Folie opakowaniowe pełnią w nowoczesnym przemyśle spożywczym rolę ochrony produktu i przedłużenia trwałości. W praktyce rozróżnia się wiele typów folii przeznaczonych do konkretnych zastosowań: folie do termoformowania (w tym laminaty do termoformowania), folie do gotowania (sous-vide i do kuchenek mikrofalowych), folie do pasteryzacji i sterylizacji, a także folie do pakowania w próżni oraz w atmosferze modyfikowanej (MAP). Wybór materiału opakowaniowego zależy od właściwości produktu (np. zawartości tłuszczu czy struktury mechanicznej) oraz parametrów procesu (temperatura, czas przechowywania). Opakowania foliowe projektuje się tak, aby łączyły pożądane cechy barierowości i wytrzymałości przy zachowaniu bezpieczeństwa kontaktu z żywnością i jej zabezpieczeniu przed czynnikami zewnętrznymi.
Folie do termoformowania stanowią podstawę wielu systemów formowania opakowań (form-fill-seal). W maszynach rolowych, jako folie dolne, tłoczone są w formę elastycznej foremki lub tacki, w której umieszczany jest produkt. Wstępnie uformowane i wypełnione opakowanie zamykane zostaje folią górną – najczęściej zadrukowaną w technice fleksograficznej – dogrzewaną do wcześniej wspomnianej, uprzednio uformowanej folii dolnej. Materiał termoformowalny musi jednocześnie wykazywać doskonałą plastyczność w wysokiej temperaturze oraz odpowiednią wytrzymałość i szczelność po ochłodzeniu – szczególnie w narożnikach, w których folia po termoformowaniu będzie najcieńsza. W przemyśle spożywczym stosuje się wielowarstwowe folie termoformowalne składające się z różnych polimerów dobranych pod kątem ich funkcji. Najpowszechniejsze połączenia to poliamid (PA) z polietylenem (PE). Warstwa PA odpowiedzialna jest za odporność na temperaturę w kontakcie z elementem grzewczym i stosunkowo dobrą barierę na tlen i zapachy, zapewnia przy tym wymaganą sprężystość i wytrzymałość mechaniczną np. na przebicie twardym produktem. Warstwa PE, stanowiąca barierę na wodę, umożliwia jednocześnie trwałe zgrzanie i szczelne domknięcie opakowania. W celu zapewnienia wyższej barierowości na tlen stosowane są różne warstwy / powłoki funkcyjne, z których najbardziej rozpowszechnioną jest warstwa EVOH (kopolimer alkoholu winylowego). W niektórych przypadkach zamiast warstwy PE stosowana jest warstwa PP (polipropylenu). Odrębną grupę stanowić będą rozwiązania APET, czy APET/PE – z których uzyskuje się opakowania sztywne (sztywne tacki / foremki).
Odrębną grupę będą stanowić folie termoformowalne na bazie APET – będą to tzw. folie sztywne, których grubość właściwie zaczyna się od 250 µm.
Proces formowania wygląda następująco: Maszyna rozwija folię dolną (termoformowalną) nad formą, podgrzewa ją do stanu plastycznego, a następnie za pomocą podciśnienia zasysa folię w głąb gniazd formując ją w komory – tacki na produkt. Po umieszczeniu produktów w tak utworzonych tackach, nad formą rozwija się folię górną – przeważnie z wielobarwnym, informacyjnym nadrukiem, która zostaje zgrzana krawędziami do ramek tacki. Tak powstałe opakowanie jest następnie odcinane od reszty folii. W wielu liniach istnieje możliwość połączenia tego procesu z pakowaniem próżniowym lub MAP – produkty mogą być formowane i zgrzewane w warunkach obniżonego ciśnienia lub wypełnione przed zamknięciem odpowiednio dobraną mieszanką gazową.
Górna folia, zamykająca opakowanie, prócz wielu wymaganych cech mechanicznych i estetycznych, przeznaczona jest do ekspozycji i prezentacji treści informacyjno-reklamowych, w formie wielobarwnych, żywych zadruków wykonanych w technice fleksograficznej. Folia jest produkowana w wielu wariantach zgrzewalności, walorów estetycznych i cech mechanicznych. Budowa oparta głównie na materiałach PET i PA, z warstwą zgrzewalną PE lub PP, musi być zaprojektowana w sposób zapewniający szczelność i odpowiednie właściwości użytkowe i reklamowe, odporne na różne warunki pakowania, przechowywania, otwierania czy obróbki termicznej. Dla różnych produktów wymagane będą inne, czasem skrajnie rozbieżne cechy: połysk lub mat, klarowność lub pełen zadruk, trwały zgrzew lub z możliwością otwarcia i ponownego zamknięcia, barierowość na tlen, na wodę, lub zdolność przepuszczania tlenu. Nowoczesne laminaty projektuje się przy tym z myślą o recyklingu. Rozwija się struktury monomateriałowe opracowując modyfikacje pozwalające na uzyskiwanie pożądanych parametrów mechanicznych, zgrzewalnych i barierowych.
Folie do obróbki termicznej muszą być odporne na bezpośredni kontakt z wysoką temperaturą. Rozróżnia się tu trzy główne kategorie opakowań foliowych używanych w obróbce cieplnej:
Sous-vide to metoda gotowania w kontrolowanej niskiej temperaturze (zwykle 60–90°C) przez długi czas w zamkniętym opakowaniu. Produkt (np. mięso, ryby, warzywa) jest najpierw próżniowo zamykany w folii, a następnie podgrzewany w łaźni wodnej lub piecu konwekcyjnym. Folia do sous-vide musi być chemicznie obojętna i odporna na długotrwałą ekspozycję cieplną. Najczęściej stosowane są do tego celu laminaty o podwyższonej odporności temperaturowej: PET/PP lub PA/PP. Przykładem jest opakowanie termoformowalne z folii CrystalPAK, która wytrzymuje do 121°C, a jednocześnie jest bardzo przejrzysta i odporna na przebicie. Taka folia pozwala na wygodne przyrządzanie i późniejsze podgrzewanie dania bezpośrednio w opakowaniu.
W podgrzewaniu żywości w kuchenkach mikrofalowych folia również musi spełniać specjalne wymagania. Zwykle używa się laminatów na bazie PP lub PET, które są bezpieczne w mikrofali. Folia opakowaniowa nie może zawierać w swym składzie aluminium ani metalizy. Należy pamiętać, że jakikolwiek metal włożony do mikrofali będzie się szybko nagrzewać, powodować iskrzenie, doprowadzić do uszkodzenia urządzenia a nawet pożaru.
Folie do mikrofali muszą mieć odpowiednią elastyczność, by nie pękać wskutek miejscowego nagrzania. Często mają odpowiednie certyfikaty „microwave safe”. W praktyce często projektuje się folie wielofunkcyjne czego przykładem będzie folia CrystalPAK dedykowana zarówno do gotowania sous-vide, jak i zapewniająca bezpieczeństwo podgrzania w kuchence mikrofalowej.
Pasteryzacja polega na ogrzewaniu zapakowanej żywności w temperaturze zwykle 70–95°C w celu zabicia większości bakterii przy jednoczesnym zachowaniu smaku produktów i uniknięciu obniżenia ich wartości odżywczych. Typowe przykłady zastosowań to pasteryzowane wędliny gotowane, gotowane mięsa i jarzyny. Folie do pasteryzacji mają grubość i skład przystosowane do takich warunków – często są to laminaty PA/PE lub bardziej rozbudowane, np. o barierową warstwę EVOH. Kluczowe cechy to odporność na temperaturę pasteryzacji oraz utrzymanie szczelności pomimo obecności pary wodnej i wzrostu ciśnienia wewnątrz opakowania. Po przygotowaniu produktów następuje szybkie schłodzenie, dlatego folie muszą także wytrzymać zmiany temperatury bez niepożądanej deformacji. W praktyce pasteryzacja produkcji zapakowanej w przeznaczone do tego procesu laminaty pozwala na przedłużenie trwałości produktów poprzez unieszkodliwienie form wegeta-tywnych mikroorganizmów.
Sterylizacja (retort) to najbardziej wymagająca obróbka termiczna. W odróżnieniu od pasteryzacji, proces ten pozwala na zabicie nawet ciepłolubnych zarodników bakterii patogennych. Podczas sterylizacji produkty są podgrzewane w autoklawie do ok. 121°C (czasem nawet do 130°C) przez kilka minut. Przykładami są m.in. konserwy mięsne w saszetkach, przygotowywane dania gotowe lub przetwory warzywne. Folie do sterylizacji muszą być maksymalnie odporne termicznie i chemicznie obojętne. Najczęściej używa się do tego bardzo wytrzymałych laminatów na bazie PET lub PA i warstwie zgrzewalnej PP, łączonych klejami dedykowanymi do procesu sterylizacji. W celu wydłużenia trwałości produktów stosuje się również dodatkową warstwę aluminium. Tak przygotowane folie spotyka się min. w produkcji karmy dla niemowląt czy dań gotowych sprzedawanych w saszetkach, jak również mokrej karmy dla zwierząt (sterylizowanej w opakowaniu).
Wszystkie folie do obróbki termicznej muszą być dopasowane do specyfiki procesu. Folie do gotowania sous-vide zazwyczaj uzyskują elastyczność i odporność mikrofalową; folie do pasteryzacji balansują odporność temperaturową i koszty; folie do sterylizacji będą cechowały się najwyższą odpornością na obróbkę termiczną. W praktyce wiele nowoczesnych folii integruje funkcje – np. CrystalPAK jest oferowany jako folia do sterylizacji, pasteryzacji, gotowania sous-vide i mikrofali.
Pakowanie w próżni i w atmosferze modyfikowanej to dwie powszechnie stosowane technologie przedłużania trwałości pakowanej żywności.
Pakowanie próżniowe (Vacuum Packaging) polega na usunięciu powietrza z opakowania i jego szczelnym zamknięciu. Jest szeroko stosowane w branżach mięsnej, rybnej oraz garmażeryjnej. Do pakowania próżniowego używa się przede wszystkim elastycznych laminatów PET/PE i PA/PE. Mogą to być worki laminowane, rękawy współwytłaczanej folii PAPE lub folie dolne, w termoformowanych tackach, zamykanych folią górną o podobnej wartości przepuszczalności gazów. Grubość folii VP wynosi zwykle od 55 μm dla folii górnych do 150 μm w przypadku większych worków i 100–300 μm (termoformowane tacki). Kluczowe cechy folii do pakowania próżniowego to wytrzymałość mechaniczna i szczelność zapewniana szerokim wytrzymałym zgrzewem. Zarówno skład laminatu jak i jego grubość muszą być odpowiednio dobrane, aby zapewnić szczelność opakowania i nie dopuścić do przedarć / rozwakowania podczas przechowywania, transportu, czy przerzucania produktów w lodówkach sklepowych. W szczególnych aplikacjach stosuje się folie współwytłaczane, z kilkoma warstwami PA (np. PA/PE/PA), które pochłaniają znaczne naprężenia rozciągania nawet przy obróbce cieplnej. Folie do VP charakteryzują się też wysoką przejrzystością, co pozwala dobrze eksponować produkt.
Pakowanie w atmosferze modyfikowanej (MAP) polega na wprowadzeniu do opakowania kontrolowanej mieszanki trzech gazów: dwutlenku węgla – CO₂, azotu – N₂ i tlenu – O₂ w zmodyfikowanych proporcjach, dobranych w zależności od pakowanej żywności. CO₂ hamuje rozwój mikroorganizmów: bakterii, drożdży i pleśni, N₂ jako gaz obojętny stosowany jest do wypełniania pustej przestrzeni – np. w opakowaniach chipsów ), natomiast redukowany w wielu przypadkach, tlen stosowany może być nawet do 80% w mieszance gazowej w celu wyeksponowania koloru mięsa. Pakowanie MAP wymaga użycia folii zarówno wytrzymałej mechanicznie jak i o wysokiej barierze na przenikalność gazów i pary wodnej. Opakowanie MAP generalnie odpowiada za: zatrzymanie dwutlenku węgla w opakowaniu, blokowanie migracji tlenu do opakowania z zewnątrz i barierę na parę wodną, aby produkt nie wysychał. W laminatach do pakowania kawy i chipsów funkcję tę zapewni warstwa folii aluminiowej lub powłoka metalizowana, natomiast w laminatach do pakowania mięsa ryb i drobiu: popularnych PA/PE lub PET/PE funkcję tę zapewniają specjalne barierowe powłoki lub warstwy, np EVOH, alox, SiOx czy oxyaqua. Powłoki te redukują niemal do zera wymianę gazową z otoczeniem utrzymując mieszankę ochronną gazów w opakowaniu przez cały okres schłodzonego przechowywania.
W praktyce jako opakowania MAP, prócz gotowych worków, przy większej skali produkcji stosuje się gotowe tacki / foremki (rigid trays) lub termoformowalne folie dolne (miękkie lub sztywne) które po uformowaniu i wypełnieniu produktem, zamykane są zadrukowaną folią górną. W trakcie procesu, przed zgrzaniem opakowania, linia pakująca automatycznie wtłacza do wnętrza odpowiednią mieszaninę gazów. Nowoczesne urządzenia MAP wyposażone są w precyzyjne dozowniki gazu i czujniki monitorujące skład mieszanki. Folie do MAP muszą być na tyle wytrzymałe, by znieść odsysanie powietrza i wdmuchiwanie mieszanki gazowej, jak również cechować się odpowiednią elastycznością i zgrzewalnością, aby zapewnić doskonały zgrzew bez zagięć i nieszczelności.
Podsumowując, zarówno opakowania próżniowe, jak i MAP, wymagają folii o odpowiednio dostosowanej barierowości i sile zgrzewu. Różnią się natomiast sposobem zabezpieczenia atmosferycznego: w pakowaniu próżniowym z opakowania usuwa się powietrze, natomiast w MAP wymienia się je zmodyfikowaną mieszanką. Obydwie metody pozwalają znacznie wydłużyć trwałość żywności przy zachowaniu naturalnego wyglądu i walorów sensorycznych produktu.
Spełnienie wszystkich tych wymagań sprawia, że gotowa folia jest bezpieczna, funkcjonalna i wydajna. Dzięki temu żywność w foliowych opakowaniach zachowuje jakość i świeżość przez cały deklarowany czas przydatności.
Folie do termoformowania, pasteryzacji, sterylizacji, pakowania próżniowego i MAP to zaawansowane materiały opakowaniowe, projektowane indywidualnie pod maszynę pakującą, stosownie do wymagań procesu i produktu. Dzięki wielowarstwowemu składowi, precyzyjnemu doborowi polimerów (PA, PET, PP, PE, EVOH) oraz technologiom produkcji (współwytłaczanie, laminowanie, orientacja folii), uzyskuje się opakowania łączące wysoką barierowość z odpornością mechaniczną. Folie produkowane są w wysokich standardach higienicznych, z surowców dopuszczonych do kontaktu z żywnością. Projektowanie uwzględnienia aspekty ekologiczne, w kontekście przydatności do recyklingu dążenia do minimalizacji niezbędnej grubości poprzez poprawianie wytrzymałości mechanicznej. W efekcie opakowanie foliowe chroni żywność, wydłuża trwałość, a także wpływa na estetykę produktu i wygodę konsumenta, stanowiąc kluczowy element nowoczesnej logistyki spożywczej.
Poznaj czynniki wpływające na cenę opakowań foliowych. Zobacz, jak zoptymalizować koszt bez straty na jakości. Porozmawiaj z ekspertami PAK! Przemysław Sobków, Dyrektor handlowy
Poznaj aspekty techniczne i wizerunkowe folii z nadrukiem i folii bez nadruku. Skorzystaj z wiedzy ekspertów PAK. Katarzyna Dybowska, Kierowniczka Działu marketingu i PR
O wydarzenia z życia firmy i informacje związane z marketingiem, bieżącymi wydarzeniami i współpracami w zakresie CSR i reklam zapytaj naszą Kierowniczkę Działu Marketingu i PR, Katarzynę Dybowską.
