Стаканы под запайку: какой материал выбрать

Стаканы под запайку применяются для фасовки йогуртов, сметаны, творожных десертов, соусов, салатов, готовых блюд и другой пищевой продукции. После наполнения стакан герметично закрывается плёнкой или высеченной крышкой при помощи нагретой запаечной плиты.

Качество упаковки зависит не только от материала стакана. Запаечный слой плёнки должен быть совместим с его поверхностью, оборудование — обеспечивать необходимую температуру, давление и время выдержки, а вся конструкция — сохранять герметичность при хранении и перевозке.

Полипропилен, полиэтилентерефталат и полистирол обладают разными температурными, механическими и барьерными характеристиками. Поэтому выбор начинают не с цены стакана, а с продукта и технологического процесса.

Что такое стакан под запайку

Это жёсткая или полужёсткая пищевая упаковка с ровным верхним фланцем. После фасовки к фланцу приваривается запаечная плёнка, полимерная или алюминиевая крышка.

В зависимости от конструкции упаковка может обеспечивать:

• герметичность и защиту от протекания;
• контроль первого вскрытия;
• защиту продукта от загрязнений;
• снижение проникновения кислорода и водяного пара;
• возможность упаковки в модифицированной атмосфере;
• пастеризацию, замораживание или разогрев — если это допускает конкретный материал;
• нанесение печати и фирменного оформления;
• удобное штабелирование при хранении и перевозке.

Стаканы являются одним из видов потребительской пищевой упаковки. Их характеристики должны соответствовать продукту, сроку годности и условиям реализации.

Какие параметры нужно определить до выбора материала

1. Тип продукта. Жидкий, густой, жирный, кислый, сухой или содержащий твёрдые частицы.
2. Температура фасовки. Холодный, тёплый или горячий розлив.
3. Обработка после запайки. Пастеризация, стерилизация, HPP, охлаждение или замораживание.
4. Условия хранения. Комнатная температура, холодильник или морозильная камера.
5. Срок годности. Короткий, средний или увеличенный.
6. Необходимость разогрева. В СВЧ-печи, духовом шкафу или без нагревания.
7. Требуемая прозрачность. Нужно ли покупателю видеть продукт.
8. Способ вскрытия. Легко снимаемая крышка или прочный сварной шов.
9. Упаковочная атмосфера. Воздух, вакуум или газовая смесь MAP.
10. Параметры оборудования. Размер матрицы, температура, давление и скорость линии.

Основные материалы стаканов под запайку

Полипропиленовые стаканы — PP

Полипропилен считается одним из наиболее универсальных материалов для пищевых стаканов и контейнеров. Он устойчив к жирам и влаге, обладает хорошей механической прочностью и может применяться для горячего розлива и тёплых продуктов.

Из PP изготавливают упаковку для:

• йогуртов, сметаны и творожных продуктов;
• соусов, майонеза и заправок;
• супов и каш;
• горячих и охлаждённых готовых блюд;
• паст, паштетов и продуктов с высоким содержанием жира;
• мороженого и отдельных видов замороженной продукции.

Однако обозначение PP само по себе не означает, что стакан можно использовать в микроволновой печи, пастеризовать или подвергать стерилизации. Возможность нагревания зависит от марки полипропилена, конструкции стакана, толщины стенки, режима обработки и запаечной плёнки.

Если упаковка предназначена для СВЧ, горячего розлива или пастеризации, соответствующий режим должен быть прямо указан изготовителем и подтверждён испытаниями.

Стаканы из PET и APET

Полиэтилентерефталат отличается высокой прозрачностью, блеском и жёсткостью. В прозрачном стакане хорошо видны слои десерта, цвет салата или консистенция молочного продукта.

APET — аморфный PET, наиболее часто используемый для прозрачной термоформованной упаковки. Он подходит для охлаждённых продуктов, но стандартные марки не рассчитаны на горячий розлив, пастеризацию или разогрев.

Стаканы из APET применяют для:

• десертов и фруктовых смесей;
• салатов и холодных закусок;
• йогуртов и другой охлаждённой молочной продукции;
• соусов холодного хранения;
• продуктов, для которых важна прозрачность упаковки.

Существуют специальные термостойкие марки PET, поэтому нельзя утверждать, что вся PET-упаковка категорически не выдерживает нагрев. Температурный режим всегда проверяется по спецификации конкретного изделия.

Чем CPET отличается от обычного PET

CPET — кристаллизованный полиэтилентерефталат. Благодаря изменённой структуре он выдерживает значительно более широкий диапазон температур по сравнению с прозрачным APET.

CPET применяется для упаковки готовых и замороженных блюд, которые после хранения разогреваются в микроволновой печи или духовом шкафу. Такая упаковка обычно непрозрачная.

Даже при использовании CPET необходимо проверять:

• максимальную и минимальную рабочую температуру;
• допустимое время нагревания;
• совместимость запаечной плёнки;
• возможность перехода непосредственно из морозильника к нагреву;
• устойчивость формы после термической обработки.

Полистирольные стаканы — PS и HIPS

Полистирол традиционно применяется для производства стаканов под йогурты, сметану, творожные десерты, сливки и порционные соусы. Материал хорошо формуется и позволяет выпускать упаковку с тонкими, но достаточно жёсткими стенками.

Преимущества PS:

• небольшая масса упаковки;
• жёсткость и стабильная геометрия;
• высокая производительность термоформования;
• возможность изготовления соединённых мультиупаковок;
• доступная стоимость при больших тиражах.

Главные ограничения — сравнительная хрупкость и невысокая термостойкость. Обычные стаканы из PS не следует использовать для горячего розлива, СВЧ-разогрева или высокотемпературной обработки без прямого разрешения изготовителя.

Многослойные стаканы PP/EVOH/PP

Обычный полипропилен обладает хорошей влагостойкостью, но пропускает кислород значительно быстрее специальных барьерных материалов. Если продукт чувствителен к окислению, применяется многослойная структура.

В конструкции PP/EVOH/PP:

• внутренний и наружный слои PP обеспечивают контакт с продуктом, механическую прочность и свариваемость;
• слой EVOH снижает проникновение кислорода и посторонних запахов;
• связующие слои соединяют несовместимые полимеры.

Такую упаковку используют для соусов, готовых блюд, мясных и растительных продуктов, которым требуется повышенная защита от кислорода.

Наличие EVOH не гарантирует заданный срок годности автоматически. Необходимо учитывать толщину барьерного слоя, влажность продукта, качество запайки, газовую смесь и условия хранения.

Стаканы для MAP-упаковки

MAP — упаковка в модифицированной газовой среде. Перед запайкой воздух внутри стакана заменяется подобранной смесью газов.

Для MAP важны:

• барьерные свойства стенок стакана;
• низкая газопроницаемость запаечной плёнки;
• герметичность шва;
• правильно подобранная газовая смесь;
• соотношение объёма газа и продукта;
• температура хранения;
• микробиологические характеристики продукта.

Обычный PP-стакан без барьерного слоя может оказаться недостаточным для длительного сохранения установленного состава газовой среды. Для таких задач рассматривают многослойные материалы с EVOH или проверенные PET-структуры.

Другие виды упаковки для сохранения продукции рассмотрены в статье «Какие упаковочные материалы увеличивают срок хранения продуктов».

Бумажные стаканы под запайку

Бумажный стакан не состоит только из бумаги. Для герметичности и термосваривания внутренняя поверхность имеет полимерное или комбинированное покрытие.

Такая упаковка предоставляет большую площадь для печати и может уменьшить долю пластика в конструкции. Она применяется для мороженого, молочной продукции, десертов, сухих смесей и отдельных готовых блюд.

При выборе необходимо проверять:

• тип внутреннего покрытия;
• совместимость с запаечной крышкой;
• стойкость к жиру и влаге;
• возможность горячего розлива и замораживания;
• целостность верхнего фланца;
• реальную возможность переработки всей конструкции.

Как подобрать запаечную плёнку

Даже правильно выбранный стакан будет протекать, если запаечный слой крышки несовместим с материалом фланца. Для PP, PET, PS и бумажных стаканов применяются разные запаечные покрытия.

Плёнка подбирается по следующим параметрам:

• совместимость со стаканом — PP, PET, PS, PE или универсальное покрытие;
• тип вскрытия — легко снимаемый peel или прочный сварной шов;
• барьерность — защита от кислорода, влаги, света и запахов;
• стойкость к проколу — особенно для продуктов с твёрдыми включениями;
• антизапотевающие свойства — для прозрачной охлаждённой упаковки;
• температурный режим — охлаждение, заморозка, нагрев или пастеризация;
• способ подачи — рулонная плёнка или готовые высеченные крышки;
• возможность печати — логотип, маркировка и информация о продукте.

Некоторые крышки могут запаиваться к нескольким материалам, но совместимость должна быть указана в технической спецификации. Надпись «универсальная» не отменяет испытаний на конкретном стакане.

От чего зависит качество шва

Запайка формируется под воздействием температуры, давления и времени. Эти параметры образуют рабочее окно запайки.

На герметичность влияют:

• материал стакана и запаечного слоя;
• чистота и ровность фланца;
• температура запаечной плиты;
• давление на поверхность стакана;
• время контакта;
• равномерность нагрева;
• толщина и геометрия фланца;
• наличие продукта, жира или влаги в зоне шва;
• состояние тефлонового покрытия и оснастки;
• скорость упаковочной линии.

Слишком низкая температура создаёт слабый шов. Слишком высокая может деформировать фланец, прожечь плёнку или сделать крышку неудобной для открывания.

Какой материал выбрать для разных продуктов

Пастеризация и стерилизация — не одно и то же

Пастеризация проводится при более мягких режимах, чем стерилизация или реторт-обработка. Стакан, выдерживающий горячий розлив, не обязательно подходит для продолжительного нагревания после запайки.

Для термической обработки необходимо испытать всю систему:

• стакан и его фланец;
• запаечную плёнку;
• прочность шва;
• изменение давления внутри упаковки;
• деформацию стенок и дна;
• герметичность после охлаждения;
• миграцию веществ при установленной температуре.

Режим нельзя назначать только по буквенной маркировке материала. Он должен быть подтверждён поставщиком и технологическими испытаниями.

Совместимость с оборудованием

Перед закупкой промышленной партии необходимо сопоставить размеры стакана с матрицей запайщика. Даже небольшое отличие диаметра, высоты или формы фланца может привести к перекосу и негерметичному шву.

Поставщику оборудования и упаковки необходимо сообщить:

• марку и модель запайщика;
• размер и форму матрицы;
• производительность линии;
• способ подачи крышки;
• температуру продукта при фасовке;
• необходимость вакуума или газозамещения;
• режим обработки после запайки.

Требования к безопасности

Стакан и запаечная плёнка непосредственно контактируют с пищевой продукцией. При закупке необходимо запросить документы, подтверждающие соответствие требованиям ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки».

В документах и технической спецификации должны быть указаны:

• материал упаковки;
• назначение для пищевой продукции;
• допустимые виды продуктов;
• температура и продолжительность контакта;
• возможность замораживания и нагревания;
• данные об оценке соответствия;
• условия хранения и транспортировки упаковки.

Если стакан предназначен для СВЧ, пастеризации, стерилизации или горячего розлива, это должно быть подтверждено отдельно. Обычного обозначения PP или PET недостаточно.

Распространённые ошибки

• Выбор материала только по цене. Не учитываются срок годности и температурный режим.
• Покупка крышки отдельно от стакана. Запаечные слои оказываются несовместимыми.
• Предположение, что любой PP подходит для СВЧ. Не проверяется конкретная марка упаковки.
• Использование APET для горячего розлива. Стакан деформируется.
• Применение PS для высоких температур. Упаковка теряет форму или становится хрупкой.
• Использование обычного PP для длительной MAP-упаковки. Газовая среда может быстро измениться.
• Загрязнение фланца продуктом. Формируется канал протечки.
• Запуск партии без испытаний. Проблемы обнаруживаются уже после фасовки продукции.
• Игнорирование логистики. Стаканы деформируются при штабелировании и перевозке.

Как провести испытания перед закупкой

1. Получить образцы стаканов и запаечной плёнки.
2. Проверить совместимость с матрицей оборудования.
3. Определить рабочее окно температуры, давления и времени запайки.
4. Провести тест на протекание и прочность шва.
5. Проверить удобство открытия крышки.
6. Провести требуемое охлаждение, заморозку или нагревание.
7. Оценить деформацию стакана после обработки.
8. Провести транспортное испытание.
9. Подтвердить срок годности продукта.
10. Зафиксировать утверждённые параметры в технологической карте.

Современные тенденции

Производители упаковки переходят на облегчённые конструкции, мономатериальные решения из PP и системы повторной переработки PET. Развиваются легко снимаемые крышки, барьерные структуры, антифог-покрытия и материалы для HPP-обработки.

Одновременно растёт спрос на стаканы из переработанного PET. Однако наличие вторичного сырья в пищевой упаковке должно соответствовать требованиям безопасности и подтверждаться документами.

Реальная экологичность зависит от массы упаковки, состава стакана, крышки, этикетки и существующей системы сбора. Многослойный стакан может лучше защищать продукт, но быть сложнее в переработке. Поэтому решение оценивают по всему жизненному циклу, а не только по значку на дне.

Часто задаваемые вопросы

Какой стакан лучше выбрать для йогурта?

Для йогуртов применяются PP, PS и PET. Выбор зависит от срока годности, способа фасовки, требуемой прозрачности, стоимости и возможностей переработки.

Можно ли разогревать стакан из PP в микроволновой печи?

Только если изготовитель конкретного стакана разрешает такой режим. Маркировка PP сама по себе не является достаточным подтверждением.

Чем APET отличается от CPET?

APET обычно прозрачный и используется для охлаждённой продукции. CPET кристаллизован, чаще непрозрачен и может выдерживать замораживание и последующий нагрев в пределах, указанных производителем.

Можно ли запаять PP-стакан плёнкой для PET?

Не всегда. Запаечный слой должен быть совместим с PP. Существуют универсальные плёнки, но их совместимость необходимо подтвердить испытанием.

Что лучше для MAP: PP или PP/EVOH/PP?

Для увеличенного срока хранения многослойная структура с EVOH обычно обеспечивает более высокий кислородный барьер. Окончательный выбор зависит от продукта, газовой смеси, крышки и срока годности.

Почему стакан протекает после запайки?

Причиной может быть несовместимость материалов, загрязнение фланца, неправильная температура, недостаточное давление, короткое время запайки или деформация стакана.

Нужны ли испытания, если стакан и плёнка подходят по описанию?

Да. Паспортные характеристики не учитывают особенности конкретного продукта, оборудования, скорости линии и режима хранения.

Где заказать стаканы под запайку

Компания «Полифилм» предлагает стаканы под запайку и упаковочные материалы для молочной продукции, соусов, десертов, готовых блюд, HoReCa и пищевых производств.

Для подбора сообщите менеджеру вид продукта, температуру фасовки, требуемый срок годности, условия хранения, необходимость заморозки или разогрева, материал запаечной плёнки и модель оборудования.

Получить консультацию:
+375 (29) 177-11-88
Контакты компании «Полифилм»