EVOH Film Nedir ve Gıda Ambalajında ​​Neden Kullanılır?

EVOH - etilen vinil alkol kopolimeri - modern esnek gıda ambalajındaki en önemli bariyer malzemelerinden biridir. Tipik olarak tek başına bir film olarak değil, çok katmanlı bir film yapısı içinde işlevsel bir bariyer katmanı olarak kullanılır; burada olağanüstü oksijen iletimini engelleme yeteneği, oksijene duyarlı gıda ürünleri için ambalajın raf ömrü performansını belirler. EVOH'un ne yaptığını, nasıl çalıştığını ve sınırlamalarının nerede bulunduğunu anlamak, gıda üreticileri, ambalaj alıcıları ve sıvı ürünler için aseptik torbalar veya kutu içi torba ambalajları belirleyen herkes için faydalıdır.

EVOH Nedir?

EVOH, etilen-vinil asetat kopolimerinin sabunlaştırılmasıyla (kimyasal dönüşüm) üretilen termoplastik bir polimerdir. Ortaya çıkan malzeme, işlenebilirlik ve neme dayanıklılık sağlayan bir etilen bileşenini, olağanüstü oksijen bariyeri özellikleri sağlayan bir vinil alkol bileşeniyle birleştirir. Kopolimerdeki etilenin vinil alkole oranı (etilen mol yüzdesi olarak ifade edilir) oksijen bariyeri performansı ile nem hassasiyeti arasındaki dengeyi etkiler: daha düşük etilen içeriği daha iyi oksijen bariyeri sağlar ancak daha yüksek nem hassasiyeti sağlar; Daha yüksek etilen içeriği nem hassasiyetini azaltırken bariyer performansını da bir miktar azaltır.

Gıda ambalajında ​​kullanılan ticari EVOH sınıfları tipik olarak yüzde 27 ila 44 mol arasında etilen içeriğine sahiptir; spesifik kalite, işleme gereksinimlerine ve uygulama için gereken bariyer ve nem direnci dengesine göre seçilir.

EVOH'un Oksijen Bariyeri Performansı Neden Önemlidir?

Ambalajlı sıvı gıda ürünlerinin çoğunda kalite bozulmasının temel nedeni oksijendir. Meyve sularında ve konsantrelerinde oksijen, askorbik asit (C vitamini), antosiyaninler (renk pigmentleri) ve uçucu aroma bileşikleriyle reaksiyona girerek kahverengileşmeye, vitamin kaybına ve lezzet bozulmasına neden olur. Şarapta oksijen, fenolik bileşiklerin ve uçucu esterlerin oksidasyonunu tetikleyerek taze meyve karakterinin kaybına ve kötü tatların oluşmasına neden olur. Yenilebilir yağlarda oksijen, lipit oksidasyonunu, yani ekşimeyi tetikler. Süt ürünlerinde oksijen, istenmeyen tat oluşumuna ve vitamin bozulmasına katkıda bulunur.

Oksijenin kapalı bir ambalajdaki ürüne ulaşma hızı, ambalaj malzemesinin Oksijen İletim Hızı (OTR) ile ölçülür; bu, stveart koşullar altında günde malzemenin belirli bir alanından geçen oksijen miktarıdır. Daha düşük OTR, daha iyi oksijen bariyeri performansı ve daha uzun ürün raf ömrü anlamına gelir.

EVOH'un oksijen bariyeri performansı standart ambalaj polimerlerinden önemli ölçüde daha iyidir:

EVOH kuru koşullarda standart PE filmden yaklaşık 100 ila 10.000 kat daha iyi oksijen bariyeri performansı sağlar. Bu, EVOH katmanı içeren ambalajın, kapalı ambalajın içinde oksijeni tükenmiş bir ortamı aylarca koruyabileceği ve ürünü amaçlanan raf ömrü boyunca oksidatif bozulmadan koruyabileceği anlamına gelir.

EVOH'un Kritik Sınırlaması: Nem Hassasiyeti

EVOH'un kuru koşullarda olağanüstü oksijen bariyeri performansı, nem arttıkça önemli ölçüde azalır. EVOH'taki bariyer performansı sağlayan vinil alkol grupları hidrofiliktir; çevredeki ortamdan suyu emerler. EVOH tabakası nemi emdikçe kristal yapısı bozulur ve oksijen geçirgenliği artar. Yüksek bağıl nemde (%80-100 bağıl nem), EVOH'un oksijen bariyeri performansı, belirli dereceye bağlı olarak kuru koşullara kıyasla 10 ila 100 kat azalabilir.

Bu nem hassasiyeti, EVOH'un gıda ambalajında ​​yüzey katmanı olarak nadiren kullanılmasının nedenidir. Çok katmanlı film yapısında orta katman olarak konumlandırılmalı, her iki tarafı da neme dayanıklı polimer katmanlarla korunmalıdır. PE, PP veya PET'in dış ve iç katmanları, EVOH'u çevresel nemden ve ürünün kendisindeki nemden koruyan nem bariyerleri görevi görür ve EVOH katmanını, oksijen bariyeri performansının maksimuma çıktığı düşük nemli bir durumda tutar.

Aseptik gıda ambalajı için EVOH içeren tipik çok katmanlı film yapısı şöyledir: PE/yapışkan / EVOH / yapışkan / PE. PE katmanları, EVOH orta katmanı için nem koruması, ısıyla kapatılabilirlik (iç PE) ve yapısal bütünlük sağlar. EVOH oksijen bariyerini sağlar. Yapışkan bağlama katmanları, işleme ve kullanım sırasında katmanlara ayrılmayı önlemek için uyumsuz PE ve EVOH katmanlarını yeterli ara katman yapışmasıyla birbirine bağlar.

Aseptik Torba Yapımında EVOH ve Alüminyum Folyo Karşılaştırması

Aseptik torbalar ve kutu içi torba ambalajlama için EVOH içeren çok katmanlı film ile alüminyum folyo laminat arasındaki seçim, bariyer performansı, şeffaflık ve maliyet arasında bir dengeyi içerir:

Alüminyum Folyo Laminat

9 mikron kalınlığındaki alüminyum folyo, esas olarak sıfır OTR ve sıfır ışık iletimi sağlar; bu, mevcut en yüksek bariyer performansıdır. Hem oksijene hem de ışığa karşı dayanıklı olması onu en zorlu raf ömrü uygulamaları için standart haline getiriyor: meyve suyu konsantreleri, domates ürünleri ve 12 ila 24 ay ortam raf ömrü gerektiren diğer oksijene duyarlı diğer gıda ürünleri. Dezavantajı ise alüminyum folyonun torbayı opak hale getirmesi (ürün ambalajın içinden görülemez), yalnızca filmden oluşan yapılara kıyasla ağırlık ve malzeme maliyeti eklemesi ve geri dönüşüm zorlukları yaratmasıdır.

Metalize PET (Alüminyum Kaplama PET)

Metalize PET, PET film yüzeyine buharla biriktirilen çok ince bir alüminyum katman (yaklaşık 0,02-0,05 mikron) kullanır. Kalın alüminyum folyonun sıfıra yakın OTR'sine yaklaşmasa da, standart PE veya PET'ten önemli ölçüde daha iyi yüksek bariyer performansı sağlar. Metalize PET, folyo laminattan daha hafif, daha uygun maliyetli ve daha esnek olduğundan mutlak sıfır OTR'nin gerekli olmadığı yüksek bariyerli aseptik torbalar için uygundur. Opaktır (alüminyum katman ışığı engeller) ancak geniş bir yelpazedeki gıda ambalajlama uygulamaları için iyi bir bariyer sağlar.

EVOH Kompozit Film

Çok katmanlı PE/EVOH/PE veya PET/EVOH/PE yapısındaki EVOH, alüminyum bazlı yapılara göre daha düşük malzeme maliyetiyle mükemmel oksijen bariyeri sağlar ve — en önemlisi — dış katmanlar şeffafsa filmin şeffaflığını korur. Ürün görünürlüğünün değerli olduğu uygulamalar için (şeffaflığın bir satış noktası olduğu tüketiciye yönelik ambalajlar, belirli meyve suyu ve içecek uygulamaları), EVOH kompozit filmleri yüksek oksijen bariyeri performansına sahip şeffaf veya yarı saydam bir ambalaja izin verir. Buradaki değiş tokuş, EVOH'un herhangi bir ışık bariyeri sağlamamasıdır; ışığa duyarlı ürünler, ışıktan korunma için hala opak bir dış katmana veya ikincil ambalaja ihtiyaç duymaktadır.

Kombine Metalize EVOH Kompozit

Aseptik torbalar için en yüksek performanslı film yapıları, metalize PET veya EVOH'u ek bariyer katmanlarıyla birleştirerek katı folyo laminattan daha hafif bir yapıda hem oksijen bariyeri hem de ışık bariyeri sağlar. Bunlar, en zorlu raf ömrü gereksinimlerine sahip ve kalın folyonun mutlak sıfır OTR'sinin film alternatifleriyle elde edilemediği ürünler için kullanılan "ultra yüksek bariyerli" yapılardır. Ruijin Xinchen'in yüksek bariyerli ve ultra yüksek bariyerli aseptik torbaları bu birleşik malzeme yapılarını kullanıyor.

Aseptik Torbalarda EVOH: Uygulama Örnekleri

EVOH bazlı çok katmanlı filmler, aseptik torbalarda ambalajlanan sıvı gıda ürünleri yelpazesinde kullanılır:

• Meyve suyu ve sebze suyu konsantreleri: C vitamini ve antosiyanin koruması yüksek oksijen bariyeri gerektirir. EVOH kompozit veya alüminyum folyo laminat torbalar, ortam sıcaklığında 12 ay boyunca meyve suyu konsantresi kalitesini korur.
• Şarap ambalajı (BIB formatı): Kutudaki torba şarap için yüksek bariyerli EVOH veya metalize PET torbalar, hem açılış öncesi (depo oksidasyonundan korur) hem de açılış sonrası (4 ila 6 haftalık dağıtım süresi boyunca nüfuza bağlı oksidasyonu sınırlandırır) şarap tazeliğini korur.
• Süt ürünleri (UHT işlenmiş): UHT süt, krema ve sıvı süt ürünlerine yönelik aseptik torbalar, folyonun opaklığı olmadan oksijen bariyeri sağlayan EVOH kompozit filmleri kullanır ve tüketiciye yönelik bazı formatlarda ürünün görünür olmasına olanak tanır.
• Yenilebilir yağ: Yağ oksidasyonu (acıma) oksijenle sağlanır ve ışıkla hızlandırılır. Yenilebilir yağlara yönelik yüksek bariyerli aseptik torbalar, hem oksijen hem de ışık iletimini sağlayan opak yapıları (metalize PET/EVOH kompozitleri veya alüminyum folyo laminatları) kullanır.
• Bitkisel özler ve gıda katkı maddeleri: Soğuk zincir olmadan uzun ortam raf ömrü gerektiren yüksek değerli sıvı bileşenler, bariyer filmin maliyet priminin ürün değeri ve raf ömrü gereksinimi ile doğrulandığı ultra yüksek bariyerli aseptik torbalar kullanır.

Sıkça Sorulan Sorular

EVOH gıdaları güvenli midir?

EVOH tüm önemli düzenleyici pazarlarda gıdayla temas eden uygulamalar için onaylanmıştır. ABD'de EVOH, FDA 21 CFR 177.1360 kapsamında gıdayla temas eden ürünlerde kullanıma yönelik dolaylı bir gıda katkı maddesi olarak listelenmiştir. AB'de EVOH, gıdayla temas etmesi amaçlanan plastik malzeme ve eşyalara ilişkin (AB) 10/2011 sayılı Yönetmelik kapsamında monomerlerin pozitif listesine dahil edilmiştir. EVOH, gıdaya minimum düzeyde migrasyon sağlar - polimer, normal gıdayla temas koşulları altında oldukça stabildir - ve geçerli gıdayla temas düzenlemelerinde belirtilen parametreler dahilinde kullanıldığında hiçbir gıda güvenliği endişesi yaratmaz.

EVOH filmi geri dönüştürülebilir mi?

Çok katmanlı filmler içeren EVOH Farklı polimer katmanları kolayca ayrılamadığı için genellikle standart tek malzemeli plastik geri dönüşüm akışlarıyla geri dönüştürülemez. Bu, çok katmanlı bariyer filmlerin tanınmış bir sınırlamasıdır ve ambalaj endüstrisindeki aktif bir geliştirme alanıdır. Tek bir uyumlu polimer ailesinden (tamamı PE veya tamamı PP yapılar, değiştirilmiş bariyer katmanları içeren) yeterli oksijen bariyeri performansı elde eden tek malzemeli bariyer filmleri, EVOH çok katmanlı filmlere geri dönüştürülebilir alternatifler olarak geliştirilmektedir, ancak bunlar henüz EVOH'un zorlu uygulamalar için bariyer performansıyla eşleşmemektedir. Bozulmayı önlemek için EVOH bariyer performansının gerekli olduğu yüksek değerli gıda ürünleri için, gıda israfının önlenmesine yönelik çevresel denge (ambalajın kendisinden çok daha yüksek çevresel etkiye sahiptir), genellikle ürünün bozulmasına izin veren daha düşük bariyerli geri dönüştürülebilir alternatiflere göre EVOH bariyer filmini tercih eder.

Oksijen bariyeri olarak EVOH ve PVDC (Saran) arasındaki fark nedir?

Her ikisi de EVOH and PVDC (poliviniliden klorür) gıda ambalajında kullanılan yüksek performanslı oksijen bariyeri malzemeleridir. EVOH, kuru koşullarda PVDC'den daha iyi oksijen bariyeri performansı sağlar, çevresel açıdan daha kabul edilebilirdir (PVDC klor içerir ve yakma imhası için mevzuat açısından zorluklar yaratır) ve genellikle yeni ambalaj geliştirmeleri için tercih edilir. PVDC, EVOH'a göre daha düşük nem hassasiyetine sahiptir; bariyer performansı yüksek nemde daha stabildir ve bu da ona yüksek nemli uygulamalarda avantaj sağlar. Uygulamada, uygun nem korumalı PE dış katmanlara sahip EVOH, aseptik gıda paketleme uygulamalarında büyük ölçüde PVDC'nin yerini almıştır.

EVOH katmanının kalınlığı bariyer performansını etkiler mi?

Evet. EVOH katman kalınlığı çok katmanlı bir film yapısı OTR'yi doğrudan etkiler; daha kalın EVOH katmanları daha iyi oksijen bariyeri sağlar. Bununla birlikte, belirli bir kalınlık eşiğinin üzerinde (tipik olarak ortak kalıptan çekilmiş bir yapıda 3 ila 5 mikron), ilave mikron EVOH başına artan bariyer iyileştirmesi azalır ve diğer faktörler (film işleme tutarlılığı, yapışkan katman kalitesi, toplam film kalınlığı) daha önemli hale gelir. Birlikte ekstrüzyona tabi tutulan gıda ambalaj filmlerinin çoğu, 70 ila 200 mikron aralığındaki toplam film kalınlığının bir parçası olarak 3 ila 8 mikronluk EVOH katmanlarını kullanır. EVOH içeriği toplam film kalınlığının %2 ila 10'unu temsil eder ancak oksijen bariyeri performansının büyük bir kısmından sorumludur.

Yüksek Bariyer Aseptik Torbalar Ruijin Xinchen'den EVOH ile

Ruijin Xinchen Technology Co., Ltd. metalize PET, EVOH kompozit, saf alüminyum folyo laminat ve PE film kombinasyonlarını içeren standart bariyer, yüksek bariyer ve ultra yüksek bariyer film yapılarını kullanarak aseptik torbalar ve kutu içi torba ambalajları üretmektedir. Ruijin, Jiangxi, Çin'deki QS sertifikalı Ulusal Yüksek Teknoloji İşletme tesisinde valf kalıplama, film üfleme, laminasyon ve torba yapımını kapsayan tek adımlı üretim hattı. Yiyecek, içecek, süt ürünleri, yenilebilir yağlar ve özel sıvı uygulamaları için 1L ila 220L arası kapasite aralığı.

Ürününüz için bariyer spesifikasyon gerekliliklerini görüşmek, film OTR verilerini talep etmek ve numuneler ile fiyat almak için bizimle iletişime geçin.

İlgili Ürünler: Aseptik Torbalar | Bag-in-Box (Yüksek Bariyerli, Alüminyum Kaplamalı EVOH Kompozit) | Vanalar ve Çıkış Kapakları