蓋フィルム付き CPET 食品トレイのシール性能は、MAP (Modified Atmosphere Packaging) 用のアルミニウム トレイのシール性能とどのように比較されますか?

Modified Atmosphere Packaging (MAP) に関しては、密封性能は些細なことではありません。これは、12 日間新鮮な状態を保つ製品と 4 日で腐る製品との間の決定要因となります。短い答え: CPET食品トレイ MAP用途のアルミニウムトレイと同等の、そしていくつかの実際的なシナリオでは優れたシール性能を提供します。 特にヒートシール蓋フィルムが使用される場合。ただし、この 2 つの材料は、ガスバリア特性、シールの一貫性、トレイの剛性、自動シールラインとの適合性において大きく異なります。これらの違いを理解することは、食品メーカー、小売業者、包装技術者が、特定の製品カテゴリ、食品トレイのサイズ、スループット要件に適したソリューションを選択するのに役立ちます。

MAP とは何ですか?なぜシーリングがそれほど重要なのでしょうか?

雰囲気調整包装では、密封されたパッケージ内の空気を、微生物の増殖を抑制し酸化を遅らせるように調整された制御された混合ガス (通常は CO₂、N₂、O₂ の組み合わせ) に置き換えます。赤身の肉の場合、典型的な MAP ガス混合物は次のとおりです。 70% の O₂ と 30% の CO₂ 色と鮮度を保つため。調理済みの家禽や調理済みの食事の場合、30% の CO₂ と 70% の N₂ の混合物が一般的です。

MAP プロセス全体は、トレイと蓋フィルムの間のシールが密閉されている場合にのみ機能します。 0.1 mm 未満の微小な漏れでもガス交換が発生し、24 ～ 48 時間以内に MAP が無効になる可能性があります。このため、MAP 環境で CPET 食品トレイとアルミニウム トレイを比較する際には、破裂圧力、剥離力、漏れ検出によって測定されるシールの完全性が主要な選択基準となります。

シール機構: CPET トレイとアルミトレイの違い

CPET (結晶化ポリエチレンテレフタレート) 食品トレイは、ヒートシール蓋フィルム (通常は剥離可能または剥離不可能なシーラント層を備えた多層 PET ベースのフィルム) を使用してシールされます。封止プロセスでは熱が加えられます（通常、 160～200℃ )、圧力 (2 ～ 6 bar)、および滞留時間 (0.5 ～ 2 秒) を使用してフィルムをトレイ フランジに接着します。

対照的に、アルミニウム製トレイは、ヒートシール フィルムとコールドシール接着剤の両方でシールできます。アルミニウムの熱伝導率は、熱がフランジ全体に急速に分散することを意味し、速度の点では有利ですが、薄いフランジの過熱を防ぐために慎重な調整が必要です。アルミニウム トレイでは、一部の用途では機械的圧着も可能ですが、CPET では利用できないシール方法です。

どちらの場合も、食品トレイ プレートのフランジの形状が重要です。平らで均一なフランジは少なくとも 幅4～6mm 一貫したシール形成には必要です。 CPET トレイは射出成形または熱成形により、フランジの寸法公差が非常に厳しく (通常は ±0.2mm) 達成でき、これにより高速 MAP ライン全体でのシールの一貫性が直接サポートされます。

ガスバリア性能: 重要な比較

ガスバリアは、2 つの材料が最も大きく異なる部分です。アルミニウムは本質的に、酸素、二酸化炭素、湿気、光を透過しません。アルミトレイだけでも ゼロ酸素透過率 (OTR) 追加のコーティングを必要とせずに優れたパッシブバリアとして機能します。

ただし、標準的な CPET 食品トレイの OTR は約 5 ～ 20 cc/m²/日/気圧 、壁の厚さと結晶化度のレベルによって異なります。多くの調理済み食品および周囲環境での用途では、これは許容できます。特に高バリア蓋フィルム (EVOH または SiOx コーティング、OTR <1 cc/m²/日) を使用して補償する場合には許容されます。ただし、生の赤身肉や高級豚肉などの酸素に敏感な製品の場合、トレイ本体自体に EVOH 共押出成形や SiOx プラズマ コーティングなどの追加のバリア強化が必要になる場合があり、これによりコストが増加します。

シール完全性テスト: データが示すもの

MAP パッケージのシールの完全性は通常、次の 3 つの標準的な方法で評価されます。

• 破裂/膨張試験 (ASTM F2095): シールが破損する内部圧力を測定します。標準的な PET 蓋フィルムを備えた CPET トレイは、通常、次の破裂圧力に達します。 180～300ミリバール 、ほとんどの食品カテゴリの MAP 要件を満たしているか、それを上回っています。
• 染料浸透試験 (ASTM F1929): シールチャネルに沿ったマイクロリークを検出します。 CPET トレイ フランジは、その剛性と寸法の一貫性により、シール前の取り扱い中に変形する可能性があるアルミニウム トレイに比べて漏れの発生率が低くなります。
• ヘッドスペースガス分析: 封入後もMAPガス組成が維持されていることを確認します。研究により、適切に密封されたCPET食品トレイは、内部の目標ガス組成を維持することが示されています。 ±2% 冷蔵保存期間は 14 日間です。

アルミニウム トレイが歴史的に優れている点の 1 つは、密封前の輸送中のフランジ変形に対する耐性です。しかし、強化されたフランジ形状を備えた最新の CPET 食品トレイの設計では、特に小売の調理済み食品ラインで使用される標準的な食品トレイ サイズ形式の場合、この懸念が大幅に解消されます。

自動MAPシーリングラインとの互換性

どちらのトレイ タイプも、モンディーニ、シールパック、イシダ プラットフォームなどの MAP 環境で使用される標準的なトレイ シーリング機械と互換性がありますが、ラインでの動作は異なります。

CPET 食品トレイには、ライン効率にいくつかの利点があります。

• 寸法の一貫性が高くなることで、シーラー工具を頻繁に調整する必要性が軽減されます。
• 剛性の高いトレイ本体はシール圧力による圧縮に耐え、一貫したシール幅と接着強度を維持します。
• CPET の耐熱性 (最大 220°C) は、APET や PP の代替品とは異なり、シーリング ヘッドの温度下でもトレイ本体が変形しないことを意味します。

アルミニウム製トレイは、シール方法に柔軟性がありますが、成形済みトレイが使用前に不適切に保管されている場合、フランジが反りやすくなる可能性があり、これにより、高速ラインで稼働するシールの欠陥率が増加する可能性があります。 1 分あたり 20 ～ 30 サイクル .

CPET トレイ内の食品トレイ プレート表面には、処理時の非粘着性の利点もあり、下流のラベル付け、検査、二次包装時のシール後の取り扱いが容易になります。

MAP の食品トレイのサイズと形式に関する考慮事項

CPET トレイとアルミニウム トレイのどちらを選択するかは、食品トレイのサイズと梱包される製品の性質にも影響されます。 CPET 食品トレイは、1 回分の小さなトレイ (例: 136×114mm ）から大きなファミリーサイズのフォーマット（例： 340×240mm ）。熱成形プロセスにより、MAP シールに適した均一なフランジを維持しながら、コンパートメント、リブ、傾斜したベースなどの複雑な内部形状が可能になります。

アルミニウム トレイもさまざまなサイズで入手できますが、コストを増加させることなく複雑な内部形状に加工するのはそれほど簡単ではありません。航空会社のケータリングや病院の食事サービスで使用されるような、大容量の標準化された食品トレイ サイズ形式の場合、オーブン加熱とともに MAP シールが必要な場合、CPET トレイのほうがコストパフォーマンスが優れていることがよくあります。

環境および規制への配慮

持続可能性の観点から、 CPET 食品トレイは PET ストリーム内でリサイクル可能 、英国、EU、および北米の一部の路上で受け入れられることが増えています。アルミニウムはリサイクル性も高く、世界的な回収インフラが確立されています。ただし、バージンアルミニウムを製造するのに必要なエネルギーは約 14倍高い バージン PET よりも、一次生産シナリオにおける CPET の二酸化炭素排出量が低くなります。

どちらの材料も、EU 規則 10/2011、FDA 21 CFR、英国の食品接触材料規則などの主要な食品接触規則に準拠しています。 MAP 用の CPET 食品トレイを選択する場合、メーカーは、特定の樹脂およびコーティングまたは添加剤が、対象となる食品の種類および温度条件に準拠していることを確認する必要があります。

MAP にアルミニウムではなく CPET を選択する場合

シール性能、ラインの互換性、最終用途の要件に基づいて、次の場合には CPET 食品トレイが MAP にとってより強力な選択肢となります。

• 製品に必要なものは、 デュアルオーブン加熱 （従来の電子レンジ）MAPシール後。
• 高速自動シーリングラインには、一貫したフランジ形状と最小限の工具調整が必要です。
• 食品トレイのサイズや形状には、複雑な区画化や複数部分の設計が含まれます。
• 持続可能性の認定とリサイクル可能性は、ブランドのポジショニングにとって重要です。
• この製品は冷蔵または冷凍の調理済み食品であり、目標保存期間は次のとおりです。 10～21日 MAP条件下で。

絶対ゼロ OTR トレイ本体バリアが交渉の余地のない場合、機械的圧着がシーリング プロセスの一部である場合、または規制や顧客の要件により金属パッケージが特に義務付けられている場合 (たとえば、特定の輸出市場やプレミアム ギフト形式など)、アルミニウム トレイが引き続き好ましい選択肢となります。

CPET 食品トレイは、堅牢で信頼性の高い MAP シール性能を実現します ほとんどの調理済み食品や生鮮食品の用途においてアルミニウムと同等かそれを上回る性能を持ち、デュアルオーブン対応性、より厳しい寸法公差、より持続可能な材料プロファイルという追加の利点も提供します。 MAP ラインのアップグレードや新しい製品形式を評価するパッケージング エンジニアにとって、CPET は主要なトレイ基材として真剣に検討する価値があります。