قوطــی هـای خودگرم شونده و خود سرد شونده

بسته ­بندی طبیعتاً یک حامل است­ کـه می­تواند وظیفه محافظت از کـالای بسته ­بندی شده را در مقابل عوامل تخریب انجام دهد و علاوه بر آن قابلیت حمل و نقل را برای هرکالایی فراهم سازد و سرانجام نوآوری می­تواند در زمینه­ های تکنیکی و هنری­ کالا را برای بازار جالب قوطی خودگرم شونده و قوطی خود سرد شونده نوعی از قوطی کنسروهای معمولی است ­که در واقع نوعی قوطی دو محفظه ­ای است ­که محفظه درونی غذا یا نوشیدنی نگه می­دارنـد و محفظـه بیرونی نگـه دارنـده مواد شـیمیایی اسـت ­کـه منجر بـه واکنش های­ گرمازا یا گرما گیـر می­شود.

1-  تاریخچه پیدایش ظروف در دنیا و ایران :

تاریخ پیدایش ظروف فلزی به 23 سال قبل از میلاد مسیح نسبت داده می­شود. فلز قلع در حدود سال 1240 میلادی در شهر بوهیما توسط یک کارگر انگلیسی­ کشف گردید. تاریخ کشف و ساخت آهن سفید به سالهای بین 1575 میلادی یعنی از زمانی­که قلع به آلمان صادرگردید بر می­گردد.

 در سال 1665 میلادی در انگلیس ­کوشش شد تا آهن سفید ساخته شود تا اینکه بالاخره در سالهای بین 1720 و 1730 میلادی توانستند توفیق در این امر حاصل نمایند.

هنبوردی در انگلستان اولین بار توانست آهن سفید را به طور تجاری با موفقیت تهیه نماید، او شمش­ های­ گداخته را به وسیله غلتک به صفحات نازک­تری درآورد.

در اوایل قرن هجدهم در حدود سال 1714 ساخت آهن سفید در فرانسه شروع گردید.

در سال 1804 میلادی نیکلا آپرت به طور تجربی برای نگهداری مواد غذایی در قوطی فلزی دست یافت.

پس از این روش در صنعت کنسرو و کمپوت سازی استفاده گردیدکه به نم آپر تیزاسیون معروف شد.

در سال 1810 میلادی پیتر ساخت قوطی فلز از جنس فولاد با پوشش یک لایه قلع توصیه ­کرد.

در سال 1812 میلادی به طور ابتدایی اولین کارگاه کنسروسازی در بوستون آمریکا شروع به کارکرد.

در سال 1856 میلادی بـرای بسته ­بندی نمودن شیر تغلیظ شـده ( شیرکندانسـه) صدف دریـایی و ذرت در قوطی­های فلزی اجرا شد. بعد از ساخت اتوکلاو در سال  1874 توسط استیونسون طرح تولید قوطی به روش پیوسته انجام شد. در سال 1906 میلادی سازمانی تحت عنوان سازمان ملی صنایع کنسرو تأسیس و سپس مرکز تحقیقاتی برای این صنعت آغاز به کارکرد.

در سال 1958 قوطی آلومینیومی برای اولین بار تولید شد. تولید این قوطی به علت داشتن مزایای حمل و نقل آسان و مقاومت نسبتاً بالا در مقابل تغییرات شیمیایی به سرعت توسعه یافت. اما درکشورمان ساخت قوطی فلزی از سال 1307 شمسی توسط شخصی به نام درخشان در رابطه با نگهداری مواد غذایی مورد توجه قرارگرفت. وسایل ساخت و تولید قوطی فلزی در سال 1309 به طور دستی با استفاده از قیچی، دستگاه برش، لوله کن و غیره انجام شد. برای جلوگیری از ضایعات و افزایش ماندگاری محصولات کشاورزی در سال 1311 تا سال 1312 از قوطی فلزی برای نگهداری نخود سبز و غیره بهره گرفتند. در سال 1330 اولین قوطی فلزی جهت بسته بندی روغن نباتی جامد به وسیله دستگاه مدرن سـاخته شـد و در سال 1344 سیستم لاک زنی خودکار در ایـران نصب و مـورد بهـره­ برداری قرارگرفت. درحال حاضرقوطی فلزی توسط شرکتهای صنایع بسته ­بندی ساخته می­شود. برای تولید قوطی توسط شرکتها، ورقهای فلزی و حتی ده نوع لاک مجاز از خارج وارد می­گردد. در سال 1998 در جهان برای بسته بندی نمون محصولات 7/3 درصد  قوطی فلزی استفاده می شود.

2- قوطی خودگرم شونده

در حدود سال 1900 تولید خودگرم شونده برای مصرف به وسیله کوهنوردان و کاوشگران شروع شده بود.

کاوشگران highland در پرو به وسیله hiram bingham گزارش دادند سفرشان را در 1915-1901 که در آن از قوطی خودگرم شونده تولید شده به وسیله شرکت برادران silver and grace در سال 1910 Alan R.Hawley صورت گرفت، کاوشگر فضا عنوان کرد که در سفر با بالن America 11 آنها با خود سه قوطی خودگرم شونده با آهک را برده­ اند. در سال 1941 ستئن غذای روزنامه New York Times نقل ­کرد: دیروز ما اولین فنجان قهوه، اولین لوبیای پخته و اولین ماکارونی­مان را در قوطی­های خودگرم شونده خورده ­ایم و 15 دقیقه وقت برای­ گرم شدن لازم است. البته آن هم بدون استفاده ازگاز الکتریسته یا هر نوع شعله ­ای. ( این ویژگی از مواد شیمیایی درون محفظه ناشی می­شود)

قوطی­های خودگرم شونده از چندین سال قبل در ژاپن موجود بوده ­اند. این تکنولوژی دوباره در سال 2006 در آمریکا مشاهده شد. آن هم هنگامی ­که شرکت ontech یک خط تولید نوشیدنی­ های خودگرم شونده را ( مثل قهوه و کاکائو) آغازکرد که برای تولید گرما از مخلوطی از آب و آهک استفاده می­کند.

استفاده از این محصولات در مسافرتهای هوایی می بایست منع شود. به این دلیل­ که این محصولات می­تواند به عنوان ابزارهای تروریستی

 به شیوه ­های گوناگون مورد استفاده قرارگیرد. این موضوع بعد جدیدی را در ابزارهای تروریستی باز می کند که می­تواند در داخل این نوع قوطی ها مخفی شده یا

 به شیوه ­های­ گوناگون مورد استفاده قرارگیرند.

3- تکنولوژی

منبع گرما برای این قوطی­ها یک واکنش گرمازا است­ که مصرف­ کننده به وسیله فشار آوردن به انتهای قوطی منجر به آغاز واکنش می­شود.

قوطی از دو محفظه تشکیل شده­ که یک محفظه برای نوشیدنی ­که قرار گرفته بر روی محفظه دیگرکلسیم اکسید و آب به وسیله یک لفاف قابل شکست، قرار دارد.

هنگامی­ که مصرف کننده به کف ظرف فشار وارد می­کند یک میله سبب سوراخ شدن این لفاف ­گردیده و سبب ترکیب آب وکلسیم اکسید می­گردد. نتیجه انجام شدن این واکنش شیمیایی آزاد سازی­ گرما است ( گرمای هیدراته شدن­ کلسیم اکسید) و سپس منجر به گرم شدن نوشیدنی بالای آن می­گردد.

اتاقک درونی است­ که از پلاستیک مخصوص سنگین و کاملاً ضخیم سـاخته شـده ­کـه وقتـی بـا مـواد معدنی پر می شـود، احساس می­شود.

البته می­توان به جای­ کلسیم اکسید از سولفات مس و روی نیز استفاده کردکه در این واکنش هیچ ­گازی تولید نمی­گردد، ولی درصورت استفاده از اینها گرمای زیاد تولید نمی­شود و فقط استفاده از آن زمانی مناسب است­ که مقدار زیادی واکنش دهنده و مقدار کمی نوشیدنی داشته باشیم.

البته به نظر می­رسد این تکنولوزی شبیه به یک تکنولوژی مورد استفاده برای سربازان به منظورگرم ­کردن غذای خوراکی آماده برای خوردن می باشد.

تمپرا تکنولوژی یک شرکت در برادنتون فلوریدا است­ که ثبت و توسعه قوطی­های خودگرم شونده و خود سرد شونده را انجام داده و همچنین این شرکت ارائه دهنده راه حلهای نو و جدیدگرمایی برای شرکتهای­ گوناگون از دارویی تا مواد غذایی و نوشیدنی است.

در سال 2000 این شرکت اعلام کرد که وارد یک همکاری توافقی با شرکت سوپاکو شده است.

سوپاکو بیش از 50 سال است­ که درحال فعالیت است و به عنوان یک شرکت پیشرو در سطح جهانی در طراحی، بسته ­بندی و توزیع غذاهای آماده است و شروع­ کار آن در سال 1943 بوده و هم اکنون فراهم آورنده MREs برای ارتش می­باشد.

سوپاکو تولید MREs برای ارتش آمریکا را از زمان جنگ جهانی آغازکرده و در این زمینه شیوه کنونی آن ترکیب مواد شیمیایی با مقدار خاصی آب می باشد وگرم کردن آن به مدت 15 دقیقه طول می­کشد و همچنین به خاطر وجود مواد شیمیایی­ گرم ­کننده مثل هیدروژن که یک گاز اشتعال پذیر است درترکیب مواد شیمیایی بخارهایی در قوطی به وجود می­آید. هم اکنون تمپرا تکنولوژی فراهم­ کننده یک واحد MREs برای ارتش آمریکا است­ که در تولید غذای آماده برای خوردن ماده غذایی موجود در داخل قوطی در طی یک دقیقه تا 140 درجه فارنهایت قابل ­گرم شدن است.

یکی از ویژگی­های مثبت این قوطی، اندازه و همچنین طراحی منحصر به فرد آن است که می­تواند در خط تولید با سرعت قابل ملاحظه ­ای پر شود. اندازه این قوطی 16 اونس می باشد که حاوی 10 اونس مایع قابل سرد شدن از لحاظ شکل جنس فلز این نوع قوطی از آلومینیوم بوده که از دو محفظه تشکیل شده است­ که در میان این دو محفظه یک درز از فویل وجود دارد.

4- قوطی خود سرد شونده

تولید این نوع قوطی ها صنعت نوشیدنی را متحول ساخت. به دور از جایگزینی یخچال مقصود از تولید این نوع قوطی­ها استفاده از آن در مناطقی است که وسایل سرد کننده وجود ندارد، نظیر در مسافرت و هنگام جنگ کردن. البته قیمت محصول تمام شده در این قوطی­ها مسلماً افزایش پیدا خواهدکرد که این پرداخت هزینه بالا در آینده نزدیک قابل تحمل خواهد بود. این محصول برای فرآورده­ های سرد موجود در بازار بسیار قابل بررسی می­باشد چرا که مصرف­ کنندگان این فرآورده­ها به سرد بودن آن بسیار اهمیت می­دهند.

این نوع قوطی قابل بازیافت بوده و دارای هیچگونه مواد سمی یا پرخطر نبوده و همچنین استفاده از آنها برای حفظ محیط زیست قابل توجه است.

5- تکنولوژی

 تمپرا تکنولوژی یکی از شـرکتهایی اسـت کـه در ایـن زمینـه فعـالیت می­کنـد و وارد یک همکـاری توافقـی با crown cork & seal company, inc. که یک شرکت بسته بندی در سطح جهانی است، شده است. قوطی تولیدی توسط این دو شـرکت در طی 3 دقیقه نوشیدنی را تا 30 درجه فارنهایت سرد می­کند. این دو شـرکت شروع به مباحثه ­ای با تعدادی شرکت نوشیدنی به منظور اضافه کردن شرکاء و فروشندگان این محصول کرده ­اندکه البته این شرکت بیشتر علاقمند به استفاده از این قوطیها در زمینه نوشیدنی­های گازدار الکلی است.

یکی از ویژگی­های مثبت این قوطی اندازه و همچنین طراحی منحصر به فرد آن است­ که می­تواند در خط تولید با سرعت قابل ملاحظه­ ای پر شود. اندازه این قوطی 16 اونس می باشدکه حاوی 10 اونس مایع قابل سرد شدن از لحاظ شکل جنس فلز این نوع قوطی از آلومینیوم بوده ­که از دو محفظه تشکیل شده است­ که در میان این دو محفظه یکی درز از فویل وجـود دارد. محفظـه بالایی دارای یک تبخیرکننده و لایه­ ای از آب ژله ­ای شده به دور نوشیدنی است. محفظه پایینی عایق ­گرما بوده و از مواد جاذب الرطوبه تحت خلأ هم چون رس یا نمک سرکه، محفظه قابل ­گرم شدن تشکیل شده است. مکانیسم عمل بدین صورت بوده­ که هنگامی­که مصرف­ کننده قسمت پایینی قابل پیچش را فشار می­دهد ماده جاذب الرطوبه موجود در پایین منجر به تبخیر آب شده و آب به عنوان مایه مبرد در این قسمت بـا جذب ­گرمای نهان تبخیر از ماده غذایی در یک محیط ­کم فشار تبدیل به بخار شده و ماده غذایی را سرد می­کند.

طراحی قوطی­های سرد شونده درگذشته بدین صورت بوده است­ که این نوع از قوطی­ها دو جداره بوده و از دو محفظه کوچک­تر شامل آب و نیترات آمونیوم ­که به طور جداگانه نگهداری می­شوند، تشکیل شـده است. محفظه حاوی آب بسیار نزدیک بوده ­که وقتی مصرف کننده احساس تشنگی می­کند قسمت پایین قوطی به سمت بالا فشار می دهد، واکنش حاصل از آب و آمونیوم دمای نوشیدنی را به 5 درجه سانتیگراد می­رساند.