بسته بندی های نوین ، اندیکاتورهای دما زمان ( قسمت اول )
یکشنبه ۲۴ آبان ۱۳۹۴
0 نظر
1562 بازدید

بسته بندی های نوین ، اندیکاتورهای دما زمان ( قسمت اول )

.................................................................................................................................................................

اندیکاتورهای دما – زمان می تواند تعریف شود به طور ساده : یک ابزار گران قیمت که می تواند به سادگی مقدارهای قابل اندازه گیری تابع تغییرات دما– زمان را نشان دهد.

محققان معتقدند که پایه گذاری صنعت بسته بندی مدرن به سال ۱۸۴۰ میلادی باز می گردد، زمانی که آپرت فرانسوی توانست هنر نگهداری مواد غذایی در شیشه درب بسته را ابداع نماید. از آن زمان ما شاهد شکوفایی روز افزون این صنعت می باشیم . اگرچه هدف از بسته بندی مواد غذایی در ابتدا نگهداری محصولات فصلی و سهولت انتقال مواد غذایی از محلی به محل دیگر بود، اما با پوشش ارتباطی – تبلیغاتی که امروزه بسته ها دارا می باشند ، بسته بندی یک مفهوم وسیع تری پیدا کرده است .

بسته بندی سیستمی است که زمان تهیه کالا برای حمل و نقل ، توریع ، ذخیره و خرده فروشی در مصرف را کاهش می دهد. بسته بندی یک مفهوم تضمین کننده تحویل مطمئن کالا به آخرین مصرف کننده در شرایط مطلوب و با حداقل هزینه است . بسته بندی یک عمل فنی اقتصادی است که هزینه تحویل کالا را به حداقل رسانده ، در حالیکه فروش را افزایش داده و در نتیجه سود آوری را موجب می شود .

عاملی که تاثیر مستقیم روی صنعت بسته بندی دارد ، خواست مصرف کننده است . لیکن به دلیل تنوع طلبی افراد جامعه و در نوسان بودن خواست طراحان گرافیکی هر روزه در تکاپو تولید طرح های جدیدی برای افراد مختلف جامعه هستند .

ازطرف دیگر متخصصان علم مواد نیز در جهت تولید پلیمرهایی با ویژگی های مطلوب ، هزینه تولید کم که حداقل آسیب را به محیط زیست برساند فعالیت می کنند. در راستای این فعالیت ها امروزه شاهد عرضه مواد بسته بندی با ویزگی تجزیه پذیری کامل (completely (biodegradable ویا سیستم بسته بندی های تشخیصی (packaging diagnostic) هستیم .

کاربرد بسته بندی های نوین در ایران بسیار محدود است و تنها چند مورد فیلم خوراکی به صنعت مورد استفاده قرار گرفته اند ، به همین علت در ابتدا به اهمیت و انواع بسته های نوین پرداخته و سپس به توزیع گونه ای از بسته بندی های هوشمند می پردازیم .

اهمیت و ضرورت بسته بندی نوین

به طور کلی جهت گیری غذا به طرف استفاده از ظروف یکبار مصرف می باشد . دو نکته مهم در این رابطه حائز اهمیت است ، اول اینکه حجم مصرف سالیانه این بسته ها بسیار بالا بوده و نکته دوم اینکه قسمت اعظم آنها از پلاستیک ساخته شده است . طبق آمار موجود سالانه حدود صد میلیون تن پلاستیک در سطح جهان تولید می شود که مصرف عمده آن در صنایع بسته بندی می باشد که مشکلاتی برای محیط زیست و سلامتی انسان و حیوان ایجاد می کند .

از این رو محققان تلاش کرده اند که علاوه بر افزایش مدت ماندگاری محصول راهی برای این مشکل بیابند که از جمله آنها استفاده از بسته بندی های نوین می باشد .

انواع بسته بندی نوین

الف) بسته بندی زیست پذیر ( bio packaging ):

تولید مواد بسته بندی با استفاده از مواد خام با منشا کشاورزی و شامل دو گروه فیلم های خوراکی و پلاستیک های تجزیه پذیر می باشد .

۱-  فیلم ها و پوشش های خوراکی ( edible film & coating ) :

لایه نازکی از مواد هستند که سدی در مقابل انتقال رطوبت ،اکسیژن و مواد حل شده در غذا ایجاد می کنند و می توانند توسط مصرف کننده خورده شوند . به عبارت دیگر موادی که برای تولید فیلم ها و پوشش های خوراکی مورد استفاده قرار می گیرند ، بیو پلیمرهایی هستند که انتقال بخار آب ، اکسیژن ، دی اکسیدکربن و چربی را در سیستم های غذایی کنترل می کنند . علاوه بر این خواص مکانیکی سیستم های غذایی را بهبود بخشیده و مانع از دست رفتن مواد مولد طعم و آرومای ماده غذایی می گردند. این مواد می توانند به صورت پوشش کامل غذا باشند یا به عنوان لایه ای پیوسته بین مواد متشکله غذا مصرف گردند . از جمله این فیلم ها می توان به فیلم های پلی ساکاریدی ، فیلم های لیپیدی و فیلم های پروتئینی اشاره کرد .

۲- پلاستیک های تجزیه پذیر ( biodegradable plastics )

پلاستیک های تجزیه پذیر براساس مکانیسم تجزیه به صورت ذیل طبقه بندی می شوند.

ـ Biodegradable  : تجزیه پلیمرهای توسط فعالیت میکرو ارکانیسم ها

ـ Compostable  : تجزیه پلیمرها در اثر فرایند تولید کود

ـ  Hydro biogradable : تجزیه پلیمرها در اثر حل کردن در آب

ـ  –biogradable : تجزیه پلیمرها در اثر اکسیداسیون نوری

ـ  Bioerodable  : تجزیه پلیمرها در اثر فرایند فرسایش ، بدون اثر میکروارگانیسم ها ، آب و نور

ب) بسته بندی فعال  ( active packaging )

یک نوع ساختار بسته بندی یا فراوری است که پاسخی است به تغییرات محیط درون بسته بندی  .

مزایای بسته بندی فعال  :

افزایش زمان ماندگاری محصولات

بهبود رنگ ، طعم و بافت محصول

افزایش ارزش تغذیه ای

ایمنی محصول

راحتی مصرف

عدم تغییر در شکل ظاهری بسته

انواع بسته بندی فعال

1- کنترل رطوبت : با به کارگیری ترکیبات جاذب الرطوبت ، ضمن افزایش زمان ماندگاری محصول کیفیت آن نیز در سطح بالایی حفظ می شود . کاربرد این سیستم در مواد غذایی خیلی خشک ( aw<۷۰% ) محصولاتی که تنفس بالایی دارند و یا موادی که محتوای رطوبت بالایی دارند می باشند . عمده ترین جاذبی که مورد استفاده است سیلیکاژن می باشد که به صورت پاکتی یا ترکیب با رزین فیلم مورد استفاده قرار می گیرد .

۲-  بسته بندی آنتی میکروبیال : این سیستم به خصوص امروزه برای بسته بندی محصولات حساس به حرارت کاربرد فراوان پیدا کرده است و استفاده از مواد ضد میکروبی آمیخته با مواد بسته بندی به عنوان یک بسته بندی واحد رایج شده است .

مواد ضد میکروبی که اغلب بکار می روند شامل نمک های نقره همراه با رئولیت ، دی اکسید کلرین ، اسید سوربیک و آلیاژتیوسیانات می باشند . نحوه عمل به این صورت است که رشد میکروارگانیسم ها در فار تاخیری جلوگیری می کند .

۳- جاذب های اکسیژن : فیلم های بسته بندی یا قطعاتی هستند که به طریق شیمیایی با اکسیژن درون بسته واکنش می دهند و آن را به میزان مورد نظر(ppm ۱۰۰) کاهش می دهند و محصول را در برابر واکنش های اکسیداسیون محافظت می کنند .

۴- سیستم کنترل اتمسفر : در این سیستم کل محتوای گازی بسته شامل اکسیژن ،دی اکسیدکربن و نیتروژن کنترل می شوند. برای محصولات کشاورزی تازه مانند انواع سبزیجات و میوه ها ، محصولات پروتینی به خصوص ماهی کاربرد دارد .

۵- بسته بندی هوشمند: بسته بندی فعال پیشرفته می باشد که ضمن کنترل شرایط بسته بندی ، اطلاعاتی در مورد کیفیت محصول در طول دوره انبارداری و توزیع به مصرف کننده می دهد و به دو صورت عمده می باشد

بسته بندی هوشمند ساده :

مواد بسته بندی حاوی یک سنسور هستند که تغییرات محیطی درون بسته را پی می برد و این تغییرات را به صورت قابل روئیت برای مصرف کننده مشخص می سازد .

بسته بندی هوشمند واکنشی :

علاوه بر ویژگی های بسته بندی ساده ،دارای سنسورهایی است که تغییرات مضری که درون بسته ایجاد می شود را حذف می کند .

که در این مقاله تلاش گردیده است آشنایی مقدماتی نسبت به انواع اندیکاتورهای دما – زمان ،سرگذشت و کاربرد این نمایشگرها که در گروه بسته بندی های هوشمند هستند پرداخته شود.

اندیکاتورهای دما زمان

صنعت غذا مدرن در اجرا تقاضاهای تجاری متضاد نامیده می شود. به صورت دیگر مصرف کننده ها خواهان گسترش امنیت و کیفیت همراه با افزایش خواص تغذیه ای ، افزایش مدت نگهداری و آسودگی در آماده شدن و استفاده می باشند . به عبارت دیگر آنها غذاهایی که به صورت سنتی و سالم با کمترین فرایند و طعم افزودنی داشته باشند را می خواهند .

بدست آوردن سلامت و علم کیفیت غذا و بکار بستن تولیدات با دقت زیاد و کنترل همه تولیدات ( محصولات ) و پارامترهای نگهدارنده و به علاوه کشف و اختراع روش های سودمند برای تضمین ایمنی و کاهش فساد مواد غذایی می باشد. بسته بندی های جدید مانند بسته های فعال از جمله ابزارهای اختراع شده می باشد. تولیدات و تنظیمات به گسترش و کاربرد ساختارهای کیفی و سیستم های تضمین کننده ایمنی در طول مانیتورینگ ، ثبت و کنترل پارامترهای بحرانی در میان سیکل زندگی محصولات بستگی دارد. این سیستم ها شامل فازهای پس از پرداشت که به طور ایده آل موجب افزایش لیست مشتری ها می شود .

ISO ۹۰۰۱ و ۲۰۰۰ استانداردهای سیستم مدیریت کیفیت به طور گستردهای تطبیق داده شده است با صنعت غذاو تاکید بر روش های مستند برای نگهداری غذا ، حمل و توزیع دارد . نقطه کنترل کیفیت و آنالیزهای خطر جهانی (HACCP) سیستم تضمین کننده ایمنی بر روی این فاز تمرکز دارد. (۹۳/۴۳/EEC,CODEX,۱۹۹۷,US Fedral Register,۱۹۹۶) نمایش مخصوص از سلسله سرما گزارش شده است به عنوان یک نقطه کنترل بحرانی مهم  CCPs)) برای کمترین فرایند محصولات سرمایی مانند بسته های اتمسفر تغییر یافته و دیگر محصولات منجمد آماده خوردن . نظارت و کنترل این CCPs برای ایمنی ضروری هستند . تحقیقات و مطالعات صنعتی نشان می دهد که توزیع سرما و انجماد و بررسی بیشتر اوقات انحراف دارد از شرایط دمایی پیشنهاد شده خارج است . 

دما به طور گسترده تاثیر دارد در تعیین پارامترهای پس از برداشت جهت ماندگاری تحت شرایط تولید خوب و شیوه های بهداشتی که نظارت و کنترل از این مراکز مهم می باشد . پیچیدگی این مسئله زمانی برجسته است که تنوع نمایش (تششع ) دمایی از محصولات مجزا در مدت batches یا انتقال واحد های مجزا فرض شده است . به طور ایده آل ، ارزش موثر نظارت کردن شرایط دمایی محصولات غذایی ، در شرایط  توزیع ، امنیت و کیفیت واقعی محصولات را نشان می دهد. این احتیاجات می تواند توسط اندیکاتورهای دما – زمان (TTIs ) کامل شود. TTI ها می تواند در گروه بسته های هوشمند دسته بندی شود . اساس سیستم TTIs منجر به تاثیر بر روی کیفیت سرمایی ، دقت در جابجایی انباری ، کاهش میزان زباله و تامین اطلاعات در ماندگاری محصولات مجزا می شود. یک شرط برای کاربرد TTIs مطالعه سیستماتیک و مدل های جنبشی از نقش دما در تعیین میزان ماندگاری هست . مدل های اطمینان بخش از ماندگاری محصولات غذایی و واکنش های جنشی TTIs ، می تواند برتاثیر دما نظارت ، ثبت و ترجمه کند از محصولات وبه مشتریان انتقال دهد.

تعریف و دسته بندی TTI

اندیکاتورهای دما – زمان می تواند تعریف شود به طور ساده : یک ابزار گران قیمت که می تواند به سادگی مقدارهای قابل اندازه گیری تابع تغییرات دما– زمان را نشان دهد که در واقع بازتابی است که به طور کلی یا جزئی با تاریخچه دما در محصولات غذایی در ارتباط است.  ( (Taoukis and Labuza,۱۹۸۹ عمل TTI مکانیکی شیمیایی الکترومکانیکی آنزیمی یا میکروبی هست که این تغییرات غیر قابل تغییر معمولا به حالت واکنش (پاسخ های ) نمایان نمایش داده می شود ، در این تغییر شکل مکانیکی گسترش رنگ یا جابجایی رنگ وجود دارد . میزان تغییردما به افزایش یا کاهش دما بستگی دارد. 

واکنش های آشکار بنابراین میدهد یک نشانه جمعی از شرایط نگهداری که TTI در معرض دید می گذارد . میزان ( اندازه )این واکنش ها برابر است با تاریخچه دما –زمان واقعی که به انواع اندیکاتورها و اعمال فیزیکو شیمیایی اصلی آن بستگی دارد. اندیکاتورها می توانند بنابراین دسته بندی شوند بر طبق ساختارشان و اطلاعاتی که انتقال می دهند . یک سیستم دسته بندی معرفی شد بوسیله Schoen , Byrne ۱۹۷۲ این ابزارها را در شش گروه جدا سازی کردند . بایرن این دسته بندی را در سال ۱۹۷۶ دوباره تجدید نظر کرد ، او فهمید که تفاوت اصلی ساختاری در واکنش های نمایشگر است که در بالاتر از دمای انتخابی اولیه است یا واکنش های پیوسته است که اطلاعات به صورت یک جا از تششع دما –زمان می دهد .

او سه نوع اندیکاتور را پیشنهاد کرد.

۱) اندیکاتورهای دیفراست

۲) اینتگراتورهای دما زمان

۳) اندیکاتورها / اینتگراتورهای دما زمان

یک طرح مشابه شناخته شد در سه گروه

۱) اندیکاتورهای ابیوز

۲) اندیکاتورهای تاریخچه ای جزئی دما

۳) اندیکاتورهای تاریخچه ای کلی دما ( یک فهرست دوگانه برای اندیکاتورهای دما – زمان )

این دسته بندی سه گروهی استفاده می شود در این پخش ( Taoukis و همکاران ۱۹۹۱ )

اندیکاتورهای دمای بحرانی CTI

نمایشگرهای CTI دماهای بالاتر یا پایین تر از یک مرجع را نشان می دهد. آنها شامل عناصر زمانی هستند ( معمولا کم ؛ در چند دقیقه بالا می روند تا چند ساعت ) اما بر آن نیستند که نمایش دهند تاریخچه ای از نمایش های دمایی زیر نقطه بحرانی .

thay merely indicate the fact the product was exposed to an undesirable tempereature for a time sufficient to cause a change critical to the safety or quality of the product.

آنها می توانند به عنوان یک اخطار منقطع بدرد بخورند در مورد واکنش های بیولوژیکی یا فیزیکوشیمیایی که تغییرات غیر منقطع در این ارزیابی ها را نشان می دهد. نمونه خوب از این مورد ، تخریب بافت های برگشت ناپذیر که اتفاق می افتد زمانی تغییر فازها اتفاق می افتد ( برای مثال به محض دیفراست محصولات فریزر شده یا محصولات تازه یا فریز شده ) . دناتوره شدن پروتین های مهم زیر دمای بحرانی یا رشد میکروارکانیسم های پاتوژن موارد مهمی که در استفادهCTI هستند. 

واژه دمای بحرانی ترجیح داده می شود بجای استفاده از دیفراست که خیلی محدود تر هست. واژه ابیوز ممکن است گمراه کننده باشد به عنوان تغییرات نامطلوب که می تواند اتفاق بی افتد در دماهایی که خیلی نیستند یا ابیوزیو به عنوان یک واژه ای که می رساند مفهوم را و بدون میزان پذیرش از ذخیره نرمال برای محصولات مورد بحث .

اندیکاتورهای دما – زمان بحرانی (CTTI )

CTTI نمایش می دهد یک واکنش را که بازتاب جمعی از تششع دما – زمان است که بالاتر از دمای بحرانی ( مهم ) مرجع مرکزی است . این پاسخ ها ( واکنش ها ) قادر به ترجمه (تبدیل) به نمایش های زمانی همراه به دمای بحرانی می شوند . آن ها در نشان دادن خرابی ( تفکیک ) در مسیر توزیع مفید هستند و برای محصولاتی که دارای واکنش هایی می باشند ، کیفیت و امنیت اهمیت دارد ، در درجه دماهای بالاتر که قابل اندازه گیری است . نمونه ای از این واکنش ها رشد میکروب ها یا فعالیت آنزیمی است که در زیر دمای بحرانی بازدارنده هستند .

نمایشگرهای دما زمان (TTI )

TTI به صورت پیوسته ، دماهای مربوط به پاسخ ( واکنش ) کلی از پیشینه محصول را نشان می دهد. این نمایشگرها ( ابزار ها ) به صورت یک پارچه با یک واحد اندازه گیری مشخص، تمام پیشینه دما – زمان را می توانند نمایش دهند به صورت دمای میانگین در طول توزیع و احتمالا به صورت پیوسته ، دما موثر در کاهش کیفیت واکنش های غذایی. در ادامه این مطالب (فصل) به انواع این ادیکاتورها اشاره داریم . یک روش عمده دسته بندی در مورد این ها بر اساس نحوه عمل آنها می باشد . بنابراین آنها به عنوان مکانیکی ، شیمیایی ، آنزیمی ، میکروبی ، پلیمری ، الکترونیکی و بر اساس نفوذ و ... طبقه بندی می شوند .

شرایط لازم برای TTIها

شرایط لازم برای اثر بخشی TTI ها آنهایی هستند که تغییرات را به طور پیوسته نشان می دهند ، سرعت تغییری که افزایش پیدا می کند با دما و حالت معکوس ( برگشت ) زمانی که دما کاهش می یابد را ندارد . در اینجا تعدادی دیگر از نشانهای مطلوب برای موفقیت یک اندیکاتور وجود دارد .

یک TTI ایده آل تمام خواص زیر را خواهد داشت

به طور پیوسته تمام تغییرات مربوط به دما و زمان را نشان دهد.

موارد متغییر یک واکنش که به سادگی قابل اندازه گیری و غیر قابل برگشت است.

The change mimics or can be correlated to the foods extent of quality deterioration and residual shelf life

قابل اطمینان و موثق باشد یعنی پاسخ هایی( واکنش هایی ) صحیح بدهد زمانی که شرایط دمایی را نشان می دهد.

قیمت پایینی داشته باشد .

انعطاف پذیر باشد یعنی اینکه در شکل های مختلف بتواند تطبیق دهد خود را برای دما های مختلف (مثل فریزر ، یخچال و دما اتاق ) تا پاسخ های مناسبی بدهد در یک دو یا چند روز و حتی بیش از یک سال

کوچک باشد یعنی به سادگی جمع شود به عنوان قسمتی از بسته بندی غذا و سازگار باشد یک فرایند بسته بندی سرعت بالا

مدت انبار مانی بالای داشته باشد قبل از فعالیت و قادر باشد به سادگی فعال شود .

به سادگی تحت تاثیر شرایط مانند نور ،دما ، رطوبت و آلودگی هوا قرار نگیرد .

مقاوم باشد به ضربات میکانیکی معمول و این واکنش ها نتواند باعث تغییر شود .

غیر سمی باشد ، ایمنی فسادناپذیری را در شرایط متفاوت از محصولات مرتبط تهدید نکند

به راحتی اطلاعات را انتقال بدهد در یک شیوه واضح و پیام را به صورت هوشمندانه برساند ، در مراحل توزیع یا بازرسی برای کسانی که انبار می کنند یا مشتری ها .

پیام ها ( واکنش ها ) قابل فهم و تطبیق باشد با وسایل اندازه گیری مثل لوازم الکترونیکی برای راحتی و سرعت اطلاعات ، ذخیره و استفاده های ما بعد ( ثانویه )

 

منبع : aftabir.com

نام
ایمیل
متن نظر
عبارت داخل تصویر