Optimalisatie van de gasdoorlaatbaarheid van gethermoformeerde verpakkingen door selectie van materialen, procesparameters en design (R-4480)

Om de organoleptische en nutritionele kwaliteit en de microbiële veiligheid van een voedingsproduct te behouden en de shelf life te verlengen moet de verpakking garant staan voor een optimale gasbarrière voor o.a. zuurstof, koolstofdioxide en/of waterdamp, en dit bij de gewenste temperatuur en relatieve vochtigheid (RV). Vaak hanteren bedrijven de oxygen transmission rate (OTR) van de vlakke folie ook voor gethermoformeerde verpakkingen, hetgeen ongetwijfeld een overschatting is van de werkelijke gasbarrière van de verpakking! In een recent Flanders'Food (FF) project (MaProDe_Ox) werd i.s.m. bedrijven uit de voedings- en verpakkingsindustrie onderzocht welke de impact is van het verpakkingsmateriaal, het thermovormingsproces en het design op de zuurstofdoorlaatbaarheid van gethermoformeerde trays. In deze studie werden 7 commerciële verpakkingsmaterialen gethermoformeerd in 3 trays met eenvoudige designs (enkel variatie in diepte en radius van de hoeken) en dit voor 2 diktes van elk materiaal. Deze resultaten geven een kwalitatief en kwantitatief inzicht in de verandering van de zuurstofbarrière als gevolg van het gecombineerde effect van fysische verstrekking, materiaalverdunning in hoeken en wanden en potentiële heroriëntatie van de polymeermoleculen tijdens het thermovormingsproces. Dit TETRA project bevat nieuwe onderzoeksvragen, die enerzijds focussen op het verder uitdiepen van de gevonden trends in het FF project en anderzijds focussen op nieuwe aspecten op vlak van materiaal, proces en design van gethermoformeerde verpakkingen. Op vlak van design wordt gestreefd naar een verdere vertaling van OTR gegevens van folies, nu naar meer complexe, reële trays met ribben en/of specifieke bodems. Nieuw aan deze studie is ook de opname van een biomateriaal naast conventionele plastics; het in kaart brengen van additieven met potentiële invloed op de OTR; het kwantificeren van het effect van een warmtebehandeling op de OTR van geselecteerde trays; en toetsing van de trends in de dataset a.d.h.v. casestudies. Voor een verbeterd en eenduidiger inzicht in de relatie tussen de procesparameters en de gasdoorlaatbaarheid, wil deze studie een methode ontwikkelen die gegevens van diktemetingen, van oriëntatie en kristallisatie én inzicht in stresslijnen met mekaar relateert en zo een voorspelling kan formuleren naar de gasdoorlaatbaarheid van de gethermoformeerde tray. Gezien de onderzoekstopic van gasdoorlaatbaarheid van gethermoformeerde verpakkingen zeer dicht aanleunt bij praktische en commerciële overwegingen van bedrijven die materialen en verpakkingen voor de voedingsindustrie ontwikkelen, produceren, karakteriseren en verdelen, als ook voedingsbedrijven die verpakkingen gebruiken om de houdbaarheid van producten te garanderen, het gebruiksgemak van de consument te verhogen en de marketing van het product te beïnvloeden, wordt een directe toepassing en valorisatie van de resultaten voor deze partners vooropgesteld.

Trefwoorden:gasdoorlaatbaarheid, thermogevormde trays, zuurstof overdrachtssnelheid

Disciplines:Chemie, Farmaceutische wetenschappen