Указания за температурни граници на толерантност на кутиите Restaurant To-Go

В днешния забързан-живот,кутии за -от ресторантсе превърнаха в незаменима опаковка за храните за храна за вкъщи и-. Според статистиката само в Китай се използват над 10 милиарда кутии за -от ресторанти годишно, предимно направени от пластмаса, хартия и пеноматериали. Въпреки това, с нарастващата загриженост на потребителите относно безопасността на храните и здравословните проблеми, безопасността на-кутиите от ресторанта при различни температурни условия постепенно се превърна в социален фокус.
Кутии за -от ресторантса изправени пред две основни температурни предизвикателства по време на употреба: високи температури по време на нагряване в микровълнова фурна и ниски температури по време на охлаждане и замразяване. Проучванията показват, че когато температурата надвишава 65 градуса, пластмасовите контейнери за храна за вкъщи могат да отделят 16 вредни компонента, включително бисфенол А. В среда с ниска-температура някои материали стават крехки и се напукват, което засяга не само потребителското изживяване, но и потенциално отделя вредни вещества. Тези въпроси са пряко свързани със здравето и безопасността на потребителите; следователно, разбирането на границите на толерантност към температурата на различните материали на контейнера е от голямо практическо значение.

2.1 Полипропиленови (PP) контейнери

Полипропиленът (PP) в момента е един от най-безопасните и широко използвани пластмасови материали закутии за -от ресторант. PP контейнерите имат отлична устойчивост на топлина; обикновеният PP има точка на топене до 167 градуса, а обичайният му работен температурен диапазон е от -6 градуса до 120 градуса. Модифицираният PP може да издържа на температури от -18 градуса до 110 градуса. При сценарии за нагряване в микровълнова фурна, PP е единственият пластмасов материал, разрешен за директно поставяне в микровълнова фурна, с температура на устойчивост на топлина до 130 градуса или дори по-висока.

Полипропиленовите контейнери за храна за вкъщи се представят изключително добре по време на микровълново нагряване, главно поради тяхната стабилна молекулярна структура. Проучванията показват, че молекулните вериги на РР съдържат метилови странични вериги, структура, която придава на материала отлична термична стабилност и химическа инертност. При 110-120 градуса обикновеният PP омекотява, но не отделя вредни вещества. Специално модифицираният PP може да издържа на температури до приблизително 140 градуса. Въпреки това, дори и с PP материал, все пак е необходимо внимание при нагряване на храни с високо-масло и високо съдържание на захар, тъй като локалната температура на тези храни може да надхвърли 150 градуса по време на нагряване. Например, температурата на пържените тестени пръчици може да достигне 180 градуса, когато се извадят от фритюрника, а температурата на захаросаните храни може да достигне над 150 градуса.

PP контейнерите за храна също се представят отлично в хладилни и замразени среди. Температурата му на крехкост е далеч под -20 градуса и поддържа добра здравина и физически свойства в среди между -20 градуса и -40 градуса. Температурата на встъкляване на PP е приблизително 0 градуса; той губи известна гъвкавост под 0 градуса, но не става крехък. Тази отлична производителност при ниски температури прави PP контейнерите за храна подходящи както за съхранение на топла, така и за студена храна.

2.2 Контейнери за храна от полистирен (PS).

Полистиренът (PS) е друг често срещан материал за кутии за -от ресторанта, с предимства като висока прозрачност, висока твърдост, лесно формоване и ниска цена. Въпреки това, PS контейнерите за храна имат значителни ограничения по отношение на температурната устойчивост, което ограничава техния обхват на употреба.
При сценарии за нагряване в микровълнова фурна, PS контейнерите за храна показват слаба устойчивост на топлина. PS започва да омеква при 75 градуса и омеква значително при 100 градуса, което го прави неподходящ за съхранение на гореща храна или за нагряване в микровълнова фурна. По-сериозно, когато температурата надвиши 60 градуса, PS контейнерите за храна отделят стиролов мономер, който е класифициран като възможен канцероген от група 2B от Международната агенция за изследване на рака. Данните от изследванията показват, че след задържане на 60 градуса гореща супа за 1 час, съдържанието на стирен в PS контейнерите за храна може да надвиши лимита 3 пъти. Колкото по-висока е температурата, толкова по-висока е скоростта на миграция на стирен, като освобождаването на бисфенол А достига 1,2 ug/L при 80 градуса.

Въпреки това PS контейнерите за храна се представят отлично в среда с ниска{0}}температура. Температурата му на встъкляване е 100 градуса и остава структурно стабилен под 0 градуса, което го прави идеален контейнер за храни с ниска{4}}температура като сладолед и салати. Температурата на крехкост на PS е приблизително -30 градуса и той няма да се напука или да стане крехък при температури на охлаждане. Това отлично представяне при ниска температура прави PS контейнерите за храна особено подходящи за съхранение на студени напитки, студена храна и охладена храна.
Важно е да се отбележи, че повечето контейнери за храни от пяна на пазара са направени от EPS (експандиран полистирен) материал, който има сходни или дори по-лоши характеристики на температурна устойчивост от PS. EPS пяната има максимална работна температура от само 85 градуса без стрес и може да издържи високи температури от 95-110 градуса за кратко време. Следователно контейнерите за храни от пяна не трябва да се използват за микровълново нагряване или за съхранение на храна с висока температура.

2.3 Други материали за кутии за ресторанти: PET, PE, PVC и др.

В допълнение към PP и PS на пазара има различни други материали за кутии за ресторанти, всеки със свои собствени характеристики по отношение на температурна устойчивост.
Полиетилен терефталатът (PET) е силно прозрачен пластмасов материал, който обикновено се използва в бутилки за напитки и някои кутии за -от ресторанти. PET има слаба устойчивост на топлина и може да издържа само на температури под 60 градуса; започва да се размеква и деформира над 60 градуса. Температурата на встъкляване на PET е приблизително 70-80 градуса, а точката му на топене е до 250-260 градуса. При ниски{18}}температурни условия PET проявява значително увеличение на крехкостта. Когато температурата падне под 0 градуса, подвижността на PET молекулните вериги намалява и материалът постепенно губи своята здравина. Нискотемпературната температура на крехкост на PET е приблизително -40 градуса до -50 градуса и може да се напука при удар или натиск в среда между -20 градуса и -40 градуса. Следователно PET контейнерите за храна са подходящи само за съхранение на студени напитки или храна със стайна температура и никога не трябва да се използват за нагряване в микровълнова фурна.
Полиетиленът (PE) включва два типа: полиетилен с висока{0}}плътност (HDPE, маркиран със символ 2) и полиетилен с ниска-плътност (LDPE, маркиран със символ 4). Температурата на топлоустойчивост на HDPE е приблизително 90 градуса, а тази на LDPE е приблизително 110 градуса. PE контейнерите за храна са химически стабилни при стайна температура, но са склонни към деформация и отделяне на вредни вещества при високи температури. PE контейнерите за храна не са подходящи за микровълново нагряване, тъй като са склонни към топене и освобождаване на микропластмаса в микровълнова среда. При ниски{10}}температурни условия PE проявява добра гъвкавост и не е склонен към крехко счупване.

Поливинилхлоридът (PVC) някога е бил широко използван в опаковките на храни, но постепенно е изведен от употреба поради съображения за безопасност. PVC изисква добавяне на голямо количество пластификатори по време на производството, а тези пластификатори лесно се отделят при високи температури, което представлява опасност за здравето на хората. PVC има слаба устойчивост на топлина и може да отделя вредни вещества над 60 градуса. По-сериозно, PVC произвежда силно токсични вещества като диоксини при изгаряне. Следователно, съгласно националните стандарти, PVC е изрично забранено да се използва в опаковките на храни.

Поликарбонатът (PC) е високо{0}}здрава прозрачна пластмаса, която обикновено се използва в чаши за вода и някои контейнери за храна. PC материалът съдържа бисфенол А (BPA), който се отделя при високи температури и пречи на ендокринната система на човека. Проучванията показват, че дори компютърни продукти, означени като „безопасни-за микровълнова печка“, освобождават голямо количество бисфенол А в среда с висока-температура. Следователно PC контейнерите за храна не са подходящи за съхранение на гореща храна или микровълново нагряване и особено не трябва да се използват за опаковане на храни за бебета.

2.4 Безопасен температурен диапазон за микровълново нагряване на ресторант To{1}}Go Boxes

Въз основа на анализа на различни пластмасови материали можем да обобщим безопасните температурни диапазони за различни кутии за ресторанти по време на нагряване в микровълнова фурна:

Съгласно националния стандарт GB/T 18006.1-2009, кутиите за храна в ресторанта, подходящи за микровълново нагряване, трябва да бъдат ясно обозначени с „Микровълнова фурна“ и безопасен температурен диапазон (напр. -20 градуса ~120 градуса). Потребителите трябва стриктно да следват инструкциите за етикетиране на продукта, за да избегнат злополуки, причинени от прекомерни температури.
Важно е да се подчертае, че дори и за безопасни за микровълнова фурна полипропиленови контейнери за храна трябва да се вземат предвид следните точки по време на реална употреба: Първо, капакът трябва да се отстрани преди нагряване, тъй като много капаци са направени от други материали, които не могат да издържат на високи температури; второ, избягвайте нагряването на храни с високо-мазнини и високо-захар, тъй като локалната температура на тези храни може да надхвърли 150 градуса по време на нагряване; трето, контролирайте времето за нагряване, като се препоръчва всяка сесия на нагряване да не надвишава 3-4 минути; накрая, ако контейнерът за храна се деформира или произвежда миризма след нагряване, незабавно спрете да го използвате.

3.1 Чисти хартиени контейнери за храна

Контейнерите за храна Pure paper са екологично чисти контейнери, изработени изцяло от естествени влакна, без никакво пластмасово покритие. Тези контейнери имат предимства като леко тегло, биоразградимост и ниска цена и се използват широко в екологични региони като Европа и Съединените щати. Въпреки това, чистите хартиени контейнери за храна имат значителни недостатъци по отношение на температурната устойчивост.
Основните суровини за контейнерите за храни от чиста хартия са хранителна -крафт хартия, бял картон или картон от избелена сулфатна дървесна маса, произведени чрез процеси на-щанцоване и залепване или -щанцоване и пресоване. Поради липсата на водоустойчиво покритие, чистите хартиени контейнери за храна бързо абсорбират вода при контакт с течности, което води до структурно омекване или дори разпадане. По отношение на температурата диапазонът на температурна устойчивост на контейнерите за храни от чиста хартия обикновено е 0-60 градуса; над 60 градуса може да причини деформация.

При сценарии с микровълново нагряване контейнерите за храни от чиста хартия представляват сериозна опасност за безопасността. Микровълните карат водата в хартията да се изпарява бързо, което води до чупливост и напукване на хартията и потенциално дори до причиняване на пожар. Следователно чисто хартиените контейнери за храна не трябва да се използват за микровълново нагряване. Дори задържането на храна при малко по-високи температури (като гореща супа над 60 градуса) може да доведе до деформиране на съда и изтичане.
Чистите хартиени контейнери за храна също се представят лошо в хладилни и замразени среди. Когато температурата е под 0 градуса, водата в хартията замръзва, което кара контейнера да стане крехък и чуплив. В среда под -10 градуса чистите хартиени контейнери за храна могат да се спукат и да загубят опаковъчната си функция. Освен това многократните процеси на замразяване и размразяване ускоряват разрушаването на хартиените влакна, което значително намалява здравината на контейнера.
Поради това използването на чисто хартиени контейнери за храна е силно ограничено, основно подходящи за съхранение на сухи храни със стайна-температура, като кифли на пара, хляб и бисквити. За храни, които изискват изолация или охлаждане, чисто хартиените контейнери за храна очевидно не са идеалният избор.

3.2 Контейнери за храна от хартия с покритие

За да се реши проблемът с чисто хартиените контейнери за храна, които не са водоустойчиви, на пазара се появиха хартиени контейнери за храна с покритие. Този тип контейнер за храна разполага с водоустойчиво покритие върху повърхността на хартиен основен материал, включващо основно два вида: PE (полиетилен) покритие и PLA (полимлечна киселина) покритие.
Понастоящем хартиените контейнери за храни с покритие PE- са най-разпространеният тип контейнери за храни с покритие от хартия на пазара. PE покритието има добри водоустойчиви и масло{2}}устойчиви свойства, като ефективно предотвратява изтичането на течности. Диапазонът на температурна устойчивост на PE покритието обикновено е 80-120 градуса, като специфичната температура зависи от дебелината и процеса на покритието. При нормални условия на употреба (температура под 90 градуса), контейнерите за храна с PE покритие работят стабилно без значителни промени в работата.
Контейнерите за храни с PE{0}}покритие обаче крият определени рискове за безопасността при високи температури. Проучванията показват, че когато температурата надвишава 100 градуса, PE покритието може да омекне и леко да се разтвори, освобождавайки следи от пластификатори. При 100 градуса скоростта на миграция на пластификаторите в PE покритието се увеличава с приблизително 10% в сравнение с 80 градуса. По-сериозно, PE покритията се деформират и топят по време на микровълново нагряване и разтопената пластмаса може да полепне по храната, което представлява опасност за безопасността на храната.

В хладилна и замразена среда контейнерите за храни с PE{0}} покритие се представят сравнително добре. PE материалът поддържа известна степен на гъвкавост при ниски температури и не е склонен към чупливост. Контейнерите за храна с PE- покритие могат да се използват в среда до -20 градуса без значително влошаване на производителността. Все пак трябва да се отбележи, че по време на многократно замразяване и размразяване PE покритието може да се отдели от хартията, което да повлияе на водоустойчивостта на контейнера.

Хартиените контейнери за храна с PLA- покритие са нов тип екологично чисти контейнери за храна с покритие. PLA (полимлечна киселина) е био-базиран биоразградим материал, произведен от естествени суровини като царевично нишесте. Температурната устойчивост на PLA покритието е малко по-ниска от тази на PE покритието, обикновено 60-90 градуса. В среда над 60 градуса, PLA покритието може да омекне, което да повлияе на работата на контейнера.
Предимството на контейнерите за храни с PLA{0}} покритие се крие в тяхната добра биоразградимост. При условия на компостиране контейнерите за храни с PLA- покритие могат да бъдат напълно разградени в рамките на 3-6 месеца, без да причиняват замърсяване на околната среда. Въпреки това, при практическа употреба температурната устойчивост на контейнерите за храна с PLA покритие ограничава обхвата им на приложение, което ги прави предимно подходящи за съхранение на храна при температури, които не надвишават 80 градуса.

4.1 Контейнери за храна от пенополистирол EPS

EPS (експандиран полистирол) е най-разпространеният материал за контейнери за храна от пяна, притежаващ предимства като леко тегло, добра топлоизолация, добро омекотяване и ниска цена. EPS контейнерите се използват широко в индустриите за храна за вкъщи и бързо-храни през последните няколко десетилетия, но те имат сериозни недостатъци по отношение на температурната устойчивост.
Молекулярната структура на EPS пяната обуславя слабата му устойчивост на топлина. EPS е направен от полистиренови перли чрез разпенване, съдържащ голям брой затворени въздушни мехурчета, със съдържание на въздух до 98%. Докато тази пореста структура придава на EPS отлични топлоизолационни свойства, тя също така го прави податлив на деформация при високи температури. Максималната работна температура на EPS пяната е само 85 градуса и може да издържи високи температури от 95-110 градуса за кратко време без стрес.
При сценарии за нагряване в микровълнова фурна EPS контейнерите показват изключително ниска устойчивост на топлина. Когато температурата достигне 75 градуса, EPS контейнерът започва да омеква; при 80 градуса се деформира значително; и при 90 градуса може да настъпи силно омекване и колапс. По-сериозно е, че EPS освобождава голямо количество стиренов мономер при високи температури. Проучванията показват, че когато температурата надвишава 65 градуса, EPS контейнерите отделят вредни вещества като дълго-верижни алкани; когато температурата достигне 75 градуса, освобождаването на стиролов мономер се увеличава значително. Стиролът е класифициран като възможен канцероген от група 2B от Международната агенция за изследване на рака и дългосрочното-поглъщане може да причини увреждане на черния дроб и нервната система.
Слабата топлоустойчивост на EPS контейнерите се отразява и в тяхната чувствителност към температурни промени. Дори когато съдържат храна при малко по-високи температури (като гореща супа при 70 градуса), EPS контейнерите може да се деформират, което да доведе до изтичане. На практика EPS контейнерите са подходящи само за храна с температура под 60 градуса.

В хладилни и замразени среди EPS контейнерите се представят сравнително добре. Температурата на встъкляване на EPS е 80-105 градуса и не настъпват значителни физически промени при ниски температури. Контейнерите от EPS могат да се използват нормално в среда от -30 градуса до 0 градуса, без да се напукат или да станат силно чупливи. Това отлично представяне при ниска температура прави EPS контейнерите за храна особено подходящи за съхранение на студени напитки и охладени храни.

Въпреки това EPS контейнерите за храна също имат някои проблеми в среда с ниска{0}}температура. Първо, EPS има ниска топлопроводимост, което може да доведе до неравномерно разпределение на температурата на храната вътре в хладилна среда. Второ, EPS материалът е относително крехък и лесно се чупи, когато е подложен на външно въздействие. Особено в среда под -20 градуса, чупливостта на контейнерите за храна от EPS се увеличава, което изисква допълнително внимание при боравене и употреба.

4.2 Контейнери за храна от полипропиленова пяна EPP

EPP (експандиран полипропилен) е нов тип разпенен материал, който наскоро започна да се използва на-пазара на контейнери за храна от висок клас. EPP контейнерите за храна имат отлична температурна устойчивост и екологични характеристики и се считат за идеален заместител на EPS контейнерите за храна.
Молекулярната структура на EPP е подобна на тази на EPS, но поради използването на полипропилен като суровина, неговата производителност се е подобрила значително. EPP има добра устойчивост на топлина, с работен температурен диапазон обикновено от -40 градуса до 130 градуса. При висока температура от 130 градуса EPP все още може да поддържа структурна стабилност без значителна деформация. Тази отлична термоустойчивост позволява EPP контейнерите за храна да се използват директно за топла храна и дори да се нагряват в микровълнова фурна.
Ефективността при-ниска температура на EPP контейнерите за храна е също толкова изключителна. При изключително ниска{2}}температурна среда от -40 градуса EPP все още може да поддържа добра здравина и еластичност без крехко счупване. Тази отлична ефективност при ниски-температури прави EPP контейнерите за храна подходящи за дългосрочна-използване в среди с дълбоко замразяване, особено за опаковане на храни в логистиката на студената верига.
Друго предимство на EPP контейнерите за храна е тяхната отлична устойчивост на натиск. Дори при значителен натиск EPP контейнерите за храна могат бързо да възвърнат първоначалната си форма без трайна деформация. Тази характеристика позволява на EPP контейнерите за храна да защитават по-добре храната по време на транспортиране и съхранение.

По отношение на безопасността EPP материалът не съдържа вредни вещества и няма да отделя токсични вещества при нормални условия на употреба. EPP е рециклируем материал и може да се преработва и използва повторно след експлоатационния му живот, отговаряйки на изискванията за опазване на околната среда.
EPP контейнерите за храна обаче имат и някои недостатъци. Първо, цената е по-висока; производствените разходи на EPP са 3-5 пъти по-високи от EPS, което ограничава промотирането му на масовия пазар. Второ, трудността при обработката е по-голяма, тъй като разпенването на EPP изисква по-сложен процес, изискващ специално оборудване и технология.

4.3 Сравнителен анализ на температурната устойчивост на контейнери за храни от пяна

За по-ясно сравняване на температурната устойчивост на различни материали от контейнери за храни от пяна, създадохме следната таблица за сравнение:

Както се вижда от таблицата, има значителни разлики между EPS и EPP по отношение на температурната устойчивост. Поради слабата си топлоустойчивост и съображения за безопасност EPS контейнерите за храна постепенно изчезват от пазара. EPP контейнерите за храна, с тяхната отлична температурна устойчивост и екологични характеристики, се превръщат в новия фаворит на пазара от висок клас.
При реална употреба температурната устойчивост на контейнерите за храни от пяна също се влияе от следните фактори:

Дебелина на стената: Дебелината на стената на контейнера за храна от пяна влияе пряко върху неговата температурна устойчивост. По-дебелите контейнери е по-малко вероятно да се деформират при високи температури, но това също увеличава разходите.

Плътност: Колкото по-висока е плътността на пяната, толкова по-добра е нейната здравина и устойчивост на топлина. EPS с висока -плътност (плътност > 30 kg/m³) има приблизително 20% по-добра устойчивост на топлина от обикновения EPS (плътност 15-20 kg/m³).
Среда на употреба: При реална употреба, температурната устойчивост на контейнерите за храни от пяна също се влияе от средата на употреба. Например, в райони с по-голяма надморска височина, поради по-ниско атмосферно налягане, устойчивостта на топлина на контейнерите за храни от пяна ще намалее. Въз основа на горния анализ предлагаме следните препоръки за използването на контейнери за храна от пяна:

EPS контейнери: Само за храни под 60 градуса, абсолютно забранени за нагряване в микровълнова фурна и подходящи за краткосрочна-използване в хладилни среди.
EPP контейнери: Подходящи за гореща храна под 100 градуса, някои продукти са безопасни-в микровълнова фурна и са подходящи за различни температурни среди.
Препоръка: Ако бюджетът позволява, препоръчваме да изберете EPP контейнери; ако изберете EPS контейнери, не забравяйте да обърнете внимание на контрола на температурата.
Напомняне за безопасност: Независимо от вида на съда с пяна, избягвайте да го използвате за -маслени храни, тъй като мазнините могат да ускорят отделянето на вредни вещества.

5.1 Обобщение на температурните допустими граници за различни материали за контейнери за храни

Въз основа на подробен анализ на три основни вида материали за контейнери за храна: пластмаса, хартия и пяна, можем да обобщим границите на толерантност към температурата на различни контейнери за храни при сценарии за нагряване и охлаждане/замразяване в микровълнова фурна:

Обобщена таблица на допустимите температурни граници за кутии Restaurant To-Go
 

Обобщена таблица на допустимите температурни граници за хартиени контейнери за храна

Обобщена таблица на допустимите температурни граници за контейнери за храни от пяна

Както може да се види от обобщената таблица, има огромни разлики в характеристиките на температурна устойчивост на различните материали, използвани за контейнери за храна. PP материалът се представя най-добре и е единственият безопасен материал за микровълново нагряване; PS и PET материалите имат слаба устойчивост на топлина и представляват опасност за безопасността; контейнерите за храна от хартия и EPS пяна не са подходящи за микровълново нагряване.

Чрез цялостен анализ на ефективността на обикновени материали за кутии за ресторанти при различни температурни среди, това проучване прави следните основни констатации:

• Значителни разлики в показателите за устойчивост на температура:Различните материали, използвани за контейнери за храна, имат огромни разлики в температурната устойчивост. Материалът полипропилен (PP) се представя най-добре, издържа на високи температури от 120-140 градуса и е единственият пластмасов материал, който може безопасно да се използва за микровълново нагряване. Материали като полистирен (PS) и полиетилен терефталат (PET) имат слаба устойчивост на топлина и могат да се деформират или отделят вредни вещества при 60-80 градуса. Контейнери за храна от хартия и EPS пяна не са подходящи за микровълново нагряване.
• Значителна разлика в производителността при-ниска температура:В среда с ниска{0}}температура материали като PP и HDPE се представят добре и могат да се използват нормално в среда до -40 градуса. Въпреки това, материали като PS и PET могат да станат крехки и да се напукат под -20 градуса. Чистите хартиени контейнери за храна имат най-лошо представяне при ниски температури и могат да се спукат под -5 градуса.