyên liệu. Thành tựu của OTR & MVTR là chìa khóa để thiết kế cấu trúc vật liệu thực hiện với việc xem xét kỹ thuật xử lý và tiệt trùng trực tiếp góp phần vào hiệu suất thời hạn sử dụng. Với những tiến bộ về đặc tính rào cản của công nghệ vật liệu và kỹ thuật xử lý, giờ đây có thể đạt được hiệu suất thời hạn sử dụng bằng cách sử dụng cấu trúc rào cản đơn vật liệu nâng cao hoặc cấu trúc rào cản nhiều lớp đồng bộ sử dụng các vật liệu như EVOH cung cấp đặc tính rào cản OTR cao.

OTR- Tỷ lệ thẩm thấy oxy, được đo bằng cm3/24h/m2. Kết quả kiểm tra cũng phụ thuộc vào các yếu tố như: độ dày mẫu kiểm tra, tính chất vật liệu, độ ẩm, áp suất dòng khí...

WVTR - là tỷ lệ thẩm thấu hơi nước hoặc tốc độ truyền hơi nước thường được đo bằng gram/24 giờ/mét vuông.

WVTR - là tỷ lệ thẩm thấu hơi nước hoặc tốc độ truyền hơi nước thường được đo bằng gram/24 giờ/mét vuông. Tốc độ truyền hơi nước (WVTR) phụ thuộc vào:

- Độ dày thành của mẫu kiểm tra

- Tính thấm của vật liệu đóng gói

- Sự khác biệt giữa môi trường độ ẩm tương đối bên ngoài và bên trong

- Áp lực cho dòng nước (dòng hơi nước) chảy qua

MVTR - Tốc độ truyền hơi ẩm, cũng là tốc độ truyền hơi nước, là thước đo sự truyền hơi nước qua một chất. Nó là một thước đo độ thẩm thấu cho các rào cản hơi. Có nhiều ngành công nghiệp kiểm soát độ ẩm là rất quan trọng.

8. Tái chế

Với việc tái chế và tính bền vững của bao bì ngày càng trở nên quan trọng, việc cải thiện tính bền vững và khả năng tái chế của bao bì thực phẩm bằng nhựa đã trở thành ưu tiên hàng đầu của các chủ thương hiệu và CPG. Mặc dù về lý thuyết, hầu hết các vật liệu nhựa được sử dụng trong bao bì thực phẩm đều có thể tái chế, nhưng điều quan trọng hơn là phải đảm bảo rằng các vật liệu này có thể tái chế trong thực tế và thiết kế để tạo ra các hệ thống vòng khép kín và giảm thiểu rác thải nhựa.

9. Tuân thủ Quy định

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) quản lý chặt chẽ tất cả các bao bì thực phẩm và kiểm soát những bao bì nào có thể được sử dụng cho các ứng dụng thực phẩm. FDA không chỉ quy định vật liệu nào được sử dụng để tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm mà còn đánh giá các tác động môi trường của bao bì thực phẩm để đảm bảo tuân thủ các quy định của FDA và Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA). Đến lượt nó, điều này rất quan trọng đối với các vật liệu đóng gói thực phẩm để tuân thủ các quy định với các quy định của FDA với những cân nhắc đối với các chất gây dị ứng đã biết, kim loại nặng và các chất đáng lo ngại theo Dự luật California 65, REACH, ROHS, v.v. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu vật liệu đóng gói, nơi mà gói sẽ được sử dụng và những tiêu chuẩn hoặc quy định nào là quan trọng tùy theo từng trường hợp cụ thể.

10. Chi phí

Cuối cùng, yếu tố quyết định quan trọng đối với bất kỳ dự án đóng gói mới nào là chi phí. Do đó, việc hiểu tổng chi phí sở hữu thông qua toàn bộ chuỗi cung ứng trở nên rất quan trọng. Trong hầu hết các trường hợp, chi phí nguyên vật liệu chiếm khoảng 50% giá thành. Do đó, có ý nghĩa rằng chi phí của vật liệu trở thành một yếu tố chính ảnh hưởng đến sự lựa chọn hoặc quá trình vật liệu. Tuy nhiên, chúng ta phải lưu ý rằng việc sử dụng vật liệu rẻ hơn không phải lúc nào cũng làm giảm giá thành cuối cùng của thành phần hoặc sản phẩm. Việc sử dụng các vật liệu rẻ hơn có thể dẫn đến chi phí chế biến cao hơn, hiệu quả sản xuất kém, tỷ lệ phế phẩm cao hơn, sản phẩm hỏng và chất lượng kém.

Nguồn ICPG

(Lê Quỳnh – Dịch)