Руководство по типам пластиковой упаковки для пищевых продуктов

Пластиковая упаковка для пищевых продуктов включает гибкие пленки и пакеты, полужесткие лотки и контейнеры, а также жесткие бутылки, банки и укупорочные средства. Правильный выбор — это не просто “ПЭТ против ПП” или “пакет против лотка”. Покупатели должны указать как формат упаковки, так и полную конструкцию материала, а затем подтвердить соответствие этой комбинации для пищевого продукта, процесса розлива, маршрута распределения, целевого срока хранения, использования потребителем и целевого рынка. Данное руководство предоставляет такую классификационную структуру и показывает, какие доказательства и испытания должны поддерживать коммерческое решение.

Пластиковая упаковка для пищевых продуктов имеет два уровня классификации

Для нормативного контекста обратитесь к документам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). по упаковке пищевых продуктов перед утверждением предполагаемого использования в контакте с пищевыми продуктами.

Для получения нормативной информации обращайтесь к 美国FDA在批准预期食品接触用途之前的食品包装指南。.

В обсуждениях упаковки часто смешивают физические форматы с названиями полимеров. Пакет — это формат; полиэтилена — это семейство материалов. Лоток может быть изготовлен из одного полимера, многослойного листа или покрытой конструкции. Разделение этих двух уровней классификации делает запрос предложения (RFQ) более ясным и предотвращает распространенную ошибку: предположение, что знакомое название смолы предсказывает характеристики готовой упаковки.

Начните с формата упаковки

Первый уровень описывает, как упаковка сохраняет свою форму и как она проходит через процессы переработки, розлива, закрытия, распределения и использования.

• Гибкая упаковка включает рулонные пленки, обертки, крышки для лотков, мешки, саше и пакеты. Они легко меняют форму при наполнении или обращении.
• Полужесткая упаковка включает множество формованных лотков, контейнеров и стаканчиков. Они сохраняют заданную форму, но могут изгибаться под нагрузкой.
• Жесткая упаковка включает множество бутылок, банок, укупорочных средств и толстостенных контейнеров. Они сохраняют свою геометрию при обычном обращении, хотя степень жесткости все еще зависит от конструкции и материала.

Эти категории являются практическими, а не абсолютными. Тонкий формованный лоток и толстый пакет могут пересекаться по жесткости, поэтому покупатели должны описывать фактическую геометрию, толщину стенки или полотна, вес наполнения, нагрузку при штабелировании и условия обращения, а не полагаться только на ярлык.

Затем определите материал и структуру

Второй уровень описывает, из чего изготовлена упаковка и как собраны ее компоненты. Для гибкого полотна это может включать семейство полимеров, марку, ориентацию, толщину отдельных слоев, слой герметизации, обработка поверхности, краску, клей, покрытие и порядок слоев. Для жесткого контейнера это также может включать метод формования или литья, краситель, укупорочное средство, вкладыш, элемент защиты от вскрытия и любой компонент крышки или индукционной герметизации.

|—|—|—|

| Каков формат упаковки? | Пакет, лоток с крышкой, контейнер, ракушка, бутылка | Марка полимера, барьер, диапазон сварки, или соответствие |

| Каково семейство материалов? | ПЭ, ПП, ПЭТФ, ПА, ЭВСО, ПС, ПВХ, ПЛА | Полная структура слоев или характеристики конечной упаковки |

| Как она сконструирована? | Монослой, соэкструзия, ламинация, покрытие, печать | Пригодность для конкретного пищевого продукта, температуры или времени контакта |

| Как она закрывается? | Термосварка, защелкивающаяся крышка, винтовое закрытие, вкладыш, индукционная герметизация | Сопротивление утечке или целостность упаковки без испытаний |

Готовое изделие, а не название категории, является единицей, которая должна работать. Даже компонент, не обеспечивающий основную структуру, такой как клей, краска, покрытие или вкладыш крышки, может повлиять на переработку, оценку миграции, внешний вид, целостность упаковки и возможности восстановления.

Гибкая пластиковая упаковка для пищевых продуктов

Гибкая упаковка может использовать мало материала относительно объема, который она содержит, и может работать на высоких скоростях упаковки, но эти преимущества зависят от того, что полотно, уплотнения, оборудование и продукт функционируют как единая система. “Пленка” поэтому является начальной категорией, а не спецификацией для закупки.

Пленки, обертки и крышки для лотков

Рулонная пленка может быть переработана до поставки или сформована и запечатана на линии производителя пищевых продуктов. Распространенные маршруты включают горизонтальную или вертикальную формовку-наполнение-запечатывание, обертывание, поточную упаковку и закрытие лотков. Каждый маршрут предъявляет различные требования к отслеживанию полотна, жесткости, трению, тепловой реакции, поверхности запечатывания, регистрации печати и натяжению машины.

Покупатели должны различать функцию полотна:

• Первичная обертка непосредственно содержит пищевой продукт и требует закрытия или уплотнения, подходящего для данного контакта и условий распределения.
• Внешняя обертка может обеспечивать связывание, защиту поверхности, демонстрацию или защиту от вскрытия, но она не создает автоматически герметичную упаковку.
• Полотно для крышки лотка должно соответствовать фланцу лотка, химии герметизирующего слоя, оборудованию для запечатывания, условиям загрязнения, усилию открывания и предполагаемому поведению при отрыве.
• Применение с усадкой также требует правильного различения профиля температуры усадки,, усилия усадки, конечного внешнего вида и термостойкости как пищевого продукта, так и нижележащей упаковки.

Один и тот же видимый формат может использовать очень разные конструкции. Прозрачная крышка для охлажденной продукции, термостойкое полотно для крышки и легко открываемая крышка для молочных продуктов могут выглядеть как “пленка”, но их структуры, условия запечатывания, испытания и документация по соответствию не взаимозаменяемы.

Мешки и пакеты

Мешки и пакеты могут поставляться готовыми или формоваться из рулонного материала. Распространенные примеры включают подушечные пакеты, плоские мешки, мешки с боковыми складками, саше, вакуумные пакеты и пакеты с дном. Такие особенности, как застежки-молнии, носики, клапаны, надрезы для открывания и лазерная перфорация, становятся частью упаковочной системы и могут вводить дополнительные интерфейсы уплотнения и целостности.

Выбор формата должен следовать последовательности наполнения и использования:

• Сухие закуски могут отдавать приоритет технологичности, презентации печати, целостность сварного шва вокруг частиц продукта и защите от влаги или кислорода, что обосновывается работой по сроку хранения.
• Замороженные продукты могут требовать гибкости и ударной вязкости при самой низкой ожидаемой температуре распределения, а также уплотнений, выдерживающих загрязнение продуктом и льдом.
• Соусы и жидкости требуют контроля каналов уплотнения, устойчивости к изгибному растрескиванию, крутящего момента или посадки закрытия, устойчивости к падению и дозирования потребителем.
• Вакуумные форматы или форматы с модифицированной атмосферой требуют, чтобы вся упаковка поддерживала заданное внутреннее состояние; барьер материала является лишь одной частью этого результата.

Поставщик может предложить конструкцию, но покупателю все равно нужны испытания на фактическом наполнителе, запечатывающих губках, скоростях, продукте и маршруте распределения. Пленка, которая хорошо запечатывается в чистом лабораторном тесте, может вести себя иначе, когда область уплотнения содержит масло, порошок, влагу, складки или фрагменты продукта.

Полужесткая и жесткая пластиковая упаковка для пищевых продуктов

Упаковка, сохраняющая форму, может обеспечивать презентацию продукта, геометрию штабелирования, контроль порций и устойчивость к сдавливанию. Ее характеристики зависят от геометрии и конструкции закрытия так же, как и от номинального полимера.

Лотки, контейнеры, стаканчики и ракушки

Лотки могут быть термоформованы из листа или изготовлены другим методом формования, а затем объединены с пленкой для крышки, защелкивающейся крышкой, внешней оберткой или скин-пленкой. Контейнеры и стаканчики часто используют защелкивающиеся, фольгированные, пленочные или формованные закрытия. Ракушки сочетают формованное основание и шарнирную крышку, иногда с дополнительными этикетками или элементами защиты от вскрытия.

Покупатель должен определить:

• Ширину фланца, плоскостность и состояние поверхности при использовании термосвариваемой крышки.
• Нагрузку сверху, прочность боковых стенок, вкладываемость, разъединяемость и поведение при штабелировании.
• Температуру продукта при наполнении и самую низкую и самую высокую ожидаемую температуру хранения или разогрева.
• Требования к прозрачности, цвету, антизапотеванию, защите от света и демонстрации.
• Тип уплотнения, усилие открывания, целевой показатель утечки и способ проверки упаковки.

Такие термины, как “пригодный для духовки”, “пригодный для микроволновой печи”, “подходящий для морозильника” или“легко открываемая упаковка”требуют определенной конструкции, условий использования и метода валидации. Они не могут быть безопасно назначены на основе широкого семейства смол или визуального внешнего вида.

Бутылки, банки и укупорочные средства

Бутылка или банка должны оцениваться с учетом ее горловины, укупорочного средства, прокладки, системы индикации вскрытия и процесса розлива. Распределение стенок контейнера, конструкция панели, свободное пространство, внутреннее давление или вакуум, укупорка, горячий или холодный розлив и охлаждение могут влиять на размерную стабильность и целостность уплотнения.

Краткое описание упаковки должно охватывать полную последовательность укупорки:

• Контейнер поступает и стабильно подается на линии.
• Розлив не деформирует контейнер и не загрязняет поверхность уплотнения.
• Укупорочное средство устанавливается с контролируемым крутящим моментом, усилием или условием посадки.
• Любая прокладка или индукционное уплотнение совместимы с горловиной и продуктом.
• Закрытая упаковка выдерживает обработку, транспортировку, хранение и открывание потребителем.

Таким образом, идентификация смолы является лишь одним из факторов. Корпус бутылки, подходящий для предполагаемого содержимого, все равно может выйти из строя, если посадка укупорочного средства, прокладка, процесс уплотнения или нагрузка при распределении неправильны.

Распространенные пластмассы и их вклад

Семейства полимеров обеспечивают различные комбинации герметичности, жесткости, прочности, прозрачности, реакции на нагрев и барьерных свойств. Эти роли являются условными. Марка, молекулярная конструкция, ориентация, кристалличность, толщина, добавки, история обработки и другие слои могут существенно изменить результат.

ПЭ, ПП и ПЭТФ

ПЭ, ПП и ПЭТФ используются как в гибкой, так и в жесткой пищевой упаковке, но они не выполняют одну фиксированную функцию.

|—|—|—|

| Полиэтилен (ПЭ), включая семейства LDPE, LLDPE, и HDPE | Гибкие герметизирующие слои, пакеты, вкладыши, сжимаемые бутылки, укупорочные средства и некоторые жесткие контейнеры | Какая марка и плотность? Какие требования к герметизации, жесткости, трению, ударопрочности и температурному поведению? |

| Полипропилен (ПП), включая литые и ориентированные формы | Ванночки, стаканы, укупорочные средства, термоформованные изделия, герметизирующие слои и печатные ориентированные полотна | Является ли ПП литым, ориентированным, литьевым или термоформованным? Какие условия по нагреву, шарниру, удару, герметизации и прозрачности применяются? |

| Полиэтилентерефталат (ПЭТФ), включая аморфные, ориентированные и кристаллизованные формы | Контейнеры для напитков и пищевых продуктов, лотки, внешние полотна и компоненты крышек | Какая форма и процесс ПЭТФ? Какие условия формования, размеров, нагрева, барьера и системы рециклинга применяются? |

ПЭ часто выбирается там, где важны гибкость и термосвариваемость, но название семейства ПЭ не определяет температуру начала сварки, горячую адгезию, жесткость, устойчивости к проколу,, или трение. ПП может обеспечить другой баланс нагрева и жесткости, однако не каждый контейнер из ПП подходит для использования в микроволновой печи или горячего розлива. ПЭТФ может обеспечить прозрачность и размерную стабильность во многих конструкциях, в то время как аморфный ПЭТФ, ориентированная ПЭТФ-пленка и кристаллизованные ПЭТФ-лотки являются различными формами с разными ограничениями по обработке и использованию.

Важно: Код идентификации смолы не является разрешением на контакт с пищевыми продуктами, спецификацией эксплуатационных характеристик или гарантией того, что конечная упаковка будет собрана и переработана в конкретном месте.

ПА, ЭВСО, ПС, ПВХ и биоосновные варианты

Другие полимеры могут решать конкретную функцию или формат, но они вводят свои собственные вопросы для квалификации.

|—|—|—|

| Полиамид (ПА или нейлон) | Прочность, стойкость к проколу, поведение при термоформовании или структурный слой в некоторых гибких упаковках | Марка, влажностная обработка, ориентация, положение слоя, интерфейс уплотнения и условия механических испытаний |

| Этиленвиниловый спирт (ЭВСО) | Кислородный барьерный слой в некоторых многослойных структурах | Марка, толщина, воздействие влажности, защитные слои, формование и условия испытаний OTR для конечной структуры |

| Полистирол (ПС), включая вспененные и невспененные формы | Стаканы, крышки, лотки и другие формованные изделия на рынках, где разрешено предполагаемое использование | Ударопрочность, температура, химическая совместимость, местные ограничения и путь утилизации |

| Поливинилхлорид (ПВХ) | Определенные стретч-пленки, формованные упаковки, уплотнения или укупорочные средства на рынках и в сферах применения, где конструкция разрешена | Состав, добавки, данные о миграции, температура, рыночные ограничения и путь утилизации |

| Биоосновные или компостируемые пластмассы, такие как некоторые конструкции из PLA | Отдельные жесткие или гибкие форматы, где определены условия обработки и утилизации | Поведение при нагреве и ударе, потребности в барьере и герметизации, область сертификации, промышленное и домашнее компостирование, система сбора и документация по контакту с пищевыми продуктами |

ЭВСО является полезным примером того, почему название материала не является заявлением о готовой упаковке. Его вклад в кислородный барьер может сильно зависеть от влажности, толщины, марки и защиты соседними слоями. Значение OTR имеет смысл только тогда, когда в отчете указаны полная структура, толщина, температура, относительная влажность, сторона тестирования, газ, метод и единица измерения.

Аналогично, термины “биоосновной”, “биоразлагаемый” и “компостируемый” описывают разные атрибуты. Биоосновной полимер не является автоматически биоразлагаемым, а сертифицированная компостируемая упаковка может требовать определенного промышленного процесса, который недоступен на рынке покупателя. Должна учитываться вся упаковка, включая чернила, клей, покрытие, этикетку, застежку-молнию или укупорочное средство.

Однослойные, многослойные и покрытые структуры

Однослойная упаковка использует один непрерывный слой материала, хотя этот слой все еще может содержать добавки, красители или поверхностную обработку. Многослойная упаковка объединяет функции посредством соэкструзии, ламинирования, нанесения покрытия или отдельных компонентов упаковки. Большее количество слоев не обязательно лучше; конструкция оправдана только тогда, когда она соответствует заданию с приемлемыми компромиссами в отношении обработки, безопасности, качества и утилизации.

Почему одного полимера может быть недостаточно

Упаковка может одновременно выполнять несколько функций: печатная поверхность, жесткость для машинной обработки, прочность при распределении, контролируемая реакция уплотнения и защита от кислорода, влаги, аромата, жира или света. Один полимер и одна толщина могут не обеспечить требуемый баланс.

В многослойной гибкой структуре внешний слой может поддерживать печать и машинную обработку, средний слой может обеспечивать прочность или барьер, а внутренний слой может обеспечивать контакт с пищевыми продуктами и термосвариваемость. В системе «лоток-крышка» лоток обеспечивает геометрию, а полотно крышки обеспечивает закрытие и открывание. Это функциональные примеры, а не фиксированные рецепты; фактическая последовательность слоев и толщина должны соответствовать утвержденной спецификации.

Цепочка квалификации должна следовать за риском отказа:

• Если срок хранения зависит от контроля кислорода, протестируйте конечную структуру в определенных условиях OTR и подтвердите это работой по сроку хранения продукта.
• Если основной риск — утечка, охарактеризуйте окно сварки и проверьте целостность упаковки в реалистичных условиях загрязнения и распределения.
• Если вероятен прокол или растрескивание при изгибе, протестируйте преобразованную упаковку и заполненную распределительную единицу, а не только образец плоской пленки.
• Если важно открывание потребителем, определите приемлемый диапазон усилия открывания или отслаивания и проверьте его после старения и распределения.

Компромиссы, добавляемые клеями, чернилами, покрытиями и связующими слоями

Каждый добавленный интерфейс может решить проблему.

Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) разъясняет, что вещества, контактирующие с пищевыми продуктами, включают компоненты упаковки, такие как клеи и красители, и что разрешение связано с предполагаемым использованием и оценкой миграции. В ЕС Регламент (ЕС) № 10/2011 касается пластиковых материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, и содержит положения, применимые к многослойным, печатным, покрытым и содержащим клеи конструкциям. Ни одна из этих нормативных баз не делает общее название полимера достаточным доказательством для любого применения.

Важно Номинальная мономатериальная конструкция.

Как выбрать пластиковую пищевую упаковку

Выбор должен исходить от требований к доказательствам, а не от каталога поставщика к широкому обещанию. Последовательность ниже связывает формат, конструкцию, соответствие и коммерческие испытания.

Сопоставьте условия пищевого продукта и распределения

1. Опишите пищевой продукт. Запишите, является ли он сухим, водным, кислым, жирным, маслянистым, алкогольным, ароматным, с острыми краями, газированным или иным требовательным. Отметьте размер частиц и может ли продукт попасть в зону уплотнения.
2. Определите процесс. Укажите температуру розлива, условия стерилизации или пастеризации, охлаждение, замораживание, газовую продувку, вакуум и скорость линии. Определите оборудование для формования, наполнения и укупорки.
3. Установите жизненный цикл. Определите целевой срок хранения, температуру и влажность хранения, воздействие света, способ транспортировки, изменения высоты или давления, штабелирование, падения, вибрацию и вторичную упаковку.
4. Опишите использование потребителем. Включите открывание, повторное закрывание, дозирование, разогрев, замораживание и любой прямой контакт с духовками или микроволновыми печами. Отделите предполагаемое использование от сценариев неправильного применения, которым упаковка должна разумно противостоять.
5. Укажите рынок. Документация по контакту с пищевыми продуктами, маркировка, ограниченные вещества, правила по содержанию вторичного сырья и заявления о восстановлении зависят от конкретного рынка. Декларация для одной юрисдикции или условий использования не должна распространяться на другую.

Этот набор исходных данных должен стать частью запроса предложения (RFQ). Без него поставщики могут предлагать конструкции, которые выглядят похожими, но были разработаны для других температур, времени контакта, продуктов или оборудования.

Проведите валидацию герметичности, барьерных свойств, производительности линии и соответствия требованиям.

После первичного отбора форматов и конструкций используйте поэтапный план квалификации.

|—|—|—|—|

| Герметичность шва и целостность упаковки | Герметик и сопрягаемая поверхность, температура, давление, время выдержки, загрязнение, метод отслаивания, старение | Окно герметизации и реакция целостности для испытанной конструкции и условий | Производительность на каждой скорости линии, для каждого продукта или производственной партии |

| Кислород и влаги | Полная структура, общая толщина и толщина слоев, температура, относительная влажность, испытуемая сторона, газ, метод и единицы измерения | Скорость пропускания кислорода (OTR) или скорость пропускания водяного пара (WVTR) в заявленных условиях | Коммерческий срок хранения без исследований продукта |

| Механические характеристики | Направление образца, толщина, кондиционирование, метод, скорость и геометрия упаковки | Сравнительное поведение при растяжении, разрыве, проколе, ударе или сжатии в указанных условиях | Готовая дистрибуционная производительность сама по себе |

| Технологичность | Натяжение полотна, трение, трассировка, формование, резка, регистрация, запайка, наполнение и уровень брака | Совместимость на испытанном оборудовании и с заданными настройками | Перенос на другую машину без проверки |

| Соответствие требованиям контакта с пищевыми продуктами | Полный состав или конструкция, предполагаемый пищевой продукт, время и температура контакта, целевой рынок, а также подтверждающая декларация/протоколы испытаний | Нормативная экспертиза для заявленного использования и объема документации | Универсальный статус “пищевого класса” |

| Дистрибуция и срок хранения | Заполненная упаковка, вторичная упаковка, транспортный профиль, хранение, план отбора проб и критерии приемки, | Производительность испытанной системы «упаковка/продукт» | Результаты для другого продукта, маршрута или целевого срока хранения |

Полезные методы испытаний зависят от упаковки и рынка. Примеры могут включать ASTM F88/F88M для прочность сварного шва ASTM F1921/F1921M для горячей склейки, ASTM D3985.

Производственные испытания должны проводиться с использованием репрезентативного производственного материала с регистрацией настроек, скоростей, температур, усилий, времени простоев, отходов, дефектов и результатов контроля. Окончательное утверждение также должно учитывать старение заполненной упаковки, дистрибуцию и управление изменениями. Если изменяются смола, добавка, толщина слоя, клей, краска, условия формования или площадка поставщика, покупатель должен решить, какие доказательства и испытания необходимо повторить.

Вопросы, которые покупатели должны задавать поставщикам

Наиболее полезные вопросы к поставщикам запрашивают определенный пакет доказательств и связывают его с собственной работой покупателя по утверждению. Они не просят необоснованного обещания, что один материал является “лучшим”.”

Какие доказательства должен предоставить поставщик?

Запрашивайте доказательства, идентифицирующие конкретный предлагаемый продукт и объем каждого заявления:

• Идентификация продукта или марки, семейство материалов, последовательность слоев, общая толщина и толщина слоев, размеры, допуски, обработка, печать, покрытие, клей и детали укупорки (применимо).
• Спецификация или технический паспорт, который отличает типичные значения от гарантированных пределов и указывает соответствующие методы и условия.
• Документация по контакту с пищевыми продуктами для целевого рынка, типа продукта, времени контакта, температуры и конечной конструкции, включая объем и дату деклараций или результатов миграционных испытаний.
• Протоколы испытаний, идентифицирующие образец, партию, редакцию метода, кондиционирование, направление, среду, единицы измерения, результаты и ограничения.
• Доказательства восстановления или экологические доказательства, относящиеся к полной упаковке и целевому рынку, с содержанием биологического происхождения, содержание вторичного сырья., пригодностью к вторичной переработке и компостированием, рассматриваемыми как отдельные заявления.
• Условия управления изменениями, объясняющие, какие изменения материала, рецептуры, процесса, площадки или спецификации влекут за собой уведомление и переквалификацию.

Общие брошюры, коды смол, сертификационные логотипы или декларация, не учитывающая предполагаемое использование, не являются заменой этому пакету документов. Сертификаты системы менеджмента могут подтверждать указанную организацию и область действия, но они не доказывают барьерные свойства, герметичность, миграцию, срок хранения или производительность полной упаковки.

Что должно подтвердить испытание упаковки?

Испытание упаковки должно подтвердить, что репрезентативный материал на предполагаемом оборудовании стабильно закрывается вокруг реального продукта и выдерживает заданный жизненный цикл. Критерии приемки должны быть составлены до проведения испытания и должны.

План испытаний также должен.

Связанные ресурсы Bestypack

• BOPP-плёнка для термоламинирования
• Руководство по ламинирующей пленке: что необходимо знать

Связанные ресурсы Bestypack

• Руководство по ламинирующей пленке: что необходимо знать
• BOPP-плёнка для термоламинирования