Γυαλί

Τα γυάλινα δοχεία είναι από τα σπουδαιότερα μέσα συσκευασίας. Από φυσική άποψη το γυαλί χαρακτηρίζεται ως ένα υπόψυκτο υγρό, πολύ υψηλού ιξώδους. Από χημική άποψη είναι μίγμα ανόργανων οξειδίων ποικίλων αναλογιών. Το κύριο συστατικό είναι το SiO₂ (70 - 75 %) ακολουθούμενο από τα Na₂O και CaO (6 - 13 % το κάθε ένα). Άλλα οξείδια Al₂O₃, BaO, MgO, προστίθενται σε πολύ μικρότερες αναλογίες. Για το χρωματισμό του γυαλιού προστίθενται διάφορα οξείδια μετάλλων όπως χρωμίου και σιδήρου (πράσινες φιάλες) ή οξείδια σιδήρου, θείου και άνθρακας (φαιοκίτρινες φιάλες).

Τα κύρια πλεονεκτήματα των γυάλινων δοχείων συσκευασίας είναι :

• Αδιαπερατότητα : Το γυαλί αποτελεί εξαίρετο φραγμό στερεών, υγρών και αερίων και επομένως είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για τη συσκευασία αεριούχων ποτών, ενώ προσφέρει πολύ καλή προστασία σε όλα τα τρόφιμα.
• Αδράνεια : Το γυαλί δεν αντιδρά με τα συστατικά του τροφίμου και παραμένει χημικά σταθερό.
• Διαφάνεια : Η διαφάνεια του γυαλιού επιτρέπει την καλή ορατότητα του περιεχομένου και συντελεί στην ελκυστική εμφάνιση.
• Χρώμα : Το γυαλί μπορεί να χρωματισθεί για τον περιορισμό της διαπερατότητας της υπεριώδους κυρίως ακτινοβολίας, που επιταχύνει δράσεις υποβάθμισης ποιότητας σε ορισμένα τρόφιμα.
• Δυνατότητα κατασκευής περιεκτών διαφόρων σχημάτων : Με χρήση κατάλληλων τεχνικών το γυαλί μπορείνα διαμορφωθεί σε διάφορους περιέκτες. Γενικά, διακρίνονται σε φιάλες (μεγάλο ύψος προς διάμετρο) και βάζα (ύψος παραπλήσιο της διαμέτρου). Το σχήμα του περιέκτη σχεδιάζεται με διάφορα κριτήρια αλλά ένα βασικό είναι η ελκυστικότητα της εμφάνισης.
• Δυνατότητα ανακύκλωσης και επαναπλήρωσης : Το γυάλινο δοχείο προσφέρει τη δυνατότητα καθαρισμού και επαναπλήρωσης. Η δυνατότητα αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί οικονομικά σε προϊόντα ευρείας κατανάλωσης με εκτεταμένο δίκτυο διανομής και συγκέντρωσης των άδειων περιεκτών. Κλασσικό παράδειγμα αποτελούν οι φιάλες της μπύρας και οι φιάλες αναψυκτικών με μέσο όρο επαναπλήρωσης 20 και 35 φορές, αντίστοιχα. Για προϊόντα μικρότερης κατανάλωσης ή εκείνα που διατίθενται σε εκτεταμένες γεωγραφικές περιοχές χρησιμοποιούνται περιέκτες μιας χρήσης οι οποίοι μπορούν να ανακυκλωθούν επιστρεφόμενοι στα εργοστάσια παραγωγής γυαλιού.
• Δυνατότητα θερμικής επεξεργασίας : Τα τρόφιμα συσκευασμένα σε γυάλινα δοχεία μπορούν να υποστούν θερμική κατεργασία παστερίωσης ή αποστείρωσης. Για την αποφυγή προβλημάτων που μπορεί να δημιουργηθούν από υπερπίεση στο εσωτερικό των δοχείων πρέπει ο κενός χώρος κατά το κλείσιμο να είναι μεγαλύτερος του 6 % του συνολικού όγκου (στους 55^oC).

Τα κυριότερα μειονεκτήματα των γυάλινων δοχείων :

• Ευθραυστότητα : Τα γυάλινα δοχεία έχουν τη μέγιστη αντοχή αμέσως μετά την κατασκευή τους αλλά η επαφή μεταξύ τους ή με άλλα αντικείμενα δημιουργεί μικροσκοπικές ρωγμές στην επιφάνεια που μειώνουν σημαντικά την αντοχή. Η θραύση των γυάλινων δοχείων οφείλεται σε κρούση, συμπίεση και εσωτερική πίεση ή απότομη μεταβολή της θερμοκρασίας (θερμικό σοκ). Η αντοχή σε κρούση, συμπίεση και εσωτερική πίεση είναι μεγαλύτερη όσο πιο ομοιόμορφη είναι η κατανομή του γυαλιού στο δοχείο, λιγότερα τα ελαττώματα ή ασθενή σημεία στην κατασκευή και μικρότερες οι βλάβες λόγω επαφής με διάφορα αντικείμενα. Το πάχος του δοχείου αυξάνει την αντοχή σε εσωτερική πίεση αλλά μειώνει την αντοχή σε κρούση, όπως και την αντοχή σε απότομη μεταβολή της θερμοκρασίας. Τα κοινά γυαλιά δεν αντέχουν σε απότομες μεταβολές της θερμοκρασίας σε αντίθεση με τα γυαλιά pyrex που περιέχουν μεγάλη ποσότητα βορίου. Βελτίωση της αντοχής σε κρούση και περιορισμούς των επιφανειακών βλαβών που συνεπάγεται βελτίωση και των άλλων αντοχών επιτυγχάνεται με επικάλυψη με διάφορα επιχρίσματα.
• Μεγάλο βάρος ανά επιφάνεια : Το βάρος της γυάλινης συσκευασίας αυξάνει σημαντικά το κόστος μεταφοράς των προϊόντων. Τα δοχεία με λεπτότερα τοιχώματα έχουν μικρότερες μηχανικές αντοχές, αν και τα τελευταία χρόνια οι τεχνολογικές βελτιώσεις στην κατασκευή τους έχουν επιτύχει την ομοιόμορφη κατανομή του γυαλιού και τη διατήρηση των μηχανικών αντοχών με σημαντική μείωση τουν βάρους.

Βιβλιογραφία

• "Συσκευασία τροφίμων", Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων