العوامل المؤثرة في تصميم وتركيب عبوة اللبن السائل

 Factors involved in packaging design and construction

- العبوات البلاستيك

أن المنتجات اللبنية السائلة التي يتم تعبئتها في عبوات بلاستيك تشمل اللبن كامل الدسم، اللبن منخفض الدسم، اللبن الخالي من الدسم وأيضاً اللبن المطعم واللبن الخض والقشدة وأيضاً المنتج المسمى Eggnog وهو منتج يسمى أيضاً شراب البيض ويصنع من البيض المخفوق مع القشدة والسكر والخمر.. ومع كل هذه المنتجات فان العبوة يجب أن توفر:

1- عدم تسرب المادة المعبأة السائلة وذلك عن طريق الاحكام التام للحامات العبوة.

2- حماية محتوى العبوة من التلوث بالبكتريا والقازورات وغيرها من المواد الغير مرغوبة.

3- التأثير الجيد على المستهلك.

4- التعريف الجيد بتركيب وطبيعة المادة المعبأة.

أن مدة صلاحية الالبان ومنتجاتها السائلة المبسترة تصل الى 14 يوما عند الحفظ بالتبريد هذا واطالة مدة حفظ اللبن على حرارة الغرفة لشهور عديدة يتطلب تعقيم اللبن وفي هذه الحالة فان اللبن يبستر أولاً ثم ترفع الحرارة لوقت بسيط يتراوح بين ثانية الى 3 ثوان ثم يعقب ذلك تبريدا فجائيا في غرفة مفرغة هوائياً Vacuum chamber .. هذا وعندما يعبا هذا اللبن في عبوات غير حاجزة - Non barrier containers مثل الزجاجات البلاستيك المصنعة من HDPE فان فترة صلاحية اللبن تصل الى 30 يوما فقط أما عن التعبئة تحت ظروف معقمة وفي عبوات حاجزة Barrier Containers فان فترة الصلاحية تصل الى عدة شهور. المعروف أن المعاملة الحرارية العالية UHT تغير الى حد ما من طعم اللبن ولهذا فان المستهلك الأمريكي يفضل اللبن المبستر رغم قصر فترة صلاحيته ورغم ضرورة حفظة في الثلاجة أما مستهلك الألبان في أوروبا وأفريقيا وأسيا فانه يفصل اللبن المعقم تجاريا.

أن الطعم المميز لمعظم منتجات الالبان والمحافظة عليه من قبل العبوة يرجع بصفة أساسية الى عدم تفاعل العبوة مع المادة المعبأة.. فلابد أن تكون مادة العبوة خاملة وهذا ما توفره عبوة البولي اثيلين حيث توفر المزايا الأتية:

1- مانعة للماء Water proof all.

2- سهلة التشكيل الى العبوات المختلفة بطرق متعددة.

3- تستعمل كأغلفة للعديد من مواد العبوات الأخرى كالورق مثلا.

4- تقبل بسهولة اللحام الحرارى.

5- خاملة مع منتجات الألبان المختلفة.. ولهذا فلا توجد طعوما غريبة عند استخدامها في تجهيز عبوات للبن ومنتجاته.

6- ثابتة مع الاضافات الغذائية الأمنة.

7- متعددة الاستعمالات والخواص مثلا HDPE يمكن أن تكون صلبة Stiff، LDPE يمكن أن تكون مرنة، LLDPE يمكن أن تكون مرنة أو صلبة.

8- رخيصة الثمن.

ان الزجاجات البلاستيك المشكلة بالنفخ Blow - moulded Jugs عادة ما تصنع من HDPE فهو يوفر الصلابة الكافية مع رقة جدران الزجاجة وخفة وزنها.. كما أنه يوفر قوة انصهار جيدة أثناء عمليات التشكيل وهذا يحقق الانتاج السريع والمتتالي لمثل هذه العبوات دون أخطاء في الصناعة أو دون عيوب في أركان الزجاجة مثل رقة الاركان بدرجة غير مرغوبة.. هذا وماكينات تشكيل مثل هذه الزجاجات تعمل على حرارة منخفضة بدرجة كافية لمنع هشاشه الزجاجة Embrittlement أو اكسابها الطعوم الغريبة.. هذا والجدير بالذكر أن بعض مصانع الألبان تشترى الزجاجات الجاهزة Ready - made والبعض الاخر وخاصة المصانع الكبيرة تفضل أن تصنع زجاجاتها بنفسها وذلك توفيرا لنفقات الشحن والتخزين بجانب توفير المكان المناسب لتخزين هذه الزجاجات .. وعادة ما تستخدم هذه الزجاجات بأحجام تتراوح من 12 الى واحد جالون حيث أن الأحجام الأصغر من ذلك لا يمكنها منافسة العبوات الورقية ذي الجمالون في السعر أو منافسة الكيس البلاستيك. هذا والعوامل البيئية تتداخل بشدة في اختيار العبوة ففي بعض الولايات المتحدة الامريكية يقل استخدام زجاجات البلاستيك المصنعة من HDPE وحتى يتم تطوير نظم اعادة تدوير مثل هذه العبوات فان ذلك يفتح المجال للكيس البلاستيك والذى يلزمه مساحة بسيطة عند التخلص منه في القمامة مقارنة بالزجاجات السابق ذكرها.

ان الكيس البلاستيك يتم تشكيله من رول البلاستيك والذي سمكه 3 مل وعرضه 12 بوصة وذلك في ماكينات التشكيل والتعبئة والقفل (FFS) حيث تتكون أنبوية من البلاستيك عن طريق اللحام الجانبي ثم يلحم قاع الأنبوبة حراريا وبعدها يضخ اللبن الى هذه الأنبوبة ثم يقفل الكيس عن طريق اللحام الحرارى.. هذا والريزن المفضل لإنتاج هذه الاكياس هو LLDPE يسبب مجموعة المزايا التي يوفرها هذا الريزن مثل قوة الانصهار العالية وهى الهامة جداً لتتابع عمليات القفل الحرارى المتبوعة بعملية التعبئة وأيضاً القابلية للحام الحرارى حتى مع وجود بقايا اللبن في منطقة اللحام.. ومن المزايا أيضاً القوة العالية للريزن المقاومة التمزق والتثقيب وخلافه.. بجانب أن سمك 3 مل للكيس يجعله أكثر ملائمة وظيفيا ويجعل سعره منافسا جيدا لعبوات الكرتون وزجاجات البلاستيك .. وعادة ما يتم تجميع ٢ أو أكثر من هذه الاكياس في عبوة واحدة مجمعة للبيع ويكون ذلك باستخدام شفط مصنعة من LDPE أو LLDPE، هذا وسعة الكيس تتراوح ما بين 4 أوقية الى ٢ كوارت اما مادة الكيس ذاتها فتتراوح أوزانها من 2.5-7 جرام وهذا الوزن المنخفض للكيس هو الذى يجعل هذا الكيس أقل تكلفة بين عبوات تعبئة اللبن السائل.

ان التطور الرئيسي الحادث الأن في تعبئة الألبان السائلة يتجه نحو زيادة قوة الحفظ بالتبريد واطالتها الى 30 يوما بدلا من 14 يوما فقط وذلك بتطبيق نظم أفضل للبسترة.. هذا ونظام الكيس الحاجز Barrier pouch قد يفيد في ذلك .. والمعروف أن هذا النظام يستخدم الأن مع التعبئة المعقمة للمنتجات السائلة التي تخزن دون تبريد وعلى حرارة الغرفة.. وهذا النظام تحت التطوير المستمر بجانب استخدام العبوات المستطيلة المعقمة للبن في أمريكا.. وهناك اهتماما خاصاً بالدراسات المتعلقة بتحسين طعم اللبن المخزن في هذه العبوات على درجة حرارة الغرفة وأيضاً بمحاولات خفض التكلفة لمثل هذه العبوات بصفة عامة.

- العبوات الكرتونية ذات الجمالون Gable top cartons

يتم انتاج هذه العبوات بواسطة بثق فيلم LDPE ذو سمك واحد مل على جانبي ورق الكرافت المبيض والمقوى.. فالورق يتيح الصلابة والتماسك للعبوة في حين أن طبقة البولي أثيلين تحتوى السائل وتحمى الورق من الرطوبة الداخلية من المادة المعبأة ومن الرطوبة الخارجية من الجو المحيط كما أن الفيلم المذكور يوفر اللحام الحرارى والقفل الجيد للعبوة ويحمى المنتج الغذائي من التعرض للهواء والبكتيريا والمكونات الأخرى. هذا ويراعى في فيلم الريزن المستخدم أن يكون له درجة انصهار كافية لكى يتم تغطية الورق بطبقة رقيقة متجانسة من البلاستيك وهذا لمنع تسرب السائل الى الورق .. كما يراعى ضرورة أن يكون فيلم الريزن من النوع القابل للحام حراريا على حرارة منخفضة وذلك لتجنب الحرارة الزائدة المرتفعة على اللبن.. ويجب أن يوفر اللحام الحرارى التوازن بين متانة اللحام ليفي بأغراض الشحن والنقل ولمنع التسرب وبين أن يكون اللحام سهل الفتح بواسطة المستهلك Easy Open ability. ان سمك الورق المستخدم في صناعة العبوات الورقية يكون ملائماً لإعطاء القوة والصلابة وعادة ما يمثل وزن طبقة البولي اثيلين ۱۰٪ من وزن الورق.