Maison / Nouvelles / Actualités de l'industrie / Comment intégrer le MAP et l'emballage sous vide (VSP) dans les lignes de thermoformage
Les opérations de transformation de gros volumes de protéines et de denrées périssables exigent une flexibilité de production exceptionnelle, un contrôle précis de l’atmosphère et une intégrité fiable des joints. Les installations de production modernes abandonnent de plus en plus les machines d’emballage dédiées à un seul usage au profit de configurations hybrides. Intégration du conditionnement sous atmosphère modifiée (MAP) et du conditionnement sous vide (VSP) au sein d'un seul système automatisé Machine de thermoformage La plate-forme offre des avantages significatifs, maximisant l'utilisation des biens d'équipement tout en protégeant la qualité des produits.
Cette stratégie d'intégration technique complète détaille les ajustements techniques, les mécanismes de contrôle pneumatique, les protocoles de changement d'outillage et les choix de matériaux de barrière nécessaires pour faire fonctionner avec succès les processus MAP et VSP sur une seule ligne de thermoformage continue alimentée par une bande.
L'évaluation de l'emballage skin par rapport à l'emballage sous vide nécessite un examen attentif de la manière dont les films physiques interagissent avec le produit et la bande de formage. Bien que les deux méthodes éliminent l’air atmosphérique ambiant pour éviter la détérioration aérobie, leur exécution mécanique et leurs propriétés structurelles diffèrent considérablement.
L'emballage sous vide standard crée un vide dans une poche rigide ou semi-rigide préformée, scellant un film supérieur plat sur les brides. Ce processus laisse souvent des espaces ambiants si la forme du produit ne correspond pas parfaitement aux contours de la poche. Une migration de liquide peut se produire, créant des défauts visuels et affaiblissant la résistance du joint.
En revanche, l’emballage skin sous vide utilise un film supérieur spécialisé ramolli par une plaque chauffante infrarouge ou par contact à l’intérieur de la chambre de scellage. À mesure que l'air est évacué de la cavité inférieure, la pression atmosphérique force le film supérieur ramolli vers le bas. Le film épouse précisément la forme du produit comme une seconde peau, le fixant fermement à la bande inférieure sans déformer sa structure naturelle. Cette méthode empêche la perte d’humidité, élimine le mouvement des fluides et permet d’afficher verticalement l’emballage fini.
L'intégration des procédés MAP et VSP sur une seule ligne de thermoformage nécessite un circuit pneumatique adaptable à plusieurs étages. Lorsque le système fonctionne comme équipement d'emballage sous atmosphère modifiée , le cycle de conditionnement comporte deux phases principales : une évacuation rapide de l'air suivie d'une injection contrôlée de gaz. La filière de scellage se ferme, applique un vide poussé jusqu'à 5 à 10 mbar, puis injecte un mélange précis de dioxyde de carbone, d'azote ou d'oxygène à travers des collecteurs de thermoformage à gaz pour obtenir une conservation optimale des aliments.
Pour maintenir les niveaux d'oxygène résiduel inférieurs à 0,5 pour cent, la configuration du système doit inclure :
Le passage de la ligne à l'emballage skin sous vide modifie les exigences pneumatiques. VSP n'utilise pas de chasse de gaz ; au lieu de cela, il repose sur un processus de vide en deux étapes. La première étape élimine l'air du dôme chauffant supérieur pour maintenir le film flexible contre la plaque chauffante. La deuxième étape évacue rapidement l'air de la cavité inférieure du produit, tirant le film vers le bas autour du produit. Cela nécessite des pompes à vide rotatives à palettes de grande capacité combinées à des surpresseurs à racines pour gérer la chute rapide de pression sans provoquer de retards de cycle.
La conception mécanique des stations de scellage et de découpe détermine la réussite avec laquelle une ligne de thermoformage peut traiter à la fois le MAP et le VSP. Les matrices de scellage MAP standard utilisent des éléments chauffants plats et périmétriques qui appliquent une pression uniquement sur les brides extérieures plates de l'emballage. La conception de l'outillage VSP nécessite une disposition plus complexe, incorporant une chambre en forme de dôme supérieur équipée de plaques chauffantes intégrées et de barrières d'isolation thermique.
Les contraintes physiques liées à la manipulation des emballages skin sous vide pour les protéines de viande et avec os nécessitent des plaques de support spécialisées à cavité inférieure. Si un produit dépasse la ligne de bride, la matrice de scellage supérieure doit fournir une chaleur rayonnante uniforme sur toute la surface du film sans créer de points chauds susceptibles de brûler le matériau. Le tableau ci-dessous présente les principales spécifications mécaniques requises pour les stations de scellage hybrides :
| Paramètre mécanique | Exigences de configuration MAP | Exigences de configuration du VSP |
|---|---|---|
| Géométrie de la matrice supérieure | Plaques plates avec bandes d'étanchéité périmétriques | Dôme sous vide isolé avec plaques chauffantes micro-rainurées |
| Méthode de livraison sous vide | Ports de base périmétriques à un étage | Évacuation indépendante du dôme et de la base à deux étages |
| Mode mécanique de coupe | Fraises à poinçonner et à matricer standards | Couteaux de contour préchauffés ou coupe par cisaillement haute pression |
| Profil d'outillage de base | Poches à profondeur fixe correspondant à la taille du produit | Inserts de base à hauteur variable avec canaux de drainage périmétriques |
La sélection de la bonne structure de film est essentielle pour maintenir la durée de conservation du produit et garantir des performances fluides de la machine. MAP et VSP s'appuient tous deux sur une technologie avancée de film barrière pour bloquer la transmission des gaz, mais les propriétés mécaniques requises des films diffèrent considérablement entre les deux formats.
Pour les configurations MAP, la bande supérieure doit rester suffisamment plate, claire et rigide pour résister à la déformation sous les pressions de gaz internes. Ces films utilisent généralement des structures co-extrudées d'éthylène-alcool vinylique (EVOH) prises en sandwich entre des couches d'étanchéité en polyéthylène (PE) et des faces structurelles extérieures en polyester (PET). La bande de formage doit offrir d'excellentes propriétés de barrière aux gaz sur toute sa profondeur d'étirage pour empêcher l'oxygène de pénétrer par les coins amincis.
Les opérations VSP nécessitent des films supérieurs très flexibles avec une excellente élasticité et mémoire. Le matériau doit se ramollir uniformément à des températures spécifiques, s'étirer sur des produits à profil élevé sans se percer et se rétrécir étroitement dans les coins. Des ionoplastes ou des mélanges spécialisés métallocène-polyéthylène sont souvent utilisés comme couches de base, associés à une couche flexible de barrière aux gaz EVOH. Le film doit également assurer une étanchéité fiable contre les résidus de graisse, de sang et d'humidité sur les brides inférieures de l'âme, ce qui est essentiel lors de la configuration. emballage skin sous vide pour viande candidatures.
Le traitement des protéines fraîches nécessite un contrôle précis des variables de température et de pression au sein du système d'emballage par thermoformage. Pour les viandes rouges, les volailles et les fruits de mer, le choix entre MAP et VSP modifie à la fois le débit de production et la présentation du produit.
Lors de l'utilisation emballage de machine de carte Pour le bœuf frais, le mélange gazeux nécessite généralement des concentrations élevées d'oxygène (jusqu'à 80 pour cent) combinées avec du dioxyde de carbone (20 pour cent) pour maintenir la couleur rouge vif de l'oxymyoglobine. Cette configuration nécessite des protocoles de sécurité stricts, notamment des pompes à vide spécialisées sans huile et des systèmes de ventilation d'échappement antidéflagrants. La pression du joint doit être uniformément répartie sur toute la zone de la bride pour éviter les fuites de gaz au fil du temps.
Lors de la configuration du système pour la transformation de la viande VSP, le maintien de la couleur repose plutôt sur une exclusion complète de l'oxygène. Le système de vide élimine tout l’air ambiant, ce qui donne à la viande une teinte de désoxymyoglobine violette naturelle plus foncée, qui devient rapidement rouge vif une fois que le consommateur ouvre l’emballage. Les principaux défis opérationnels se concentrent sur la gestion de la température du film et de la durée du vide. Si le film supérieur est chauffé trop longtemps, cela peut provoquer des brûlures superficielles sur les protéines délicates. À l’inverse, un chauffage insuffisant empêche le film de se former correctement en rayons de coin, conduisant à des micro-vides non scellés qui réduisent l’efficacité des machines de prolongation de la durée de conservation.
La mise à niveau d'une ligne de thermoformage standard vers une plate-forme hybride MAP/VSP nécessite une coordination minutieuse du matériel physique et du logiciel de contrôle. Le contrôleur logique programmable (PLC) doit inclure des recettes préprogrammées qui stockent des profils spécifiques pour les profils de chauffage, les niveaux de vide, les pressions de rinçage des gaz et le timing de transition pour chaque style d'emballage. Cette automatisation logicielle réduit les erreurs humaines lors des transitions de production.
Pour optimiser l'efficacité de la production, le matériel mécanique doit intégrer des systèmes de matrices à changement rapide. Les collecteurs d'accueil pneumatiques et les connecteurs électriques multipoints permettent aux opérateurs d'échanger les inserts de poche inférieurs et les plaques d'étanchéité supérieures sans utiliser d'outils manuels. Cette intégration réduit les temps de changement de quelques heures à moins de vingt minutes, garantissant ainsi une disponibilité élevée de la ligne même lors de l'exécution de divers lots de produits.
La justification financière du choix d’une ligne à double usage plutôt que de deux machines d’emballage distinctes apparaît clairement lors de l’analyse des dépenses d’investissement et de l’empreinte opérationnelle. Un système hybride élimine le besoin de stations de formage, de déroulement de film et d’assemblages de découpe redondants. Cela réduit l'investissement initial en machines jusqu'à 35 % et permet d'économiser de l'espace au sol dans les salles blanches, tout en permettant aux installations de traitement de répondre rapidement aux demandes changeantes du marché entre les produits MAP et VSP.
Oui, à condition que le matériel Web de base reste identique. Cependant, la profondeur de la poche de formage doit être ajustée. MAP nécessite une poche profonde pour fournir un volume de gaz suffisant autour du produit, tandis que VSP fonctionne mieux avec un plateau moins profond ou un profil de carte plate. Cette variation est gérée grâce à l'utilisation de plaques d'insertion de base amovibles à l'intérieur de la station de formage.
La perforation du film se produit généralement lorsque le film cutané supérieur est tiré trop rapidement sur les bords tranchants des os sous vide poussé. Ce problème peut être résolu en ajustant le profil du PLC pour introduire une traction sous vide en plusieurs étapes, ce qui ralentit le retrait final du film, ou en passant à un film supérieur offrant une meilleure résistance à la perforation et des coextrusions d'ionomères multicouches.
Dans MAP, les niveaux d’oxygène résiduel doivent être contrôlés avec précision en fonction du type de produit. Les viandes rouges nécessitent des niveaux élevés d'oxygène pour conserver leur couleur, tandis que les produits à faible teneur en oxygène nécessitent des niveaux inférieurs à 0,5 pour cent pour empêcher la croissance microbienne aérobie. Dans VSP, le film se forme directement sur la surface du produit pour éliminer tout l'oxygène résiduel de l'espace libre, ce qui prolonge de manière fiable la durée de conservation sans nécessiter un rinçage au gaz complexe.
Oui. Les configurations MAP utilisent généralement des coupeuses transversales à guillotine traditionnelles et des couteaux longitudinaux rotatifs car le film reste plat le long des brides. VSP nécessite des couteaux de coupe de contour spécialisés ou des ensembles de coupe préchauffés pour couper proprement le film cutané hautement élastique le long du périmètre du plateau sans laisser de languettes lâches ou de bords déchiquetés.
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