دی اکسید کربن

دی اکسید کربن

= Pوزن نهایی بسته بر حسب گرم.
محاسبه مقدار اکسیژنی که در طول نگهداری وارد بسته می شود(B) نیز ضروری بوده و توسط فرمول زیر بدست می آید:
= S مساحت بسته بر حسب متر مربع.
= P نفوذ ماده بسته بندی بر حسب ml/m2.d.atm.
= D ماندگاری محصول بر حسب روز.
با جمع کردن مقدار اکسیژن موجود در زمان بسته بندی و مقداری که در طول نگهداری وارد بسته می شود، مقدار اکسیژنی که باید توسط جاذب اکسیژن جذب شود، بدست می آید و از روی اینها میتوان اندازه و تعداد جاذب اکسیژن مورد نیاز را مشخص نمود.
در حال حاضر جاذب های اکسیژن در آمریکا به صورت کیسه های کوچکِ حاوی آهن احیا در بسته بندی مواد غذایی از قبیل ماکارونی، اسنک خشک گوشت، چیپس پپرونی، گوشت قرمز، بادام زمینی، نان فاقد گلوتن، جیره های نظامی و بسته های غذایی ناسا استفاده میشود. از درب ها و بطری های پلی استری حاوی جاذب های اکسیژن برای بسته بندی عصاره ها و کچاپ استفاده میگردد[13].
در ژاپن کاربردهای اصلی جاذبهای اکسیژن شامل فراوردههای غلات مثل کیکهای نرم، نان، بیسکوییت، پیتزا و کیک پنیری، اسنک های خشک، مغزها، مغزهای پوشش داده شده با شکلات، فراورده های دریایی فرایند شده، ادویه جات، پنیر و…. می باشد.
جاذب های بر پایه اسید آسکوربیک
بعد از ترکیبات آهن، اسید اسکوربیک و مشتقات آن، بیشترین کاربرد تجاری را در جاذب های اکسیژن دارند. اسید اسکوربیک همان ویتامین ث است که به عنوان یک ماده مغذی در مواد غذایی یا آشامیدنی استفاده میشود. این ماده میتواند به عنوان حائل اکسیژن یا آنتی اکسیدان عمل کند. از آنجا که اسید اسکوربیک یک ترکیب شش کربنه است، بر خلاف آهن میزان مورد نیاز آن برای واکنش با اکسیژن بسیار بالا است[8].
اسید اسکوربیک یک ماده شیمیایی گران قیمت است که به عنوان جاذب اکسیژن در داخل درب های بطری های پلاستیکی استفاده میشود. از جمله ویژگیهای دیگر این ماده، عدم پاسخ به آشکارسازهای فلزی بر روی خطوط بسته بندی است. اسید اسکوربیک تنها در حضور آب فعالیت میکند، بنابراین درصورتیکه بخواهد به عنوان جاذب اکسیژن عمل کند، باید در معرض آب یا آب دیگری که از محیط زیست می باشد قرار گیرد[8].
شکل1-1- واکنش اسید آسکوربیک با اکسیژن
اسید اسکوربیک همانند آهن به آسانی ولی با سرعت کمتر با اکسیژن واکنش میدهد و به دهیدرواسکوربیک اسید تبدیل می شود که ترکیب نسبتا بی ضرری است. این واکنش توسط عناصر فلزی نظیر آهن کاتالیز میشود. بر خلاف اسیداسکوربیک، آهن در حضور دی اکسید کربن عمل جذب اکسیژن را به خوبی انجام نمیدهد به همین خاطر در بسته بندی هایی نظیر قهوه بو داده و نان از اسیداسکوربیک به عنوان جاذب اکسیژن استفاده میگردد[8 , 22].
مروری بر تحقیقات گذشته
تحقیقات اولیه بر روی بسته بندی های جاذب اکسیژن، نشان داده که اکسیژن بازمانده در بسته، یک ماده فعالی است که حذف آن باعث بهبود کیفیت ماده غذایی میگردد[23]. در طول سالیان متمادی به دلیل استفاده گسترده از مواد پلاستیکی در بسته بندی، که نسبت به اکسیژن نفوذ پذیرند، نگرانی درباره واکنشهای اکسایش ناشی از اکسیژن موجود در بسته و اکسیژن وارد شده به محیط بسته بندی افزایش یافت. این نگرانی باعث شد که از روشهای گوناگون برای حذف اکسیژن استفاده کنند. ابتدایی ترین روش، تولید بسته های کوچکی بود که داخل بسته بندی ماده غذایی تعبیه میشدند و با اکسیژن وارد واکنش شیمیایی شده و آنرا از داخل بسته حذف میکردند. این مواد به عنوان زیرگروه بسته بندی فعال محسوب میشوند[17]. تحقیقات بیشتر در این زمینه نشان داد که می توان این مواد جاذب را در پلاستیک های چند لایه ای مانند کیسههای انعطاف پذیر نیز بکار گرفت[24, 25].
به طور کلی به منظور حذف میزان اکسیژن درون بسته، جاذب های اکسیژن کاربرد تجاری بسیاری پیدا کرده است. جاذبهای اکسیژن بطور تجاری برای اولین بار در ژاپن در سال 1976 توسط شرکت شیمیایی گاز میتسوبیشی تحت نام تجاری ™ Ageless به بازارعرضه شده است[15]. در سال 1990 میلادی یک شرکت ژاپنی دیگری با استفاده از تکنیک کواکستروژن جاذبهای اکسیژن حاوی آهن احیا را در بین دو لایه مواد بسته بندی قرار داد که لایه بیرونی نفوذ ناپذیر به اکسیژن و لایه داخلی نفوذپذیر به اکسیژن بود[3]. شرکت انگلیسی Emco که در زمینه فناوری بسته بندیهای فعال فعالیت دارد، نوعی از جاذب های اکسیژن را به بازار عرضه کرده که میتواند در مورد بسته های حاوی برشهای گوشت پخته شده استفاده شود. این جاذبها تا حدود 200-100 سانتی متر مکعب ظرفیت جذب اکسیژن دارند[15]. شرکت آمریکایی Cryovac نیز سیستم ها و لفافهای جاذب اکسیژنی را طراحی کرده است که با قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش، فعال میشود. این سیستم در مورد محصولات گوشتی خشک شده یا دود داده شده و فرایند شده کاربرد دارد و می تواند مقدار اکسیژن درون بسته را در مدت 4 تا 10 روز از یک درصد به حد ppm برساند[15].
شرکت های دیگری نیز در زمینه تولید این بسته بندیها فعالیت نموده اند که در جدول 1-2 به آنها اشاره شده است.
جدول1-2- سیستم های جاذب اکسیژن[6]
در مطالعات انجام شده تاکنون در خصوص بسته بندی های حاوی جاذب اکسیژن، تحقیقات و گزارشات علمی در نشریات بین المللی کمتر دیده شده و بیشتر به صورت ثبت اختراع(patent) چاپ گردیده است ولی بطور تجاری شرکتهای بزرگی در جهان محصولات مختلفی تولید و به بازار عرضه کرده اند. از جمله ثبت اختراع های انجام شده میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
جدول 1-3- برخی ثبت اختراع های انجام شده در زمینه جاذب های اکسیژن
جاذب های اکسیژن در درب بطری
EP1029020 A4

Share